(57)【要約】      （修正有）【課題】使用者の鼻から吐き出された物質を採取するプロセスによる交差汚染のリスクが最小限に抑えられるサンプリングフェイスマスクを提供する。【解決手段】マスク本体１１０と、取り外し可能なカートリッジ１２０と、駆動手段１２８と、を含み、マスク本体は、被験体の鼻の形状に適合した前側１０１と、底部１０２と、底部に配置される１つ以上のクランプブロック１１２とを有し、取り外し可能なカートリッジは、マスク本体に接続されるとともに、被験体の鼻から吐き出される吐出物質を収容するためのチャンバ１２４を有するカートリッジ本体１２２と、チャンバを開閉するためのドア１２６とを有し、駆動手段は、マスク本体、カートリッジ本体及びドアに接続され、クランプブロックは、ドアを所定位置に保持可能であり、チャンバは実質的に鼻の下方に配置され、開状態に維持される。【選択図】図１Ａ
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
被験体の鼻から吐き出される吐出物質を収集するためのサンプリングフェイスマスクであって、
前記サンプリングフェイスマスクは、マスク本体と、取り外し可能なカートリッジと、駆動手段と、を含み、
前記マスク本体は、前記被験体の鼻の形状に実質的に適合した前側と、底部と、前記底部に配置される１つ以上のクランプブロックとを有し、
前記取り外し可能なカートリッジは、前記マスク本体に取り外し可能に接続されるとともに、前記被験体の鼻から吐き出される吐出物質を収容するためのチャンバを有するカートリッジ本体と、前記チャンバの上方に配置され、前記チャンバを開閉するためのドアとを有し、
前記駆動手段は、前記ドアが駆動されて前記カートリッジ本体に対して横方向又は縦方向に移動することで前記チャンバが開閉されるように、前記マスク本体、前記カートリッジ本体及び前記ドアに操作可能に接続され、
前記マスク本体の１つ以上の前記クランプブロックは、前記ドアを所定な位置に保持可能であり、これにより、前記ドアは閉じられないように維持され、前記チャンバは実質的に前記鼻の下方に配置され、開状態に維持され、
１つ以上の前記クランプブロックが前記ドアを所定な位置に保持していない場合、前記ドアは前記駆動手段によって閉じられるように駆動され、これにより、前記チャンバは閉じされるとともに、前記取り外し可能なカートリッジを前記マスク本体から分離することが可能となる、サンプリングフェイスマスク。
【請求項２】
前記マスク本体は、前記鼻の両側に対応する位置にそれぞれ配置される１つ以上の通気性領域を有する、請求項１に記載のサンプリングフェイスマスク。
【請求項３】
前記マスク本体の前記底部に接続されるベースをさらに含み、
前記ベースは、その上に前記取り外し可能なカートリッジを支持する、請求項１に記載のサンプリングフェイスマスク。
【請求項４】
前記駆動手段は、バネ、磁石、ゴムバンド、レール、ガイド部材、又はこれらの組み合わせである、請求項１に記載のサンプリングフェイスマスク。
【請求項５】
前記チャンバは、１つ以上の区画に仕切られる、請求項１に記載のサンプリングフェイスマスク。
【請求項６】
前記カートリッジ本体は、それぞれ独立して前記チャンバ又は１つ以上の前記区画に接続される１つ以上の導管をさらに含む、請求項５に記載のサンプリングフェイスマスク。
【請求項７】
前記ドアは、１つ以上の板から構成され、前記駆動手段によって前記カートリッジ本体に対して横方向又は縦方向に移動するように駆動される、請求項１に記載のサンプリングフェイスマスク。
【請求項８】
前記ドアは、透明、半透明又は不透明材料で作製される、請求項７に記載のサンプリングフェイスマスク。
【請求項９】
前記チャンバは、前記吐出物質を運ぶためのキャリアで充填又は塗布される、請求項１に記載のサンプリングフェイスマスク。
【請求項１０】
前記キャリアは、活性炭、アルミナ、分子篩炭素、ポリアクリルアミド、シリコーン、ゼオライト、アミノベンジルメチルセルロース、アミノフェニレンサルファイドセルロース、ジエチルアミンエチルセルロース、ニトロベンジルメチルセルロース、ニトロセルロース、及びポリフッ化ビニリデンからなる群より選択される、請求項９に記載のサンプリングフェイスマスク。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０２０年８月３日に出願され台湾特許出願第１０９１２６２３０号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、サンプリング装置に関する。より具体的には、本開示は、被験体の吐出物質をサンプリング又は収集した後に自動的に閉じることが可能である取り外し可能なカートリッジを含むサンプリングフェイスマスクに関する。
【背景技術】
【０００３】
