(57)【要約】      （修正有）【課題】高い効率で破砕することができる組織破砕チューブを提供する。【解決手段】開口部１１、底壁部１２及び円筒状の側壁部１４を備えるチューブ本体１０と開口部１１を開閉可能に塞ぐ蓋部材２０とを備え、底壁内面１３及び側壁部内面１５及び蓋部材内面２２で囲まれて形成され、検体である組織、遺伝物質を溶出させる液体及び硬質のビーズ４０を封入可能な破砕室１８を形成している。蓋部材２０の内面は、側壁部１４の半径より小さい半径であって開口部１１外側に向けて凸となる球面２２ａを備え、蓋部材２０で開口部１１を塞いだ状態で蓋部材２０の球面２２ａはチューブ本体１０の側壁部１４となだらかに連続しており、底壁部１２の内面は、蓋部材２０の内面が備える球面２２ａと同じ半径であって開口部１１外側に向けて凸となる球面１３ａを備え、底壁部１２の球面１３ａはチューブ本体１０の側壁部１４となだらかに連続しており、チューブ本体１０と蓋部材２０とは開口部１１の周縁において連結されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
開口部、底壁部及び円筒状の側壁部を備えるチューブ本体と前記開口部を開閉可能に塞
ぐ蓋部材とを備え、前記チューブ本体の前記底壁部及び前記側壁部及び前記蓋部材の各内
面で囲まれて形成され、検体である組織、遺伝物質を溶出させる液体及び前記組織を破壊
する硬質の球体を封入可能な破砕室を形成する組織破砕チューブであって、
前記蓋部材の内面は、
前記側壁部の半径より小さい半径であって開口部外側に向けて凸となる球面を備え、
前記蓋部材で前記開口部を塞いだ状態で前記蓋部材の球面は前記チューブ本体の前記側壁部となだらかに連続しており、
前記底壁部の前記内面は、
前記蓋部材の内面が備える球面と同じ半径であって開口部外側に向けて凸となる球面を備え、前記底壁部の球面は前記チューブ本体の前記側壁部となだらかに連続しており、
前記チューブ本体と前記蓋部材とは前記開口部の周縁において連結されていることを特徴とする組織破砕チューブ。
【請求項２】
請求項１に記載の組織破砕チューブと、前記蓋部材及び前記底壁部の球面の半径より小さい半径の前記球体と、備えることを特徴とする組織破砕チューブセット。
【請求項３】
前記球体が、ジルコニア又はステンレススチールで構成されることを特徴とする請求項２に記載の組織破砕チューブセット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、遺伝情報を取得するために使用する組織破砕チューブ及び組織破砕チューブセットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、遺伝情報を取得する前処理として、検体である細胞等の組織をビーズ入りの組織破砕チューブに封入して、チューブに振動をあたえ、組織をビーズで破砕する。このようにチューブとビーズとによる組織の破砕は、細胞を物理的にすりつぶすものであり、硬い組織を短時間で処理できる等の利点がある。
【０００３】
特許文献１には、微生物の有無を確認するための検体に、検体溶解処理用液を混合して処理液とし、この処理液と大小２種類の大きさのジルコニアビーズとを空き空間容量を充分に確保したチューブに混合し、このチューブに物理的衝撃を加えて細胞破砕処理を行う技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４１２９２号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の技術にあっては、チューブを長時間にわたり振動させた場合であってもビーズに接触せずに破砕できない組織が残ることがある。このため、試料として微量の組織を使用した場合、破砕に長時間かかってしまうという問題がある。
【０００６】
本考案は上述した課題に鑑みてなされたものであり、微量の組織であっても高い効率で破砕することができる組織破砕チューブ、及び組織破砕チューブセ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】
