(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルマウントボックス（１）と、濾液回収コンテナー（３）と、前記サンプルマウントボックス（１）と前記濾液回収コンテナー（３）との間に配置されかつそれらに接続された制御バルブ（７）と、前記濾液回収コンテナー（３）に接続された真空ポンプ（５）とを備え、前記サンプルマウントボックス（１）がボックスチャンバー（１４）と、前記ボックスチャンバー（１４）に流体連通する複数のサンプルウエル（１２）とを画定し、前記濾液回収コンテナー（３）が濾液回収スペース（３１）を画定する生物サンプルフィルタリングシステム（１００）を用いて、液体と、不純物と、前記液体及び前記不純物から分離されるべき物質とを含む液体生物サンプルをフィルタリングするための方法であって、
（ａ）前記液体生物サンプル中の前記物質をフィルタリングするために、それぞれに筒部材（２１）と前記筒部材（２１）に設けられたメンブレン部材（２２）を有して前記液体生物サンプルを受け容れる複数のカラムユニット（２）を、それぞれ前記サンプルウエル（１２）に配置する過程と、
（ｂ）前記制御バルブ（７）を閉じて、前記ボックスチャンバー（１４）と前記濾液回収スペース（３１）との流体連通を妨げながら、前記濾液回収スペース（３１）をプリセット圧力に事前減圧する過程と、
（ｃ）前記過程（ｂ）の後に、前記制御バルブ（７）を開いて、前記ボックスチャンバー（１４）と前記濾液回収スペース（３１）間を流体連通させ、それにより、前記液体生物サンプル中の前記液体を前記不純物と共に、前記カラムユニット（２）から前記メンブレン部材（２２）及び前記ボックスチャンバー（１４）を通して前記濾液回収スペース（３１）内へフラッシングさせる真空を直ちに前記ボックスチャンバー（１４）内に発生させる過程と、
の各過程を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記過程（ｃ）において、前記制御バルブ（７）を開いた直後に、前記ボックスチャンバー（１４）内の圧力を大気圧から１６０ｍｍＨｇ未満に低下させることにより、前記フラッシングを生成させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ボックスチャンバー（１４）の容積に対する前記濾液回収スペース（３１）の容積の容積比が４：１より大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１２年４月６日に出願された台湾特許出願番号第１０１１１２３０４号の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、生物サンプルフィルタリングシステム及び液体生物サンプルをフィルタリングする方法に関し、より詳細に言えば、液体生物サンプル中の液体をメンブレン部材を通して濾液回収スペース内へフラッシングすることができる生物サンプルフィルタリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
国際公開番号２０１０／０７５１１６号公報には、２つまたはそれ以上の真空チャンバーを有するベースと、前記ベース上に取外可能に設けられた上部プレートと、前記上部プレートに設けられかつそれぞれにメンブレン部材を設けた複数のサンプルカラムとを備える生物サンプルフィルタリングシステムが開示されている。各サンプルカラムは、液体と、その後の分析または実験において前記液体から分離されるべきＤＮＡ、ＲＮＡ、及びタンパク質のような物質とを含む液体生物サンプルを受ける。更に、前記液体は通常、水溶性または水不溶性物質のような不純物で汚染されている。前記生物サンプルフィルタリングシステムは、前記液体生物サンプル中の前記液体及び不純物を取り出して、前記メンブレン部材を通して前記真空チャンバー内へ移し、それにより前記物質を前記液体及び不純物から分離するために、前記真空チャンバー内に負圧を発生させ得る真空ポンプに接続されている。
【０００４】
