WO2019188900A1 - 微量液体検体採取器 - Google Patents

Abstract

涙液等の微量検体を、安全に、かつ、十分な量採取することが可能な、液体検体採取器を提供する。　微量液体検体採取器であって、前記液体検体採取器は、本体及び第１の吸収体を備え、前記本体は、少なくとも１つの開口端部を有し、前記本体は、弾性を有する疎水性の素材を含み、前記第１の吸収体は、少なくとも部分的には前記本体の内部に配置されており、前記第１の吸収体は、吸水性素材を含み、前記第１の吸収体は、前記本体の前記少なくとも１つの開口端部を介して外部と接触可能なように配置されていることを特徴とする。

Description

微量液体検体採取器

　本発明は、微量液体検体の採取器に関する。

　涙液や唾液等の微量な液体検体を採取する方法としては、ガラスや樹脂の毛細管現象を利用するのが一般的であり、例えば、検体を取り込むための毛細管ともう一方の末端に塞ぐことができる空気穴を有する検体液採取器具（特許文献１）が開示されている。また、キャピラリー状の毛細管にて検体を採取し、別に用意した一定量の希釈液が入った容器に毛細管部分のみを切り離し、挿入する採取器具（特許文献２）や、被検出物質と特異的に結合する標識試薬と接触した検体を毛細管現象で共に移動させることでＩｇＥを検出するストリップ形状の採取・検出装置（特許文献３、特許文献４）が開示されている。

　しかしながら、これまで知られている液体採取器具を用いて、微量な体液等を採取する場合、生体の粘膜等を損傷するリスクがあった。また、従来の液体採取器具は、微量な検体の採取に特化したものではなく、微量な検体を十分な量採取することが困難であった。例えば、従来の方法で涙を採取するためには、ガラス管やプラスチック製の毛細管を眼球に接触させなければならず、使用時には眼球の一部組織を損傷させる危険や、接触時に痛みを感じる問題があった。さらに眼球への接触を恐れて微量な涙液を取り損じる問題もあった。

特開２００６－２３４４４６ 特開２０１２－２６９９７ 特開２００９－８５８３９ 特開２０１０－２４３４３５

　上述のとおり、これまで知られている液体採取器具では、涙液等の微量検体を、安全に、かつ、十分な量採取することが困難であった。

　本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、涙液等の微量検体を、安全に、かつ、十分な量採取することが可能な、新規な液体検体採取器の開発に成功した。

　本発明は、微量液体検体採取器であって、前記液体検体採取器は、本体及び第１の吸収体を備え、前記本体は、少なくとも１つの開口端部を有し、前記本体は、弾性を有する疎水性の素材を含み、前記第１の吸収体は、少なくとも部分的には前記本体の内部に配置されており、前記第１の吸収体は、吸水性素材を含み、前記第１の吸収体は、前記本体の前記少なくとも１つの開口端部を介して外部と接触可能なように配置されていることを特徴とする、微量液体検体採取器に関する。

　本発明の一実施形態においては、前記吸収体を前記微量検体に接触させることにより、前記吸収体に前記微量検体が吸収され保持されることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記本体に押圧を加えた上で、前記吸収体を前記微量検体に接触させ、さらに、前記本体に加えられた押圧を解除することにより、前記吸収体に前記微量検体が吸収され保持されることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記液体検体採取器は、さらに第２の吸収体を備え、前記第２の吸収体は、少なくとも部分的には前記本体の内部に配置されており、前記第２の吸収体は、吸水性素材を含み、前記第２の吸収体は、少なくとも部分的には、前記第１の吸収体と接触するように配置されていることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記第２の吸収体は、前記第１の吸収体によって吸収された微量液体検体を吸収するように構成されていることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、微量液体検体の採取後に前記本体に押圧を加えることにより、採取された微量液体検体が排出されるように構成されていることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記第１の吸収体の全体が前記本体の内部に配置されていることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記第２の吸収体の全体が前記本体の内部に配置されていることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記本体が、複数のシートを備え、前記複数のシートの少なくとも１つは弾性を有する疎水性の素材を含み、前記複数のシートの間に前記第１の吸収体が配置されていることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記本体が、さらに、両面接着シートを備え、前記複数のシートが前記両面接着シートを間に介して積層されていることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記第１の吸収体に接する、前記本体の内部表面が疎水性の素材で形成されていることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記疎水性の素材が、天然ゴム、合成ゴム、および、ポリシロキサン化合物からなる群から選択される素材であることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記ポリシロキサン化合物が、シリコーンである、
ことを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記第１の吸収体が液体の吸収に伴う体積膨張の少ない吸水性素材を含むことを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記第１の吸収体が液体の吸収に伴う体積膨張の少ない吸水性素材を含み、ここで、前記液体の吸収に伴う体積膨張の少ない吸水性素材は繊維性であり、セルロース、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、および、ポリオレフィンからなる群から選択される原料に由来する素材であることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記第２の吸収体が液体の吸収に伴う体積膨張の大きい吸水性素材を含むことを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記第２の吸収体が液体の吸収に伴う体積膨張の大きい吸水性素材を含み、ここで、前記液体の吸収に伴う体積膨張の大きい吸水性素材は多孔質性であり、セルロース、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、および、ポリオレフィンからなる群から選択される原料に由来する素材であることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記微量液体検体が涙液であることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記採取器は、前記開口端部から前記本体内部に通じる流路を有し、前記第１の吸収体は、前記流路に配置され、前記第１の吸収体の幅は、前記流路の幅よりも小さく設計されることを特徴とする。