前記課題を解決する請求項１に記載の考案は、開口部、底壁部及び円筒状の側壁部を備えるチューブ本体と前記開口部を開閉可能に塞ぐ蓋部材とを備え、前記チューブ本体の前記底壁部及び前記側壁部及び前記蓋部材の各内面で囲まれて形成され、検体である組織、遺伝物質を溶出させる液体及び前記組織を破壊する硬質の球体を封入可能な破砕室を形成する組織破砕チューブであって、前記蓋部材の内面は、前記側壁部の半径より小さい半径であって開口部外側に向けて凸となる球面を備え、前記蓋部材で前記開口部を塞いだ状態で前記蓋部材の球面は前記チューブ本体の前記側壁部となだらかに連続しており、前記底壁部の前記内面は、前記蓋部材の内面が備える球面と同じ半径であって開口部外側に向けて凸となる球面を備え、前記底壁部の球面は前記チューブ本体の前記側壁部となだらかに連続しており、前記チューブ本体と前記蓋部材とは前記開口部の周縁において連結されていることを特徴とする組織破砕チューブである。
本考案によれば、破砕室に液体とともに封入された組織は、球体と蓋部材の内面、及び底壁部の内面との間で効率的に破砕されるとともに、蓋部材と側壁部及び底壁部と側壁部の内面がなだらかに連続しているので、両内面の間に位置する組織も球体に接触して破砕される。このため、微量の組織であっても高い効率で破砕することができる。
また、チューブ本体と蓋部材とは開口部の周縁において連結されている。
このため、蓋部とチューブ本体とを一体として形成でき、また蓋部がチューブ本体と分離して他のチューブ本体で使用された蓋部を取り違えることがない。
【０００８】
同じく請求項２に記載の考案は、前記組織破砕チューブと、前記蓋部材及び前記底壁部の球面の半径より小さい半径の前記球体と、備えることを特徴とする組織破砕チューブセットである。
本考案によれば、破砕室に液体とともに封入された組織は、蓋部材及び底壁部の球面の半径より小さい半径球体と蓋部材の内面、及び底壁部の内面との間で効率的に破砕されるほか、蓋部材と側壁部及び底壁部と側壁部の内面がなだらかに連続しているので、両内面の間に位置する組織も球体に接触して破砕される。
このため、微量の組織であっても高い効率で破砕することができる。
また、チューブ本体と蓋部材とは開口部の周縁において連結されているので、蓋部とチューブ本体とを一体として形成でき、また蓋部がチューブ本体と分離して他のチューブ本体で使用された蓋部を取り違えることがない。
【０００９】
同じく請求項３に記載の考案は、前記組織破砕チューブセットにおいて、前記球体が、ジルコニア又はステンレススチールで構成されることを特徴とする。
本考案によれば、球体はジルコニア又はステンレススチールで構成される。
このため、球体は充分な硬度と耐久性を備える他、錆や汚染が発生しにくく、破砕した組織に異物が混入しない。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、微量の組織であっても高い効率で破砕することができる。
【００１１】
即ち、請求項１に係る組織破砕チューブによれば、破砕室に液体とともに封入された組織は、球体と蓋部材の内面、及び底壁部の内面との間で効率的に破砕されるとともに、蓋部材と側壁部及び底壁部と側壁部の内面がなだらかに連続しているので、両内面の間に位置する組織も球体に接触して破砕されるので、微量の組織であっても高い効率で破砕することができる。また、チューブ本体と蓋部材とは開口部の周縁において連結されているので、蓋部とチューブ本体とを一体として形成でき、また蓋部がチューブ本体と分離して他のチューブ本体で使用された蓋部を取り違えることがない。
【００１２】
また、請求項２に記載の組織破砕チューブセットによれば、破砕室に液体とともに封入された組織は、球体と蓋部材の内面、及び底壁部の内面との間で効率的に破砕されるとともに、蓋部材と側壁部及び底壁部と側壁部の内面がなだらかに連続しているので、両内面の間に位置する組織も球体に接触して破砕されるので、微量の組織であっても高い効率で破砕することができる。また、チューブ本体と蓋部材とは開口部の周縁において連結されているので、蓋部とチューブ本体とを一体として形成でき、また蓋部がチューブ本体と分離して他のチューブ本体で使用された蓋部を取り違えることがない。
【００１３】
