(57)【要約】【課題】感染源となる病原体や有害な検査標本などを完全に遮断した状態で検査処理を行うことができ、また、検査処理の自動化及び装置の小型化を図ることによって迅速かつ容易に検査することのできるカートリッジ用検査装置を提供する。【解決手段】カートリッジ用検査装置１００は、基板１と、基板１を重ねて設けられた弾性体２との間に、溶液Ｘ，Ｙが収容される複数の室２１〜２５及び流路２６，２６，２７，２７を有するカートリッジ３と、弾性体２に外力を加えて流路２６，２６，２７，２７又は室２１〜２５にある溶液Ｘ，Ｙを移動させることによって検査処理を自動的に行う送液装置４とが配された筐体５を備え、筐体５は、外気に対して密閉され、筐体５内から外部に通じる排気路に除菌フィルタ６３が設けられた安全キャビネットである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の少なくとも一部が弾性体で構成され、前記容器の内部に溶液が収容される複数の室及び複数の室を連結する流路を有するカートリッジと、
前記弾性体に外力を加えて前記流路又は室にある溶液を移動させることによって前記溶液の検査処理を自動的に行う送液装置とが配された筐体を備え、
前記筐体は、外気に対して密閉され、前記筐体内から外部に通じる排気路に除菌フィルタが設けられた安全キャビネットであることを特徴とするカートリッジ用検査装置。
【請求項２】
前記筐体内に、前記カートリッジ及び前記送液装置が配されて、前記カートリッジの前記弾性体に外力を加えることによって前記溶液の検査処理を行う処理エリアと、前記送液装置を駆動する駆動源を収容する収容エリアとを区画する区画壁が設けられ、
前記送液装置と前記駆動源とが、前記区画壁を貫通し前記駆動源からの駆動力を前記送液装置に伝達する伝達手段によって接続されるとともに、前記伝達手段が前記区画壁に対して気密にシールされていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ用検査装置。
【請求項３】
前記筐体に、前記処理エリア内の清掃を行うための清掃用扉が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ用検査装置。
【請求項４】
前記筐体内の排気を排出する排気ダクトを備え、
前記排気ダクトに、外部の処理装置に接続される接続手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のカートリッジ用検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感染源となる病原体や有害な検査標本などを完全に遮断した状態で、混合、合成、溶解、分離などの検査処理を自動的に行うことのできるカートリッジ用検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、検査室等で病原体を取り扱う場合、検査室内における作業者の細菌、ウイルス等の病原体の感染防止と、病原体を外部に出さないようバイオハザード対策が重要視されている。検査室内における感染防止の第一は、病原体の取り扱い実技の訓練であるが、いかに取り扱いに熟練していても、エアロゾル感染、飛沫感染などは特別の配慮と設備なしには防止することができない。よって、病原体のバイオセーフティレベルを認識し、それぞれのレベルに応じた防止対策が要求されている。
そこで、感染症等の危険度が軽度ないしは中程度のバイオセーフティレベルの場合、安全キャビネットを備えた検査室で行う必要がある。安全キャビネットは危険な微生物を封じ込め、キャビネットの外に出さないよう設計されているものであり、例えば、吸気系及び排気系を備えた作業空間内に、作業者の上半身や手などを挿入して作業をすることのできるものが知られている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２７９１６１号公報
【特許文献２】特開２００５−２３５８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のような安全キャビネットの場合、作業者の上半身や手などの一部が挿入されて作業することができるものであり、作業者が検査に必要なガラス器具、処理装置や測定・検査装置を安全キャビネット内に並べて作業するものであるため、比較的装置自体が大型であった。また、このような装置はバイオセーフティレベルに応じて管理された区域に備え付けられているため、例えば患者からの検体を採取してその場で検査するなど、時間をあけずにすぐに検査するといったことには対処できないという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、感染源となる病原体や有害な検査標本などを完全に遮断した状態で検査処理を行うことができ、また、検査処理の自動化及び装置の小型化を図ることによって迅速かつ容易に検査することのできるカートリッジ用検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、容器の少なくとも一部が弾性体で構成され、前記容器の内部に溶液が収容される複数の室及び複数の室を連結する流路を有するカートリッジと、