　本発明の一実施形態においては、前記流路と前記第１の吸収体との間の間隙を介して、前記開口端部と前記本体内部との間を空気が通過可能なように設計されることを特徴とする。

　上記に述べた本発明の一又は複数の特徴を任意に組み合わせた発明も、本発明の範囲に含まれる。

　本発明の液体検体採取器は、上記の構成とすることにより、涙液等の微量検体を、安全に、かつ、十分な量を素早く採取することができる。また、従来の液体検体採取方法（例えば、ガラス管やキャピラリーを用いる方法）とは異なり、本発明の液体検体採取器は１つの採取器で複数回の検体採取が可能である。

図１は、本発明の液体検体採取器の一実施形態を示す。 図２は、実施例２において製造した本発明の液体検体採取器の一実施形態の設計図を示す。 図３は、実施例２において製造した本発明の液体検体採取器の一実施形態の設計図を示す。 図４は、本発明の液体検体採取器を使用して２０μＬの涙液を採取した場合の、涙液の排出量を示したグラフを示す（平均排出量±標準誤差（μＬ））。 図５は、本発明の液体検体採取器の吸水量と排出量の関係についてプロットした図である。 図６は、ピペットのみで回収した涙液と本発明の液体検体採取器を用いて採取した涙液のグルコース濃度を比較したものである（白バー：ピペットを使用、黒バー：本発明の採取器を使用）。 図７は、実施例３において製造した本発明の液体検体採取器の一実施形態の設計図を示す。 図８は、実施例３において製造した本発明の液体検体採取器の一実施形態の設計図を示す。

　本発明の一実施形態を示した図１を参照して、本発明について説明する。本発明の液体検体採取器は、本体（図１のシリコンシートおよび接着シート）及び第１の吸収体（図１の吸水スポンジまたは吸水シート）を備え、前記本体は、少なくとも１つの開口端部（図１の接着シートにおける切り込み）を有し、前記本体は、弾性を有する疎水性の素材を含み、前記第１の吸収体は、少なくとも部分的には前記本体の内部に配置されており、前記第１の吸収体は、吸水性素材を含み、前記第１の吸収体は、前記本体の前記少なくとも１つの開口端部を介して外部と接触可能なように配置される。

　本発明の液体検体採取器の大きさは、採取目的の検体によって適宜変更されてよいが、微量液体検体の採取を主な目的とすることから、例えば、採取器の最大直径を５ｍｍ～７０ｍｍ、好ましくは８ｍｍ～５０ｍｍ、さらに好ましくは１０ｍｍ～３０ｍｍ、最も好ましくは１２ｍｍ～２０ｍｍとして設計してよい。採取器の最大直径が上記の範囲の下限を下回ると、採取可能な液体の量が少なくなりすぎ、また、採取器としての取扱いが困難となる可能性がある。採取器の最大直径が上記の範囲の上限を下回ると、採取器内部のデッドボリュームが大きくなり、微量検体の十分な採取が困難となる可能性がある。