また、請求項３に記載の組織破砕チューブセットによれば、球体はジルコニア又はステンレススチールで構成されるので、球体は充分な硬度と耐久性を備える他、錆や汚染が発生しにくく、破砕した組織に異物が混入しない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の実施形態に係る組織破砕チューブを示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】同組織破砕チューブを示すものであり、（ａ）は蓋部を開けた状態を示す斜視図、（ｂ）は蓋部で開口を塞いだ状態を示す斜視図である。
【図３】従来の組織破砕チューブにおいて組織を破砕できない状態を示す模式図である。
【図４】同組織破砕チューブを用いたゲノムＤＮＡの破砕実験における電気泳動の結果を示す図である。
【図５】同組織破砕チューブを用いたマーカーＤＮＡの破砕実験における電気泳動の結果を示す図である。
【図６】同組織破砕チューブと比較例に係る破砕チューブとの比較を示すものであり、（ａ）は破砕時間と５００ｂと２０００ｂのマーカーの量の比率との関係を示すグラフ、（ｂ）は測定値を示す表である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１５】
本考案を実施するための形態に係る組織破砕チューブ及び組織破砕チューブセットについて説明する。図１は本考案の実施形態に係る組織破砕チューブを示すものであり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、図２は同組織破砕チューブを示すものであり、（ａ）は蓋部を開けた状態を示す斜視図（ｂ）は開口を蓋部で塞いだ状態を示す斜視図である。
【００１６】
本実施形態に係る組織破砕チューブ１は、チューブ本体１０と、蓋部材２０とをヒンジ部３０で接続されて構成される。チューブ本体１０は、ポリプロピレン（ＰＰ）で一体に型成型される。チューブ本体１０は、開口部１１と、底壁部１２と、円筒状の側壁部１４とから構成される。蓋部材２０は、チューブ本体１０の開口部１１を開閉可能に閉塞する。組織破砕チューブ１において、蓋部材２０をチューブ本体１０の開口部１１にはめ込んで閉塞した状態で、底壁部１２の内面である底壁内面１３と、側壁部１４の内面である側壁部内面１５と、蓋部材２０の内面である蓋部材内面２２とで囲われる領域を破砕室１８として形成する。破砕室１８の内径は約１０ｍｍ、深さ寸法は約４０ｍｍである。
【００１７】
また、チューブ本体１０の上部にはフランジ部１６を介してヒンジ部３０が設けられこのヒンジ部３０には蓋部材２０が接続されている。また、フランジ部１６には、蓋部材２０に形成された蓋部材固定用の係合部２３が引っ掛けられる係合突起１７が形成される。破砕室１８内に試料、液体及びビーズ４０を入れ、蓋部材２０を開口部１１に挿入して、係合部２３を係合突起１７に係合することにより、蓋部材２０はチューブ本体１０を閉塞して固定される。
【００１８】
組織破砕チューブ１を使用するとき、破砕室１８に検体である組織と、遺伝物質を溶出させる液体と、組織を破壊する硬質の球体である直径７ｍｍのジルコニア製のビーズ４０を封入し、蓋部材２０をチューブ本体１０に挿入して固定する。そして組織破砕チューブ１を破砕機によりチューブ本体１０の長手方向に振動させて、破砕室１８内に配置したビーズ４０により組織を破壊する。このとき、ビーズ４０は、底壁内面１３と蓋部材内面２２に組織を挟み込んで衝突し、ビーズ４０の運動エネルギーにより組織を破壊する。
【００１９】
チューブ本体１０の底壁部１２の底壁内面１３は、底壁部外側（図１（ａ）中下方）に向けて凸となる球面１３ａを含む形状としている。この球面１３ａの半径ｒａは使用するビーズ４０の半径Ｒより大きな寸法にしている。例えば使用するビーズの直径を７ｍｍ（半径３.５ｍｍ）としたので、底壁内面１３を形成する球面の半径を３．５５ｍｍとする。球面１３ａの半径をビーズと同じとすると、ビーズ４０が球面１３ａにはまり込み取り外せなくなるし、球面１３ａをビーズ４０の半径より大きくしすぎるとビーズ４０は球面１３ａに点接触することとなり、破砕効率が低下する。この球面１３ａの直径は、実験等により適当な値を設定する。