前記弾性体に外力を加えて前記流路又は室にある溶液を移動させることによって前記溶液の検査処理を自動的に行う送液装置とが配された筐体を備え、
前記筐体は、外気に対して密閉され、前記筐体内から外部に通じる排気路に除菌フィルタが設けられた安全キャビネットであることを特徴とする。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のカートリッジ用検査装置において、
前記筐体内に、前記カートリッジ及び前記送液装置が配されて、前記カートリッジの前記弾性体に外力を加えることによって前記溶液の検査処理を行う処理エリアと、前記送液装置を駆動する駆動源を収容する収容エリアとを区画する区画壁が設けられ、
前記送液装置と前記駆動源とが、前記区画壁を貫通し前記駆動源からの駆動力を前記送液装置に伝達する伝達手段によって接続されるとともに、前記伝達手段が前記区画壁に対して気密にシールされていることを特徴とする。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項２に記載のカートリッジ用検査装置において、
前記筐体に、前記処理エリア内の清掃を行うための清掃用扉が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のカートリッジ用検査装置において、
前記筐体内の排気を排出する排気ダクトを備え、
前記排気ダクトに、外部の処理装置に接続される接続手段が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、筐体が外気に対して密閉され、筐体内から外部に通じる排気路に除菌フィルタが設けられた安全キャビネットであるので、感染源となる病原体や有害な検査標本などを完全に遮断した状態で検査処理を行うことができる。また、送液装置が自動的に検査処理を行うので、検査処理が自動化され、装置の小型化を図ることができる。よって、迅速かつ容易な検査処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係るカートリッジ用検査装置１００の概略斜視図、図２は、図１におけるカートリッジ用検査装置１００の一部を破断して示した側面図である。
カートリッジ用検査装置１００は、検査試料である溶液が注入されたカートリッジ３と、カートリッジ３に外力を加えてカートリッジ３内の溶液を送液することによって溶液の検査処理を行う送液装置４とが配された筐体５を備えている。
【００１０】
筐体５は、箱形状をなしており、外気に対して密閉された安全キャビネットとして機能するものである。筐体５の右側面には筐体５内（後述する処理エリア５１）の排気を外部に排出するための排気口６１が設けられており、排気口６１には排気ダクト６５が接続され、さらに排気ダクト６５に除菌フィルタ６３が取り付けられている。筐体５の左側面には外気を筐体５内（処理エリア５１）に取り込むための吸気口６２が設けられており、吸気口６２に吸気ダクト６７が接続され、さらに吸気ダクト６７に除菌フィルタ６３が取り付けられている。筐体５内は、負圧となるように吸引され、筐体５内の空気が自然に外部に漏れないようになっている。除菌フィルタ６３としては、例えば、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタを使用することができる。そして、吸気口６２にシールされた口を開閉するなどして、筐体５内の処理エリア５１にカートリッジ３を挿入できる構造となっている。
排気口６１側の除菌フィルタ６３の外側には、ファン６４が取り付けられており、筐体５内の空気を排気口６１へと効率良く排気できるようになっている。また、ファン６４の外側に外部の処理装置２００に接続される接続部（接続手段）６６が設けられている。外部の処理装置２００としては、例えば部屋の外側に排気を送り出す装置であって、接続部６６を介して送り込まれた排気は、外部の処理装置２００によって部屋の外側に排出される。
【００１１】
図３は、筐体５内の送液装置４、駆動源７等を詳細に示したカートリッジ用検査装置１００の斜視図、図４は、図３における平断面図である。なお、図４は、図面の関係上、後述するスキージ４１、スライダ４３やガイドレール４５等の図示を省略している。
