(57)【要約】  本発明の実施形態は、液体を濾過するための濾過デバイス及び方法に関する。従来のデバイスでは、液体は、バイアル瓶中に置かれ、一方の端部に配置される濾過メンブランを有するプランジャが、バイアル瓶中に押し込まれて、液体を、濾過メンブランを通過させてプランジャの内部に入れ、そこで、それは、さらなる処理のために求められるまで、貯蔵される。しかし、そのようなプランジャは、通常、プラスチック材料からなる。濾過された液体をプラスチックと接触した状態で長期間にわたって貯蔵することは、望ましくない、というのは、汚染物質がプラスチック材料からサンプル中に滲出する恐れがあるからである。本発明の実施形態では、ガラス材料など、プランジャ（４）と異なる材料からなる濾液容器（１３）が、プランジャの内部に配置され、濾過された液体が、濾過メンブラン（６）を通過した後、濾液容器中に集められる。これは、濾過された液体が、プラスチック材料から隔離された状態に保持することを可能にし、汚染から保護される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体サンプルを保持する液体容器と共に使用するための濾過デバイスであって、液体容器が、液体サンプルを保持するための閉端部を有しており、濾過デバイスが、
第１の材料からなるプランジャ本体であって、内部チャンバを有するプランジャ本体と、
濾材と、
プランジャ本体の内部チャンバ内の濾液容器であって、第１の材料とは異なる第２の材料からなる濾液容器と
を備えており、濾過デバイスは、濾材が液体容器の閉端部に向かって移動するように、液体容器中で摺動可能に構成され、上記移動によって、液体容器中に保持された液体が、濾材を通ってプランジャ本体の内部チャンバに入り、もって液体が濾過され、濾過された液体が濾液容器へと入る、濾過デバイス。
【請求項２】
第２の材料が第１の材料よりも不活性である、請求項１記載の濾過デバイス。
【請求項３】
第２の材料がガラス材料を含む、請求項１又は請求項２記載の濾過デバイス。
【請求項４】
第２の材料がセラミック材料を含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の濾過デバイス。
【請求項５】
第１の材料がプラスチック材料を含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の濾過デバイス。
【請求項６】
濾液容器が対向する開端部を含んでおり、開端部の少なくとも一方が、濾材で濾過された液体サンプルを受けるように構成される、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の濾過デバイス。
【請求項７】
濾液容器が、各端が開いた中空シリンダを含む、請求項６記載の濾過デバイス。
【請求項８】
１以上の導管を含んでおり、１以上の導管が、濾材で濾過された液体サンプルを受けるように濾材と流体接続しており、１以上の導管が、そこを通過する濾過された液体が、濾液容器中に集められるように構成される、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の濾過デバイス。
【請求項９】
１以上の導管が、濾液容器の内部に延在するチューブを含む、請求項８記載の濾過デバイス。
【請求項１０】
濾液容器が実質的に円筒形であり、チューブが濾液容器の軸に沿って延在する、請求項９記載の濾過デバイス。
【請求項１１】
濾液容器が開端部と対向する閉端部とを含んでおり、閉端部が濾材に面して位置しており、１以上の導管が、濾液容器の外周の周りに延在して、濾材が開端部と流体接続している、請求項８記載の濾過デバイス。
【請求項１２】
１以上の導管が、プランジャ本体の内壁に１以上のチャネルを含む、請求項１１記載の濾過デバイス。
【請求項１３】
１以上のチャネルの各々が、上記移動の際に液体を濾液容器に供給するように構成された開口を含んでおり、開口が、液体を濾液容器の開端部に向けて導くために内壁から内側に傾いている、請求項１２記載の濾過デバイス。
【請求項１４】
プランジャ本体の内壁から内部に延在する停止部を含んでおり、停止部が、内部チャンバ内での濾液容器の移動を制限して、濾液容器の開端部が停止部を通り過ぎないように構成され、停止部が上記開口を含む、請求項１３記載の濾過デバイス。
【請求項１５】
プランジャ本体が開口を含んでおり、濾材が開口に配置される、請求項１乃至請求項１４のいずれか１項記載の濾過デバイス。
【請求項１６】
開口に対向する端部のキャップであって、気密シールを形成して、空気が内部チャンバからプランジャ本体の外部に抜けるのを防ぐように構成されているキャップと、
内部チャンバをプランジャ本体の外部と接続するベント穴であって、上記移動の際に内部チャンバから空気を逃がすことのできるベント穴とを含む、請求項１５記載の濾過デバイス。
【請求項１７】
内部チャンバの壁内を内部チャンバの内部の第１の位置からベント穴へと延びるチャネルを含んでおり、第１の位置がベント穴よりもキャップに近い、請求項１６記載の濾過デバイス。
【請求項１８】
プランジャ組立体が、上記移動の際にプランジャ組立体と液体容器の間にシールを形成するための封止手段を含んでおり、シールは、上記移動の際に液体がプランジャ組立体の外周の周りを通過するのを防ぐ、請求項１乃至請求項１７のいずれか１項記載の濾過デバイス。
【請求項１９】
封止手段が可撓性部分を含んでおり、可撓性部分は、液体容器中に挿入する際に液体容器の内側横断面に合わせて曲げることができ、可撓性部分が、上記移動の際に液体容器の内壁に対して外向きの力を加えてシールを形成する、請求項１８記載の濾過デバイス。
【請求項２０】
可撓性部分が、プランジャ本体から外側に延びる可撓性リブを含んでおり、可撓性リブは、上記移動の際にプランジャ本体に対して長手方向に、且つプランジャ本体に向かって内側に撓めることができる、請求項１９記載の濾過デバイス。
【請求項２１】
可撓性部分が、プランジャ本体の端部から下向きに延びる可撓性スカートを含んでおり、スカートが内側に撓めることができる、請求項１９記載の濾過デバイス。
【請求項２２】
スカートが凹部の壁を形成しており、凹部が、上記移動の際に液体を受け入れるように構成され、受け入れられた液体が、スカートに対して外向きの力を加える、請求項２１記載の濾過デバイス。
【請求項２３】
請求項１乃至請求項２２のいずれか１項記載の濾過デバイス及び液体容器を含む、濾過装置。
【請求項２４】
液体容器がガラス材料からなる、請求項２３記載の濾過装置。
【請求項２５】
液体容器が、プランジャ組立体の少なくとも一部分を通すことのできる開端部を含んでおり、開端部がテーパ部を含む、請求項２３又は請求項２４記載の濾過装置。
【請求項２６】
液体を濾過する方法であって、当該方法が、
液体サンプルを液体容器中に挿入する工程と、
プランジャ本体と濾材とを備える濾過デバイスを液体容器中に挿入する工程であって、プランジャ本体が第１の材料からなるとともに内部チャンバを含んでいる工程と、
プランジャ組立体を液体容器中に押し込んで、挿入された液体サンプルが、濾材を通過して、内部チャンバ内に位置する濾液容器中に入るようにする工程と
含んでおり、濾液容器が第１の材料とは異なる第２の材料からなる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体サンプルを濾過するための濾過デバイス及び方法に関し、具体的には、濾材を含むプランジャ組立体などの濾過デバイスに関し、濾過される液体を含む、バイアル瓶などの液体容器中に挿入される。
【背景技術】
【０００２】
中空のチューブ状バイアル瓶内を摺動する、中空のプランジャを含む濾過デバイスが、液体サンプルから固形物を除去するために、実験室及び他の環境下でしばしば用いられる。例えば、血液、粘液又は尿など、生物学的なサンプルが、濾過されることがあり（例えば、汚染物質又は不要なタンパクを除去するために）、その後、濾液が、医学的又は他の検査を実施するために使用される。
【０００３】