上述した生物サンプルフィルタリングシステムは、サンプルカラムが様々な種類の液体生物サンプルを受け得ることから、及び、いくつかの或るサンプルカラムで受けた液体生物サンプルに含まれる不純物が非常に僅かで小さいのに対し、他のサンプルカラムで受けた液体生物サンプルが大きな粘着性の不純物を多く含み得ることから、前記真空チャンバー内が減圧し始めたときに、前記或るサンプルカラムの前記液体生物サンプルが前記他のサンプルカラムのそれよりも非常に早くフィルタリングされるという点で、不利であることを本願出願人は見出した。或る時点で、前記或るサンプルカラムでフィルタリングが終了し、かつ環境空気が前記或るサンプルカラムの半透過性メンブレン部材を通して前記真空チャンバー内へ流れ込み始めているのに、前記他のサンプルカラムでフィルタリングが未だ終了していないことが起こり得る。その結果、前記真空ポンプは、前記他のサンプルカラム中の液体生物サンプルについて満足するフィルタリング速度を得るように、前記真空チャンバー内の圧力を所望の圧力レベルに低下させることができず、これがフィルタリング時間を増加させることになる。更に、前記半透過性メンブレン部材の孔は、フィルタリング速度が遅すぎると、不純物で詰まってしまう傾向があり、これがフィルタリング速度を低下させ、かつ前記他のサンプルカラムの前記半透過性メンブレン部材上に不必要に不純物を前記物質と共に残すことになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上述した従来技術に関連する欠点を解消し得る生物サンプルフィルタリングシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため、本発明は、サンプルマウントボックスと、濾液回収コンテナーと、前記マウントボックスと前記濾液回収コンテナーとの間に配置されかつそれらに接続された制御バルブと、前記濾液回収コンテナーに接続された真空ポンプとを備える生物サンプルフィルタリングシステムを用いて、それぞれに液体と、不純物と、前記液体及び前記不純物から分離されるべき物質とを含む複数の液体生物サンプルをフィルタリングするための方法を提供する。前記サンプルマウントボックスによって、ボックスチャンバーと、前記ボックスチャンバーに流体連通する複数のサンプルウエルとが画定される。前記濾液回収コンテナーによって、濾液回収スペースが画定される。本発明の方法は、（ａ）前記液体生物サンプル中の前記物質をフィルタリングするために、それぞれに筒部材と前記筒部材に設けられたメンブレン部材とを有して前記液体生物サンプルを受け容れる複数のカラムユニットを、それぞれ前記サンプルウエルに配置する過程と、（ｂ）前記制御バルブを閉じて、前記ボックスチャンバーと前記濾液回収スペースとの流体連通を妨げながら、前記濾液回収スペースをプリセット圧力に事前減圧する過程と、（ｃ）前記過程（ｂ）の後に、前記制御バルブを開いて、前記ボックスチャンバーと濾液回収スペース間を流体連通させ、それにより、前記液体生物サンプル中の前記液体を前記不純物と共に、前記カラムユニットから前記メンブレン部材及びボックスチャンバーを通して前記濾液回収スペース内へフラッシングさせる真空を直ちに前記ボックスチャンバー内に発生させる過程とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明による生物サンプルフィルタリングシステムの好適実施例を示す部分斜視図である。
【図２】図２は、前記好適実施例の部分断面図である。
【図３】図３は、前記好適実施例の制御バルブの機械的構造を示す部分斜視図である。
【図４】図４は、前記好適実施例の制御バルブの斜視図である。
【図５】図５は、前記好適実施例を用いて液体生物サンプルをフィルタリングする方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
添付図面には、本発明の実施例が記載されている。