　本発明の液体検体採取器の開口端部および流路の大きさは、採取目的の検体によって適宜変更されてよいが、微量液体検体の採取を主な目的とすることから、例えば、開口端部および流路の幅を、０．５ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは０．７５ｍｍ～４ｍｍ、さらに好ましくは１ｍｍ～３ｍｍとして設計してよい。開口端部および流路の幅が上記の範囲の下限を下回ると、本発明の採取器の液体吸収性が低下する可能性がある。開口端部および流路の幅が上記の範囲の上限を上回ると、採取器の流路におけるデッドボリュームが大きくなり、微量検体の十分な採取が困難となる可能性がある。

　なお、本発明の液体検体採取器の開口端部および流路に設置される吸収体の幅は、開口端部および流路の幅よりもやや小さく設計されることが好ましい。そのように設計すると、開口端部および流路と吸収体との間に、空気が通過することができる間隙を設けることができ、
吸収体による液体吸収効率を向上させることができる。また、流路の幅よりもやや小さい吸収体を流路の片側に寄せ、流路と吸収体との間の間隙を介して、採取器の開口端部と本体内部との間を空気が通過可能なように設計することで、液体吸収効率を最大限にすることが出来る。さらに、量産した場合の吸収効率のバラツキを小さくすることが出来る。具体的には、例えば、採取器の開口端部および流路に設置される吸収体の幅を、当該開口端部および流路の幅よりも０．０５ｍｍ～２ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ～１．５ｍｍ、より好ましくは、０．３ｍｍ～１．０ｍｍ、小さく設計することができる。

　本発明の液体検体採取器の本体を構成する素材は、弾性を有し、疎水性という性質を有する素材であれば限定されないが、例えば、天然ゴム、合成ゴム、ポリシロキサン化合物（特に、シリコーン）を使用することができる。採取器の本体として疎水性の素材を用いることにより、採取器により採取した液体検体を排出する際の検体のロス（デットボリューム）を低減することができ、それにより、微量検体の採取量を最大化することができる。また、採取器の本体として弾性を有する素材を使用することにより、体液等の検体採取時において、粘膜等を損傷せず、安全な検体採取を実現できる。

　図１に示す例では、複数のシリコーンシートを接着シートによって接着させることにより、弾性および疎水性を有する袋状の本体構造を実現しているが、同様の性質および構造（弾性および疎水性を有する袋状の構造）を実現し得る限り、本発明の液体検体採取器の本体は様々な方法で作製し得る。例えば、シリコーンシート等の素材を表面処理して、複数枚の素材を直接接着する場合には、図１における接着シートは不要となる。また、例えば、本分野の当業者であれば、金型等を用いて、継ぎ目のない本体構造を実現することもできる。

　本発明の液体検体採取器は、その本体内部に、吸水性素材を含む吸水体が配置され、当該吸収体は、採取器本体の開口端部を介して外部と接触可能なように配置される。これにより、本発明の液体検体採取器の開口端部に液体検体が接すると、当該液体検体は吸水性素材を含む吸水体に吸収され、採取器本体内部に保持される。本発明の採取器における吸水性素材を含む吸水体は、１種類の素材で作製してもよく、２種類以上の素材を用いて作製してもよい。例えば、図１に示す例のように、採取器本体の開口端部および流路には、シート状の第１の吸水体を設置し、採取器本体の内部には、スポンジ状の第２の吸水体を設置し、第１の吸水体によって外部から吸収された液体が、第２の吸水体にさらに吸収されるように設計されてよい。このように、本発明の液体検体採取器の設計において、性質の異なる２種類以上の吸水体を組み合わせて使用することにより、液体の吸収性および保持性を最適化することができ、また、採取した液体の排出の際の検体のロス（デッドボリューム）を低減させることができる。

　本発明の液体検体採取器の設計において、採取器本体の開口端部および流路に設置される吸水体は、液体の吸収に伴う体積膨張の少ない吸水性素材であることが好ましい。液体の吸収に伴う体積膨張の少ない吸水性素材を採取器本体の開口端部および流路に設置される吸水体として使用することにより、採取器本体の内部に保持した液体検体を排出する際、流路等における液体検体の残存を低減し、液体検体の採取量を最大化することができる。液体の吸収に伴う体積膨張の少ない吸水性素材の例としては、繊維性の素材を挙げることができる。本発明において吸水体として使用される繊維性の素材の原料は限定されないが、例えば、セルロース、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリオレフィンを原料とする原料であってよい。このような吸収体は、所望の性質を有する限り、市販の素材を用いてもよい。

