(57)【要約】【課題】  外部からの微生物による汚染のおそれがなく、地殻内微生物の研究に適したコア試料を採取することができるコア試料採取装置およびこのコア試料採取装置を用いたコア試料の採取方法を提供することにある。【解決手段】  コア試料採取装置は、シリンダーと、ピストンとを有してなり、ピストンは、清浄化剤塗布機構と、清浄化剤掻き取り部材とを備えてなることを特徴とする。ここで、ピストンは、ピストン本体と、上部ピストンリングと、下部ピストンリングとよりなり、清浄化剤塗布機構は、上部ピストンリングと下部ピストンリングとにより区画された空間内に、清浄化剤が保持されることにより構成されていることが好ましい。また、清浄化剤が、抗菌性高分子ゲルであることが好ましい。更に、コア試料の採取方法は、上記コア試料採取装置を用いることを特徴とする。【選択図】    図２
2004191364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に伸びる筒状のシリンダーと、このシリンダー内を移動自在に配設されたピストンとを有してなり、
ピストンは、シリンダー内を移動するときに当該シリンダーの内周壁面に清浄化剤を塗布する清浄化剤塗布機構と、この清浄化剤塗布機構により塗布された清浄化剤を掻き取る清浄化剤掻き取り部材とを備えてなることを特徴とするコア試料採取装置。
【請求項２】
ピストンは、ピストン本体と、上部ピストンリングと、清浄化剤掻き取り部材を構成する下部ピストンリングとよりなり、
上部ピストンリングおよび下部ピストンリングは、前記ピストン本体の外周面から径方向外方に突出してシリンダーの内周壁面に摺動可能に当接するよう配設されており、
清浄化剤塗布機構は、ピストンとシリンダーとの間の空隙が上部ピストンリングと下部ピストンリングとにより区画された空間内に、清浄化剤が保持されることにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコア試料採取装置。
【請求項３】
清浄化剤塗布機構は、ピストンとシリンダーとの間の空隙が上部ピストンリングと下部ピストンリングとにより区画された空間内に清浄化剤担持体が配設され、清浄化剤が当該清浄化剤担持体に担持されて保持されることによって構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコア試料採取装置。
【請求項４】
清浄化剤が、抗菌性または殺菌性を有する可塑性高分子物質であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のコア試料採取装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のコア試料採取装置を用いてコア試料を採取することを特徴とするコア試料の採取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば地殻内微生物の研究のためのコア試料を採取するために用いられる清浄化剤塗布機構付きコア試料採取装置およびコア試料の採取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、地殻内に存在する地殻内微生物の研究のためには、コア試料を採取することが必要であるが、このようなコア試料を採取するためのコア試料採取装置として、例えばピストンコアラーが多く用いられている。
このようなピストンコアラーは、例えば上下方向に伸びる、いわゆるサンプリングチューブとして機能する、円筒状のシリンダーと、このシリンダー内を移動自在に配設された円柱状のピストンとを備え、当該シリンダーの内部にコア試料を収容して採取するものである。
【０００３】
而して、このようなピストンコアラーを使用してコア試料を採取する際においては、シリンダーの内周壁面を、異質微生物が存在しない生物学的に清浄な状態とすることは困難であるため、コア試料の採取においては、シリンダーの内周壁面にコア試料が接触することにより異質微生物が不可避的にコア試料に付着してしまうが、その結果、採取されたコア試料は、当該コア試料が地殻に存在していたままの状態が失われるおそれが大きく、地殻内微生物の研究に不適なものとなる。