図１及び図２は、発明に従って液体生物サンプル（図示せず）をフィルタリングするための生物サンプルフィルタリングシステム１００の好適実施例を示している。それぞれの液体生物サンプルは、液体と、不純物と、前記液体及び不純物から分離されるべきＤＮＡ、ＲＮＡ、及びタンパク質のような物質とを含んでいる。前記不純物には、水溶性物質、水不溶性物質、粘着質または大分子があり得る。
【００１０】
生物サンプルフィルタリングシステム１００は、次の構成を備える。ボックスチャンバー１４と、ボックスチャンバー１４に流体連通する流体出口１３とを画定し、複数のサンプルウエル１２を形成した上部マニホールド１１を有し、それぞれのサンプルウエル１２が、ボックスチャンバー１４に流体連通する下部開口１２２を有するウエル画定壁１２１によって画定されるサンプルマウントボックス１。
それぞれが各１つのサンプルウエル１２内に配置され、それぞれが各１つの液体生物サンプルを受けるようになっており、それぞれが筒部材２１と、前記液体生物サンプル中の前記物質をフィルタリングするために筒部材２１に設けられたメンブレン部材２２とを有し、筒部材２１が各１つのサンプルウエル１２のウエル画定壁１２１の下部開口１２２に流体連通する下部穴２１０を有する複数のカラムユニット２。
濾液回収スペース３１を画定し、流体入口３３と空気出口３４と下部液体ドレーン３５とを有し、濾液回収スペース３１が下部液体ドレーン３５、流体入口３３及び空気出口３４に流体連通している濾液回収コンテナー３。
濾液回収スペース３１内に集められた液体の排出を制御するために、下部液体ドレーン３５に接続されたドレーンバルブ３６。
ボックスチャンバー１４と濾液回収スペース３１間の流体連通を制御するために、サンプルマウントボックス１の流体出口１３と濾液回収コンテナー３の流体入口３３との間に配置されかつそれらに接続された制御バルブ７。
濾液回収コンテナー３の空気出口３４に接続され、かつ、制御バルブ７を閉じたときに濾液回収スペース３１内に真空を発生させることができ、その後に制御バルブを開いたときにボックスチャンバー１４内に真空を発生させ、それにより、直ちに前記液体生物サンプル中の前記液体を前記不純物と共にカラムユニット２からメンブレン部材２２及びボックスチャンバー１４を通して濾液回収スペース３１内へフラッシングするようにした真空ポンプ５。
濾液回収スペース３１内の圧力を検出するために濾液回収コンテナー３に接続され、かつ、濾液回収スペース３１内の圧力がプリセット圧力に達したとき、制御バルブ７を開いてボックスチャンバー１４と濾液回収スペース３１間を流体連通させて、フラッシングを行うことができるように、制御バルブ７と機能的に関連する圧力検出器３７。
【００１１】
ボックスチャンバー１４の容積は通常１リットルより少なく、サンプルマウントボックス１１の寸法が取り扱いやその後の分析作業にとって大き過ぎたり嵩張り過ぎたりしないように、０．１〜０．５リットルの範囲にあることが好ましい。加えて、濾液回収スペース３１の容積が小さ過ぎると、濾液回収スペース３１内に極端に高い真空度（即ち、濾液回収スペース３１内のプリセット圧力は非常に低いことが必要）が、フラッシングを生成させるために要求され、これは真空ポンプ５の使用率をかなり高めることになり得る。従って、濾液回収スペース３１の容積は、好ましくは１リットルよりも大きく、かつボックスチャンバー１４の容積に対する濾液回収スペース３１の容積の容積比は４：１よりも大きく、更にボックスチャンバー１４の容積に対する濾液回収スペース３１の容積の容積比は、８：１よりも大きいことがより好ましい。ボックスチャンバー１４の容積は比較的小さいので、前記生物サンプルフィルタリングシステムが濾液回収コンテナー３を有しない場合には、ボックスチャンバー１４に集められた濾液を頻繁に手作業で取り除くことが要求され、これが手間のかかる作業及び面倒な処理を招くことになる。従って、生物サンプルフィルタリングシステム１００に濾液回収コンテナー３を備えることによって、多大な手間及び面倒臭さという欠点を軽減することができる。濾液回収スペース３１の前記プリセット圧力は、制御バルブ７を閉じた直後に前記フラッシングを生成させるように、ボックスチャンバー１４内の圧力を大気圧から２５０ｍｍＨｇ未満に低下させ得る十分な大きさであることを必要とする。