　本発明の液体検体採取器の設計において、採取器本体の内部に設置される吸水体は、液体の吸収に伴う体積膨張の大きい吸水性素材であることが好ましい。液体の吸収に伴う体積膨張の大きい吸水性素材を採取器本体の内部に設置される吸水体として使用することにより、本発明の採取器の液体吸収性および保持性を向上させることができる。液体の吸収に伴う体積膨張の大きい吸水性素材の例としては、多孔質性の素材を挙げることができる。本発明において吸水体として使用される多孔質性の素材の原料は限定されないが、例えば、セルロース、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリオレフィンを原料とする原料であってよい。このような吸収体は、所望の性質を有する限り、市販の素材を用いてもよい。

　本発明の採取器は、様々な微量液体検体の採取に適しているが、上述のとおり、本発明の採取器は生体への侵襲性が低減されているため、特に体液の採取に適している。生体は外皮であってもよく、表皮であってもよく、上皮であってもよい。生体の外皮などは、動物の皮膚、表皮又は粘膜であってもよい。動物はヒトであってもよい。体液は、リンパ液であってもよく、組織間液、細胞間液、間質液などの組織液であってもよく、体腔液、漿膜腔液、胸水、腹水、心嚢液、脳脊髄液（髄液）、関節液（滑液）、眼房水（房水）であってもよい。体液は、唾液、胃液、胆汁、膵液、腸液などの消化液であってもよく、汗、涙、鼻水、尿、精液、膣液、羊水、乳汁であってもよい。ある実施形態では、体液は、体内の臓器から体液を収集してもよい。生体に近接する表面は、切開などにより現れた臓器又は器官の表面であってもよく、その内部の組織表面であってもよい。別の実施形態では、切開せず医療機器や生体に挿入する機器などを用いて体内の所定の部所に到達して、体液を採取してもよい。さらに、上述のとおり、本発明の採取器は微量検体をロスなく採取することができるため、分泌量が少ない体液（例えば、涙液）の採取により適している。

　本明細書において用いられる用語は、特に定義されたものを除き、特定の実施態様を説明するために用いられるのであり、発明を限定する意図ではない。

　また、本明細書において用いられる「含む」との用語は、文脈上明らかに異なる理解をすべき場合を除き、記述された事項（部材、ステップ、要素、数字など）が存在することを意図するものであり、それ以外の事項（部材、ステップ、要素、数字など）が存在することを排除しない。

　異なる定義が無い限り、ここに用いられるすべての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本発明が属する技術の当業者によって広く理解されるのと同じ意味を有する。ここに用いられる用語は、異なる定義が明示されていない限り、本明細書及び関連技術分野における意味と整合的な意味を有するものとして解釈されるべきであり、理想化され、又は、過度に形式的な意味において解釈されるべきではない。

　以下において、本発明を、実施例を参照してより詳細に説明する。しかしながら、本発明はいろいろな態様により具現化することができ、ここに記載される実施例に限定されるものとして解釈されてはならない。

実施例１：本発明の液体検体採取器
　本発明の一実施形態である液体検体採取器の構造を図１に示す。本実施形態は、採取器内部の吸水材料を２種類にしてデットボリュームを減らした例である。

　採取器の本体は、目じりや目頭等の部位に接触させやすい滴状にカットされた２枚のシリコーンシートの周縁部を接着シートによって張り合わせ、袋状の構造としたものであり、前記シリコーンシートの周縁部のうち一部は接着されず、開口端部となっている（接着シートは、シリコーンシートを表面処理して直接接着する場合には省略可能である）。前記本体の内部には体積膨張の少ない線維性の吸収シートが配置され、前記吸収シートは、一部が前記開口端部から外部へ露出しつつ、本体内部へ連通している。袋状の本体内部には発泡性の吸水スポンジが配置されており、前記吸水スポンジは液体の吸収に伴って体積が増加する。本体内部において前記吸収シートと前記吸収スポンジは直接接触している。このような構造により、前記吸水スポンジは体積が増加する最大値まで複数回液体を採取できるとともに、体積膨張により膨らんだ袋状の採取器を押圧すると、前記開口端部から液体が排出される。

　なお、本実施例において、吸水シートはパルプ素材の薄紙であるキムワイプ（商標）（Ｓ－２００、日本製紙クレシア株式会社）を用い、吸水スポンジはポリウレタンスポンジであるソフラス（商標）（アイオン株式会社製）の厚み１ｍｍのシートを径５ｍｍに加工したものを用いた。

