(57)【要約】【課題】マイクロピペッタを改良することにより、前処理工程を省略、又は簡略化し、コストの削減と生産性の向上を図る。【解決手段】ピペッタチップ先端部４の中には、イオンを包接する包接化合物からなる、又は包接化合物を含有する高分子物質５が充填されている。高分子物質は典型的には薄膜状のものであるが、繊維状のものであってもよい。ピペッタチップ先端部４の先端部と反対側には孔の空いた蓋体６が設けられ、高分子物質５がピペッタチップ溶液保存部３内に流入しないようになっている。溶液中に含まれる目的のイオンは、溶液の吸入の際に高分子物質５に包接され、さらに、溶液が吐出されるときにも高分子物質５に包接される。よって、高分子物質５の物質を適当に選んでおくことにより、目的とするイオンを選択的に溶液中から除去することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶液を吸い上げて採取するマイクロピペッタに用いられるマイクロピペッタチップの先端部であって、内部に、包接化合物からなる、又は包接化合物を含有する高分子物質が存在することを特徴とするマイクロピペッタチップ先端部。
【請求項２】
溶液を吸い上げて採取するマイクロピペッタに用いられるマイクロピペッタチップの先端部であって、その内壁に包接化合物の単分子膜が形成されており、かつ、包接化合物からなる、又は包接化合物を含有する高分子物質が、前記マイクロピペッタチップ先端部の内部に存在することを特徴とするマイクロピペッタチップ先端部。
【請求項３】
前記包接化合物の単分子膜が、自己組織化により形成されていることを特徴とする請求項２に記載のマイクロピペッタチップ先端部。
【請求項４】
前記包接化合物の単分子膜と前記マイクロピペッタチップ先端部の内壁の結合が、共有結合であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のマイクロピペッタチップ先端部。
【請求項５】
前記包接化合物がクラウンエーテル類であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載のマイクロピペッタチップ先端部。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載のマイクロピペッタチップ先端部を有することを特徴とするマイクロピペッタチップ。
【請求項７】
請求項６に記載のマイクロピペッタチップを有することを特徴とするマイクロピペッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロピペッタチップ先端部、マイクロピペッタチップ、及びマイクロピペッタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
血液検査をはじめとした生体検査においては、微量の被検試料液でいかに精度の高い検査が行えるかが鍵となる。そこで試料液内に含まれる不純物イオンを除去する前処理工程が必要となる。前処理工程においては、イオン交換樹脂を内部に有する装置等を用いて、不純物イオンを除去している。
【特許文献１】特開平１０−２９０９２７号公報
【特許文献２】特開昭６１−２６６９５２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、大量の被検試料を扱う場合、このような前処理工程を設けることは、前処理工程に時間とコストがかかり生産性向上において、大きな障害となっている。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、被検試料液を吸い上げて他の場所に移す作用をするマイクロピペッタを改良することにより、前処理工程を省略、又は簡略化し、コストの削減と生産性の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための第１の手段は、溶液を吸い上げて採取するマイクロピペッタに用いられるマイクロピペッタチップの先端部であって、内部に、包接化合物からなる、又は包接化合物を含有する高分子物質が存在することを特徴とするマイクロピペッタチップ先端部である。
【０００６】
前記課題を解決するための第２の手段は、溶液を吸い上げて採取するマイクロピペッタに用いられるマイクロピペッタチップの先端部であって、その内壁に包接化合物の単分子膜が形成されており、かつ、包接化合物からなる、又は包接化合物を含有する高分子物質が、前記マイクロピペッタチップ先端部の内部に存在することを特徴とするマイクロピペッタチップ先端部である。
【０００７】
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第２の手段であって、前記包接化合物の単分子膜が、自己組織化により形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
前記課題を解決するための第４の手段は、前記第２の手段であって、前記包接化合物の単分子膜と前記マイクロピペッタチップ先端部の内壁の結合が、共有結合であることを特徴とするものである。
【０００９】
