(57)【要約】      （修正有）【課題】生物学的試料を凍結できると共に、冷凍状態で長期間保管することができる凍結保冷器を提供する。【解決手段】凍結保冷器１は、生物学的試料を凍結させて保冷するためのものであり、断熱構造の容器本体２と、該容器本体２に着脱可能に収容され、内部に保冷剤６を含む冷却部材３と、該容器本体２の開口を塞ぐ蓋部材４とを備えている。冷却部材３は、生物学的試料を含む試料容器１０を収容するための収容部３ａを有し、保冷剤６は、融点が−１０℃以下である。【選択図】図１
2018112354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的試料を凍結させて保冷するための凍結保冷器であって、
断熱構造の容器本体と、
前記容器本体に着脱可能に収容され、内部に保冷剤を含む冷却部材と、
前記容器本体の開口を塞ぐ蓋部材とを備え、
前記冷却部材は、前記生物学的試料を含む試料容器を収容するための収容部を有し、
前記保冷剤は、融点が−１０℃以下であることを特徴とする凍結保冷器。
【請求項２】
前記保冷剤は、前記冷却部材に１００ｇ以上含まれていることを特徴とする請求項１に記載の凍結保冷器。
【請求項３】
前記収容部の開口を塞ぐ断熱性の内蓋部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の凍結保冷器。
【請求項４】
前記生物学的試料が便であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の凍結保冷器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料を凍結し且つ保冷するための凍結保冷器に関し、特に生物学的試料を凍結し且つ保冷するための凍結保冷器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、血液、尿及び便等の生物学的試料を輸送する場合、試料中のタンパク質や糖等の種々の成分が分解しないように、低温環境下に試料を置いて輸送する。例えば、生物学的試料は、発泡スチロールからなる容器内に保冷剤やドライアイスと共に入れられて輸送される。このような輸送手段以外に、低温輸送の必要がある試料のための専用の輸送容器が、例えば特許文献１及び２に開示されている。
【０００３】
特許文献１の輸送容器は、断熱性の容器本体と、該容器本体の開口部を塞ぐ蓋部材と、該容器本体に収容された０℃〜５℃の温度範囲でゲル状である保冷剤と、該保冷剤の上方に配置されて且つ試料が収容された試料容器が挿入可能な孔を有する保持プレートとを備えている。特許文献２の輸送容器は、断熱構造の外箱と、該外箱に着脱可能に収容されて且つ保冷剤を収容する内箱とを備え、該内箱には試料が収容された試料容器を保持するための保持部材が設けられている。
【０００４】
上記特許文献１及び２に開示される輸送容器によると、当該容器を予め冷却しておくことでその容器に保冷機能を付与することができ、試料が入った試料容器を輸送容器内で保持できる。このため、当該輸送容器を用いることで簡便且つ安定的に試料を保冷した状態で輸送することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１８６３８４号公報
【特許文献２】特開２０１０−４３８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の輸送容器では、使用前に輸送容器全体を冷蔵庫又は冷凍庫に入れる必要があり、冷蔵庫又は冷凍庫内が嵩張ることとなる。また、特許文献１では、０℃〜５℃の温度範囲でゲル状である保冷剤が輸送容器内に充填されており、該保冷剤が試料容器に密着するように変形するが、保冷剤を凍結させると保冷剤が変形できずに試料容器を保冷剤内に挿入することができない。従って、保冷剤を凍結させる場合は、試料容器を予め保冷剤内に挿入した状態で輸送容器を冷凍庫に入れて保冷剤を凍結させる必要がある。
【０００７】
近年、自己の生物学的試料を自宅で採取し、試験所に郵送することにより健康状態を検査する在宅検診が行われているが、上記特許文献１に開示の輸送容器を用いる場合、自宅の冷凍庫に試料と共に輸送容器を入れなければならない。しかし、生物学的試料が便や尿である場合、多くの人にとって自宅の冷凍庫にそのような試料を入れることに抵抗がある。なお、特許文献１には、この問題を解決するために、保冷剤を冷凍庫で凍結させる際に、試料容器の代わりにダミー容器をスペーサーとして保冷剤に挿入しておくことにより、凍結後の保冷剤に試料容器を挿入できる空間を形成する旨が記載されている。しかしながら、この方法では、ダミー容器を準備する必要があり、また、保冷剤の凍結後にダミー容器と試料容器とを入れ替える工程が必要となる。さらに、特許文献１に開示の輸送容器は保冷剤が密封されない構造のため、保冷剤の漏洩、汚染の恐れがあり、在宅検診等で不特定多数のユーザが使用するには適さない。