　本実施例における採取器は、ヒトの涙液を容易に採取することができた。すなわち、涙液を開口端部から露出する吸水シートに接触させると、涙液は吸水シートを介して採取器本体内部に吸収され、吸水シートと直接接触している吸水スポンジにさらに吸収された。そして、涙液を採取後、採取器本体を押圧し、吸水スポンジを絞ると、涙液が開口端部から排出された。吸水シートとしてパルプ素材の柔らかい薄紙を用いることにより、採取器内部のデッドボリュウムを少なくすることが出来、涙液の採取時に採取器が眼に接触した時の痛みを感じることはなかった。また、吸水スポンジとして、吸水時の体積膨張率がある程度大きく、排出後の復元力があるポリウレタンスポンジを用いることにより、必要十分な量の涙液を採取することができた。

　本実施例では涙液を採取したが、本発明の採取器は、汗、唾液、鼻汁などの体液の採取にも用いることができる。

実施例２：本発明の液体検体採取器の性能評価
　本発明の液体検体採取器の性能を評価するため、図２および図３に示す設計に基づいた採取器を作製した。採取器は、吸水スポンジや吸水シートを収めるための空間を形成するための０．５ｍｍのシリコーンゴムシートと、流路を形成するための０．２ｍｍ厚のシリコーンゴムシートを、０．２ｍｍ厚のシリコーンゴムシートで両側から挟みこみ、それぞれをシリコーンゴムの接着に適した０．０８５ｍｍ厚のフィルム両面テープ（＃７０８２，株式会社寺岡製作所）で接着することで作製した。また、吸水スポンジには、ポリウレタンスポンジであるソフラスシート（厚さ１ｍｍ、アイオン株式会社）を直径５ｍｍの円に切り抜いたものを使用し、吸水シートには、パルプ素材の薄紙であるキムワイプ（Ｓ－２００、日本製紙クレシア株式会社）を鍵穴状（円：直径５ｍｍ，棒部分：１．５ｘ８．５ｍｍ）に切り抜いたものを使用した。

　シャーレ上にあらかじめ滴下しておいた２０μＬの涙液（あらかじめ採取し、４℃で保存していたもの）を、上記の方法で作製した採取器（未使用）の開口端部からわずかに露出した吸水シートに触れることにより、涙液を採取した。涙液は、吸水シートを介して本体内部の吸水スポンジに全て吸収された。次に、電子天秤上にセットしたシャーレ中に、涙液を吸水・保持した採取器の本体中心部分（吸水スポンジの上部付近）を指で押圧することによって涙液を排出し、その排出された涙液の質量を測定することによって、涙液の比重から実際の排出量を推定した。

　図４は、上記の設計に基づく採取器を使用した際の涙液の排出量を示したグラフである（平均排出量±標準誤差（μＬ））。採取器に２０μＬの涙液を吸水させたときの平均排出量は、１２．９±０．１５μＬ（Ｎ＝４）であった。これは、排出できなかった液量が３５．５％存在することを意味するが、各排出量のバラツキを表す変動係数は、２．３％と大変良好なものであった。

　次に、涙液を一度、吸水・排出させた後の採取器を引き続き、繰り返し使用した際の吸水量と平均排出量について検討を行った。未使用の採取器に涙液２０μＬを吸水・排出された後、同じ採取器を用いて２－２０μＬの範囲で涙液を繰り返し吸水・排出し、その時の質量を測定することによって、涙液の比重から実際に排出された涙液量を推定した。

　図５は、本発明の採取器の吸水量と排出量の関係についてプロットしたものである（排出量±標準誤差（μＬ））。一度、吸水・排出させた後の採取器を繰り返し使用した時、その平均排出量は、吸水量依存的に増加することが確認され（２０μＬ；１８．１±０．４μＬ，１８μＬ；１７．０±１．４μＬ，１６μＬ；１４．７±０．３μＬ，１２μＬ；１０．４±０．４μＬ，８μＬ；７．１±０．２μＬ，５μＬ；５．０±０．８μＬ，２μＬ；１．４±０．６μＬ）、平均排出率も８８．９％と極めて高いものであった（Ｎ＝４）。以上の結果から、本発明の液体検体採取器は、微量液体検体の採取に極めて適していることが示された。