被験体の吐出物質をサンプリングするための様々なタイプのマスクが報告されている。例えば、米国特許第５，４７４，０６０号には、個体から吐き出された物質のサンプリングに適用した３次元（３Ｄ）マスクが開示されている。この３Ｄマスクは、マスクの内側から延在し、吐出物質を同定のために外部デバイスに輸送する取り外し可能なホースを含む。ＷＯ２０１６／００７７４９には、上記マスクの片側に配置されるとともに、使用者が吐き出した物質を収集するための外部容器に接続されるサンプリングポートを含む酸素マスクが開示されている。ＵＳ２０１０／００８７７４９には、使用者の吐出物質を収集するための部材を有するカップ型マスク又はコーニクルマスクが開示されている。ＵＳ２０１８／０１２５３７４には、使用者の吐出物質を収集するための部材（例えば、気流をガイドするためのバルブ）を有する呼気分析計が開示されている。しかし、先行文献に開示されているマスクには、周囲の環境又は手やツールでサンプリングデバイスを操作するプロセスによって交差汚染される恐れがあるという共通の欠点がある。
【０００４】
そのため、当該技術分野では、交差汚染のリスクが最小限に抑えられる改良されたサンプリングマスクを開発する必要がある。
【考案の概要】
【０００５】
以下は、読者に基本的な理解を提供するために、本開示の簡単な概要を示す。この概要は、本開示の広範な概要ではなく、本考案の鍵となる／重要な要素を特定したり、本考案の範囲を描写したりするものではない。その唯一の目的は、本明細書に開示されるいくつかの概念を、後述するより詳細な説明の前触れとして簡略化された形式で提示することである。
【０００６】
本開示の第１態様は、サンプリングフェイスマスクを提供することを目的とする。上記サンプリングフェイスマスクは、マスク本体と、取り外し可能なカートリッジと、駆動手段と、を含み、
上記マスク本体は、上記被験体の鼻の形状に実質的に適合した前側と、底部と、上記底部に配置される１つ以上のクランプブロックとを有し、
上記取り外し可能なカートリッジは、上記マスク本体に取り外し可能に接続されるとともに、上記被験体の鼻から吐き出される吐出物質を収容するためのチャンバを有するカートリッジ本体と、上記チャンバの上方に配置され、上記チャンバを開閉するためのドアとを有し、
上記駆動手段は、上記ドアが駆動されて上記カートリッジ本体に対して横方向又は縦方向に移動することで上記チャンバが開閉されるように、上記マスク本体、上記カートリッジ本体及び上記ドアに操作可能に接続され、
上記マスク本体の１つ以上の上記クランプブロックは、上記ドアを所定な位置に保持可能であり、これにより、上記ドアは閉じられないように維持され、上記チャンバは実質的に上記鼻の下方に配置され、開状態に維持され、
１つ以上の上記クランプブロックが上記ドアを所定な位置に保持していない場合、上記ドアは上記駆動手段によって閉じられるように駆動され、これにより、上記チャンバは閉ざされるとともに、上記取り外し可能なカートリッジを上記マスク本体から分離することが可能となる。
【０００７】
本開示の実施形態によれば、上記マスク本体は、上記鼻の両側に対応する位置にそれぞれ配置される１つ以上の通気性領域を有する。
【０００８】
本開示の実施形態によれば、上記サンプリングマスクは、上記マスク本体の上記底部に接続されるベースをさらに含み、上記ベースは、その上に上記取り外し可能なカートリッジを支持する。
【０００９】
本開示の実施形態によれば、上記チャンバは１つ以上の区画に仕切られる。
【００１０】
本開示の実施形態によれば、上記カートリッジ本体は、それぞれ独立して上記チャンバ又は１つ以上の区画に接続される１つ以上の導管をさらに含む。
【００１１】
本開示の実施形態によれば、上記チャンバは、上記吐出物質を運ぶためのキャリアで充填又は塗布される。本開示に適用できる上記キャリアの例には、活性炭、アルミナ、分子篩炭素、ポリアクリルアミド、シリコーン、ゼオライト、アミノベンジルメチルセルロース、アミノフェニレンサルファイドセルロース、ジエチルアミンエチルセルロース、ニトロベンジルメチルセルロース、ニトロセルロース、及びポリフッ化ビニリデンが含まれるが、これらが限定されない。
【００１２】
本開示の実施形態によれば、上記駆動手段は、１つ以上のバネ、磁石、ゴムバンド、レール、ガイド部材、又はこれらの組み合わせから構成されてもよい。いくつかの実施形態において、上記駆動手段は、レールとバネの組み合わせである。他の実施形態において、上記駆動手段は、レールと磁石の組み合わせである。さらなる実施形態において、上記駆動手段は、レールとガイド部材の組み合わせである。
【００１３】
本開示の実施形態によれば、上記取り外し可能なカートリッジのドアは、１つ以上の板から構成され、駆動手段によって上記カートリッジ本体に対して横方向又は縦方向に移動するように駆動される。
【００１４】
本開示の実施形態によれば、上記ドアは、透明、半透明又は不透明材料で作製される。
【００１５】