【０００８】
一方、特許文献２の輸送容器は、内箱に保冷剤が収容されており、試料容器が保冷剤に直接接触することがないため、保冷剤が凍結しても容器内への試料の挿入に支障がない。また、保冷剤を含む内箱が外箱に対して着脱可能であるため、内箱のみを予め冷凍庫に入れておき、使用前に取り出して内箱に試料を挿入し、内箱を外箱に収容して使用することができる。しかしながら、特許文献２の輸送容器は、試料を凍結しないように０℃付近で保管することを目的とするものであり、過剰に冷却された保冷剤を０℃付近にまで加温する手段を備えるため、特許文献２の輸送容器を用いて試料を凍結させることはできない。従って、特許文献２の輸送容器を用いる場合であっても、試料を凍結させるためには試料自体を冷凍庫に入れる必要がある。そうすると、やはり、生物学的試料が特に便や尿である場合に多くの人に不快感を与えることとなる。
【０００９】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、生物学的試料を凍結できると共に、冷凍状態で長期間保管することができる凍結保冷器を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するために、本発明では、断熱構造の容器本体内に、保冷剤を含む冷却部材を着脱可能に収容できるようにし、その保冷剤には融点が−１０℃以下のものを用いるようにした。
【００１１】
具体的に、本発明に係る凍結保冷器は、生物学的試料を凍結させて保冷するための凍結保冷器であって、断熱構造の容器本体と、容器本体に着脱可能に収容され、内部に保冷剤を含む冷却部材と、容器本体の開口を塞ぐ蓋部材とを備え、冷却部材は、生物学的試料を含む試料容器を収容するための収容部を有し、保冷剤は、融点が−１０℃以下であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る凍結保冷器によると、融点が−１０℃以下である保冷剤を含む冷却部材を用いているため、容器本体内の温度を−１０℃以下にすることができ、血液や尿や便といった生物学的試料を凍結することができる。また、容器本体は断熱構造であるため、保冷効果が高く、生物学的試料を凍結状態で長期間保冷することができる。さらに、冷却部材は、容器本体に着脱可能に収容できるため、予め冷却部材のみを冷凍庫に入れておくことにより、使用時に冷却部材を取り出して該冷却部材に試料容器を収容し、その冷却部材を容器本体に収容することで使用可能となる。従って、本発明に係る凍結保冷器を用いることにより、尿や便といった生物学的試料を凍結させるために冷凍庫に入れる必要がなくなる。
【００１３】
また、上記理由と同様に、生物学的試料を凍結状態で長期間保冷することができるようにするために、保冷剤は、冷却部材に１００ｇ以上含まれていることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る凍結保冷器は、収容部の開口を塞ぐ断熱性の内蓋部材をさらに備えていることが好ましい。
【００１５】
このようにすると、凍結保冷器の保冷効果をより向上することができる。
【００１６】
本発明に係る凍結保冷器では、上述の通り、生物学的試料を凍結させるために冷凍庫に入れる必要がないため、特に生物学的試料が便である場合に好適である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る凍結保冷器によると、生物学的試料を凍結できると共に、冷凍状態で長期間保管することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る凍結保冷器を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用方法或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２０】
まず、本発明の一実施形態に係る凍結保冷器について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態に係る凍結保冷器１は、断熱構造の容器本体２と、容器本体２に収容される冷却部材３と、容器本体２の開口を塞ぐ蓋部材４とを含む。冷却部材３には、生物学的試料が収容された試料容器１０を収容するために凹設された収容部３ａが設けられている。また、本実施形態において、収容部３ａの開口を塞いで収容部３ａ内の保冷効果を向上するための内蓋部材５が設けられている。
【００２１】