しかしながら、従来、このような異質微生物による汚染を防止するために有効な方法は知られていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、以上のような事情に基いてなされたものであって、その目的は、外部からの微生物による汚染のおそれがなく、地殻内微生物の研究に適したコア試料を採取することができるコア試料採取装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記のコア試料採取装置を用いたコア試料の採取方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のコア試料採取装置は、上下方向に伸びる筒状のシリンダーと、このシリンダー内を移動自在に配設されたピストンとを有してなり、ピストンは、シリンダー内を移動するときに当該シリンダーの内周壁面に清浄化剤を塗布する清浄化剤塗布機構と、この清浄化剤塗布機構により塗布された清浄化剤を掻き取る清浄化剤掻き取り部材とを備えてなることを特徴とする。
【０００６】
ここで、ピストンは、ピストン本体と、上部ピストンリングと、清浄化剤掻き取り部材を構成する下部ピストンリングとよりなり、上部ピストンリングおよび下部ピストンリングは、前記ピストン本体の外周面から径方向外方に突出してシリンダーの内周壁面に摺動可能に当接するよう配設されており、清浄化剤塗布機構は、ピストンとシリンダーとの間の空隙が上部ピストンリングと下部ピストンリングとにより区画された空間内に、清浄化剤が保持されることにより構成されていることが好ましい。
また、清浄化剤塗布機構は、ピストンとシリンダーとの間の空隙が上部ピストンリングと下部ピストンリングとにより区画された空間内に清浄化剤担持体が配設され、清浄化剤が当該清浄化剤担持体に担持されて保持されることによって構成されていることが好ましい。
更には、清浄化剤が、抗菌性または殺菌性を有する可塑性高分子物質であることが好ましい。
【０００７】
本発明のコア試料の採取方法は、上記のコア試料採取装置を用いてコア試料を採取することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のコア試料採取装置によれば、サンプリングチューブであるシリンダーの内周壁面におけるコア試料が接触する領域においては、コア試料が接触する直前に清浄化剤が塗布されることにより生物学的に清浄な状態が形成されると共に、その後、当該内周壁面に塗布された清浄化剤は、掻き取り部材により掻き取られて確実に除去される。そのため、外部からの異質微生物による汚染がなく、しかも当該清浄化剤に起因した生物学的状態に乱れのない、微生物の研究に適当であるコア試料を確実に採取することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明のコア試料採取装置である清浄化剤塗布機構付きピストンコアラーの一例を示す説明図、図２は、図１のピストンコアラーにおけるピストンの構成の一例を、シリンダーの管軸に沿った断面で示す説明用拡大断面図である。
【００１０】
図１において、コア試料採取装置であるピストンコアラー１０は、垂直方向に伸びる主ワイヤー１７によって支持された支持部１６と、この支持部１６に着脱自在に装着された、上下方向に伸びる円筒状のシリンダー１１と、支持部１６から伸びるワイヤーよりなる支持部材１４によりシリンダー１１の内部に吊下支持され、シリンダー１１の内部空間を気密に移動自在とされた円柱状のピストン１２と、支持部１６に設けられたトリガー機構２０とにより構成されている。
１３は、シリンダー１１の上部に一体的に設けられた主錘、４０は、シリンダー１１内に収容されたコア試料である。
【００１１】
シリンダー１１は、その内部が空洞とされた円筒状の、いわゆるサンプリングチューブとして機能するものであり、その材質としては、特に制限されるものではないが、例えばステンレススチールなどの金属類、ポリプロピレン、種々の補強材が充填された強化プラスチックなどの樹脂類などを挙げることができる。