そのようなデバイスでは、中空のプランジャは、通常、一方の端部に開口を有し、それに濾過メンブランが装着される。濾過される液体サンプルは、最初、チューブ状バイアル瓶中に保持され、一方の端部が開き、他方の端部が閉じられている。中空のプランジャは、チューブ状バイアル瓶中に挿入されてその中にしっかりとはめ込まれ、したがって、中空のプランジャの外側とチューブ状バイアル瓶の内側の間に密閉する接触が形成される。次いで、中空のプランジャは、チューブ状バイアル瓶中に押し込まれ、密閉する接触によって、液体サンプルを、濾過メンブラン中を通過させて中空のプランジャの内部に入れる。次いで、濾液は、その後の処理のために求められるまで、プランジャの内部に保持される。プランジャには、濾液が逃げないように防止するために、キャップを装着することができる。濾液が求められたとき、キャップは、濾液を抽出するために、注射器又は他のデバイスを使用して刺し通すことができる。米国特許第４８０００２０号に、このタイプの濾過デバイスの実施例が述べられている。
【０００４】
この種類の中空のプランジャ及びチューブ状バイアル瓶は、通常、プラスチック材料からなるか、或いはプラスチック材料製の部品を含む。プラスチック材料がこの目的に適している。比較的安価であり、必要な場合、必要な寸法を比較的高い精度で実現して、比較的込み入った表面形状を備えて容易に形成することができるからである（例えば、射出成型によって）。さらに、プラスチック材料は、一般に、比較的柔軟であり、したがって、例えば中空のプランジャをチューブ状バイアル瓶中に挿入する際、破損に対して耐性を有する。
【０００５】
しかし、プラスチック材料は、濾過の前に、又はその後の、いずれかで、しばしば液体サンプルによって滲出し易く、液体サンプルが、プラスチック材料からの不純物によって汚染されることになる。これは、液体サンプルが長い期間にわたってプラスチック材料と接触した状態のままであるとき、特に問題がある。具体的には、サンプルが例えば実験室に送られてそこで処理される間、濾過した後、数時間又は数日間（例えば、７２時間）サンプルを貯蔵することがしばしば望ましく、又は必要とされ、その間、液体サンプルが、中空のプランジャの内側と定常的に接触した状態のままであり、液体サンプルが著しく汚染されることになる。
【０００６】
本発明の目的は、従来技術の問題の幾つかを少なくとも軽減することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４９６１４３２号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、液体サンプルを保持する液体容器と共に使用するための濾過デバイスが提供され、液体容器は、液体サンプルを保持するために閉端部を有し、濾過デバイスは、
第１の材料からなるプランジャ本体であって、内部チャンバを含むプランジャ本体と、
濾材と、
プランジャの内部チャンバ内の濾液容器であって、第１の材料とは異なる第２の材料からなる濾液容器とを含み、
濾過デバイスは、濾材が液体容器の閉端部に向かって移動するように、液体容器中で摺動可能に構成され、
上記移動によって、液体容器中に保持された液体が、濾材を通ってプランジャ本体の内部チャンバに入り、もって液体が濾過され、濾過された液体が濾液容器へと入る。
【０００９】
濾過された液体を集めるために、プランジャの材料とは異なる材料からなる濾液容器を使用することによって、濾液は、プランジャの材料から少なくとも部分的に隔離された状態に保つことができる。したがって、プランジャ本体は、プラスチック材料などの材料から製造することができ、これは、例えば成形によって容易に形成することができるが、しかし、これは、濾液がプランジャ本体と接触した状態で貯蔵された場合、例えば滲出することによって濾液を汚染する恐れがある。このようにして、サンプルを汚染するリスクを軽減し、そして先行技術によるデバイスの場合に可能である期間より長い期間にわたって、汚染されることがなく、濾液を濾過デバイスの内部に貯蔵することが可能になる。
【００１０】
第２の材料が、第１の材料よりも不活性であることが好ましい（濾液によって滲出することがよりし難い）。第２の材料は、ガラス又はセラミックの材料を含むことができる。
【００１１】
幾つかの実施形態では、濾液容器は、対向する開端部を含み、開端部の少なくとも一方が、濾材で濾過された液体サンプルを受けるように構成される。濾液容器は、各端が開いた中空シリンダを含むことができる。濾液容器が、両方の端部で開いているので、濾液は、その後の処理のために求められたとき、例えば注射器を使用して容易にアクセスすることができる。
【００１２】
幾つかの実施形態では、濾過デバイスは、１以上の導管を含み、１以上の導管は、濾材に流体接続して、そこから濾過された液体サンプルを受け入れ、１以上の導管は、それを通過する濾過された液体が、濾液容器中に集められるように構成される。これらの導管を使用すると、濾過された液体を濾液容器中に移送して、プランジャ本体から完全に隔離した状態で、中に集めることができるようになる。
【００１３】
１以上の導管は、濾液容器の内部に延在するチューブを含むことができる。濾液容器は、実質的に円筒形とすることができ、チューブは、濾液容器の軸に沿って延在する。
【００１４】
追加として、又は代替えとして、濾液容器は、開端部と、対向する閉端部とを含むことができ、閉端部は、濾材に面して位置しており、１以上の導管は、濾液容器の外周の周りに延在することができ、濾材が開端部に流体接続している。濾液容器の閉端部によって、濾液が、プランジャ本体から完全に隔離された状態に保たれることが保証され、開端部によって、その後の処理のために、例えば注射器を使用して濾液に容易にアクセスすることができるようになる。
【００１５】
１以上の導管は、プランジャ本体の内壁に１以上のチャネルを含むことができる。幾つかの実施形態では、１以上のチャネルの各々が、上記移動の際に液体を濾液容器に供給するように構成された開口を含み、開口は、液体を濾液容器の開端部に向けて導くために、内壁から内側に傾いている。これによって、濾過された液体が、濾液容器中に導かれ、濾過器組立体の上部部分に進まず、そこでは、濾過された液体が、例えばベント穴を通って外部に逃げることができる。
【００１６】
濾過デバイスが、プランジャ本体の内壁から内側に延在する停止部を含み、停止部は、内部チャンバ内での濾液容器の移動を制限するように構成され、濾液容器の開端部が停止部を通り過ぎて移動するのを防止され、停止部は、開口を含むことが好ましい。これによって、濾液容器が、濾過デバイスの動作の間、内部チャンバ内で上部に押し上げられるのを防止される。
【００１７】
幾つかの実施形態では、プランジャ本体は、開口を含み、濾材は、開口に配置される。幾つかの実施形態では、濾過デバイスは、
開口に対向する端部のキャップであって、キャップは、空気が、内部チャンバからプランジャ本体の外部に進むのを防止するために、気密シールを生成するように構成される、キャップと、
内部チャンバをプランジャ本体の外部と接続するベント穴であって、上記移動の際に内部チャンバから空気を逃がすことのできるベント穴とを含む。
【００１８】
濾過デバイスが、内部チャンバの壁内を内部チャンバの内部の第１の位置からベント穴へと延びるチャネルを含み、第１の位置は、ベント穴に比べて、キャップにより近位であることが好ましい。これによって、内部チャンバを適切にベントさせ、その上濾過された液体を貯蔵するために使用することができる内部チャンバの容積を増加させることができ、それが可能になる。
【００１９】
幾つかの実施形態では、プランジャ組立体は、上記移動の際にプランジャ組立体と液体容器の間にシールを形成するための封止手段を含み、シールは、上記移動の際にプランジャ組立体の周囲のまわりで液体が進むのを防止する。
【００２０】
封止手段は、可撓性部分を含み、可撓性部分は、液体容器中に挿入したとき、液体容器の内側横断面と一致するように曲がることが可能であり、可撓性部分は、上記移動の際に液体容器の内壁に対して外向きの力を加えて、シールが形成されることが好ましい。封止手段が、液体容器の内側横断面と一致するように曲がることができる可撓性部分を含むので、濾過デバイスは、所定の範囲の内側横断面を有する液体容器と共に効果的に使用することができる。
【００２１】
可撓性部分は、プランジャ本体から外側に延びる可撓性リブを含むことができ、可撓性リブは、上記移動の際にプランジャ本体に対して長手方向に、且つ内側にプランジャ本体に向かって撓めることができる。代替えとして、又は追加として、可撓性部分は、プランジャ本体の端部から下向きに延びる可撓性スカートを含むことができ、スカートは、内側に撓めることができる。これらの可撓性部分は、成形プロセスの間、容易に形成される。
【００２２】
