(57)【要約】      （修正有）【課題】容器への衝撃が小さいにも関わらず、効果的に試料を破砕できる破砕媒体を提供すること。【解決手段】破砕媒体１は、２以上の環状部材２が連結された構造を有する。特に、破砕対象である試料と共に容器内部に収容されて、容器が振動することで、試料を破砕する破砕媒体である。【選択図】図１
2011110448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の環状部材が互いに可動できるように連結されていることを特徴とする破砕媒体。
【請求項２】
請求項１に記載の破砕媒体であって、
前記環状部材は、連結された別の環状部材と、面で接触できるように構成されたことを特徴とする破砕媒体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の破砕媒体であって、
前記破砕媒体は、１以上の異なる大きさの環状部材が含まれていることを特徴とする破砕媒体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の破砕媒体と、
当該破砕媒体が破砕する対象である試料を収容する容器と、を含むことを特徴とする破砕キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料を破砕するための破砕媒体および当該破砕媒体を用いた破砕キットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、破砕容器に試料と破砕媒体とを収容した後、破砕容器に振動を加えることで、試料を破砕媒体により破砕する破砕装置が知られている。このような破砕装置では、破砕容器の振動により、破砕媒体が試料に衝突する、あるいは破砕媒体が試料を破砕容器の壁面に押し付けることで、試料が破砕される（たとえば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０９３２２号公報（全文、請求項１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発明では、破砕媒体として、ガラス、セラミックあるいは金属などから成る微小ビーズを用いている。微小ビーズを破砕媒体に用いて短時間で破砕を進行させる場合には、重量が大きいビーズを用いることでより大きな衝撃を試料に与えることが必要となる。
【０００５】
しかし、重量が大きいビーズを用いる場合には、破砕容器がその衝撃に耐えられず、破砕容器が破損するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、容器への衝撃が小さいにも関わらず、短時間で試料を破砕できる破砕媒体およびそれを用いた破砕キットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一形態は、２以上の環状部材が連結されている破砕媒体に関する。特に、本発明は、破砕対象である試料と共に容器内部に収容されて、容器が振動することで上記試料を破砕する破砕媒体であって、２以上の環状部材が連結された破砕媒体に関する。
【０００８】
本明細書において「破砕媒体」とは、試料と接触することにより、試料を破砕する機能を有する媒体のことである。破砕媒体は、例えば、破砕対象である試料と共に容器内部に収容されて、容器内において試料と接触することにより上記試料を破砕する破砕媒体であってよく、好ましくは、破砕対象である試料と共に容器内部に収容されて、容器内において試料と共に振動することにより上記試料を破砕する破砕媒体であってもよい。
【０００９】
本明細書において、「環状部材」とは、環状構造を備える部材であれば特に限定はされないが、好ましくは、連結された別の環状部材と、面接触するように構成された環状部材である。また、環状部材は、１以上の異なる大きさの環状部材を含んでいてもよい。
【００１０】
また、別の本発明の一形態は、２以上の環状部材が連結されている破砕媒体と、その破砕媒体が破砕する対象である試料を収容する容器と、を含む破砕キットに関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の破砕媒体によれば、容器への衝撃が小さいにも関わらず、短時間で試料を破砕することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る破砕媒体の斜視図である。
【図２】図１の破砕媒体を、図１のＡ−Ａ線で切断し矢印方向に見た場合の断面図である。
【図３】本発明の破砕媒体と共に用いる破砕容器の斜視図である。
【図４】破砕容器を、図３のＢ−Ｂ線にて切断し矢印方向に見た場合の断面図である。