またシリンダー１１としては、その内径、長さとしては、コア試料４０の研究目的などに応じて適宜のものを選択することができ、具体的には、例えばその内径が５〜１５ｃｍ、特に８ｃｍであるものを好ましく用いることができ、長さが１〜２０ｍ、特に５〜１０ｍのものを好ましく用いることができる。
【００１２】
ピストン１２は、ピストン本体１２１と、このピストン本体１２１の外周面の上部において、それぞれ略平行に配設された２つの上部ピストンリング３３と、当該外周面の下部において清浄化剤掻き取り部材を構成する、それぞれ略平行に配設された２つのリング状の下部ピストンリング３２と、清浄化剤塗布機構３１とよりなり、上部ピストンリング３３および下部ピストンリング３２は、相互に略平行に、かつ、離間して配設されている。
【００１３】
ピストン本体１２１は、前記シリンダー１１の内径より小さな外径を有する円柱体であり、その上部ピストンリング３３および下部ピストンリング３２に挟まれた領域には、全周にわたって当該ピストン本体１２１より小さな外径を有する凹部が形成されており、これにより、後述する清浄化剤塗布機構３１を構成する清浄化剤溜まり部１２２が形成されている。
ここで、清浄化剤溜まり部１２２には、清浄化剤担持体が配設された構成とすることができる。
ピストン本体１２１は、その上端部において支持部材１４に接続されることにより、当該シリンダー１１内を移動自在に吊下支持されている。
ピストン本体１２１の外径は、シリンダー１１の内径との差が、２〜１５ｍｍ、特に２〜１０ｍｍ、更に５〜１０ｍｍとなる大きさであることが好ましい。
【００１４】
ピストン本体１２１を構成する材質としては、特定の強度を有するものであれば特に制限されるものではなく、例えばステンレススチール、アルミニウム合金、強化プラスチック、フッ素樹脂などを挙げることができる。
また、清浄化剤担持体としては、用いられる清浄化剤３４の状態に応じて適宜のものを選択することが好ましく、例えば清浄化剤が、後述する可塑性の高分子物質である場合には、例えば網状のものを利用することができ、また、清浄化剤が液体のものである場合には、例えば海綿、合成スポンジなどの多孔性物質、パルプ、綿などの植物性繊維集合体、絹などの動物性繊維集合体、ポリエチレンなどよりなる有機系化学繊維、ガラスウールなどの無機系化学繊維などを好適に利用することができ、具体的には、キムタオル（登録商標）（株式会社クレシア製）、綿製のタオルなどを利用することが好ましい。
これにより、清浄化剤が液体である場合にも、当該清浄化剤担持体に含浸されることにより、好適な態様で、清浄化剤溜まり部１２２に確実に保持される。
【００１５】
下部ピストンリング３２は、例えば弾性体である樹脂製のＯ−リングよりなり、ピストン本体１２１の外周面から径方向外方に突出すると共に、その周縁部においてシリンダー１１の内周壁面に、その全周にわたって、気密に当接しながら摺動可能に配設されている。
ここで、２つの下部ピストンリング３２が二重に配設されていることにより、清浄化剤３４を、シリンダー１１の内周壁面から確実に掻き取り、除去することが可能である。
【００１６】
上部ピストンリング３３は、例えば弾性体である樹脂製のＯ−リングよりなり、特に下部ピストンリング３２と同様の材質により形成されることが好ましく、ピストン本体１２１の外周面から径方向外方に突出すると共に、その周縁部においてシリンダー１１の内周壁面に、その全周にわたって、気密に当接しながら摺動可能に配設されている。
【００１７】
下部ピストンリング３２および上部ピストンリング３３におけるピストン本体１２１の外周面からの突出高さとしては、例えば２．５〜７．５ｍｍであることが好ましく、特に５ｍｍであることが好ましい。
【００１８】
支持部材１４であるワイヤーは、その長さが、予め、特定の長さに規定されたものとされる。すなわち、支持部材１４の全長およびピストン１２の長さの和が、支持部１６の最下部から海底面までの距離と等しい長さに設定されており、後述するトリガー機構２０が作動して、シリンダー１１が支持部１６から切り離される時点における当該距離と等しくなる長さとされる。
【００１９】
支持部材１４としては特に制限されるものではなく、当該支持部材１４がワイヤーである場合においても、その材質および太さは特に制限されるものではなく、シリンダー１１の重量および主錘１３の重量などに応じて、実用上要求される強度を満足するものを適宜選択することができる。