　次に、本発明の採取器を使用して採取を行う前後の体液中の物質濃度が変化しないかを、涙液中のグルコースを測定することによって検討した。シャーレ上にあらかじめ滴下した涙液（事前に採取しプールしていた涙液）を、本発明の採取器を用いて採取し、チューブ中に排出することによって、回収した。また、コントロールとなる涙液は、同じようにシャーレ上にあらかじめ滴下したものを、ピペットを用いて回収した。次に、回収した涙液サンプルを高速液体クロマトグラフィー（Ａｌｌｉａｎｃｅ　ｅ２６９５，Ｗａｔｅｒｓ２４６５，日本ウォーターズ株式会社）を用いて分析し、各涙液サンプル中のグルコース濃度を推定した。

　図６は、ピペットのみで回収した涙液と本発明の採取器を用いて採取した涙液のグルコース濃度を比較したものである（白バー：ピペットを使用、黒バー：本発明の採取器を使用）。本発明の採取器を使用して採取した涙液中のグルコース濃度は、２７．１±１．３μＭ（Ｎ＝４）であった。一方、ピペットを使用して採取した涙液中のグルコース濃度は２７．３±２．１μＭ（Ｎ＝３）であり、両者に有意な差は見られなかった（Ｓｔｕｄｅｎｔ’ｓ　ｔ－ｔｅｓｔ；ｐ＝０．９４）。以上の結果は、本発明の採取器の使用によって採取体液の成分濃度に影響を及ぼすことはないことを示唆している。

実施例３：液体検体採取器の流路幅と性能についての検討
　本発明の採取器における流路幅と性能の関係を評価するために、流路や吸水シートのサイズに変更を加えたときの涙液の吸水速度について検討した。吸水速度は、図３に示した採取器の設計から、（ｉ）流路を形成するための０．２ｍｍ厚のシリコーンゴムシートを０．３、０．４、１．０ｍｍに変更した場合（図７）、（ｉｉ）吸水シートの幅を１．０ｍｍから１．５ｍｍに変更した場合（図７）、（ｉｉｉ）吸水シートの形状を片側の流路が十分に開くような形状に変更した場合（図８）について、実施例２と同様に、あらかじめシャーレ上に滴下しておいた２０μＬの涙液をそれぞれの採取器で吸水し、全量吸水するまでの時間を比較することにより評価した。

　まず、流路を形成するためのシリコーンシート厚を０．２ｍｍから、０．４ｍｍまで増加させると（上記（ｉ））、吸収速度はやや速くなった。しかしながら、１．０ｍｍというように極端にシリコーン厚を増加させた場合では、吸水スピードがより速くなることはなく、排出量の低下が示された（２０μＬの吸水で、９．４μＬの排出）。一方、吸水シートの幅を流路いっぱいまで広げた場合（１．０→１．５ｍｍ）（上記（ｉｉ））は、１．０ｍｍ幅の吸水シートほどの速度では素早く吸水できなかった。以上の結果から、流路は、ある程度の隙間が必要だが、広げ過ぎても効果がない可能性が示唆された。そこで、吸水シートを入れた状態で流路部分の空間を最大限確保するために、吸水シートを流路の片側に寄せた配置になるように吸水シートを設計した（上記（ｉｉｉ）、図８）。１．０ｍｍ幅の吸水シートを流路の中央に配置したものと比較して、吸水シートを流路の片側に配置するように設計した採取器では、より吸水速度の改善が確認された。以上の結果から、本発明の液体検体採取器を図２のように設計する場合には、流路部分のシリコーンシートを０．５ｍｍ、吸水シート幅を１．０ｍｍで流路の片側に寄せた配置（すなわち、採取器の開口端部と吸水シートとの間に適度な間隙が存在する配置）になるように設計することが好適であることが示唆される。

実施例４　検体採取器内の吸水スポンジと吸水シートについて
　本発明の液体検体採取器の性能と、吸水スポンジと吸水シートとの関係について検討した。採取器は実施例１、２を元に設計した。基本設計としては、吸水スポンジとして、ポリウレタンスポンジであるソフラス（１ｍｍ厚、アイオン株式会社）、吸水シートとして、繊維性のろ紙（Ｗｈａｔｍａｎ　＃４１、ＧＥヘルスケア）を使用し、それぞれの部材を変更することにより、基本設計の性能との比較検討を行った。体液採取器の性能評価は、実施例１と同様に、シャーレにあらかじめ添加した涙液２０μＬを体液採取器で吸水採取するときの吸水速度と、その後に中心部を押圧したときの排出量を測定することで確認した。