容器本体２は、断熱性能に優れる構造であれば特に限定されないが、例えば真空断熱構造又は断熱材を間に挟んだ断熱二重構造であることが好ましい。断熱二重構造において間に挟まれる断熱材としては、以下のものに限定されないが、発泡スチロールや発泡ポリウレタン等の発泡プラスチック、又はガラス繊維やロックウォール等の無機繊維を用いることができる。また、断熱構造としては真空断熱構造や断熱二重構造以外に、容器全体が上記断熱材で形成されていてもよい。
【００２２】
冷却部材３は、両端が塞がれた筒状の部材であり、その内部には保冷剤６が含まれている。保冷剤６は、凍結によりその体積が膨張することを鑑みて、冷却部材３内にその容積の８０〜９０％程度充填されている。また、冷却部材３の一端面（上面）には、上述の通り、内側に凹設された生物学的試料を含む試料容器１０を収容するための収容部３ａが形成されている。図１では、一つの収容部３ａが形成されているが、複数の収容部３ａが形成されていても構わない。冷却部材３は、比較的熱伝導率が高く、保冷剤の凍結融解に伴う体積変化に耐えうる材料からなり、例えばプラスチック樹脂からなることが好ましい。また、容器本体２内の冷却及び保冷効果を向上するために、冷却部材３の外形寸法は、冷却部材３が容器本体２内に収容可能な範囲で容器本体２の内径寸法に近似することが好ましい。冷却部材３は、容器本体２内に収容可能であると共に、容器本体２の外に取り出すことも可能なように構成されており、すなわち容器本体２内に着脱可能に収容される。
【００２３】
保冷剤６は、生物学的試料を凍結させることができるように、生物学的試料を−１０℃程度にまで冷却できる材料であることが好ましく、このために、その融点が−１０℃以下である。また、同様に冷却効果が長期間維持できるようにするために、保冷剤６の量は１００ｇ以上であることが好ましい。
【００２４】
蓋部材４は、容器本体２の開口を塞ぎ、容器本体２内の保冷状態を維持するためのものである。蓋部材４は、凍結保冷器１の輸送の観点から軽量且つ破損し難い材料からなることが好ましく、例えばポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂製であることが好ましい。特に、蓋部材４と容器本体２との接続部分は、蓋部材４によって容器本体２の開口を塞ぐことができればどのような形態であっても構わず、図１のように単純に蓋部材４と容器本体２とを嵌合させてもよいし、蓋部材４と容器本体２のそれぞれの接続部分にねじ山を切って蓋部材４を回すことで開閉可能に構成してもよい。
【００２５】
内蓋部材５は、上述の通り冷却部材３の収容部３ａの開口を塞ぎ、収容部３ａ内の保冷状態を維持するためのものである。上記蓋部材４に加えて、内蓋部材５を用いることによって収容部３ａの保冷効果をより向上でき、収容部３ａに収容された生物学的試料を長期間保冷することが可能となる。このため、内蓋部材５は断熱性を有する材料からなることが好ましく、例えば発泡プラスチック製であることが好ましい。なお、内蓋部材５は、図１に示すように容器本体の開口に嵌合されてもよいし、上記蓋部材４と同様に、内蓋部材５の外周面及び容器本体２の上部内周面にねじ山を切って内蓋部材５を回すことで開閉可能に構成してもよい。なお、内蓋部材５は、蓋部材４と一体に構成されていてもよい。また、蓋部材４が、断熱性が高い材料で形成されている場合、内蓋部材５を省略しても構わない。
【００２６】
次に、本実施形態に係る凍結保冷器１の使用方法について説明する。まず、凍結保冷器１の使用前に冷却部材３を予め冷凍庫に入れて、冷却部材３内の保冷剤６を冷凍しておく。そして、使用時において、その冷却部材３の収容部３ａ内に、凍結輸送するための生物学的試料を収容した収容容器１０を収容する。その後、該収容容器１０が収容された冷却部材３を容器本体２に収容し、内蓋部材５で収容部３ａの開口を塞いだ後、蓋部材４によって容器本体２の開口を塞ぐ。
【００２７】
以上のステップの結果、保冷剤６によって、容器本体２内における特に収容部３ａ内の温度が−１０℃以下にまで低減し、収容容器１０内の尿、血液又は便等の生物学的試料を凍結することができる。さらに、保冷剤６によって、その収容部３ａ内の温度を−１０℃以下で長期間維持されるため、上記生物学的試料を凍結状態で長期間維持できるため、例えば１０時間以上の長期の輸送に有利である。
【００２８】
また、本実施形態の凍結保冷器１によると、冷却部材３のみを予め冷凍庫に入れて保冷剤６を凍結させ、生物学的試料は容器本体２内に収容された冷却部材３の収容部３ａ内で凍結されるため、生物学的試料を冷凍庫に入れて凍結させる必要がない。従って、例えば在宅検診において便や尿を自宅で採取して凍結させた上で試験所に輸送する場合であっても、本実施形態の凍結保冷器１によれば、便や尿を家庭用の冷凍庫に入れる必要がなく、受診者に不快感を与えることがない。