【００２０】
清浄化剤塗布機構３１は、ピストン本体１２１の外周面と、シリンダー１１の内周壁面との間に存在する空隙において、それぞれピストン本体１２１の中央部に近接して配設された上部ピストンリング３３および下部ピストンリング３２により区画された、実質上密閉された清浄化剤溜まり部１２２に清浄化剤３４が充填されて、保持されることにより構成されている。
【００２１】
トリガー機構２０は、支持部１６に上下方向に揺動可能に設けられたトリガーロッド２１と、このトリガーロッド２１の先端に、ワイヤー２３により垂下支持された先行錘２２とにより構成されている。ここで、先行錘２２は、支持部１６に装着された状態にあるシリンダー１１の最下端部より下方に垂下した状態とされており、図１においては、この先行錘２２により、トリガーロッド２１が下方位置に抑制された状態とされている。
【００２２】
以上のようなピストンコアラーを用いるコア試料の採取方法を、図３乃至図６を参照して詳細に説明する。
先ず、図３および図４に示すように、ピストンコアラー１０が海中に降下されて、海底から特定の距離の位置まで垂下されると、先行錘２２が海底面に接触し、これに連動してトリガーロッド２１が上方位置へ移動し、これによりトリガー機構２０が作動し、シリンダー１１が支持部１６から切り離される。
【００２３】
支持部１６から切り離されたシリンダー１１は、重力などにより、ピストン１２と共に自然落下するが、ピストン１２を支持する支持部材１４が上述のように特定の長さを有していることにより、ピストン１２は、その最下部が海底面より下方に沈降することが禁止され、強制的に当該海底面と略同一の位置に停止させられる。
【００２４】
一方、シリンダー１１は、それ自体の重力と、落下の慣性力とにより落下を続けて堆積物層４１に突入し、それに従って、ピストン１２が相対的にその上部へ移動することとなる。その結果、シリンダー１１内におけるピストン１２より下方の空間に負圧状態が形成され、この負圧の作用により、コア試料４０がシリンダー１１の先端から内部に吸引されて収容される。
【００２５】
そして、ピストン１２が当該シリンダー１１と相対的に上方へ移動するに伴って、シリンダー１１の内周壁面には清浄化剤塗布機構３１により清浄化剤３４が塗布され、その直後に当該清浄化剤塗布機構３１の下方に位置する下部ピストンリング３２により塗布された清浄化剤３４が掻き取られて除去される。
【００２６】
そして、シリンダー１１が図５に示すように停止した後、その状態のままピストンコアラー１０全体を上方へ引き揚げることによりシリンダー１１を支持部材１４を介して堆積物層４１より引き抜き、図６に示すように、そのまま海上へ回収することによりコア試料４０が採取される。
【００２７】
以上において、ピストン１２の清浄化剤塗布機構３１において用いられる清浄化剤３４としては、シリンダー１１の内周壁面における生物学的清浄状態を形成することができるものであれば特に制限されるものではなく、抗菌性または殺菌性を有する可塑性高分子物質、種々の抗菌剤または殺菌剤などを用いることができる。
【００２８】
抗菌性または殺菌性を有する可塑性高分子物質としては、例えば抗菌性単量体を重合させることにより得られる、それ自体が抗菌性を有する重合体よりなるジャム状の高粘度流動体である抗菌性高分子ゲル（以下、「抗菌性ゲル」ともいう。）、または、種々の重合体と、この重合体中に分散された、水に実質上不溶性または難溶性の無機抗菌剤（以下、「特定の無機抗菌剤」ともいう。）とよりなるゲル（以下、「無機系抗菌性ゲル」ともいう。）などの、種々の重合体と、この重合体中に分散され、またはこの重合体に含浸された、種々の抗菌剤または殺菌剤とよりなる可塑性高分子物質などを挙げることができる。
【００２９】
清浄化剤として用いられる、または、上述のように重合体に担持される態様で用いられる抗菌剤または殺菌剤としては、例えば四級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、キトサンなどのカチオン性食物繊維抗菌剤、アルコール系、ケトン・アルデヒド系、フェノール系、ヨウ素化合物系殺菌剤、塩素化合物系、過酸化物、重金属化合物、抗生物質などの殺菌剤など、またはこれらを抗菌性成分または殺菌成分として含有するものを好適に用いることができる。