【００２０】
本実施形態では、球面１３ａと、側壁部内面１５とがなだらかに連続するものとした。このため球面１３ａと側壁部１４との間に、中間面部１３ｂ、最上面部１３ｃを設け、それぞれの半径をｒｂ＝３ｍｍ、ｒｃ＝５ｍｍとした。
【００２１】
また、本実施形態に係る組織破砕チューブ１の蓋部材２０は、チューブ本体１０の開口部１１にはめ込まれる蓋本体２１の内面である蓋部材内面２２を開口部外側に向けて凸となる球面２２ａを含むものとした。本実施形態は、蓋部材内面２２における球面の半径を球体の半径Ｒより大きいｒｄ＝３．５５ｍｍとした。
【００２２】
チューブ本体１０の上端部にはフランジ部１６が形成され、フランジ部１６と蓋部材２０とは開口部１１の周縁においてヒンジ部３０で連結されている。
【００２３】
実際に組織の破砕を行うときには、上述した組織破砕チューブ１と、球体であるビーズ４０とから構成される組織破砕チューブセットを使用する。なお、ビーズ４０は上述したジルコニアの他、ステンレススチールのものを使用することができる。
【００２４】
このようにチューブ本体１０における底壁内面１３、及び蓋部材２０の蓋部材内面２２をビーズ４０の半径３.５ｍｍよりやや大きい３.５５ｍｍとすることにより、ビーズ４０と底壁内面１３、蓋部材内面２２とが組織を挟んで略面接触する。このため、組織の破砕効率が向上する。また、チューブ本体１０における底壁内面１３、及び蓋部材２０の蓋部材内面２２は、ビーズ４０の衝撃を面で受けることができるため、チューブ本体１０及び蓋部材２０のクラック発生による破損を防止でき、組織破砕チューブ１の耐久性が向上する。
【００２５】
以上のように、本実施形態に係る組織破砕チューブ１によれば、サンプルとして微量の組織を対象としたときでも、ほとんどすべての組織を破砕できる。図３は従来の組織破砕チューブにおいて組織を破砕できない状態を示す模式図である。従来に係る組織破砕チューブセットでは、図３（ａ）に示すように、蓋部材５０のコーナー部５１においてビーズ４０とコーナー部５１の間隙５２に組織が溜まり、破砕できない事態や、図３（ｂ）に示すように、チューブ本体６０の底壁部６１内面にビーズ４０が接触せず、ビーズ４０と底壁部内面６１との間隙６２に組織が溜まり破砕できない。本実施形態に係る組織破砕チューブ１はこのような事態を防止できる。
【００２６】
このため、小動物の罹患部位など微小かつ唯一無二のものを、無駄なく破砕できるため、生体物質の抽出効率を向上させることができる。また、ビーズ４０をジルコニア製にしているため、硬いサンプルであっても組織を破砕できる。更に、ビーズ４０の運動エネルギーを効率的にサンプルに伝えられるため、発熱を抑えた短時間での破砕を可能にする。
【００２７】
以下、本考案の実施形態に係る組織破砕チューブの有用性を示す実験について説明する。
【００２８】
＜実験１＞
まず、ヒトゲノムＤＮＡを試料とした実験について説明する。図４は同組織破砕チューブを用いたゲノムＤＮＡの破砕実験における電気泳動の結果を示す図である。本実験では、比較例として、一般に使用されているいわゆるエッペンチューブを使用した。このエッペンチューブは、図３（ａ）に示すように、蓋部がコーナー部を備える形状であるとともに、図３（ｂ）に示すようチューブ本体の底壁部がビーズの半径より小さな半径の球面となっている。なお、実施形態については、ビーズとしてジルコニア製の５ｍｍのものを使用し、組織破砕チューブとして、破砕室１８の内径約７ｍｍ、深さ約４０ｍｍ、底壁内面の半径ｒａ及び蓋部材の蓋部材内面の半径ｒｂがそれぞれ２．５５ｍｍの硬質樹脂製のものを使用した。
【００２９】
実験条件は以下の通りである。
・使用装置：TissueLyser II
・振動数：25Hz
・振動時間：１分、２分、５分
・破砕するDNA： 市販のヒトゲノムDNA
・分析に使用した電気泳動装置：QIAxcel
電気泳動条件：
・ゲル：QIAxcel DNA High Resolution Kit
・泳動モジュール：OH1200
【００３０】
図４における各レーンアサインは以下の通りである。なお、かっこ内は破砕時間を示す。