本開示の付随する特徴および利点の多くは、添付の図面に関連して考慮される以下の詳細な説明を参照することでよりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本明細書は、添付の図面に照らして読まれる以下の詳細な説明からよりよく理解されるであろう。
【００１７】
【図１Ａ】本開示の一実施形態に係るサンプリングマスク１００を示す概略図である。
【図１Ｂ】図１Ａのサンプリングマスク１００を装着している使用者を示す概略図である。
【図１Ｃ】チャンバ１２４が開状態にあるサンプリングマスク１００の取り外し可能なカートリッジ１２０を示す概略図である。
【図１Ｄ】チャンバ１２４が閉状態にあるサンプリングマスク１００の取り外し可能なカートリッジ１２０を示す概略図である。
【図２Ａ】チャンバ２２４が開状態にあるサンプリングマスク２００の取り外し可能なカートリッジ２２０を示す概略図である。
【図２Ｂ】チャンバ２２４が閉状態にあるサンプリングマスク２００の取り外し可能なカートリッジ２２０を示す概略図である。
【図３Ａ】チャンバ３２４が開状態にあるサンプリングマスク３００の取り外し可能なカートリッジ３２０を示す概略図である。
【図３Ｂ】チャンバ３２４が閉状態にあるサンプリングマスク３００の取り外し可能なカートリッジ３２０を示す概略図である。
【図４Ａ】チャンバ４２４が開状態にあるサンプリングマスク４００の取り外し可能なカートリッジ４２０を示す概略図である。
【図４Ｂ】チャンバ４２４が閉状態にあるサンプリングマスク４００の取り外し可能なカートリッジ４２０を示す概略図である。
【図５Ａ】チャンバ５２４が開状態にあるサンプリングマスク５００の取り外し可能なカートリッジ５２０を示す概略図である。
【図５Ｂ】チャンバ５２４が閉状態にあるサンプリングマスク５００の取り外し可能なカートリッジ５２０を示す概略図である。
【図６Ａ】本開示の一実施形態に係るサンプリングフェイスマスク６００の底面図である。
【図６Ｂ】図６Ａのサンプリングフェイスマスク６００から取り外された取り外し可能なカートリッジ６２０の底面図である。
【図７Ａ】チャンバ７２４が開状態にあるサンプリングマスク７００の取り外し可能なカートリッジ７２０を示す概略図である。
【図７Ｂ】チャンバ７２４が閉状態にあるサンプリングマスク７００の取り外し可能なカートリッジ７２０を示す概略図である。
【図８Ａ】チャンバ８２４が開状態にあるサンプリングマスク８００の取り外し可能なカートリッジ８２０を示す概略図である。
【図８Ｂ】チャンバ８２４が閉状態にあるサンプリングマスク８００の取り外し可能なカートリッジ８２０を示す概略図である。
【００１８】
一般的な実施に従って、説明された種々の特徴／要素は、縮尺通りに描かれておらず、代わりに、本考案に関連する特定の特徴／要素を最もよく例示するために描かれている。また、種々の図面における同様の参照番号及び名称は、同様の要素／部品を示すために使用される。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
添付図面に関連して以下に提供される詳細な説明は、本実施例の説明を意図したものであり、本実施例を構築または利用することができる唯一の形態を表すことを意図するものではない。以下の説明では、実施例の機能並びに実施例を構成及び操作するための一連のステップについて説明する。ただし、同じ又は同等の機能及び手順は、異なる実施例によって達成される場合がある。
【００２０】
Ｉ．定義
便宜上、明細書、実施例及び添付の特許請求の範囲で使用される特定の用語をここにまとめる。別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。単数形「ａ」、「ａｎｄ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上明確に別段の指示がない限り、複数の指示対象を含んで本明細書で使用される。また、本明細書及び実用新案登録請求の範囲で使用される「少なくとも１つ」及び「１つ又は複数」という用語は同じ意味を有し、１つ、２つ、３つ、またはそれ以上を含む。
【００２１】
本考案の広い範囲を説明する数値範囲及びパラメータは近似値であるにもかかわらず、特定の実施例に記載されている数値は可能な限り正確に記載されている。しかしながら、いずれの数値にも、それぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差が本質的に含まれる。また、本明細書では、用語「約」は一般に、所与値又は範囲の１０％、５％、１％、又は０．５％以内を意味する。或いは、用語「約」は、平均値の許容可能な標準誤差内を意味し、この標準誤差は当業者によって判断することができる。操作／実施例以外、又は特に明記しない限り、本明細書に記載の全ての数値範囲、量、値及び割合（例えば材料の量、期間、温度、操作条件、量の比率など）は、全ての場合において用語「約」により修飾されていると理解されるべきである。したがって、そうでないと示されていない限り、本開示及び添付の実用新案登録請求の範囲に記載の数値パラメータは、近似値であり、必要に応じて変わることがある。少なくとも、各数値パラメータは、開示された有効桁数及び通常の丸め手法により得られる数値であると理解されるべきである。