ここで、これらの抗菌剤または殺菌剤を清浄化剤３４として利用する場合には、当該抗菌剤または殺菌剤を直接的に清浄化剤溜まり部１２２に保持させることも可能であるが、清浄化剤担持体に含浸された態様で当該清浄化剤溜まり部１２２に保持させることが特に好ましい。
【００３０】
以上において抗菌性ゲルを形成する重合体を得るための抗菌性単量体としては、分子内に、不飽和二重結合を有する重合性官能基を有すると共に、抗菌性の原子団を有する化合物が用いられる。そのような化合物としては、例えば不飽和二重結合を有する第四級アンモニウム塩化合物、不飽和二重結合を有するホスホニウム塩化合物などを挙げることができる。
【００３１】
具体的には、下記一般式（１）で示される芳香族第四級アンモニウム塩化合物および下記一般式（３）で示されるアクリロイルオキシアルキル−トリアルキルアンモニウム塩化合物、メタクリロイルオキシアルキル−トリアルキルアンモニウム塩化合物、並びに、下記一般式（２）で示される芳香族ホスホニウム塩化合物から選ばれた１種または２種以上を好ましく用いることができる。
【００３２】
【化１】
2004191364.tif 000003
【００３３】
（式中、Ｒ1 は炭素数が１〜１８である直鎖状または側鎖を有するアルキル基、Ｒ2 およびＲ3 はメチル基、Ｘ- はハロゲンイオンを示す。）
【００３４】
【化２】
2004191364.tif 000004
【００３５】
（式中、Ｒ4 、Ｒ5 およびＲ6 は、各々、炭素数が１〜１８である直鎖状または側鎖を有するアルキル基、Ｘ- はハロゲンイオンを示し、Ｒ4 、Ｒ5 およびＲ6 は互いに同一であっても異なっていてもよい。）
【００３６】
【化３】
2004191364.tif 000005
【００３７】
（式中、Ｒ7 、Ｒ8 およびＲ9 は、互いに同一であっても異なっていてもよく、炭素数が１〜１６である直鎖状または側鎖を有するアルキル基、Ｘ- はハロゲンイオン、Ａは水素原子またはメチル基を示す。）
【００３８】
抗菌性単量体の好ましい具体例を示すと、例えば一般式（１）で表される抗菌性単量体の例としては、ビニルベンジルジメチルｎ−オクチルアンモニウム塩、ビニルベンジルジメチルｎ−デシルアンモニウム塩、ビニルベンジルジメチルｎ−ドデシルアンモニウム塩、ビニルベンジルジメチルｎ−ヘキサデシルアンモニウム塩などを挙げることができる。
一般式（２）で示される抗菌性単量体の例としては、ビニルベンジルトリｎ−ブチルホスホニウム塩、ビニルベンジルトリｎ−オクチルホスホニウム塩、ビニルベンジルトリｎ−デシルホスホニウム塩、ビニルベンジルトリｎ−ドデシルホスホニウム塩などを挙げることができる。
【００３９】
また、一般式（３）で示される抗菌性単量体の例としては、２−アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩および２−メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩などを挙げることができる。
また、他の抗菌性単量体としては、アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、アクリロイルオキシアルキルピリジニウム塩化合物、メタクリロイルオキシアルキルピリジニウム塩化合物などを挙げることができる。
以上の各化合物において、対イオンは塩素イオンまたは臭素イオンであることが好ましい。
【００４０】
以上の抗菌性単量体を重合させて得られる重合体（共重合体を含む。）は、含有する第四級アンモニウム塩構造またはホスホニウム塩構造の作用により、抗菌効果を発揮するものである。
【００４１】
抗菌性ゲルを形成する重合体が共重合体である場合には、抗菌性単量体と共重合するための共重合性単量体の種類を選択することにより、得られる共重合体に特定の特性を得ることができる点で好ましい。
例えば、親水性基を有する単量体を抗菌性単量体と共重合させると、得られる共重合体は、それ自体が親水性を有するものとなる。そして、抗菌性ゲルを形成する重合体が親水性を有するものである場合は、当該抗菌性ゲルが親水性を有するものとなる結果、水による膨潤が容易であって適度の粘性を得ることが容易である。