　まず、吸水スポンジを入れずに、吸水シートのみを使用した場合について検討した。吸水シートとしてのろ紙１枚のみを挿入した採取器を用いて２０μＬの涙液を採取した時、吸水速度は吸水スポンジを入れた場合よりもかなり遅く、また少しの押圧で先端から流出してしまい、２０ｕＬ分の涙液の保持が適切にできなかった。一方、排出量は１２μＬと、通常の採取器と大きな違いは見られなかった。以上のとおり、液体の吸収に伴う体積膨張の大きい多孔質性の吸水性素材を吸水スポンジとして使用することにより、本発明の採取器の液体の吸収・保持機能を向上させ得ることが示された。

　次に、吸水スポンジをろ紙に変更した場合について検討した。吸水シートとして鍵穴状に加工したろ紙１枚と、吸水スポンジとして、直径５ｍｍの円にカットしたろ紙を合計１ｍｍ厚程度になるように５枚分を入れた体液採取器で涙液を採取した時、吸水速度は、吸水スポンジとしてソフラスを入れた場合とさほど違いは見られなかったが、押圧して排出した際の排出量は、６．４μＬとかなりのデッドボリュームが存在することが明らかとなった。さらに、２０μＬを再度吸水させた際も、排出量は１３．７μＬと通常の体液採取器と比べて非常に少ないものとなった。以上のとおり、液体の吸収に伴う体積膨張の大きい多孔質性の吸水性素材を吸水スポンジとして使用することにより、本発明の採取器において、液体排出の際のデッドボリュームが減少することも示された。

　最後に、吸水シートとして、ポリウレタンスポンジであるソフラスを鍵穴状に切断し、挿入した場合を検討した。ソフラスを鍵状に切断し、挿入した採取器で涙液を採取した時、吸水速度は、通常の吸水シート（ろ紙等）と吸水スポンジ（ポリウレタンスポンジ等）を併用した採取器よりも、多少遅かった。一方、排出量は、５．４μＬとかなり悪かった。また、未使用の体液採取器に十分量の涙液を吸水させた時、通常の涙液採取器では、押圧した際の排出量は２４μＬ程度になるが、吸水シートとしてソフラスを使用して作製した採取器ではやや排出量は少なく、２１μＬほどであった。これらの結果は、吸水シートとして液体の吸収に伴う体積膨張の少ない繊維性の吸水性素材を使用することにより、液体の排出の際に流路内に発生するデッドボリュームを減少させることができることが示された。

　以上の結果から、吸水スポンジとして、液体の吸収に伴う体積膨張の大きい多孔質性の吸水性素材を用い、吸水シートとして、液体の吸収に伴う体積膨張の少ない繊維性の吸水性素材を用いることが、液体の吸収性および保持性、液体の排出の際のデッドボリュームの低減の観点から、好ましいことが示された。

 

Claims (20)