【図５】図３の破砕容器に破砕媒体を収容した状態を示す斜視図である。
【図６】本実施の形態の変形例に係る環状部材を図１のＡ−Ａ線と同様の線で切断し矢印方向に見た場合の断面図である。
【図７】本実施の形態の他の変形例に係る破砕媒体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る破砕媒体１の実施の形態の一例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る破砕媒体１の斜視図である。また、図２は、破砕媒体１を図１のＡ−Ａ線を含む線で矢印方向に切断した場合の切断面を示す断面図である。
【００１４】
破砕媒体１は、破砕媒体１の長さ方向に、２以上の環状部材２が互いに可動に連結されている、いわゆるあずきチェーン状の部材である。具体的には、破砕媒体１は、環状部材２の穴部に、他の環状部材２の一部を通すようにして、環状部材２同士を連結することで、２以上の環状部材２が鎖状に連なった構造を有する。連結された環状部材２同士の連結部分には、その体積が変化しうる間隙Ｓが形成される（図２参照）。また、本実施の形態では、環状部材２は、たとえば、その外周が２．５ｍｍ〜５ｍｍ程度であり、その内周が１．５ｍｍ〜３ｍｍ程度である。また、環状部材２は、ステンレス、炭素、鉛、チタン、タングステン、ジルコニア、タングステンカーバイド、セラミック、ガラスあるいはポリフッ化エチレン等の単体または複合体等、どのような材料から形成されていてもよい。特に、環状部材２を主に金属から構成して成る場合には、安価な破砕媒体１とすることができる。その中でも溶液の種類を選ばない耐薬品性のステンレスが好ましく、たとえば、ステンレスの中でもＳＵＳ３１６を用いるのが好ましい。また、環状部材２の材料は、破砕しようとする試料に応じて適宜決定することができる。
【００１５】
また、本実施の形態では、破砕媒体１を構成する環状部材２は、環が切断されていない輪状部材２ａと、環の一部が切断された連結部材２ｂと、から構成されている。以後、輪状部材２ａおよび連結部材２ｂの両方を指す場合には、「環状部材２」という。連結部材２ｂは、環の一部が切断されているので、輪状部材２ａと容易に連結することができる。なお、本実施の形態においては、破砕媒体１は、輪状部材２ａ同士の間に２つの連結部材２ｂが介在するように連結されている。言い換えると、破砕媒体１は、輪状部材２ａが２つおきに連結されている。
【００１６】
次に、本発明の実施の形態に係る破砕媒体１と共に用いる容器（以後、「破砕容器」という）１１について図面を参照しながら説明する。図３は、破砕容器１１の斜視図である。また、図４は、破砕容器１１を図３のＢ−Ｂ線で切断し、矢印方向に見た場合の断面図である。図５では、破砕容器１１の内部に破砕媒体１を入れた状態を示す斜視図である。
【００１７】
破砕容器１１は、容器本体１２および蓋体１３を主に有する。破砕容器１１は、破砕媒体１、試料の他、好適に補助液等を入れて加振するための容器である。破砕容器１１は、振動する破砕媒体１からの衝撃を受けても耐え得る十分な強度を有していればどのような容器であってもよい。破砕容器１１の材質としては、たとえば、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレンおよびポリフッ化エチレン等の合成樹脂、ステンレス等の金属あるいはガラス等を用いることができる。さらに、容器本体１２の内面に、耐薬品性が高く、かつ摩擦係数が小さいフッ素系樹脂等にてコーティングしたものを用いてもよい。フッ素系樹脂等にて容器本体１２の内面をコーティングした場合には、破砕容器１１に腐食性の緩衝液や抽出液を収容する場合にも用いることができる。
【００１８】
容器本体１２は、有底円筒状で、略半球状に凹設された底面を有する容器である。容器本体１２の底面は、略半球状に限らず、半楕円球状または円錐状に凹設されていてもよい。また、容器本体１２としては、試料の材質や量に応じて２ｍｌ〜５０ｍｌの容積のものを用いることができる。さらに、容器本体１２が、透明もしくは半透明である場合には、容器本体１２に収容した試料の状態、あるいは破砕の進行状態を確認しながら破砕を行いやすいものとなる。
【００１９】
蓋体１３は、容器本体１２の開口部を開閉可能に封止する役割を有する。容器本体１２の開口部外周および蓋体１３の内周部にねじが形成されているので、容器本体１２の開口部に、蓋体１３を螺合できるように構成されている。なお、容器本体１２の開口部側に当接する蓋体１３の部分には、ゴム等の弾性体から主に成るパッキン１４が配置されている。したがって、蓋体１３が容器本体１２に螺合されると、破砕容器１１が密閉される。
【００２０】
次に、上記にて説明した破砕媒体１および破砕容器１１を用いて試料を破砕する方法の一例について説明する。