スカートは、凹部の壁を形成し、凹部は、上記移動の際に液体を受け入れるように構成され、受け入れられた液体は、スカートに対して外向きの力を加えることが好ましい。受け入れられた液体による外向きの力によって、液体シールの強さが向上される。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、本発明の第１の態様による濾過デバイスと、液体容器とを含む濾過装置が供給される。液体容器は、ガラスから製造されることが好ましい。これによって、濾過されている液体と滲出可能な表面の間の接触がさらに減少する。
【００２４】
液体容器は、プランジャ組立体の少なくとも一部分が、それを通過することができる開端部を含み、開端部は、テーパ部を含むことが好ましい。テーパ部のために、プランジャ組立体を挿入することが容易になり、液体容器が破損するリスクが減少する。
【００２５】
本発明の第３の態様によれば、液体を濾過する方法が提供され、方法は、
液体サンプルを液体容器中に入れ、
濾過デバイスを液体容器中に挿入し、濾過デバイスは、プランジャ本体及び濾材を含み、プランジャ本体は、第１の材料から製造され、且つ内部チャンバを含んでおり、
プランジャ組立体を液体容器中に押し込み、入れられた液体サンプルが、濾材を通って内部チャンバ内に配置される濾液容器中に進められることを含んでなる方法であって、
その濾液容器は、第２の材料から製造され、第２の材料は、第１の材料と異なる、方法である。
【００２６】
本発明の第４の態様によれば、容器中に挿入するためのプラスチック製プランジャ本体を有する濾過デバイスであって、プランジャ本体は、濾過されたサンプルを受け入れるために、不活性材料の濾液容器を含む内部チャンバを有する、濾過デバイスが提供される。
【００２７】
本発明の第５の態様によれば、液体容器からサンプルを抽出しそれを濾過するための濾過デバイスが提供され、濾過デバイスは、
第１の材料のプランジャ本体であって、内部チャンバを含むプランジャ本体と、
濾過器と、
プランジャ本体の内部チャンバ中の濾液容器であって、濾液容器は、第２の材料のものであり、第２の材料は、第１の材料と異なる、濾液容器とを含み、
使用する際、プランジャ本体を液体容器中に挿入すると、サンプルが濾過器によって濾過されて、濾液容器によって受け入れられる。
【００２８】
本発明のさらなる特徴及び利点は、例としてだけで与えられ、添付図面を参照して行われる、本発明の好ましい実施形態に関する次の記述から明らかになるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態による濾過装置の横断面分解組立図である。
【図２ａ】本発明の実施形態による使用中の濾過装置を示す外観図である。
【図２ｂ】本発明の実施形態による使用中の濾過装置を示す外観図である。
【図２ｃ】本発明の実施形態による使用中の濾過装置を示す外観図である。
【図２ｄ】本発明の実施形態による使用中の濾過装置を示す外観図である。
【図３】本発明の実施形態で使用するためのキャップ及びセプタシールの平面図である。
【図４ａ】本発明の第１の実施形態による濾過装置の側面横断面図である。
【図４ｂ】本発明の第１の実施形態による濾過装置の上面横断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による濾過装置の側面横断面図である。
【図６ａ】本発明の第３の実施形態による濾過装置の側面横断面図である。
【図６ｂ】本発明の第３の実施形態で使用するための第１のタイプの導管チャネルの横断面図である。
【図６ｃ】本発明の第３の実施形態で使用するための第１のプランジャ本体の斜視横断面図である。
【図６ｄ】本発明の第３の実施形態で使用するための第２のタイプの導管チャネルの横断面図である。
【図６ｅ】本発明の第３の実施形態で使用するための第２のプランジャ本体の斜視横断面図である。
【図６ｆ】プランジャ本体の第１のタイプ及び第２のタイプのいずれかと共に使用するための液体容器の側面横断面図である。
【図６ｇ】本発明の第３の実施形態で使用するための第３のプランジャ本体の斜視横断面図である。
【図７ａ】本発明の幾つかの実施形態で使用するためのベント穴配置を示す横断面図である。
【図７ｂ】本発明の幾つかの実施形態で使用するためのベント穴配置を示す横断面図である。
【図７ｃ】本発明の幾つかの実施形態で使用するためのベント穴配置を示す横断面図である。
【図８ａ】本発明の幾つかの実施形態で使用するためのチャンバシールの横断面図である。
【図８ｂ】本発明の幾つかの実施形態で使用するためのキャップシールの横断面図である。
【図９ａ】本発明の幾つかの実施形態で使用するための液体シールの第１のタイプの横断面図である。
【図９ｂ】本発明の幾つかの実施形態で使用するための液体シールの第１のタイプの横断面図である。
【図１０ａ】本発明の幾つかの実施形態で使用するための液体シールの第２のタイプを含むプランジャ本体の横断面図である。
【図１０ｂ】本発明の幾つかの実施形態で使用するための液体シールの第２のタイプを含むプランジャ本体の横断面図である。
【図１１ａ】本発明の幾つかの実施形態で使用するための液体シールの第３のタイプを含むプランジャ本体の横断面図である。
【図１１ｂ】本発明の幾つかの実施形態で使用するための液体シールの第３のタイプを含むプランジャ本体の横断面図である。
【図１２】本発明の幾つかの実施形態で使用するための先細りプランジャ本体の横断面図である。
【図１３】本発明の幾つかの実施形態で使用するためのプランジャ本体及び液体容器の横断面図である。
【図１４】本発明の幾つかの実施形態で使用するためのテーパ部を有する液体容器の横断面図である。
【図１５】本発明の幾つかの実施形態で使用するための外側はめ合い濾過リングの横断面図である。
【図１６ａ】超音波溶接プロセスを使用してプランジャ本体に取り付けられる外側はめ合い濾過リングの横断面図である。
【図１６ｂ】超音波溶接プロセスを使用してプランジャ本体に取り付けられる外側はめ合い濾過リングの横断面図である。
【図１６ｃ】超音波溶接プロセスを使用してプランジャ本体に取り付けられる外側はめ合い濾過リングの横断面図である。
【図１７】３つの代替えのはめ合い濾過リングの横断面図である。
【図１８】以下で述べる実施形態で使用するための修正されたシール配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１に、本発明の実施形態による濾過装置１の横断面分解組立図を示す。濾過装置１は、プランジャ組立体２の形態である濾過デバイスと、バイアル瓶３の形態であって、液体サンプルが、濾過に先立ち、中に置かれる液体容器とを含む。
【００３１】
プランジャ組立体２は、プランジャ本体４を含み、一方の端部に開口５を有し、中に濾過メンブラン６が、配置され、それは、保持リング７によって開口５中に保持することができる。その保持リングは、例えば締まりばめ又はスナップばめによって濾過メンブランを取り付けることができる。代替えとして、保持リング７を開口５に固定するために、超音波溶接を使用することができるはずであり、濾過メンブラン６が、所定の位置に保持される。
【００３２】
濾過メンブラン６は、通常、細孔サイズが、液体サンプル２１を通過させるが、しかし不要な粒子を濾過して取り除くことが可能になるように選択される、多孔性のメンブランであり、通常の細孔サイズは、０．２μｍ〜０．４５μｍである。濾過メンブラン６は、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ナイロン又はポリプロピレン、或いは任意の他の適切な材料から構築することができる。
【００３３】
プランジャ本体４は、液体シール８、ベントシール９及びチャンバシール１０をさらに含む（これらの部品は、以下でより詳細に述べる）。
【００３４】
プランジャ本体４は、中空であり、内部にチャンバ１２を含む。以下で述べるように、濾過された液体サンプルを受け入れるための濾液容器１３が、チャンバ１３中に配置される。プランジャ組立体２は、キャップ１４及びセプタシール１５をさらに含み、それらは、一方の端部でチャンバ１２を密閉する。キャップ１４は、通常、プランジャ本体４上の最上部１４ａ上にパチンと留められる。キャップ１４は、代替えとして、又は追加として、プランジャ本体４にかしめて、キャップ１４の密閉性を向上させることができる。
【００３５】