【００２２】
「被験体」及び「個体」という用語は、本開示全体を通して交換可能に使用することができ、本明細書に記載のサンプリングマスクによって吐出物質を収集又は採取されるものを指す。「被験体」という用語は、一方の性別が特に示されていない限り、雄性と雌性の両方の性別を指すことを意図している。被験体の例には、ヒト、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウサギ、イヌ、ネコ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、サル及びウマが含まれるが、これらに限定されない。好ましい実施形態によれば、被験体はヒトである。
【００２３】
本明細書で使用される「マスク」という用語は、個体の少なくとも鼻及び／又は顔における鼻の隣接領域を覆う３次元カバーを指す。
【００２４】
「吐出物質」という用語は、個体の呼吸器系から吐き出される物質を指す。この物質は、ガス（例えば、単一の揮発性化合物又は揮発性有機化合物の混合物で構成されるガス）、液体又は固体の形であってもよい。吐出物質の例には、個体の肺から吐き出される異物及び／又は微生物；個体の鼻又は呼吸器系から分泌される物質；個体の呼吸器系から取り出される組織、細胞、核酸及び／又は代謝物が含まれるが、これらに限定されない。
【００２５】
「運ぶ」又は「運んでいる」という用語は、個体の鼻又は呼吸器系から吐出物質を収集又は採取する行為を指す。この行為は、分子を吸着又は捕捉する形であってもよく、２つの分子間の親和性若しくは非親和性の結合、又は２つの分子間の物理的若しくは化学的結合を伴うことがある。
【００２６】
本明細書で使用される「通気性材料」という用語は、空気（例えば、呼気）及び水分などの小分子が自由に通過することができる材料を指す。
【００２７】
ＩＩ．本考案のサンプリングフェイスマスク
本開示は、周囲の環境又は手やツールでサンプリングデバイスを操作するプロセスによって交差汚染されるリスクなしに、個体から吐き出された物質をサンプリングするための改良されたフェイスマスクを提供することを目的とする。さらに、従来技術では、個体から吐出物質をサンプリングするために、一般的には少なくとも２人が一緒に作業する必要がある。その結果、作業する２人はサンプリング中に汚染されるリスクがある。そのため、本開示は、上記汚染問題を解決する改良されたサンプリングフェイスマスクを提供することを目的とする。このサンプリングフェイスマスクによれば、サンプリング被験体から吐き出される物質が収集されて密閉チャンバに収容されることによって、採取された吐出物質が周囲の環境又は手やツールでサンプリングデバイスを操作するプロセスによって交差汚染される可能性が低減される。
【００２８】
図１Ａから１Ｄは、本考案のサンプリングフェイスマスク１００の第１実施形態を示す。図１Ａは、サンプリングフェイスマスク１００の配置を示す代表模式図であり、図１Ｂは、使用中の図１Ａのサンプリングフェイスマスク１００を示す代表模式図である。サンプリングフェイスマスク１００は、構造的には、マスク本体１１０と、マスク本体１１０に取り外し可能に接続される取り外し可能なカートリッジ１２０とを含む。マスク本体１１０は、前側１０１と、底部１０２と、底部１０２上に設けられる１つ以上のクランプブロック１１２とを含む。前側１０１は、被験体の鼻を実質的に覆うサイズを有し、好ましくは、被験体の鼻の形状に適合する（図１Ｂを参照）。さらに、サンプリングマスク１００は、マスク本体１１０の底部に取り外し可能に接続されるベース１１６をさらに含む。ベース１１６は、その上の取り外し可能なカートリッジ１２０を支持する。使用時（即ち、被験体がマスク本体１１０で鼻を覆うように顔に装着するとき）に、取り外し可能なカートリッジ１２０は、被験体の鼻から吐き出される物質(吐出物質)が容易に収集されるように、両鼻孔に近い箇所に位置する。マスク本体１１０は、一般的に、通気可能及び／又は濾過可能な材料（例えば、手術用マスク、Ｎ９５マスク、又はＮ９９マスクの製造に適した材料）で作製される。或いは、マスク本体１１０は、非通気性材料で作製される。好ましくは、マスク本体１１０は両方の材料（即ち、非通気性材料及び通気性材料）で作製され、つまり、通気性材料で作製されたマスク本体１１０の一部は通気性領域を構成してマスク本体１１０内に蓄積した圧力（即ち、マスク本体内に経時的に蓄積された呼気に起因する圧力）を防止する。