【００１２】
本実施例では、生物サンプルフィルタリングシステム１００が更に、濾液回収スペース３１に集められた前記液体の液高さを検出するために濾液回収コンテナー３に設けられた液高さ検出器６と、濾液回収スペース３１の圧力に対応する圧力信号を圧力検出器３７から受け取るように、かつ前記圧力信号に基づいて制御バルブ７の開閉を制御するように、圧力検出器３７及び制御バルブ７に接続されたバルブコントローラー８とを備える。
【００１３】
図２を参照すると、複数の弾性リング２３がそれぞれサンプルウエル１２の下部に配置されている。筒部材２１はそれぞれ、各１つの弾性リング２３の中を延長する下部筒状突起２１２を有する。メンブレン部材２２はそれぞれ、内側筒体２２３と、内側筒体２２３内に配置された薄膜メンブレン２２１とを有する。各メンブレン部材２２の内側筒体２２３は、各１つの筒部材２１内に挿入され、かつ各１つの筒部材２１の内側スペース２１３に流体連通する下部開口２２３１を有する。
【００１４】
図３及び図４は、制御バルブ７の機械的構造を示している。制御バルブ７は、弁体７１と弁ロッド７２とを有する。弁体７１には、入口ポート７１１と、出口ポート７１２と、入口ポート７１１及び出口ポート７１２に流体連通する曲がりくねった流路７１３と、弁体７１の一端から流路７１３の端部まで延長するロッド受容孔７１４とが形成されている。弁ロッド７２は、可動状態でロッド受容孔７１４内に延長し、入口ポート７１１と出口ポート７１２間の流体連通を妨げるために流路７１３の前記端部の中へと、及び入口ポート７１１と出口ポート７１２間を流体連通させるために流路７１３の前記端部から外へと動くことができる。
【００１５】
図５は、図１及び図２と協働して、本発明の生物サンプルフィルタリングシステム１００を用いて液体生物サンプルをフィルタリングする方法のフロー図を示している。この方法は次の各過程を有する。生物サンプルフィルタリングシステム１００を準備する過程。液体生物サンプルを受けるカラムユニット２をそれぞれ各サンプルウエル１２内に配置する過程。制御バルブ７を閉じてボックスチャンバー１４と濾液回収スペース３１間の流体連通を妨げつつ、濾液回収スペース３１を前記プリセット圧力に事前減圧する過程。前記事前減圧過程の後に制御バルブ７を開いて、前記液体生物サンプル中の前記液体を前記不純物と共に直ちにカラムユニット２からメンブレン部材２２及びボックスチャンバー１４を通して濾液回収スペース３１内へフラッシングすることを可能にする真空を直ちにボックスチャンバー１４内に発生させるように、ボックスチャンバー１４と濾液回収スペース３１との間を流体連通させる過程。
【００１６】
好ましくは、制御バルブ７を開いた直後に前記フラッシングを生成させるように、濾液回収スペース３１内の前記プリセット圧力によって、ボックスチャンバー１４内の圧力を大気圧から２５０ｍｍＨｇ未満に、より好ましくは１６０ｍｍＨｇ未満に低下させる。
【００１７】
本発明の生物サンプルフィルタリングシステム１００の構成によって、液体生物サンプルが様々な供給源から入手されて、様々な不純物（様々な大きさ及び粘着性を有する）を含む場合でさえ、カラムユニット２の前記液体生物サンプル中の前記液体を不純物と共に、同様に即座にかつ同時にボックスチャンバー１４内へ取り出すことができ、それによって従来技術に関連する上述した欠点が解消される。
【００１８】
本発明を、最も実用的で好ましいと考えられる実施例に関連して詳細に説明したが、本発明が、開示した上記実施例に限定されるものでなく、その技術的思想において最も広義に解釈される範囲に含まれる様々な構成及びそれに等価の構成を包含するものであることは、容易に理解される。
【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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