筐体５内には、カートリッジ３及び送液装置４が配されて、カートリッジ３の検査処理を行う処理エリア５１と、送液装置４の駆動源７，７となる電気回路や機械装置、空気配管等が収容された収容エリア５２とを区画する区画壁５３，５３，…が設けられている。区画壁５３，５３，…は、筐体５内の上下、左右、前後にそれぞれ設けられ、筐体５内が二重構造とされ二つの空間部分が形成されている。六つの区画壁５３，５３，…によって形成された内側の空間部分が処理エリア５１とされ、処理エリア５１の外側に形成された空間部分が収容エリア５２とされている。また、処理エリア５１は、左右の区画壁５３，５３の一部が排気口６１及び吸気口６２に連通しており、吸気口６２から外気が取り込まれて排気口６１へと排気される。一方、収容エリア５２は排気口６１及び吸気口６２には連通しておらず、左右の区画壁５３，５３によって隔離されている。
処理エリア５１には、カートリッジ３が載置され、カートリッジ３の上方に送液装置４が配されている。収容エリア５２のうち、前面側と後面側とには、送液装置４の駆動源７，７となる電気回路や機械装置、空気配管等がそれぞれ収容されている。そして、送液装置４と、その駆動源７，７である例えば電気回路とを電気的に接続する配線（伝達手段）７１，７１が、前後の区画壁５３，５３を貫通して処理エリア５１に配されている。また、配線７１，７１と区画壁５３，５３の貫通部には気密シールがなされている。このようにして処理エリア５１には、カートリッジ３、送液装置４及び気密シールされた配線７１，７１のみが露出し、電気回路や機械装置、空気圧供給装置、油圧供給装置といった駆動源７，７は、処理エリア５１に露出していないので病原体等によって汚染されることがない。さらに、各区画壁５３，５３，…の内面には、気密シールにより気密性及び絶縁性が確保されている。
なお、図示しないが、駆動源７，７が機械装置の場合には、機械力を伝達する軸（伝達手段）等が区画壁５３，５３を貫通して処理エリア５１に配され、軸等には気密シールがなされているものとする。また、空気圧供給装置や油圧供給装置の場合には、空気圧や油圧を送る配管（伝達手段）や配線（伝達手段）が区画壁５３，５３を貫通して処理エリア５１に配されており、これら配管及び配線に気密シールがなされているものとする。勿論、伝達手段が電気配線で、アクチュエータ類や駆動源が処理エリア５１内にある構成としても良い。
【００１２】
図５(a)は、カートリッジ３の斜視図、(b)は、カートリッジ３の上面図、(c)は、切断線V−Vに沿って切断した際の矢視断面図である。
カートリッジ３は、基板１上に弾性体２が重ねて設けられ、基板１と弾性体２との間に溶液Ｘ，Ｙ，Ｚ（図６参照）が収容される複数の室２１〜２５及びこれら室２１〜２５を連結する流路２６，２６，２７，２７が形成されている。なお、基板１と弾性体２とによって容器が構成されている。
基板１は、硬質な材料からなり、位置決め及び形状維持のための長尺な平板状をなしている。
弾性体２は、気密状で弾力性のあるＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）などのシリコンゴムや高分子材料からなり、基板１と同様の大きさで長尺な平板状をなしている。なお、弾性体２は、ゴム以外にも粘弾性体や塑性体を使用することができる。弾性体２の基板１との接触面である下面には、それぞれ上面側に凹んで膨らむことができる溶液用の複数の凹部が形成されており、これら複数の凹部は、溶液が注入される注入用の注入室２１，２２と、注入室２１，２２内の溶液が反応する反応部用の反応室２３と、反応室２３で反応した溶液が分注される分注用の分注室２４，２５となる。また、弾性体２の下面には、注入室２１，２２と反応室２３とがそれぞれ繋がる流路２６，２６と、反応室２３と分注室２４，２５とがそれぞれ繋がる流路２７，２７とが形成されている。注入室２１，２２及び分注室２４，２５は平面視円形状で、反応室２３は平面視楕円形状である。そして、弾性体２の下面で、注入室２１，２２、反応室２３及び分注室２４，２５及び流路２６，２６，２７，２７を除く接着領域が、基板１の上面に接着されている。これによって注入室２１，２２、反応室２３、分注室２４，２５及び流路２６，２６，２７，２７が弾性体２と基板１とにより密閉されて、後述する溶液Ｘ，Ｙ，Ｚの外部漏れが防止される構造となっている。
【００１３】
送液装置４としては、図３及び図６に示すように、例えば、弾性体２の上面に接触しながら移動することにより、弾性体２に外力を加えて流路２６，２６，２７，２７又は室２１〜２５あるいは両者を部分的に塞いで、塞がれた流路２６，２６，２７，２７又は室２１〜２５にある溶液Ｘ，Ｙを移動させる例えばスキージ４１と、スキージ４１をカートリッジ３の長手方向に沿って移動させるガイドレール４５及びスライダ４３等のアクチュエータと、アクチュエータを駆動させる駆動源７等を備えている。
スキージ４１は、例えば、長尺な角柱状であり、カートリッジ３の短手方向に沿って延在しており、スキージ４１が弾性体２の上面に接触しながら独立して移動するようになっている。