蓄積した圧力が高くなりすぎると、マスク本体１１０内に蓄積したガスは、マスク本体１１０と鼻との間の隙間から漏れる場合がある。なお、フェイスマスク１００から漏れる呼気はその周囲の環境及び／又は人員を汚染する可能性がある。好ましくは、マスク本体１１０は、空気の拡散と被験体の通常の呼吸が促進されるように、鼻の左側又は右側に対応するマスク本体の前側における箇所には、１つ以上の通気性領域１１４が独立して設けられる。本開示の任意の実施形態によれば、マスク本体１１０は、１つ以上の通気性領域１１４の上方に独立して設けられる１つ以上のフィルタ（図示せず）をさらに含んでもよい。１つ以上の上記フィルタはそれぞれ独立して空気を濾過するための膜を含む。１つ以上の上記フィルタは、膜の片側又は両側に設けられ、空気の流れをガイドする１つ以上の一方向弁（図示せず）をさらに含んでもよい。本開示の任意の実施形態によれば、１つ以上の上記フィルタは、１つ以上の通気性領域１１４の上方に設けられ、気流を検出（例えば、呼気の存在を検出）する１つ以上の一方向弁（図示せず）をさらに含んでもよい。
【００２９】
マスク本体１１０は、マスク本体１１０の底部１０２の１つ以上の位置にそれぞれ設けられる１つ以上のクランプブロック１１２を含む。マスク１００が使用されるとき（即ち、顔に装着されるとき）に、１つ以上のクランプブロック１１２は、実質的に被験体の両鼻孔の下方に位置し、取り外し可能なカートリッジ１２０を所定な位置（即ち、開放状態）に保持する。１つ以上のクランプブロック１１２は、取り外し可能なカートリッジ１２０に取り外し可能に係合するように構成される。取り外し可能なカートリッジ１２０は、構造的には、被験者の鼻から吐き出された吐出物質を収容するチャンバ１２４を有するカートリッジ本体１２２と、カートリッジ本体１２２に接続されるとともに１つ以上のクランプブロック１１２に取り外し可能に係合するドア１２６と、ドア１２６が開閉されるようにマスク本体１１０、カートリッジ本体１２２、及びドア１２６に操作可能に接続される駆動手段１２８とを含む。取り外し可能なカートリッジ１２０が１つ以上のクランプブロック１１２を介してドア１２６に係合することによりマスク本体１１０に接続されている場合、ドア１２６は開いた状態にある。ドア１２６を１つ以上のクランプブロック１１２から係脱させることにより取り外し可能なカートリッジ１２０が取り外されてマスク本体１１０に接続されていない場合、ドア１２６は、駆動手段１２８によって自動的に閉じられ、その結果、チャンバ１２４は閉じられる。本開示の実施形態によれば、本考案のサンプリングマスクを動作させるために必要なクランプブロックの数は、本考案のサンプリングマスクに使用されるドア及び／又は駆動手段のタイプによって異なる。ドアが一枚の板のみから構成される場合、カバーを係合し、駆動手段がドアを横方向及び／又は垂直方向に移動させてチャンバを開閉できるようにするために、少なくとも１つのクランプブロックが必要である。ドアが複数の板（即ち、２つ以上の板）から構成される場合、ドアを係合し、駆動手段がドアを横方向及び／又は垂直方向に移動させてチャンバを開閉できるようにするために、少なくとも２つのクランプブロックが必要である。当業者は、過度の実験なしに、本考案のサンプリングマスクに使用されるクランプブロックの適切な数、サイズ及び／若しくはタイプを決定又は選択することができる。
【００３０】
本考案のサンプリングマスク１００が使用されるとき、即ち、被験体がマスク本体１１０を顔に装着して鼻を覆うときに、取り外し可能なカートリッジ１２０は、鼻の真下に自動的に配置され（図１Ｂを参照）、これによって、被験体の両鼻孔から吐き出された吐出物質がチャンバ１２４に収集又は捕集され得る。好ましくは、カートリッジ本体１２２のチャンバ１２４は、被験体の吐出物質を運ぶキャリアをさらに含む。特定の実施形態において、チャンバ１２４全体の内部は、キャリアで塗布されている。本開示に適用されるキャリアの例には、活性炭、アルミナ、分子篩炭素、ポリアクリルアミド、シリコーン、ゼオライト、アミノベンジルメチルセルロース、アミノフェニレンサルファイドセルロース、ジエチルアミンエチルセルロース、ニトロベンジルメチルセルロース、ニトロセルロース、及びポリフッ化ビニリデンが含まれるが、これらに限定されない。
【００３１】