バイアル瓶３は、中空の容器であって、底部端部１６で閉じ、上部端部１７で開いている。ここでは、キャップ１４は、濾過装置１の「上部」に配置されるものとして参照し、濾過装置１の対向する端部が、濾過装置１の「底部」であるものとして参照する慣習に従う。それゆえ、キャップ１４に近位の部品は、濾過装置１の「上部」部分に配置されるものとして参照し、キャップ１４から遠位の部品は、濾過装置１の「下部」部分に配置されるもの等々として参照する場合がある。この用語法は、使用及び貯蔵する際の濾過装置１の通常の方向付けを表し、濾過装置１は、いずれもの他の方向付けで使用する、又は貯蔵することができることを理解されるはずである。
【００３６】
バイアル瓶３は、通常は円筒形のチューブである。しかし、横断面が円形でない（例えば、楕円形又は四角形の）液体容器３もまた使用することができる。プランジャ本体４は、バイアル瓶３の内側横断面と一致するように構成される外側横断面を有し、したがってプランジャ本体４は、バイアル瓶３中に挿入して摺動的に移動させることができる。
【００３７】
プランジャ本体４は、通常、Ｍｏｐｌｅｎ  ＥＰ３００Ｌ又は別の医療グレードのポリプロピレン材料など、プラスチック材料から製造され、射出成形プロセスを使用して製作することができる。濾液容器１３は、不活性材料から製造され、それは、プランジャ本体１２が、それから製造される材料に比べて、液体サンプルによってより滲出し難い。例えば、濾液容器１３は、ＨＰＬＣガラス（例えば、ホウケイ酸塩３３、５１又は５５）などのガラス材料又はセラミック材料から製造することができる
また、バイアル瓶３は、濾液容器１３に関して上記に述べたうちの任意のものなどの、不活性材料から製造することができる。しかし、幾つかの場合、バイアル瓶３は、以下でより詳細に述べるように、プラスチック材料から製造することができる。
【００３８】
濾過装置１は、通常、容易に手動で操作して動作させることができるように十分に小さい。例えば、開口５は、直径が、おおよそ６〜７ｍｍ又はそれより小さいことがあり、プランジャ本体４の壁は、外径が、おおよそ９〜１０ｍｍ又はそれより小さいことがあり、バイアル瓶３の内径が、おおよそ７．５〜８．５ｍｍ又はそれより小さいことがあり、プランジャ本体の長さは、おおよそ３０〜３５ｍｍ又はそれより小さいことがある。これらの寸法は、例示するだけであり、本発明の実施形態による濾過装置１は、いずれもの所望の寸法に従って配置することができる。
【００３９】
図２ａ〜２ｄに、本発明の実施形態による濾過プロセスで使用する、様々なステージにおける濾過装置１の外観図を示す。図２ａに、使用するために準備された濾過装置１を示す。液体サンプル２１ａが、例えばピペット２０を使用してバイアル瓶３中に入れられ、プランジャ組立体２が、最初にバイアル瓶３から分離されて保持されている。
【００４０】
次に、プランジャ組立体２は、図２ｂに示すように、バイアル瓶３の開端部１７中に挿入され、それがバイアル瓶３内で摺動するように押し込まれ、したがって開口５が、図２ｃに示すように、バイアル瓶３の閉端部１６に向かって移動する。プランジャ組立体２がバイアル瓶３内で移動するとき、液体シール８が、バイアル瓶３の内壁とエンゲージして、液体サンプルがプランジャ組立体２の縁部のまわりから逃げるのを防止する。したがって、液体サンプル２１ａは、プランジャ組立体２の開口５に配置される濾過メンブラン６を押し通されて、プランジャ組立体２の内側のチャンバ１２中に入れられ、そこで、液体サンプル２１ａは、濾液容器１３中に集められる。ベント穴２２が、プランジャ本体４の側壁に配置されて、液体サンプル２１が開口５を経由してチャンバ１２に入ったとき、空気をプランジャ組立体２の内部のチャンバ１２から逃すことが可能になる。
【００４１】
図２ｄに、完全に押し込まれた状態にある濾過装置１を示し、そこでは、プランジャ組立体２がバイアル瓶３中に最大に挿入されており、実質的には、液体サンプル２１ａのすべてが、濾過メンブラン６を通過して、濾液２１ｂとして濾液容器１３中に貯蔵される。この構成では、ベントシール９が、バイアル瓶３の内壁とエンゲージしていて、気密シールが生成され、そしてチャンバシール１０がバイアル瓶３のネックのまわりでエンゲージしていて、さらなる気密シールが生成される。これらの気密シールによって、空気が濾過装置１から逃げるのを防止され、次いで液体サンプル２１が蒸発するのを防止される。
【００４２】
図２ａ〜２ｄを参照して上記に述べた液体サンプル２１を濾過するプロセスは、手動で実施することができる。代替えとして、プロセスの一部分又はすべてを自動化することができる。
【００４３】
濾過装置１は、濾液２１ｂがさらなる処理のために求められるまで、図２ｄに示す構成で維持することができる。濾液２１ｂは、例えば注射器を使用してセプタシール１５を刺し通すことによってアクセスすることができる。キャップ１４の平面図を示す図３に示すように、キャップ１４は、開口２３を有することができ、それを経由して注射器によってセプタシール１５にアクセスすることができる。
【００４４】
濾液２１ｂが濾液容器１３中に保持されているので、濾液容器によって、濾液２１ｂがプランジャ本体４と接触する状態にならるのを防止され、汚染物質が、プランジャ本体４から濾液２１ｂに滲出するのを防止される。濾液容器１３は、プランジャ本体４と異なる材料からなる。したがって、濾液容器を不活性材料（すなわち滲出し難い材料）から製造することができるので、濾液２１ｂは、汚染されることなく、濾過された液体サンプルがプラスチック製プランジャの内側と接触した状態で保持される、先行技術によるデバイスの場合に比べて、より長い期間にわたって貯蔵することができる。
【００４５】
ここで、本発明の実施形態で使用するための例示の濾液容器１３に関して述べることにする。図４ａに、第１の例示の濾液容器１３ａを使用する濾過装置１の横断面側面図を示し、第１の例示の濾液容器１３ａは、濾液容器１３ａの軸に沿って延在する軸方向毛細管チャネル２５の形態である導管を含む。軸方向毛細管チャネル２５を有する濾液容器は、ここでは、「軸方向毛細管容器」１３ａとして参照する。軸方向毛細管チャネル２５は、プランジャ本体４の開口５に面する第１の端部２６で開いており、それが、開口５から液体サンプル２１を受け入れることができる。軸方向毛細管チャネル２５は、第１の端部２６から軸方向毛細管容器１３の内部の軸に沿って第２の端部２７に延在し、それは、また、開いており、軸方向毛細管容器１３ａの内部に配置される。それゆえ、軸方向毛細管チャネル２５は、開口５を軸方向毛細管容器１３ａの内部と流体的に接続する。
【００４６】
軸方向毛細管容器１３ａは、例えば締まりばめを使用して、プランジャ本体４の内部チャンバ１２中の所定の位置にしっかりと保持され、軸方向毛細管容器１３ａの内壁が、プランジャ本体４の内壁と共にシールを形成している。したがって、濾過メンブラン６が液体容器３の閉端部１６に向かって移動するとき、濾過メンブラン６を通過する濾液２１ｂは、軸方向毛細管容器１３ａの側面のまわりを通ることを防止されて、図４ａの矢印によって示すように、軸方向毛細管チャネル２５の第１の端部を通ってその長さ方向に沿って押し進められる。軸方向毛細管容器１３ａを使用する濾過装置１の、図４ａの断面Ａ−Ａに沿って取った横断面平面図である図４ｂに示すように、液体サンプル２１が、軸方向毛細管チャネル２５の第２の端部２７に達したとき、それは、軸方向毛細管チャネル２５から出て、重力の影響で軸方向毛細管容器１３ａの内部中に落下し、そこで、それは、軸方向毛細管チャネル２５の周囲のまわりの環状の領域２８中に集められる。それゆえ、濾液２１ｂは、プランジャ本体４から完全に隔離された状態に保たれて、サンプルが貯蔵されている間、汚染物質が濾液２１ｂ中に滲出するのを防止される。
【００４７】
図５に、本発明の実施形態で使用するための第２の例示の濾液容器１３ｂを含む濾過装置１の横断面側面図を示す。第２の例示の濾液容器１３ｂは、両方の端部３０、３１が開いている中空のチューブを含む。両方の端部が開いている濾液容器は、ここでは、「中空のチューブ容器」１３ｂとして参照する。
【００４８】