前記課題を解決するための第５の手段は、前記第１の手段から第４の手段のいずれかであって、前記包接化合物がクラウンエーテル類であることを特徴とするものである。
【００１０】
前記課題を解決するための第６の手段は、前記第１の手段から第５の手段のいずれかのマイクロピペッタチップ先端部を有することを特徴とするマイクロピペッタチップである。
【００１１】
前記課題を解決するための第７の手段は、前記第６の手段のマイクロピペッタチップを有することを特徴とするマイクロピペッタである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被検試料液を吸い上げて他の場所に移す作用をするマイクロピペッタを改良することにより、前処理工程を省略、又は簡略化し、コストの削減と生産性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例であるマイクロピペッタの概要を示す図である。マイクロピペッタは、溶液を吸引する吸引機構を有する本体部１と、その先に嵌め込まれて使用されるピペッタチップ２から成り立っている。嵌め込みの機構は図示を省略しているが、太さの違う管を嵌め込む単純な機構と同じである。
【００１４】
ピペッタチップ２は、ピペッタチップ溶液保存部３とピペッタチップ先端部４とから成り立っている。これらは一体形成される場合もあるが、この実施の形態においては、ピペッタチップ溶液保存部３にピペッタチップ先端部４を嵌め込んで使用している。ピペッタチップ溶液保存部３とピペッタチップ先端部４とを一体形成したものも本発明の範囲に含まれる。
【００１５】
ピペッタチップ先端部４は、その先端が溶液中に浸漬され、溶液をピペッタチップ溶液保存部３中に汲み上げるものであり、ピペッタチップ溶液保存部３は汲み上げた溶液をその中に一時的に保存しておくものである。ピペッタチップ先端部４は、先の尖った中空円筒型をしており、ピペッタチップ溶液保存部３は、中空の裁頭円錐形をしている。汲み上げられた溶液は、本体部１中のノブを押すことによって、再びピペッタチップ先端部４を通って外部に流出する。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態の第１の例であるピペッタチップ先端部４の概要を示す図である。ピペッタチップ先端部４の中には、イオンを包接する包接化合物からなる、又は包接化合物を含有する高分子物質５が充填されている。高分子物質は典型的には薄膜状のものであるが、繊維状のものであってもよい。ピペッタチップ先端部４の先端部と反対側には孔の空いた蓋体６が設けられ、高分子物質５がピペッタチップ溶液保存部３内に流入しないようになっている。蓋体６が無くても高分子物質５がピペッタチップ溶液保存部３内に流入する恐れがないときは、あえて蓋体６を設ける必要はない。
【００１７】
溶液中に含まれる目的のイオンは、溶液の吸入の際に高分子物質５に包接され、さらに、溶液が吐出されるときにも高分子物質５に包接される。よって、高分子物質５の物質を適当に選んでおくことにより、目的とするイオンを選択的に溶液中から除去することができる。
【００１８】
図３は、本発明の実施の形態の第２の例であるピペッタチップ先端部４の概要を示す図である。これは、第１の実施の形態であるピペッタチップ先端部４の内壁に、包接化合物の単分子膜７を形成したものであり、その他の部分は第１の実施の形態と同じであるので、同じ部分の説明を省略し、異なる部分のみの説明を行う。
【００１９】
包接化合物の単分子膜７は、後に実施例で示すように、少なくともその一端に包接基を有し、他端がガラスと共有結合を形成すると共に、その基同士が共有結合を形成する化合物をピペッタチップ先端部４内に浸漬することにより、自己組織化により形成され、ピペッタチップ先端部４の内壁を構成するガラスと結合される。ガラスとの結合には、配位結合、イオン結合もあるが、結合の強さの面からは、共有結合で結合させるのが有利である。
【００２０】
包接化合物単分子膜形成においてガラス基板との結合部は、加水分解によりＯＨ基を生成してガラス上のＯＨ基と反応する基であればよく、特に制限はない。この様なものとしては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリプロピシシランなどがある。カリウムイオンを吸着する包接化合物構造式の例を以下に示す。この化合物は、ＯＨ基がガラスのＯＨ基と反応して脱水反応によりSi−ＯＨの共有結合を形成すると共に、分子同士のＯＨ基が反応して脱水反応によりSi−Ｏ−Siの共有結合を形成し、単分子膜となる。よって、ガラス表面に高分子化合物の単分子膜が形成される。
【化１】
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【００２１】
このように、ピペッタチップ先端部４の内壁に包接化合物の単分子膜７を設けることにより、管壁を通る溶液中のイオンが包接されやすくなる。
【００２２】