チャンバ１２４は、吐出物質における成分を同定するのに適した１つ以上の薬剤を収容するために、恒久的または一時的に２つ以上の区画に仕切られている。いくつかの実施形態において、２つ以上の上記区画は、互いに及び／又はチャンバ１２４自体に流体的に接続され、これによって、収容された１つ以上の上記薬剤は、１つの区画から他の区画及び／又はチャンバ１２４へ自由に流れることができる。他の実施形態において、２つ以上の上記区画は、互いに独立して隔離され、及び／又はチャンバ１２４自体から隔離される。これによって、収容された１つ以上の薬剤が互いに接触することが防止される。チャンバ１２４が一時的に１つ以上の区画に仕切られている場合、区画は、熱分解性プラスチックのような分解可能な材料で作製することができる。或いは、区画壁は、光、酸化、生分解、熱化又は溶媒化によって劣化又は崩壊することができる。区画に収容された薬剤は、区画壁の分解又は崩壊によってチャンバ１２４から放出される。１つ以上の区画に収容された薬剤は、品質制御剤（例えば、吐出物質の基準、陰性対照、洗浄バッファーなど）又は検出剤（例えば、核酸、化合物など）であってもよい。一実施形態において、１つ以上の区画に収容された薬剤は、吐出物質と反応して吐出物質を同定する。さらに、区画に収容された少なくとも１つの薬剤は、標準であり、吐出物質と反応せず、他の薬剤（即ち、標準ではない薬剤）が吐出物質と反応した後に比較するために使用される。
【００３２】
カートリッジ本体１２２は、チャンバ１２４に独立して接続される１つ以上の導管１３０をさらに含んでもよい（図１Ｄを参照）。導管１３０は、ドア１２６を開かずに、薬剤（例えば、上記品質制御剤及び検出剤）をチャンバ１２４に注入し又はチャンバ１２４から除去するために使用される。これによって、チャンバに収容された物質が周囲の環境に接触することが防止される。薬剤は同じでも異なっていてもよい。さらに、１つ以上の導管１３０は、チャンバ１２４の１つ以上の区画に接続される。例えば、第１薬剤（例えば、陰性対照、標準など）は、本考案のサンプリングマスク１００を使用する前にチャンバ１２４に収容され、次いで、使用の必要に応じて、第２薬剤（例えば、検出剤）は、ドア１２６を開かずに１つ以上の導管１３０を介してチャンバに導入されてもよい。チャンバ１２４に収集された吐出物質は、当該技術分野で知られている方法（例えば、インサイチューハイブリダイゼーション（ＩＳＨ）、酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡ）、ラジオイムノアッセイ（ＲＩＡ）、免疫蛍光抗体法（ＩＦＡ）など）で同定することができる。このように、これらの方法で使用される試薬は、導管１３０を介してチャンバ１２４に注入し又はチャンバ１２４から除去することができる。同定対象物質が微生物である場合、微生物に対する特異的抗体を導管１３０を介してチャンバ１２４に注入して微生物と反応させることができ、過剰な薬剤を導管１３０を介してチャンバ１２４から除去することができる。さらに、同定を容易にするために、同位体標識抗体（１２５Ｉ抗体）のような第２薬剤を導管１３０を介してチャンバ１２４に注入し及び／又はチャンバ１２４から除去してもよい。
【００３３】
チャンバ１２４の上方に位置するドア１２６は、チャンバ１２４を完全にカバーするサイズを有し、駆動手段１２８によってカートリッジ本体１２２に対して移動するように駆動され、チャンバ１２４を開閉することができる。一般的に、ドア１２６は、駆動機構１２８の一部であるレール（図面から見えない）の上に位置するとともに、カートリッジ本体１２２に対して上記レールに沿って移動するように駆動機構１２８の一部であるバネ、磁石、ゴムバンド又はガイド部材などによって引っ張られることにより、チャンバ１２４は開閉される。
【００３４】
ドア１２６は、透明、半透明又は不透明の材料で作製される。透明又は半透明の材料の例には、グラス又はプラスチック（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）及びこれらの組み合わせ）が含まれるが、これらに限定されない。不透明材料の例には、硬質プラスチック、ゴム、複合材料及び鋼が含まれるが、これらに限定されない。ドア１２６は、透明及び／又は半透明材料で作製されることが好ましい。これは、ドア１２６を開いてチャンバ１２４の内容物を露出させず、カートリッジ１２０を光学分析することができるためである。これによって、内容物が環境又は手やツールでサンプリング装置を取り扱うプロセスによって相互汚染される可能性が排除される。或いは、ドア１２６は、収集された吐出物質中の感光性物質が光によって分解されるのを防止するために不透明材料で作製される。
【００３５】
図１Ｃ及び図１Ｄは、それぞれ開状態及び閉状態にある取り外し可能なカートリッジ１２０を示す。図１Ｃに示すように、カートリッジ１２０は、２つの板１２６ａ，１２６ｂから構成されるドア１２６を有する。２つの板１２６ａ，１２６ｂはそれぞれ独立してチャンバ１２４の片側に配置されるとともに、カートリッジ本体１２２に対して横方向に移動可能に駆動手段１２８に接続される。必要に応じて、板１２６ａ，１２６ｂのうちの１つは突縁１２６１をさらに含み、もう１つは突縁１２６１を受けるためのトラフ１２６２をさらに含む。これによって、２つの板１２６ａ，１２６ｂが閉じられたときに、チャンバ１２４はしっかり密閉される。図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、サンプリングマスク１００が使用されるとき（即ち、被験体の顔に装着されるとき）に、マスク本体１１０の１つ以上のクランプブロック１１２はドア１２６を所定な位置に保持することにより、カートリッジ１２０のチャンバ１２４を開状態に維持する（図１Ａ及び図１Ｃを参照）。サンプリングした後、特に、１つ以上のクランプブロック１１２をドア１２６の邪魔にならないようにすることによりカートリッジ１２０全体をマスク１００から取り外すことができる。これによって、カートリッジ１２０がマスク本体１１０から分離されたときにチャンバ１２４は閉じられる（図１Ｄを参照）。