【実施例】
【００２９】
以下に、本発明に係る凍結保冷器を詳細に説明するための実施例を示す。本実施例では、本発明に係る凍結保冷器の保冷効果を評価するために、冷凍庫で凍結された冷却部材を含む凍結保冷器内の時間経過に従った温度上昇について測定した。以下にその方法と結果について説明する。
【００３０】
まず、試験対象となる実施例１、２及び比較例１の凍結保冷器の構成について説明する。
【００３１】
（実施例１）
実施例１において、容器本体としてステンレスからなる真空二重構造のイオン株式会社販売（品番：ＢＰ−１６ＦＪ４０ＢＫ）のステンレスフードジャーを用いた（直径８．３ｃｍ×１５．０ｃｍ、容量約４００ｍｌ）。なお、蓋部材は、当該容器本体に付属して販売される蓋部材を用いた。また、冷却部材としてアクリル樹脂からなる両端部が塞がれた円筒形部材を用いた。なお、冷却部材の寸法は、外径が６４ｍｍ、高さが９８ｍｍであり、収容部としての凹部の径は２３ｍｍであり、深さが８５ｍｍである。保冷剤は、融点が−１６℃であるＬＯＧＯＳ社製の氷点下パックＧＴ−１６℃を用い、冷却部材内に１９５ｇ充填した。内蓋部材としては上記容器本体の開口に対応する形状の発泡スチロールを用いた。
【００３２】
（実施例２）
実施例２において、容器本体としてステンレスからなる真空二重構造の象印マホービン株式会社製のステンレスフードジャー（品番：ＳＷ−ＨＢ５５−ＮＬ）を用いた（直径９．０ｃｍ×１５．９ｃｍ、容量約５００ｍｌ）。なお、蓋部材は、当該容器本体に付属して販売される蓋部材を用いた。また、冷却部材としてアクリル樹脂からなる両端部が塞がれた円筒形部材を用いた。なお、冷却部材の寸法は、外径が６４ｍｍ、高さが１１２ｍｍであり、収容部としての凹部の径は２３ｍｍであり、深さが９４ｍｍである。保冷剤は、融点が−１６℃であるＬＯＧＯＳ社製の氷点下パックＧＴ−１６℃を用い、冷却部材内に２３０ｇ充填した。内蓋部材としては上記容器本体の開口に対応する形状の発泡スチロールを用いた。
【００３３】
（比較例）
比較例において、容器本体として発泡スチロールからなる円筒状容器を用いた。なお、容器本体の直径は１０ｃｍ、高さは１４ｃｍとし、その外壁の厚さを１．５ｃｍとした。蓋部材は、発泡スチロールからなり、上記容器本体の開口を塞ぐようにまた、冷却部材としてアクリル樹脂からなる両端部が塞がれた円筒形部材を用いた。なお、冷却部材の寸法は、上記実施例２と同一である。保冷剤は、融点が−１６℃であるＬＯＧＯＳ社製の氷点下パックＧＴ−１６℃を用い、冷却部材内に２３０ｇ充填した。比較例では、上述の通り、蓋部材を断熱性能が高い発泡スチロールで構成しているため、発泡スチロール製の内蓋部材を設けなかった。
【００３４】
（温度測定試験）
上記実施例１、２及び比較例の凍結保冷器について、保冷能力を評価する試験を以下の通りに行った。まず、冷却部材を庫内が−２０℃である冷凍庫に３日間入れて冷却部材内の保冷剤を凍結させた。その後、冷却部材を冷凍庫から出し、冷却部材の収容部に小型温度ロガーを入れ、冷却部材を容器本体内に収容して蓋部材で密閉した。密閉後の容器本体を庫内が３０℃のインキュベーターに入れ所定時間毎に温度ロガーを取り出して、容器本体内の温度をチェックした。
【００３５】
上記試験の結果、実施例１の凍結保冷器では、最初は容器内が−２０℃であったが、徐々に温度が上昇し、インキュベーターに入れられてから２１時間５５分間は−１０℃以下を維持し、その後−１０℃を超える温度となった。また、実施例２の凍結保冷器においても最初は容器内が−２０℃であったが、徐々に温度が上昇し、インキュベーターに入れられてから３０時間３０分間は−１０℃以下を維持し、その後−１０℃を超える温度となった。一方、比較例の凍結保冷器においては試験開始から５時間４５分で−１０℃を超える温度となった。
【００３６】
以上の結果から、本発明に係る凍結保冷器によると、３０℃という比較的高い外気温環境下においても、容器内の温度を長期間−１０℃以下に維持できることが分かる。また、１９５ｇの保冷剤を用いることで−１０℃以下に２０時間以上維持できるため、約１００ｇの保冷剤を用いれば−１０℃以下に１０時間以上の長期間維持できると考えられる。
【００３７】
以上の通り、本発明に係る凍結保冷器によると、その保冷器自体で例えば便や尿や血液といった生物学的試料を凍結させることが可能であり、さらに、凍結状態で長期間維持することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１    凍結保冷器
２    容器本体
３    冷却部材
３ａ  収容部
４    蓋部材
５    内蓋部材
６    保冷剤
１０  収容容器
【図１】
2018112354.tif 000003