中空のチューブ容器１３ｂは、軸方向チャネル容器１３ａに関して上記に述べたように、プランジャ本体４の内部チャンバ１２中の所定の位置に保持されて、プランジャ本体４の内壁と共にシールが形成される。したがって、図５の矢印によって示すように、開口５が液体容器の閉端部１６に向かって移動するとき、開口５を通過する液体２１は、開口５に面する中空のチューブ容器１３ｂの底部に配置される中空のチューブ容器１３ｂの開端部３０を通過する。したがって、濾液２１ｂは、プランジャ本体４の内壁から隔離された状態に保たれて、汚染物質がプランジャ本体４から滲出するのを防止される。さらに、中空のチューブ容器１３ｂが、底部端部３０に対向してキャップ１４に面する上部端部３１で開いていて妨げられないので、濾液２１ｂは、上記に述べたように、例えば注射器を使用して中空のチューブ容器１３ｂから容易に除去することができる。このことは、自動化される（例えば、ロボットによる）処理の場合、特に有用になり得て、注射器の挿入は、例えば軸方向毛細管チャネル２５を使用することによって禁止することができる。
【００４９】
図６ａに、本発明の実施形態で使用するための第３の例示の濾液容器１３ｃを含む濾過装置の横断面側面図を示す。第３の例示の濾液容器は、濾液容器１３ｃの底部に配置され、開口５に面する閉端部３２と、濾液容器１３ｃの上部に配置され、キャップ１４に面する、対向する開端部３３とを有するチューブを含む。一方の端部で開き、他方の端部で閉じている図６ａに示すものなどの濾液容器は、ここでは、「閉チューブ容器」１３ｃとして参照する。
【００５０】
図６ａの矢印によって示すように、閉チューブ容器１３ｃが開口５に面する端部３２で閉じているので、開口５がバイアル瓶３の閉端部１６に向かって移動したとき、開口５を通過する液体サンプルは、閉チューブ容器１３ｃの周囲のまわりを押し通される。液体サンプル２１が、閉チューブ容器１３ｃの開端部３３のネックに達したとき、それは、重力の影響で閉チューブ容器１３ｃの内部中に落下する。これは、以下でより詳細に述べるように、ディフレクタリング３４を使用することによって容易に実施することができる。
【００５１】
閉チューブ容器１３ｃが、開口５に面する端部３２で閉じているので、濾液２１ｂは、プランジャ本体４から完全に隔離された状態に保持される。したがって、閉チューブ容器１３ｃは、上記に述べた軸方向毛細管容器１３ａと同じ利点をもたらす。さらに、閉チューブ容器１３ｃがキャップ１４と面する端部３３で開いていて妨げられないので、濾液２１ｂは、上記に述べた中空のチューブ容器１３ｂによって閉チューブ容器１３ｃから容易に除去することができる。
【００５２】
本発明の実施形態によるプランジャ組立体の上部横断面図を示す図６ｂに、及び同じものの斜視横断面図を示す図６ｃに示すように、閉チューブ容器１３ｃのまわりで濾液２１ｂの通過を容易にするために、周辺部チャネル３５ａの形態である１以上の導管が、チャンバ１２の壁に形成される。周辺部チャネル３４ａは、例えば、プランジャ本体４の成形の間に形成することができる、又は、それらは、成形の後でプランジャ本体４中に切断することができる。
【００５３】
閉チューブ容器１３ｃは、締まりばめによってチャンバ１３中の所定の位置に保持することができる。それゆえ、濾液２１ｂは、周辺部チャネル３５ａを通って閉チューブ容器１３ｃのまわりを押し通される。濾液２１ｂが、閉チューブ容器１３ｃの開端部３３を越えて進んだとき、それは、図６ｃに示すように、重力の影響で閉チューブ容器１３ｃ中に落下する。
【００５４】
上記に述べたように、ディフレクタリング３４を使用して、濾液２１ｂを閉チューブ容器１３ｃ中に導くことを容易にすることができる。図６ｃに示す例示のディフレクタリング３４ａは、突起を有する中空のリングを含み、突起は、ここでは「レッグ」３６ａとして参照し、周辺部チャネル３５ａとプロフィールが一致するように構成される。ディフレクタリング３４ａは、プランジャ本体４のチャンバ１２中に締まりばめによって取り付けることができ、各レッグ３６ａは、周辺部チャネル３５ａ中に取り付けられる。代替えとして、又は追加として、ディフレクタリング３４ａは、プランジャ本体４に超音波で溶接することができる。
【００５５】
各レッグ３６ａは、ある角度で向けられる穴３７ａの形態である開口を含み、それを通って周辺部チャネル３５ａに沿って流れる濾液２１ｂが方向を変えられる。穴３７ａは、濾液２１ｂを下方に閉チューブ容器１３ｃ中に導く。これによって、濾液２１ｂが、周辺部チャネル３５ａを通って共に進むことがあるいずれもの空気から分離される、具体的には、濾液２１ｂは、ベント穴２２に向かって、そしてそれを通って進む空気と共に移動するのを防止される。
【００５６】
図６ｄ及び６ｅに、周辺部チャネル３５ｂ及びディフレクタリング３４ｂの代替えの配置の横断面平面図及び斜視横断面図を各々示し、周辺部チャネル３５ｂ及びディフレクタリングの開口３７ｂは、図６ｂ及び６ｂの対応する形状に比べて、より広い横断面面積を各々有する。これによって、周辺部チャネル３５ｂ及び開口３７ｂを通って流れる液体サンプル２１の流速をより高くすることができるようになり、使用がさらに容易になって濾過速度が増加する。また、ディフレクタリング３４ｂは、締まりばめ、及び／又は超音波溶接を使用して、プランジャ本体４のチャンバ１２中に取り付けることができる。
【００５７】
また、ディフレクタリング３４ｂは、液体サンプルの流れの方向を変えることに加えて、チャンバ１２中で閉チューブ容器１３ｃの移動を制限する停止部として作動することができる。閉チューブ容器１３ｃを所定の位置に保持するために、締まりばめ（又は他の手段）が使用されない場合、又は締まりばめが有効でない場合（例えば、閉チューブ容器１３ｃの直径が変動するために）、液体サンプル２１が濾過メンブラン６を通過するとき、液体サンプル２１から生じる圧力によって、閉チューブ容器１３ｃをキャップ１４に向けて上部に移動させることができる。閉チューブ容器１３ｃがチャンバ１２の上部に移動した場合、濾液２１ｂは、閉チューブ容器１３ｃの周囲のまわりを流れるのを阻止することができる。したがって、ディフレクタリング３４は、ディフレクタリング１３と接触する閉チューブ容器１３ｃの開端部３３によって、どのような上部への移動も制限するように配置することができ、閉チューブ容器１３ｃの開端部３３がディフレクタリング１３中で開口３７の下に留まり、且つ、濾液２１ｂが閉チューブ容器の外周の周りを流れて、中に入るのを阻止することが保証される。
【００５８】
図６ｂ及び６ｅに示すプランジャチャンバ１２は、円錐形に形作られる基部を有していて、図６ｆに示すように、プランジャチャンバ１２は、円錐形の閉端部３８を有する閉チューブ容器１３ｂと共に使用するのに適するようにされる。この形状は、注射器の針４０によって、閉チューブ容器２１から濾液２１ｂを除去するのに特に適し得る、というのは円錐形の閉端部３８で直径が減少するので、注射器の針４０を小さな開口に合わせて濾液２１ｂをそこに集中させるからである。円錐形の閉端部３８を備える閉チューブ容器１３ｃを使用することのさらなる利点は、円錐形の形状によって、濾液２１ｂが閉チューブ容器１３ｃの周囲のまわりを通過することが容易になることである。代替えとして、丸い端部が付けられた形状によって、また、濾液が閉チューブ容器１３ｃの周囲のまわりを通過することが容易になるはずである。
【００５９】
しかし、幾つかの場合、平坦な底部を付けた閉チューブ容器１３ｃを使用することが、都合がよい、というのは、これによって、閉チューブ容器１３ｃの内部容積が最大になり、次いで、単一の閉チューブ容器１３ｃ中に貯蔵することができる濾液２１ｂの量が最大になるからである。図６ｇに、平坦な基部を有するプランジャチャンバ１２を示し、平坦な底部を付けた閉チューブ容器１３ｃと共に使用するのに適切になる。この設計では、閉チューブ容器１３ｃは、チャンバ１２の基部の支柱４１の形態である突起上に配置される。支柱４１によって、ギャップが閉チューブ容器１３ｃの閉端部３２に維持され、それを通って濾液２１ｂが、周辺部チャネル３５ｂに沿って進むことができることが保証される。
【００６０】
上記に述べたように、プランジャ組立体２がバイアル瓶３中に押し込まれたとき、ベント穴２２は、空気が、それを通ってチャンバ１２からプランジャ組立体２の外部に逃げることができる排気口になる。言い換えると、ベント穴２２によって、プランジャ組立体２が押し込まれている間、チャンバの内部で高められた空気圧を放出することが可能になる。空気がベント穴２２を通って逃げることができるが、しかし、液体サンプル２１がそうできないように、ベント穴２２を配置することが望ましい。ディフレクタリング３４が使用される本発明の実施形態では、これは、図６ｃ、６ｅ及び６ｇに示すように、ディフレクタリング３４の位置の上にベント穴２２を単に位置決めすることによって、達成することができる。