ガイドレール４５は、カートリッジ３の長手方向に沿って延在しており、カートリッジ３の上面両端部に、カートリッジ３の短手方向に沿って設けられた支持部材４６，４６によって支持されている。また、ガイドレール４５には、ガイドレール４５に沿ってスライダ４３が独立して移動自在に設けられ、スライダ４３にスキージ４１がカートリッジ３の短手方向に沿って延在するように固定されている。よって、スライダ４３がガイドレール３に沿って移動することにより、スキージ４１もガイドレール４５に沿って移動し、カートリッジ３の上面が押圧されるため、送液が行われる。
アクチュエータの駆動源７，７としては、電力、機械力、空気圧あるいは油圧等によるものが挙げられ、図中、符号４７は、駆動源７からの動力（電力、機械力、空気圧、油圧等）をスライダ４３等に接続するものを示している。
【００１４】
ここで、送液動作について説明する。図６(a)〜(c)は、スキージ４１の動作を示した平面図である。
まず、カートリッジ３に形成された注入室２１，２２に予め溶液Ｘと溶液Ｙをそれぞれ注入しておく。注入は、図５(c)に示すように弾性体２に例えば直接、シリンジ３２により注入室２１，２２内に注入する。
【００１５】
図６(a)は、溶液Ｘ，Ｙの注入後、送液前の状態であり、弾性体２の上面左端部にスキージ４１が位置しており、スキージ４１の下面が弾性体２の上面に接触して弾性体２を押し潰している。この状態からスライダ４３がガイドレール４５に沿って左側から右側に移動することにより同時にスキージ４１が弾性体２の上面に沿って右側へ移動する。このとき、スキージ４１の下面で弾性体２の上面が押し潰されながら、注入室２１，２２に収容されている溶液Ｘ，Ｙが右方向へと押し出されて、流路２６，２６を通って反応室２３へと移動する。
【００１６】
図６(b)に示すように、スライダ４３によってさらにスキージ４１が弾性体２の上面に沿って右側へ移動する。この場合にもスキージ４１の下面で弾性体２の上面が押し潰されながら、流路２６，２６及び反応室２３にある溶液が右方向へと押し出される。そして、スキージ４１が反応室２３を移動する際に、反応室２３内に送られた溶液Ｘ，Ｙが混合して反応する。ここで言う反応とは、例えば、混合、合成、溶解、分離などである。なお、このようにカートリッジ３を利用することにより、例えばダイオキシンやＤＮＡなどの検出が可能である。また、このときスキージ４１は弾性体２の上面を押圧しており、これによって送液された溶液の逆流が防止される。
【００１７】
反応室２３で反応した反応後の溶液Ｚは、その後、図６(c)に示すように、スキージ４１の移動によって、流路２７，２７から分注室２４，２５へと移動する。
【００１８】
以上のように、カートリッジ用検査装置１００は、カートリッジ３と、カートリッジ３内の溶液Ｘ，Ｙを移動させることにより検査処理を自動的に行う送液装置４とが配される筐体５を備え、筐体５が外気に対して密閉され、排気口６１に除菌フィルタ６３が設けられているので、病原体などの感染源や有害な検査標本などを完全に遮断した状態で溶液の混合、合成、溶解、分離、検出といった一連の検査処理を行うことができる。また、溶液Ｘ，Ｙの検査処理が自動化されるので、作業者が作業することもなくなり作業者への感染を防止することができる。さらに、作業者が検査に必要な器具等を筐体５内で使用することもなくなるので、汚染された器具等による再感染の防止にもつながり、装置１００の小型化も図ることができる。具体的に、カートリッジ３は手のひらに載る程度のカード状の大きさであり、送液装置４もデスクトップのサイズに小型化でき、これによってこれらカートリッジ３及び送液装置４が配される筐体５も同様にデスクトップのサイズに小型化することができる。また、自動的に検査処理が行われるため、個人の作業能率による違いがなく再現性の高い検査結果を得ることができる。
このように小型化の実現により、従来のように検査室や実験室を離れた場所で、検査が必要となった場合にもすぐに対処して検査処理を行うことができる。また、従来のように大型の装置ではないので、そのための大きな場所の制約もなく、簡易に検査処理することができる。
本発明では、バイオセーフティレベル２以下に定められた取り扱いを義務づけられている感染体や血液などの生体試料を検査することを前提としているが、これに限らず、必要な機能を備えて管理された区域で使用すればこのレベルに限定されるものではない。
【００１９】
筐体５内には、処理エリア５１と、収容エリア５２とを区画する区画壁５３，５３，…が設けられ、送液装置４と駆動源７とが区画壁５３，５３，…を貫通する配線７１，７１等によって接続されるとともに処理エリア５１に露出する配線７１，７１の貫通部が気密シールされているので、区画壁５３，５３，…に区画されることにより駆動源７，７が汚染されることがなく、送液装置４及びカートリッジ３のみ処理エリア５１に配されるため、カートリッジ３及び送液装置４のみの汚染で済む。よって、この点においても器具等が汚染されることにより、その汚染器具からの再感染等を防止することができる。