【００２１】
まず、容器本体１２に、破砕媒体１、試料および補助液を収容する。試料は、破砕媒体１により破砕可能な試料であれば特に限定されない。好ましくは、動物組織、植物組織、細胞、食品、微生物等の生物由来の試料である。また、試料は、数ｍｍ角の動物組織あるいは植物組織の塊を容器本体１２に入れてもよい。あるいは、破砕容器や試料の種類により、試料をある程度の大きさに予め切断した後、その切断した試料を容器本体１２に入れてもよい。また、試料がしなやかで切断され難い繊維質を含む場合等、試料を破砕し難い場合には、液体窒素浴等により凍結させた試料を用いてもよい。凍結させた試料は、容易に破砕されるため、効率よく試料を破砕できる。なお、冷却した破砕媒体１を用いることにより、破砕の際の発熱を防ぐようにしてもよい。
【００２２】
補助液としては、水、アルコール、ＰＢＳ、培地等、試料の性質及び破砕の目的に応じて適宜決定することができる。たとえば、試料から核酸又はタンパク質等を抽出する場合には、核酸又はタンパク質を安定的に保持することができる補助液や核酸やタンパク質が溶けやすい補助液を選択するのが好ましい。なお、補助液は、抽出物を安定化する塩等の溶質を含んでいてもよい。
【００２３】
次に、試料と破砕媒体１とを接触させ、破砕媒体１に動きを加える（以下、「破砕工程」という）。破砕工程は、例えば、容器本体１２を、蓋体１３により密閉した状態で行うことができる。また、破砕工程は、試料等を収容した破砕容器１１に振動を加え、破砕容器１１内の試料と破砕媒体１とを攪拌し、破砕容器１１内の試料と破砕媒体１を超音波処理し、又は破砕容器１１内の破砕媒体１のみを振動させることにより行うことができる。破砕容器１１又は破砕媒体１に加える振動としては、破砕容器１１を上下左右に往復運動させてもよいし、あるいは、破砕容器１１を８の字状に旋回させる等、往復運動以外の振動であってもよい。破砕工程における温度は、破砕する試料及び破砕の目的、使用する破砕媒体１の材質に応じて適宜決定することができる。破砕工程の時間も、破砕する試料及び破砕の目的、使用する破砕媒体１の材質に応じて適宜決定することができるが、好ましくは、３秒〜３０分であり、より好ましくは、１分〜１５分である。また、破砕工程は、１回の操作により行ってもよいし、条件その他を変更し又は変更することなく２回以上に分けて行ってもよい。例えば、試料が塊状である組織である場合、当該試料を、破砕媒体１を用いて上記方法により破砕した後、より小さい環状部材からなる破砕媒体１又はビーズ等を用いて更に破砕してもよい。試料として生体由来資料を使用した場合、好ましくは破砕後の試料が、更に分離・抽出操作を行うことにより、各種分析用試料として使用することができる程度まで破砕する。
【００２４】
上述のような破砕媒体１では、効率よく試料を破砕できる。なぜなら、試料は、破砕媒体１との衝突により破砕されるだけではなく、破砕媒体１の環状部材２同士の連結部分の間隙Ｓに挟まるようにして破砕されるからである。つまり、破砕媒体１に動きが加わることで、破砕媒体１の環状部材２同士の連結部分の間隙Ｓが変化するため、間隙Ｓに入り込んだ試料が破砕されてより小片になる。
【００２５】
また、破砕媒体１は、個々の環状部材２の重量が従来の破砕用ビーズの重量より小さい場合であっても、試料が効果的に破砕されるものとなる。したがって、破砕媒体１が容器へ与える衝撃が小さいにも関わらず、試料を短時間で破砕できる。そのため、耐衝撃性があまり高くない樹脂製あるいはガラス製の破砕容器１１を用いても、試料をより効果的に破砕できる。
【００２６】
また、図５に示すように、本実施の形態に係る破砕キット１０は、破砕媒体１と破砕容器１１とを少なくとも含む。特に、破砕媒体１と、樹脂製あるいはガラス製の破砕容器１１と、を含む破砕キット１０である場合には、樹脂製あるいはガラス製の破砕容器１１を用いて試料を破砕する場合であっても、破砕容器１１を変形させたり破損させたりすることなく、試料を短時間で破砕できる。
【００２７】
以上、本発明に係る破砕媒体の実施の形態の一例について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に何ら限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。
【００２８】
たとえば、上述の実施の形態では、具体的な材料および数値を例示したが、その数値や材質に限られることはない。たとえば、環状部材２の外周は、２．５ｍｍ〜５ｍｍ程度であり、その内周は、１．５ｍｍ〜３ｍｍ程度のものとしたが、これは、破砕容器１１の大きさ、試料の種類および抽出目的物により変化しえるものである。
【００２９】