【００６１】
上記に述べた軸方向毛細管容器１３ａ又は中空のチューブ容器１３ｂなど、底部に詰めるタイプの濾液容器１３が使用される本発明の実施形態では、空気がチャンバ１２から逃げるとき、空気の進行方向を矢印によって示す図７ａに示すように、濾液２１ｂは、濾液容器１３の上部端部の上にベント穴を同様に位置決めすることによって、ベント穴２２を通過するのを防止することができる。
【００６２】
しかし、ベント穴２２は、ベントシール９が有効になるために、ベントシール９の位置の下に配置されるチャンバ１２からの出口点にならなければならない。したがって濾液容器１３の上部端部の上にベント穴２２を位置決めすることは、濾液容器１３のサイズがベントシール９の位置によって制限される、すなわち、濾液容器１３は、チャンバ１２中で濾過シール９の場所の上のスペースを占めることができないことを意味する。
【００６３】
図７ｂに、この問題に対処するように構成される本発明の実施形態を示し、図７ｂでは、ベント穴２２の領域中で濾液容器１３の上部部分とチャンバ１２の壁の間にギャップが存在するように、チャンバ１２の壁が先細りにされる。これによって、空気を、濾液容器１３の上部端部を通して、濾液容器１３とチャンバ１２の壁の間のギャップを通して、そしてベント穴２２を通して逃がすことが可能になる。これによって、濾液容器１３が、ベント穴２２の位置を越えて延在することができるようになり、濾液容器１３は、チャンバ１２内のスペースの実質的にすべてを占めることができるようになる。図７ｂに示す配置では、濾液容器１３とチャンバ１２の壁の間のギャップが、チャンバ１２の壁を先細りにすることによって形成される。しかし、幾つかの場合、ギャップは、濾液容器１３の外壁を先細りにすることによって形成することができる。
【００６４】
図７ｃに示す本発明のさらなる実施形態では、空気チャネル４２が、チャンバ１２の壁の内部に延在して、ベントシール９の上の位置でチャンバ１２の内部とベント穴２２を連結し、ベント穴２２は、ベントシール９の下に配置され、したがって、空気が、矢印によって示すように、チャンバ１２からデバイスの外部に移動することができる。また、これによって、濾液容器１３が、ベント穴２２の位置を越えて延在することができるようになり、濾液容器１３は、チャンバ１２内のスペースの実質的にすべてを占めることができるようになる。
【００６５】
上記に述べたように、プランジャ組立体２が完全に押し込まれた後、濾液２１ｂが蒸発するのを防止するために、濾過シール９及びチャンバシール１０は、濾過装置１を密閉するように、単独で、又は一緒にいずれかで作動する。バイアル瓶３の内側表面に封をする濾過シール９は、断面を薄くすることができ、それゆえプランジャ組立体２が、バイアル瓶３中に押し入れられたとき、曲がることが可能になり得る。ベントシール９は、図９ａ及び９ｂに関して以下に述べるように、可撓性リブを含むことができる。この柔軟性によって、濾過シール９が、バイアル瓶３の開端部１７を通してはめ込まれて、バイアル瓶３の内壁に適合することができるようになり、バイアル瓶３のネックが、過度の力に晒されることが回避され、力は、特にバイアル瓶３がガラス又は他の堅い材料から製造された場合、バイアル瓶３を破壊させる恐れがある。
【００６６】
図８ａに、本発明の実施形態で使用するための例示のチャンバシール１０を示す。チャンバシール１０は、柔軟であり、プランジャ組立体２が完全に押し込まれたとき、バイアル瓶３のネックのまわりを密閉する。ベントシール９の場合に比べて、プランジャ組立体２とバイアル瓶３の間で接触する表面領域がより広くなり、より効果的に密閉することができる。
【００６７】
図８ｂに、キャップシール４３の形態である、ベント穴２２を密閉するためのさらなる代替えの手段を示す。キャップシール４３は、キャップ１４から延在する可撓性スカートが覆う領域４４を含む。これは、濾液容器１３の上部に対するくさびばめになり、プランジャ組立体２がバイアル瓶３中に完全に押し込まれたとき、この領域中でシールを生成する。キャップ１４の一部分として形成されるキャップシール４３を使用すると、シールをプランジャ本体４中に成形する必要性が回避される。さらに、シールがキャップ上に形成されるので、プランジャ本体４の成形の間に形成されるシールに比べて、成形の変動、及び成形のバリ及び金型分割線がそれほどでもない。
【００６８】
図８ａ及び８ｂでは、チャンバシール１０及びキャップシール４３が、各々、ベントシール９と共に使用されている状態で示されているが、幾つかの実施形態では、ベントシール９は使用されない。さらに、幾つかの実施形態では、ベントシール９は、チャンバシール１０又はキャップシール４３を使用せずに、使用することができる。
【００６９】
上記に述べたように、バイアル瓶３は、プラスチック材料から製造することができる。液体サンプル２１ａが、通常、濾過する直前にバイアル瓶中に入れられるので、プラスチック製バイアル瓶を使用することは、液体サンプル２１ａが濾過の前にプラスチック材料と接触状態に保持されることを意味するが、いずれものその結果として生じる汚染の量は、比較的小さい可能性がある。しかし、液体サンプル２１とプラスチック材料の間の接触をさらに減少させるために、本発明の幾つかの実施形態では、ガラスなどの不活性材料からなるバイアル瓶３が使用される。しかし、ガラス製バイアル瓶は、通常、プラスチック製バイアル瓶の場合に比べて、製作プロセスにおける精度がより劣るので、様々なバイアル瓶の間で内径の変動がより大きい。これらの変動によって、内径があまりにも大きいバイアル瓶３を使用するとき、これは、プランジャ組立体２とバイアル瓶３の間のはめ合いがあまりにもゆるくなる恐れがあり、プランジャ組立体２を押し込む間にプランジャ組立体２の周囲のまわりから液体が逃げることが可能になる。その逆に、バイアル瓶３の内径があまりにも小さいとき、プランジャ組立体２とバイアル瓶３の間のはめ合いが、あまりにもきつくなる恐れがあり、プランジャ組立体２を押し込むことが困難になる、及び／又はバイアル瓶３が破壊される恐れがある。
【００７０】
したがって、本発明の幾つかの実施形態では、可撓性部分を有する液体シール８が設けられ、それは、横断面が変化するように曲がることができ、バイアル瓶の内壁に対して外向きの力を加えるのに十分な剛性を維持しながら、異なるバイアル瓶３の内径に適合して、濾過器組立体２とバイアル瓶の間が効果的に密閉されて維持される。可撓性部分は、プランジャ本体４と同じ材料から製造されて、それらを効率良く製作することができるようになる。可撓性部分は、厚さが、プランジャ本体４の壁の厚さより薄く、したがって、可撓性部分は、曲がることができ、一方プランジャ本体４は、堅いままである。ここで、そのような柔軟な封止手段の実施例を、図９ａ〜１１ｂを参照して述べる。
【００７１】
図９ａに、１以上の可撓性リブ８ａの形態であって、プランジャ本体４の周辺のまわりに配置される可撓性部分を有する第１の液体シールを示す。図９ｂに示すように、プランジャ本体をバイアル瓶３中に挿入する間、可撓性リブ８ａが上方に内側にプランジャ本体４に向かってゆがむように、可撓性リブ８ａは、柔軟であるように、しかしまた、図９ｂに示すように、可撓性リブ８ａがゆがまされたとき、それらがバイアル瓶３の内壁に対して外向きの力を加えるのに十分に堅いように構成され、シールが、その間に維持される。リブ８ａの剛性は、可撓性リブ８ａの長さ（ｌ１）又は厚さ（ｔ１）を調節することによって、調節することができる。厚さ（ｔ１）は、プランジャ本体４が固いままであり、その上可撓性リブ８ａがゆがむように、プランジャ本体４の壁の厚さ（ｔｗ）より薄いように構成される（壁の厚さｔｗは、通常、実質的に一様である）。図９ａ及び９ｂに、２つの可撓性リブ８ａを含む液体シールを示しているが、本発明の幾つかの実施形態では、ただ１つの可撓性リブ８ａが使用されている。本発明の他の実施形態では、３以上の可撓性リブ８ａを使用することができる。
【００７２】
図１０ａに、可撓性スカート８ｂの形態であって、プランジャ本体４の前縁部上の凹所４５の周囲のまわりに配置される可撓性部分を有する第２の液体シールを示す。プランジャ組立体４をバイアル瓶３中に挿入したとき、スカート８ｂは、図１０ｂに示すように、バイアル瓶３の内径と一致するように内側に曲がることができ、スカート８ｂが曲がるとき、それは、バイアル瓶３の内壁に対して外向きの力を加えて、シールが形成される。スカート８ｂの剛性は、可撓性リブ８ａの長さ（ｌ２）又は厚さ（ｔ２）を調整することによって、調節することができる。厚さ（ｔ２）は、通常、プランジャ本体４の壁の厚さ（ｔｗ）より薄いように構成され（壁の厚さｔｗは、通常、実質的に一様である）、したがって、プランジャ本体４は、堅いままであり、一方スカート８ｂは、内側にゆがむ。