1. 　微量液体検体採取器であって、
   　前記液体検体採取器は、本体及び第１の吸収体を備え、
   　前記本体は、少なくとも１つの開口端部を有し、
   　前記本体は、弾性を有する疎水性の素材を含み、
   　前記第１の吸収体は、少なくとも部分的には前記本体の内部に配置されており、
   　前記第１の吸収体は、吸水性素材を含み、
   　前記第１の吸収体は、前記本体の前記少なくとも１つの開口端部を介して外部と接触可能なように配置されている、
   ことを特徴とする、
   微量液体検体採取器。
2. 　請求項１に記載の微量液体検体採取器であって、
   　前記吸収体を前記微量検体に接触させることにより、前記吸収体に前記微量検体が吸収され保持される、
   ことを特徴とする、
   微量液体検体採取器。
3. 　請求項２に記載の微量液体検体採取器であって、
   　前記本体に押圧を加えた上で、前記吸収体を前記微量検体に接触させ、さらに、前記本体に加えられた押圧を解除することにより、前記吸収体に前記微量検体が吸収され保持される、
   ことを特徴とする、
   微量液体検体採取器。
4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の微量液体検体採取器であって、
   　前記液体検体採取器は、さらに第２の吸収体を備え、
   　前記第２の吸収体は、少なくとも部分的には前記本体の内部に配置されており、
   　前記第２の吸収体は、吸水性素材を含み、
   　前記第２の吸収体は、少なくとも部分的には、前記第１の吸収体と接触するように配置されている、
   ことを特徴とする、
   微量液体検体採取器。
5. 　請求項４に記載の微量液体検体採取器であって、
   　前記第２の吸収体は、前記第１の吸収体によって吸収された微量液体検体を吸収するように構成されている、
   ことを特徴とする、
   微量液体検体採取器。
6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の微量液体検体採取器であって、
   　微量液体検体の採取後に前記本体に押圧を加えることにより、採取された微量液体検体が排出されるように構成されている、
   ことを特徴とする、
   微量液体検体採取器。
7. 　請求項１に記載の微量液体検体採取器であって、
   　前記第１の吸収体の全体が前記本体の内部に配置されている、
   ことを特徴とする、
   微量液体検体採取器。
8. 　請求項４に記載の微量液体検体採取器であって、
   　前記第２の吸収体の全体が前記本体の内部に配置されている、
   ことを特徴とする、
   微量液体検体採取器。
9. 　請求項１に記載の微量液体検体採取器であって、
   　前記本体が、複数のシートを備え、
   　前記複数のシートの少なくとも１つは弾性を有する疎水性の素材を含み、
   　前記複数のシートの間に前記第１の吸収体が配置されている、
   ことを特徴とする、
   微量液体検体採取器。
10. 　請求項９に記載の微量液体検体採取器であって、
    　前記本体が、さらに、両面接着シートを備え、
    　前記複数のシートが前記両面接着シートを間に介して積層されている、
    ことを特徴とする、
    微量液体検体採取器。
11. 　請求項１に記載の微量液体検体採取器であって、
    　前記第１の吸収体に接する、前記本体の内部表面が疎水性の素材で形成されている、
    ことを特徴とする、
    微量液体検体採取器。
12. 　請求項１１に記載の微量液体検体採取器であって、
    　前記疎水性の素材が、天然ゴム、合成ゴム、および、ポリシロキサン化合物からなる群から選択される素材である、
    ことを特徴とする、
    微量液体検体採取器。
13. 　請求項１２に記載の微量液体検体採取器であって、
    　前記ポリシロキサン化合物が、シリコーンである、
    ことを特徴とする、
    微量液体検体採取器。
14. 　請求項１に記載の微量液体検体採取器であって、
    　前記第１の吸収体が液体の吸収に伴う体積膨張の少ない吸水性素材を含む、
    ことを特徴とする、
    微量液体検体採取器。
15. 　請求項１に記載の微量液体検体採取器であって、
    　前記第１の吸収体が液体の吸収に伴う体積膨張の少ない吸水性素材を含み、
    　ここで、前記液体の吸収に伴う体積膨張の少ない吸水性素材は繊維性であり、セルロース、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、および、ポリオレフィンからなる群から選択される原料に由来する素材であることを特徴とする、
    微量液体検体採取器。
16. 　請求項１に記載の微量液体検体採取器であって、
    　前記第２の吸収体が液体の吸収に伴う体積膨張の大きい吸水性素材を含む、
    ことを特徴とする、
    微量液体検体採取器。
17. 　請求項１に記載の微量液体検体採取器であって、
    　前記第２の吸収体が液体の吸収に伴う体積膨張の大きい吸水性素材を含み、
    　ここで、前記液体の吸収に伴う体積膨張の大きい吸水性素材は多孔質性であり、セルロース、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、および、ポリオレフィンからなる群から選択される原料に由来する素材であることを特徴とする、
    微量液体検体採取器。
18. 　請求項１に記載の微量液体検体採取器であって、
    　前記微量液体検体が涙液である、
    ことを特徴とする、
    微量液体検体採取器。
19. 　請求項１に記載の微量液体検体採取器であって、
    　前記採取器は、前記開口端部から前記本体内部に通じる流路を有し、
    　前記第１の吸収体は、前記流路に配置され、
    　前記第１の吸収体の幅は、前記流路の幅よりも小さく設計されることを特徴とする、
    微量液体検体採取器。
20. 　請求項１９に記載の微量液体検体採取器であって、
    　前記流路と前記第１の吸収体との間の間隙を介して、前記開口端部と前記本体内部との間を空気が通過可能なように設計されることを特徴とする、
    微量液体検体採取器。

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