【００３６】
図２Ａ及び図２Ｂは、カートリッジ２２０がそれぞれ開状態及び閉状態にある本考案のサンプリングマスク２００の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、駆動手段２２８以外、図１Ａから図１Ｄに示される配置と同様である。本実施形態において、駆動手段２２８はバネ及びレールから構成される。ここで、レールはドアの下方に配置され、図２Ａ及び図２Ｂから見えない。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、駆動手段２２８の２つのバネ２２８ａ，２２８ｂは、チャンバ２２４が開くまで又は２つの板２２６ａ，２２６ｂが開状態になるまで露出されないように、それぞれドア２２６の２つの板２２６ａ，２２６ｂに収容される。この場合、マスク本体の１つ以上のクランプブロック（例えば、１つ以上のクランプブロック１１２）（図２に示せず）は、２つのバネ２２８ａ，２２８ｂが閉じられないようにドア２２６を所定な位置に保持する（図２Ａ）。１つ以上のクランプブロックが邪魔にならないように移動されると、２つの板２２６ａ，２２６ｂは瞬時に閉まる（図２Ｂ）ことでチャンバ２２４を閉じ、さらなる分析（例えば、チャンバ２２４に収集された吐出物質の同定）のためにカートリッジ２２０全体をマスク本体（図示せず）から取り出すか又は分離することを可能にする。
【００３７】
図３Ａ及び図３Ｂは、カートリッジ３２０がそれぞれ開状態及び閉状態にあるサンプリングマスク３００の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、ドア３２６及び駆動手段３２８以外、図２に示される配置と同様である。本実施形態において、ドア３２６は、いわゆる「二重板型」のドアである。図２に示すようにドアの両側にそれぞれ１つの板を有する代わりに、ドアの両側にそれぞれヒンジで固定された２つの板（例えば、板３２６ａ１，３２６ａ２又は板３２６ｂ１，３２６ｂ２）から構成される。ここで、２つの板のうちの１つ（例えば、板３２６ａ２及び３２６ｂ２）はチャンバ３２４の片側に固定され、もう１つ（例えば、板３２６ａ１及び３２６ｂ１）は非ヒンジ側で駆動手段３２８に接続される。なお、ヒンジは図面からは見えない。本実施形態の駆動手段３２８は、少なくとも４つのバネ（３２８ａ１，３２８ａ２，３２８ｂ１，３２８ｂ２）を含み、そのうちの２つのバネ（例えば、バネ３２８ａ１，３２８ａ２）は独立して一端で１つの板（例えば、板３２６ａ１）に接続され、他端でカートリッジ本体３２２に接続される。これによって、２つのバネ（例えば、バネ３２８ａ１，３２８ａ２）は、板（例えば、板３２６ａ１）を垂直に（即ち、上向きまたは下向きに）移動させることができ、その結果、チャンバ３２４を開閉することができる。開状態では、マスク本体の１つ以上のクランプブロック（例えば、１つ以上のクランプブロック１１２）（図３に図示せず）は、ドア３２６を所定な位置に保持し、駆動手段３２８がドア３２６を閉じないようにする（図３Ａ）。１つ以上のクランプブロックが邪魔にならないように移動されると、２つの板３２６ａ，３２６ｂは瞬時に閉まり（図３Ｂ）、さらなる分析（例えば、チャンバ３２４に収集された吐出物質の同定）のためにカートリッジ３２０全体をマスク本体（図示せず）から取り出すか又は分離することを可能にする。
【００３８】
図４Ａ及び図４Ｂは、カートリッジ４２０がそれぞれ開状態及び閉状態にあるサンプリングマスク４００の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、駆動手段４２８以外、図２に示される配置と同様である。図１から図３に示される実施形態と異なり、本実施形態において、バネ及び／又はレールとスライドブロックの組み合わせの代わりに、２セットの磁石が使用される。各セットの磁石は、板の裏側（即ち、チャンバに対向する板の側）の上端及び下端にそれぞれ嵌入された２つの磁石で構成される。具体的には、２つの磁石４２８ａ１，４２８ａ２は、それぞれのＮ極が他の板、即ち、板４２６ｂに対向するように板４２６ａの裏側の上端及び下端にそれぞれ嵌入される。同様に、他の２つの磁石４２８ｂ１，４２８ｂ２は、それぞれのＳ極が板４２６ａに対向するように板４２６ｂの裏側の上端及び下端にそれぞれ嵌入される。このような配置によれば、２つの板４２６ａ，４２６ｂは、２セットの磁石のＮ極とＳ極の間の引力により自動的に閉まる（図４Ｂ）。