【００７３】
可撓性スカート８ｂは、シール８ｂとバイアル瓶３の壁の間の接触する領域が、図９ａ及び９ｂを参照して上記に述べた可撓性リブ８ａに比べて、より広くなり、それは、より効果的に密閉する接触をもたらす。
【００７４】
さらに、プランジャ本体４をバイアル瓶３中に押し入れたとき、液体は、凹所４５中に受け入れられて、可撓性スカート８ｂに対して外側への圧力が加えられ、バイアル瓶３の内壁と接触した状態である可撓性スカート８ｂによって形成されるシールの有効性が、さらに向上される。本発明のこの実施形態では、それゆえ、液体シールの強度は、プランジャ組立体４に対して加えられる下方への圧力が増加するにつれて、増加する。
【００７５】
図１１ａに、また、第２の可撓性スカート８ｃの形態である可撓性部分を有する第３の液体シールを示す。この実施形態では、プランジャ組立体２をバイアル瓶３中に押し入れたとき、図１１ｂに示すように、第２の可撓性スカート８ｃが、バイアル瓶３の内径に適合するように内側にねじれ（すなわちゆがんで）、突起がゆがんだとき、それは、バイアル瓶３の内壁に対して外向きの力を加えてシールを形成する。第２の可撓性スカート８ｃの剛性は、第２の可撓性スカート８ｃの長さ（ｌ３）又は厚さ（ｔ３）を調節することによって、調節することができる。厚さ（ｔ３）は、通常、プランジャ本体４の壁の厚さ（ｔｗ）より薄いように構成され（壁の厚さｔｗは、通常、実質的に一様である）、したがって、プランジャ本体４は、堅いままであり、一方第２の可撓性スカート８ｃは、内側にゆがむ。
【００７６】
第２の可撓性スカート８ｃは、シール８ｂとバイアル瓶３の壁の間の接触する領域が、図９ａ及び９ｂを参照して上記に述べた可撓性リブ８ａに比べて、より広くなり、それは、より効果的に密閉する接触をもたらす。
【００７７】
さらに、第２の可撓性スカート８ｃを使用する実施形態では、凹所が全く必要でないので、プランジャ本体４の構造が簡単化され、図１０ａ及び１０ｂを参照して上記に述べた実施形態に比べて、その製作がより容易になる。
【００７８】
図９〜１１を参照して上記に述べた実施例の各々では、液体シール８は、プランジャ本体４と一体に形成される（例えば、射出成形プロセスの間に）。さらに、上記に述べた可撓性部分の各々は、プランジャ本体から外側に（可撓性リブ８ａの場合）、又はプランジャ本体から下方に（可撓性スカート８ｂ、８ｃの場合）、そのいずれかに延在する。したがって射出成形を実施するとき、可撓性部分８ａ、８ｂ、８ｃに対応する成形部品は、プランジャ本体４から離れる射出されるプラスチックの流れ方向に延在し、可撓性部分８ａ、８ｂ、８ｃは、射出成形を使用してプランジャ本体４と一体に製作することが容易になり、成形された部分の切断など、その後の処理のためのいずれもの要件が軽減される。
【００７９】
プランジャ本体４が、実質的に平行な壁を有することができるが、幾つかの実施形態では、プランジャ本体４の壁は、図１２に示すように、開口５に向かって狭くなるように、先細りにすることができる。これによって、液体シール８とベントシール９をエンゲージさせることが容易になり、それは、次の理由による。プランジャ本体４がバイアル瓶３中に挿入されたとき、それは、バイアル瓶３の軸から離れる横方向に変位させることができる、又はバイアル瓶の軸に対して所定の角度で傾斜させることができる。これは、液体シール８及び／又はベントシール９が一方側ではバイアル瓶３としっかりと合うが、しかし対向する側では緩やかに合うことになる場合があり、これは、密閉する接触が無効になる恐れがある。プランジャ本体４を先細りにすると、プランジャ本体４の上部においてプランジャ本体４とバイアル瓶の間のギャップが減少して、上記に述べた横方向の変位及び／又は傾斜のための範囲が減少して、密閉する接触が悪くなるリスクを低下させる。
【００８０】
図１３に示すように、プランジャ本体４の外壁は、プランジャ本体４の底部において横断面直径Ｄ１を画定し、それは、バイアル瓶３の内径Ｄｉより小さい、ところがシール８によって画定される横断面直径Ｄ２は、曲げられていない状態ではバイアル瓶３の内径Ｄｉより大きい。これによって、プランジャ本体４をバイアル瓶３中に挿入して、その中に置くことができ、そして液体シール８が、バイアル瓶３中に挿入されたとき、曲がり、バイアル瓶３と共にシールを形成することが保証される。上記に述べた液体シール８を使用するプランジャ組立体２が、そのように異なるバイアル瓶３の内径に適合することができるので、バイアル瓶毎に内径が比較的大きい変動を示す、ガラスなどの材料からなるバイアル瓶３と共にプランジャ組立体２を使用することが可能になる。
【００８１】
幾つかの実施形態では、プランジャ本体４の壁は、その横断面直径が、プランジャ本体４の全長さに沿ってバイアル瓶の内径Ｄｉより小さい。例えば、プランジャ本体４が、図１２を参照して上記に述べたように、先細りにされている場合、プランジャ本体の壁は、プランジャ本体４の上部端部において、バイアル瓶３の内径より大きい横断面直径を画定することができ、したがって、プランジャ組立体２が完全に押し込まれたとき、プランジャ本体４の上部端部は、バイアル瓶３の外部に留まる。プランジャ組立体２が完全に押し込まれたとき、バイアル瓶３の外部に通常留まる最上部１４ａは、また、バイアル瓶３の内径より大きい横断面直径を画定することができる。上記の議論が「直径」に言及し、それゆえプランジャ本体４及びバイアル瓶３が円筒形であることを仮定しているが、当業者は、プランジャ本体４及びバイアル瓶３が円形でない横断面を有するとき、同様の考慮が、変更すべきところは変更して、他の横断面寸法（例えば、四角形の横断面の場合、辺長など）に適用されることを理解されるはずである。
【００８２】
上記に述べたように、バイアル瓶３は、ガラスから製造することができ、それは、ガラス吹き製法及び／又は研削加工を使用して製作することができる。
【００８３】
バイアル瓶３は、テーパ部４６を含むことができ、したがってバイアル瓶３の壁が、図１４に示すように、開端部１７で外側に先細りである。これによって、シール８が、開端部１７のへり４７の下のポイントでバイアル瓶３とエンゲージすることが保証される。これは、シール８がへり４７でエンゲージされることになる場合に比べて、バイアル瓶３のより広い有効な領域にわたってシール８が加える力を分布させる。テーパ部４６は、そのように、バイアル瓶３が破損されないように保護する。
外側はめ合い濾過リング
上記に述べたように、濾過メンブラン６は、保持リング７によって開口５中に固定することができ、それは、例えば、スナップばめ、締まりばめ又は超音波溶接によって取り付けることができる。しかし、保持リング７は、通常、サイズが小さい、というのは、それは、開口５の内部に合わなければならないからであり、プランジャ組立体２の組立の間、その取り扱いを困難にしている。さらに、保持リング７を内部ではめることは、信頼できない恐れがあり、濾過メンブラン６が外れた状態になって、プランジャ組立体２が役に立たないことになる。
【００８４】
図１５に、端部部品を示し、それは、外側はめ合い濾過リング５０（簡潔さのために、ここでは単に「外部リング」５０という）の形態である、保持リング７の代替え物になり、そしてプランジャ本体４の外部にはめられる。外部リング５０は、通常、プランジャ本体と同じ、又は同様の材料から形成される成形される構成要素である。外部リング５０は、第１の位置決め手段を有し、それは、プランジャ本体４上で、位置決めボス５２の形態である対応する第２の位置決め手段とエンゲージする位置決め凹所５１の形態であり、濾過メンブラン６を所定の位置に保持する。外部リング５０は、開口５５を有し、それは、位置決め凹所５１が位置決めボス４ａ上にはめられたとき、プランジャ本体の開口５と位置合わせされ、したがって、使用する際、液体サンプル２１ａは、外部リングの開口７ｂ、濾過メンブラン６及びプランジャ本体のメンブラン５を通過してプランジャ本体４のチャンバ１２中に進むことができる。
【００８５】