さらに、排気ダクト６５に、外部の処理装置２００に接続される接続部６６が設けられているので、接続部６６を介して簡単に外部の処理装置２００へと排気でき、また、確実に排気処理を行うことができる。
【００２０】
［第二の実施の形態］
図７は、筐体５Ａ内の送液装置４Ａ等を詳細に示したカートリッジ用検査装置１００Ａの斜視図、図８は、図７における平断面図である。なお、図７は、図面の関係上、スキージ４１Ａ、スライダ４３Ａやガイドレール４５Ａ等の図示を省略している。
本発明の第二の実施の形態におけるカートリッジ用検査装置１００Ａは、第一の実施の形態のカートリッジ用検査装置１００と異なり、筐体５Ａの前面に処理エリア５１Ａに通じる清掃用扉５４Ａが設けられているものであって、駆動源７Ａが筐体５Ａの後ろ側の収容エリア５２Ａのみに収容されており、その他の点は第一の実施の形態と同様の構成であるので、同様の構成部分については同様の数字に英字Ａを付してその説明を省略する。
【００２１】
図７，図８に示すように、清掃用扉５４Ａは観音開きとなっており、筐体５Ａの前面に形成された区画壁５３Ａを貫通して処理エリア５１Ａに通じるように形成されている。そして、清掃用扉５４Ａを開くことによって処理エリア５１Ａの清掃を行うことができるが、この場合に処理エリア５１Ａ内は負圧となっているので、外部に空気が漏れ出すことがない。また、清掃用扉５４Ａを介してカートリッジ３Ａを処理エリア５１Ａ内に挿入することもできる。
さらに、区画壁５３Ａの内面及び清掃用扉５４Ａの処理エリア５１Ａに面する部分には、気密シールにより気密性及び絶縁性が確保されている。
【００２２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態において、気密シールはガラス封止だけでなく、気密性が得られればゴムパッキンやＯリングによるシールでも良い。
また、除菌フィルタ６３，６３Ａは排気口６１，６１Ａ及び吸気口６２，６２Ａにそれぞれ一つずつ設けるものとしたが、複数設けても構わない。また、排気口６１，６２Ａ及び吸気口６２，６２Ａはそれぞれ一つに限らず、筐体５，５Ａの他の位置に複数設けるようにしても良い。
さらに、送液装置４，４Ａとして、上記実施の形態ではスキージ４１，４１Ａを使用したが、ローラであっても構わない。また、これらスキージ４１，４１Ａやローラの個数は適宜変更可能であり、これに伴ってスライダ４３，４３Ａの個数も変更可能である。さらに、清掃用扉５４Ａの位置や個数、処理エリア５１，５１Ａ及び収容エリア５２，５２Ａの位置大きさも上述したものに限らない。また、カートリッジ３，３Ａに形成された複数の室２１〜２５、流路２６，２６，２７，２７の形状や個数等も変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明に係るカートリッジ用検査装置１００の概略斜視図である。
【図２】図１におけるカートリッジ用検査装置１００の一部を破断して示した側面図である。
【図３】筐体５内の送液装置４等を詳細に示したカートリッジ用検査装置１００の斜視図である。
【図４】図３における平断面図である。
【図５】(a)は、カートリッジ３の斜視図、(b)は、カートリッジ３の上面図、(c)は、切断線V−Vに沿って切断した際の矢視断面図である。
【図６】(a)〜(c)は、スキージ４１の動作を示した平面図である。
【図７】筐体５Ａ内の送液装置４Ａ等を詳細に示したカートリッジ用検査装置１００Ａの斜視図である。
【図８】図７における平断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  基板
２  弾性体
３  カートリッジ
４  送液装置
５  筐体
７  駆動源
２１，２２  注入室（室）
２３  反応室（室）
２４，２５  分注室（室）
２６，２７  流路
４１  スキージ
４３  スライダ
４５  ガイドレール
５１  処理エリア
５２  収容エリア
５３  区画壁
６１  排気口
６２  吸気口
６３  除菌フィルタ
７３  配線（伝達手段）
５４Ａ  清掃用扉
６５  排気ダクト
６６  接続部（接続手段）
１００  カートリッジ用検査装置
２００  外部の処理装置
Ｘ，Ｙ，Ｚ  溶液
【図１】
2008035745.tif 000003
【図２】
2008035745.tif 000004
【図３】
2008035745.tif 000005
【図４】
2008035745.tif 000006
【図５】
2008035745.tif 000007
【図６】
2008035745.tif 000008
【図７】
2008035745.tif 000009
【図８】
2008035745.tif 000010