【００３９】
図５Ａ及び図５Ｂは、カートリッジ５２０がそれぞれ開状態及び閉状態にあるサンプリングマスク５００の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、駆動手段５２８以外、図１及び図２に示される配置と同様である。本実施形態において、弾性ゴムバンドは駆動手段５２８として機能し、２つの板５２６ａ，５２６ｂの外周に巻き付けられる。チャンバ５２４を開くために、１つ以上のクランプブロック（図示せず）がチャンバ５２４を開状態に保持可能に弾性ゴムバンド５２８を伸ばす（図５Ａ）。一方、１つ以上のクランプブロック（図示せず）が邪魔にならないように移動されると、弾性ゴムバンド５２８は自動的且つ瞬時にドア５２６を閉じることでチャンバ５２４を閉じる（図５Ｂ）。
【００４０】
図６は、取り外し可能なカートリッジ６２０がマスク本体６１０に接続され（図６Ａ）又はマスク本体６１０から取り外されている（図６Ｂ）。本考案のサンプリングマスク６００の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、図１に示すようにカートリッジ本体６２０に配置されるのではなく、マスク本体６１０の移動可能なベース６１２に対向する底部６０２の側にそれぞれ配置される２つのガイド部材６２８ａ，６２８ｂを含む駆動手段６２８以外、図１に示される配置と同様である。サンプリングマスク６００が被験体の顔に装着されるときに、取り外し可能なカートリッジ６２０はベース６１６に位置し、ドア６２６は１つ以上のクランプブロック６１２によって開状態に保持されることでチャンバ６２４は開状態に維持される。サンプリングした後、取り外し可能なカートリッジ６２０はベース６１６からスライドアウトしてマスク本体６１０から分離すると同時に、チャンバ６２４のドア６２６は２つのガイド部材６２８ａ，６２８ｂを介して閉じられる（図６Ｂ）。次に、カートリッジ６２０全体は、そこに収集された物質の同定のためにさらなる分析に供され得る。
【００４１】
図７Ａ及び図７Ｂは、カートリッジ７２０がそれぞれ開状態及び閉状態にある本考案のサンプリングマスク７００の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、ドア７２６が単一の板から構成される以外、図１に示される配置と同様である。図１に示される構成のように、ドア７２６はレール（図面から見えない）に位置し、駆動手段７２８（即ち、２つのバネ７２８ａ，７２８ｂ）によってカートリッジ本体７２０に沿って横方向に移動するように駆動され、その結果、チャンバ７２４は開閉される。チャンバ７２４を開くために、２つのバネ７２８ａ，７２８ｂは伸長することにより、１つ以上のクランプブロック（図示せず）はチャンバ７２４を開状態に保持することができる（図７Ａ）。一方、１つ以上のクランプブロックが邪魔にならないように移動されると、２つのバネ７２８ａ，７２８ｂは自動的且つ瞬時にドア７２６を閉じ、その結果、チャンバ７２４は閉じられる（図７Ｂ）。
【００４２】
図８Ａ及び図８Ｂは、カートリッジ８２０がそれぞれ開状態及び閉状態にある本考案のサンプリングマスク８００の別の実施形態を示す。本実施形態における部材の配置は、駆動手段８２８以外、図７に示される配置と同様である。同図に示すように、２つのバネ８２８ａ，８２８ｂは、カートリッジ本体８２０の隅に配置される代わりに、チャンバ８２４が閉状態にある場合、２つのバネ８２８ａ，８２８ｂはドア８２６に受け入れられる一方、１つ以上のクランプブロック（図示せず）によってチャンバ８２４が開状態に保持されている場合、２つのバネ８２８ａ，８２８ｂは露出される。
【００４３】
以上より、本考案のサンプリングマスクは、サンプリングが完了すると自動的に閉じられ、その後の分析のために取り出される改良されたカートリッジを提供することにより、従来のサンプリング技術に存在する汚染問題を解決する。
【００４４】
上記の実施形態の説明は、例示的なものに過ぎず、当業者によって様々な修正を行うことができる。上記の実施形態、実施例及びデータは、本考案の例示的な構造及び使用の完全な説明を提供する。本考案の様々な実施形態は、ある程度の特殊性をもって、又は１つ若しくは複数の実施形態を参照して上記のように記載されたが、当業者は、本考案の精神又は範囲から逸脱することなく、開示された実施形態に多くの変更を加えることができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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