・Ａ１：実施形態に係る組織破砕チューブ（１分）
・Ａ２：実施形態に係る組織破砕チューブ（２分）
・Ａ３：実施形態に係る組織破砕チューブ（５分）
・Ａ４：比較例に係る組織破壊チューブ（１分）
・Ａ５：比較例に係る組織破壊チューブ（２分）
・Ａ６：比較例に係る組織破壊チューブ（５分）
・Ａ７：実施形態に係る組織破壊チューブ、ビーズなし（１分）
・Ａ８：実施形態に係る組織破壊チューブ、ビーズなし（２分）
・Ａ９：実施形態に係る組織破壊チューブ、ビーズなし（５分）
・Ａ１０：元サンプル
・Ａ１１：元サンプル
・Ａ１２サイズマーカー（250, 500, 750, 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000）
【００３１】
図４から、実施形態に係る組織破砕チューブを使用すると、従来の組織破砕チューブを使用した場合より、組織の破砕が短い時間で高い効率で行われていることが分かる。
【００３２】
＜実験２＞
次に分子量マーカーを資料として破砕を行い、破砕の状態を定量的に測定した実験について説明する。図５は同組織破砕チューブを用いたマーカーＤＮＡの破砕実験における電気泳動の結果を示す図、図６は同組織破砕チューブと比較例に係る破砕チューブとの比較を示すものであり、（ａ）は破砕時間と５００ｂと２０００ｂのマーカーの量の比率との関係を示すグラフ、（ｂ）は測定値を示す表である。使用した組織破砕チューブ及び比較例に係る組織破砕チューブは、実験１と同じである。
【００３３】
実験条件は以下の通りである。
・使用装置：TissueLyser II
・振動数：25Hz
・破砕する分子量マーカー： 250-8kBマーカー
・分析に使用した電気泳動装置：QIAxcel Advanced XL
・破砕時間：３分、５分、１０分
電気泳動条件
・ゲル：QIAxcel DNA High Resolution Kit
・泳動モジュール：OH1200
【００３４】
図５におけるレーンアサインは以下の通りである。なお、かっこ内は破砕時間を示す。
・Ａ１：未処理のサイズマーカー
・Ａ２：実施形態に係る組織破砕チューブ（３分）
・Ａ３：実施形態に係る組織破砕チューブ（５分）
・Ａ４：実施形態に係る組織破砕チューブ（１０分）
・Ａ５：比較例に係る組織破砕チューブ（３分）
・Ａ６：比較例に係る組織破砕チューブ（５分）
・Ａ７：比較例に係る組織破砕チューブ（１０分）
【００３５】
そして、ＤＮＡの剪断の程度を経時的に測定した。各時間経過語に測定した500bと2000bのマーカーの量の比率を求め、破砕の指標とした、そして、取得した結果に基づいて破砕時間と５００ｂと２０００ｂのマーカーの量の比率との関係を求めた。
【００３６】
図６に示すように、本実施形態に係る組織破砕チューブを使用した場合、比較例に係る組織破砕チューブを使用した場合より効率よく破砕ができることが分かる。比較例に係る組織破砕チューブを使用した場合、１０分後においても比率が１．１から１．０１になっただけであるのに対して、実施形態に係る組織破砕チューブを使用した場合、１０分後には、比率は１.１から０．３２まで減少した。これにより、高効率で破砕が行われることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本考案に係る組織破砕チューブ、及び組織破砕チューブセットによれば、チューブ本体に液体とともに封入された組織は、ビーズとこのビーズと同じ寸法の半径を備える底壁部の内面との間で効率的に破砕され、微量の組織であっても高い効率で破砕することができるので、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００３８】
１：組織破砕チューブ
１０：チューブ本体
１１：開口部
１２：底壁部
１３：底壁部内面
１４：側壁部
１５：側壁部内面
１６：フランジ部
１７：係合突起
２０：蓋部材
２１：蓋本体
２２：蓋部材内面
２３：係合部
３０：ヒンジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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