また、上述の実施の形態では、破砕媒体１は、輪状部材２ａ同士が２つの連結部材２ｂを介在させて連結されるものとしているが、このような形態に限らない。破砕媒体１は、連結部材２ｂのみで構成されていてもよい。あるいは、破砕媒体１は、輪状部材２ａ同士が１つの連結部材２ｂを介在させて連結されるものとしてもよい。あるいは、破砕媒体１は、輪状部材２ａ同士が３つ以上の連結部材２ｂを介在させて連結されるものとしてもよいし、不規則的に輪状部材２ａと連結部材２ｂとが連結されているような形態であってもよい。
【００３０】
また、上述の実施の形態では、連結部材２ｂは、環の一部が切断されたものであるが、このような形態に限らない。たとえば、連結部材２ｂを用いて破砕媒体１を形成した後で、連結部材２ｂのうち、環の切断された部分を融着等により接続することで、連結部材２ｂを切断部分のない輪状の部材としてもよい。
【００３１】
また、破砕媒体１の表面に１又は複数の溝や凸部を形成してもよい。破砕媒体１の表面に溝や凸部が形成されている場合には、破砕されにくい繊維質を含む試料であっても、溝部で、その繊維質が効果的に切断されるものとなる。
【００３２】
図６は、本実施の形態の変形例に係る破砕媒体１ａを、図２と同じ断面で見た場合の断面図である。図２に示される破砕媒体１では、環状部材２の内周面が環状部材２の穴部の貫通方向と略同一の方向に延びる平面とされているのに対して、図６に示す破砕媒体１ａでは、輪状部材２０ａの内周面は、輪状部材２０ａの中心方向へ向かって凸形状となっている。一方、破砕媒体１ａの有する連結部材２ｂは、破砕媒体１が有する連結部材２ｂと同様に、輪状部材２ｂの穴部の貫通方向と略同一の方向に水平な平面とされている。
【００３３】
図６に示すように、輪状部材２０の穴部の内周面が、輪状部材２０ａの中心方向へ向かって凸形状となっている場合には、破砕媒体１ａが、より効果的に試料を破砕できるものとなる。なぜなら、輪状部材２０ａの穴部の内周面が、輪状部材２０ａの中心方向へ向かって凸形状となっている場合には、輪状部材２０ａと連結部材２ｂとが近づいた場合に、面接触しやすくなるからである。この結果、輪状部材２０ａと連結部材２ｂとの間隙Ｓに入った試料は、輪状部材２０ａと連結部材２ｂとの間隙Ｓが小さくなるに従い、より効果的につぶされて、より均一に破砕される。
【００３４】
また、破砕媒体１は、環の貫通方向から見た面が平坦な、板状の環状部材２を連ねた、いわゆる「あずきチェーン」と呼ばれる種類の媒体であるが、このような形態に限られない。
【００３５】
図７は、本発明の変形例であって、環状部材２の代わりに、環状部材２の平坦面が略９０度ねじれているような環状部材２０ｃを用いた場合の破砕媒体１ｂを示す斜視図である。
【００３６】
環状部材２の代わりに、平坦面が、略９０度ねじれているような環状部材２０ｃを用いた場合には、破砕媒体１ｂは、いわゆる、喜平チェーンを形成する。
【００３７】
また、本実施の形態の破砕媒体１では、図１等に、同程度の大きさおよび形状を有する環状部材２が鎖状に連なっているものとされているが、このような形態に限らない。互いに異なる大きさの環状部材２が、鎖状に連なるような形態としてもよい。互いに異なる大きさの環状部材２が鎖状に連なった破砕媒体では、それぞれの間隙Ｓの大きさも異なるため、様々な大きさの試料を破砕できる破砕媒体となる。また、破砕媒体１を構成する環状部材２のうち１つのみ、あるいは２以上の環状部材２のみが、他の環状部材２と異なる大きさあるいは形状とされてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、たとえば、試料を破砕するために用いることができる。一例を挙げると、本発明の破砕媒体は、試料を破砕することを含む物質の抽出方法に使用することができる。また、さらなる例を挙げると、本発明の破砕媒体は、生体試料を破砕することによる、生体内物質（例えば、タンパク質、又はＤＮＡ若しくはＲＮＡ等の核酸）の抽出において使用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１，１ａ，１ｂ  破砕媒体
２，２０        環状部材
１０            破砕キット
１１            容器（破砕容器）
【図１】
2011110448.tif 000003
【図２】
2011110448.tif 000004
【図３】
2011110448.tif 000005
【図４】
2011110448.tif 000006
【図５】
2011110448.tif 000007
【図６】
2011110448.tif 000008
【図７】
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