外部リング５０は、位置決め凹所５１とボス５２の間の締まりばめによって、ボス５２上の所定の位置に保持することができる。代替えとして、又は追加として、外部リング５０は、接着剤及び／又は超音波溶接によって、プランジャ本体４に永久的に取り付けることができる。ここで、外部リング５０をプランジャ本体４に超音波で溶接する例示の方法を、図１６ａ〜１６ｃを参照して述べる。
【００８６】
図１６ａに示すように、濾過メンブラン６を切断してプランジャ本体４上に置く。次いで、図１６ｂに示すように、外部リング５０をプランジャ本体４上に位置付ける。環状の突起５３の形態のエネルギーディレクタをボス５２の両側に位置決めする。外部リング５０が環状の突起５３上に位置するように、外部リング５０をプランジャ本体４上に位置決めする。最後に、図１６ｃに示すように、超音波溶接ホーン５４を使用して環状の突起５３に超音波振動を加えて、それらを溶解させ、それによって外部リング５０とプランジャ本体４の間に濾過メンブラン６を永久的に挟み込む。
【００８７】
外部リング５０が従来の内部はめ合い保持リング７より大きいので、プランジャ組立体２の組立の間、取り扱いがより容易である。さらに、位置決め凹所５１は、プランジャ本体４上のボス５２と共に、従来の内部はめ合い保持リング７に比べて、外部リング５０を位置決めすることを著しくより容易にする。さらに、外部リング５０が、プランジャ本体４に超音波で溶接された場合、超音波溶接部をプランジャ本体４の内側と外側の両方に形成することができるので、濾過メンブラン６は、内部はめ合い保持リング７の場合に比べて、所定の位置によりしっかりと保持することができる。
【００８８】
図１６ａ〜１６ｃを参照して上記に述べた実施形態では、位置決めボス５２は、プランジャ本体４上に配置され、位置決め凹所５１は、外部リング５０上に配置される。しかし、幾つかの実施形態では、プランジャ本体４は、位置決め凹所を有し、外部リングは、位置決めボスを有する。代替えとして、又は追加として、他の位置決め手段を使用することができるはずである。例えば、第１の位置決め手段と第２の位置決め手段の一方が、１以上の穴のセットを含み、他方が、１以上の対応する杭のセットを含むことができるはずである。
【００８９】
外部リング５０を使用することのさらなる利点は、液体シール８などの形状を、外部リング５０の一部分として形成することができることである。プランジャ本体４及び液体シール８が、単一の成形品の一部分として一体に形成されたとき、分割線は、通常、プランジャ本体４の長さ方向に沿って走り、したがって、液体シール４を横切って走る。これは、突起又は他の起伏のある部分が液体シール８上に形成される可能性があり、その有効性が低下する。しかし、液体シール８が外部リング５０の一部分として形成されたとき（したがって、プランジャ本体４と分離されて）、分割線は、外部リング５０の周辺のまわりに形成される。したがって分割線は、それが液体シール８のいずれもの部分を横切らないように、配置することができ、液体シール８の信頼性が向上される。
【００９０】
さらに、プランジャ組立体２から離れる上方に延在するプロフィールを有する液体シール８は、単一の成形されるプランジャ本体の一部分として形成することが困難である、というのは、プラスチック製成形品中の対応する部品がプラスチック流から離れる方向に延在するからである。しかし、この問題は、外部リング５０の一部分として形成される液体シール８の場合、生じない。それゆえ、図１７に示すものなど、液体シール８ｄ、８ｅ、８ｆは、外部リング５０の一部分として容易に形成することができる。図１７に示すものなどの液体シール８は、バイアル瓶すべてで直径が一致しているバイアル瓶（研削される、及び／又は研磨されるガラス製バイアル瓶など）を使用するとき、都合が良い可能性がある。代替えとして、図９ａ〜図１１ｂのいずれかを参照して上記に述べた液体シール８は、外部リング５０の一部分として形成することができる。
【００９１】
図１８では、代替えのシール配置８０が、断面図で全般的に例示され、その配置の半分だけが示されていて、他の半分は、中心軸Ａｘのまわりの鏡像である。この図では、ガラス製バイアル瓶３の形態の液体容器、プランジャ４、濾過メンブラン６及び閉チューブの濾液チャンバ１３ｃが、上記に述べたように、全般的に配置されている。プランジャ４は、その意図される行程の底部に近接し、ガラス製バイアル瓶３の閉端部１６の近くに在る状態で示されている。プランジャ４の行程のために、バイアル瓶中のいずれもの液体が、図１２ａに示すものと同様のように、矢印Ｌの方向で上部に、濾過器６を通って、容器１３ｃのまわりでチャンバ１３ｃの口（図示せず）の上を流れるようになる。この配置では、バイアル瓶中の液体の大部分は、上部に押し上げられることになる、というのは、プランジャが占めるスペースが、その閉端部１６においてバイアル瓶の内部容積と実質的に一致するからであることに留意されたい。液体が満たすスペースは、濾過チャンバ１３ｃ中に液体を集めることを逃れ、デッドスペースとして知られる。
【００９２】
プランジャの液体シール８０の配置は、デッドスペースに影響を与える。この配置では、プランジャ４は、本体４８と、閉端部１６に向かって延在する第１のスカート８２とを含む。スカート８２は、この配置では、成形されるプラスチックであり、プランジャ本体４８と一体で形成される。スカート８２と本体４８の間に環状の分離部８４が存在する。この分離部は、弾力的に変形可能なスカートになり、それは、本質的にバイアル瓶３の側壁に押し付けられてシールになる、というのは、それは、バイアル瓶３の内径よりわずかに大きいように製作されているからである。
【００９３】
さらに、プランジャ本体は、また、プランジャキャップ９０を含み、それは、環状の溶接領域４９において超音波で溶接される。キャップ９０は、それが溶接によって所定の位置に固定されたとき、濾過器６を所定の位置に固定する。キャップ９０は、さらなる（第２の）スカート９２を含み、それは、プランジャの底部に接近した領域でキャップに従属し、第１のスカートに向かって上方に延在する。やはり、スカート９２とプランジャ本体４８の間に環状の分離部９４が存在し、その本体は、キャップ９０を含む。環状の分離部９４は、さらに弾力性のある密閉を可能にする。
【００９４】
スカート８２とスカート９２は、重ね合わせ領域１００で重なり合う。スカート８２及び９２は、外側密閉表面を有し、それらは、突起又は凹所を全く有さず、したがって全体的に一定の環状の表面を共に生成し、それは、バイアル瓶３の側壁に対して、バイアル瓶に対する点又は線接触を及ぼすのではなく、領域の上に広がって密閉力を加え、したがって、バイアル瓶３に対するストレスが減少する。
【００９５】
上記の実施形態は、本発明の例示する実施例として理解すべきである。本発明のさらなる実施形態が、考えられる。例えば、液体シール８が、プランジャ本体４と一体に形成されるものとして上記に述べたが、幾つかの場合、それらは、別々に形成し、その後、プランジャ本体４に、又はプランジャ組立体２の他の部分に取り付けることができる。追加として、又は代替えとして、液体シールは、プランジャ本体４と異なる材料（例えば異なるプラスチック材料）から製造することができるはずである。
【００９６】
いずれか１つの実施形態に関して述べたいずれもの特徴は、単独で、又は述べた他の特徴と組み合わせて使用することができ、そしてまた、実施形態のいずれもの他の実施形態の１以上の特徴と組み合わせて、又は実施形態のいずれもの他の実施形態のいずれもの組み合わせで使用することができることを理解すべきである。さらにまた、上記に述べていない同等物及び修正形態は、また、本発明の範囲から逸脱せずに用いることができ、その範囲は、添付の請求項によって定義される。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図６ｅ】
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【図６ｆ】
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【図６ｇ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１６ｃ】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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