図４は、本発明の実施の形態の第３の例であるピペッタチップ先端部４の概要を示す図である。これは、第２の実施の形態であるピペッタチップ先端部４の変形例である。この実施の形態においては、ピペッタチップ先端部４の中全体に高分子物質５が設けられておらず、孔の空いた下部ストッパ８が設けられており、蓋体６と下部ストッパ８との間に高分子物質５が充填されている。その作用効果は、第２の実施の形態であるピペッタチップ先端部４と同じである。又、この例から包接化合物の単分子膜７を取り去れば、第１の実施の形態であるピペッタチップ先端部４の変形例となり、その作用効果は第１の実施の形態であるピペッタチップ先端部４と同じである。
【００２３】
なお、以上の実施の形態のピペッタチップ先端部４において、包接化合物の包接基は、鎖の先端部にある必要はなく、鎖の途中に存在するようなものであってもよい。また、高分子化合物は、包接化合物のみからなるもので無くてもよく、包接化合物と他の化合物の混合物からなるものであってもよい。
【００２４】
このようなピペッタチップ先端部４は、単独でも製造販売可能であり、ピペッタチップ溶液保存部３と組み合わせて製造したり、ピペッタチップ溶液保存部３と組み合わせて販売したりすることができる。又、使用に際しては、ピペッタチップ溶液保存部３及び本体部１と組み合わせて使用されることは言うまでもない。ピペッタチップ先端部４は、包接化合物の単分子膜７を形成しないときは、ガラスやポリプロピレンで製造可能であるが、包接化合物の単分子膜７を形成する場合には、ガラスを用いることが好ましい。又、ピペッタチップ溶液保存部３は、通常、ポリプロピレンで製造される。
【００２５】
代表的で好ましい包接化合物としては、クラウンエーテル化合物がある。クラウンエーテル化合物として、12-crown-4, 15-crown-5, 18-crown-6, Benzo-12-crown-4, Benzo-15-crown-5, Benzo-18-crown-6, Dicyclohexyl 18-crown-6, Dibenzo -18-crown-6などがある。
【００２６】
上記のクラウンエーテル類が捕捉するイオンとしては、Liイオン、Naイオン、Ｋイオン、Pbイオン、Srイオン、Baイオンが挙げられる。一例として、Naイオン検査時におけるＫイオンの分離除去に本発明のピペッタチップを用いる例を説明する。
【００２７】
18-crown-6とＫイオンとの錯形成反応は以下の式で表され、その錯安定度定数をＫとすると、Log Ｋ = 2.1となり、18-crown-6とNaイオンのLog Ｋ = 0.8に比べて高く、選択的なイオン吸着が可能となる。
【数１】
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【実施例】
【００２８】
（１）包接化合物単分子膜の作成
まず中空のガラス製５ml用ピペッタチップ先端部を、１wt％のBenzo-18-crown-6 末端修飾シリカ（化1として示された化合物）のメタノール溶液に、Dip Coaterを利用して30 s浸漬し、600 mm/minで引き上げた。Dip後のガラス基板を100℃で２時間乾燥機を用いて乾燥させことにより、結合を進行させ、管壁への包接化合物単分子膜形成を行った。
【００２９】
（２）包接化合物含有高分子膜の作成
18-crown-6、ポリ塩化ビニル、セバシン酸ジオクチル、テトラヒドラフランを混合して、混合液を乾燥させることにより、Benzo-18-crown6を含有する高分子膜を作成した。
【００３０】
（３）ピペッタチップの形成
（１）で形成したピペッタチップ先端部の内部に（２）で形成した高分子膜を充填し、図２に示すようなピペッタチップ先端部を完成させた。そして、５ml用ピペッタチップの溶液保存部に嵌め込み、ピペッタチップを完成させた。
【００３１】
（４）不純物イオン除去方法及び除去確認
上記において作成した５ml用ピペッターチップを市販のピペッターに取り付け、１mol/lのNaイオンとＫイオンの混合溶液をピペッターを用いて10 ml採取し、別容器への吐出を行った。吐出後の溶液について、市販のカリウムセンサーによりＫイオン濃度を測定すると、0.01mol/lであった。99％のＫイオンが除去されていることが確認された。Naイオン量は変化がないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態の１例であるマイクロピペッタの概要を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の第１の例であるピペッタチップ先端部の概要を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の第２の例であるピペッタチップ先端部の概要を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の第３の例であるピペッタチップ先端部の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…本体部、２…ピペッタチップ、３…ピペッタチップ溶液保存部、４…ピペッタチップ先端部、５…高分子物質、６…蓋体、７…包接化合物の単分子膜、８…下部ストッパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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