【００４２】
共重合性単量体としては、抗菌性単量体と共重合可能なものであれば特に限定されるものではないが、得られる共重合体が親水性となることから、例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メタアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート、Ｎ−アクリロイルトリス（ヒドロキシメチル）メチルアミン、Ｎ−メタクリロイルトリス（ヒドロキシメチル）メチルアミン、ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルモルホリンなどを１種または２種以上用いることが好ましい。
【００４３】
また、共重合性単量体の一部または全部として、架橋性単量体を用いることができる。この架橋性単量体としては、例えばＮ，Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジビニルエーテル、エチレングリコールジメタクリレート、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート、ポリ（エチレングリコール）ジメタクリレート、ポリ（プロピレングリコール）ジメタクリレートなどを１種または２種以上用いることが好ましい。
【００４４】
抗菌性ゲルを形成するものが共重合体である場合において、当該共重合体は、抗菌性単量体による成分を１〜５０モル％、特に３〜１０モル％の割合で含有することが好ましい。
【００４５】
特定の無機抗菌剤を包含する無機系抗菌性ゲルにおいて、特定の無機抗菌剤としては、必要な抗菌性を発揮し、水に実質上不溶性または難溶性のものであれば特に制限されるものではないが、特に、銀、亜鉛、銅、それらのイオンを含有する化合物を挙げることができ、これらを単独で、または２種以上を混合して用いることができる。
【００４６】
前記特定の無機抗菌剤は、粉末状の基体に担持された状態で重合体中に混練されて分散されていることが好ましい。ここで、基体としては、無機化合物および有機化合物の少なくとも一方を用いることができ、このような無機化合物としては、リン酸カルシウムに銀が担持された無機銀系抗菌剤、金属イオンがインターカーレーションされたベントナイトなどを好ましく用いることができ、有機化合物としては、金属イオンと配位結合可能なカルボキシル基を有するポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などを好ましく用いることができる。
そして、特定の無機抗菌剤を構成する粉末としては、その粒径が０．０１〜１００μｍ、特に０．１〜１０μｍであることが好ましく、これにより当該無機抗菌剤を重合体中に均一に分散させることが可能となると共に、当該無機抗菌剤が重合体中に存在する網目構造中に安定に保持され、かつ、必要な抗菌作用が発現されることとなる。
【００４７】
無機系抗菌性ゲルを構成する重合体は、親水性基を含有してなるものであり、例えば親水性基を有する単量体を重合させることにより得られる。これにより重合体は、それ自体が親水性を有するものとなると共に、無機系抗菌性ゲルが親水性を有するものとなり、その結果、当該無機系抗菌性ゲルにおいて、水による膨潤が容易であって適度の粘性を得ることが容易である。
【００４８】
以上のような重合体を形成する単量体としては、得られる重合体に水酸基を付与するヒドロキシメチル基含有メタクリル酸またはそのエステル、ヒドロキシエチル基含有メタクリル酸またはそのエステル、ヒドロキシメチル基含有アクリル酸またはそのエステル、ヒドロキシエチル基含有アクリル酸またはそのエステル、ビニルアルコール、またはグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレン・プロピルグリコール、テトラメチレングリコールなどのアルキレングリコール、；得られる重合体にアミノ基を付与するＮ−アクリロイルトリス（ヒドロキシメチル）メチルアミン、Ｎ−メタクリロイルトリス（ヒドロキシメチル）メチルアミン、アリルアミン塩、ビニルアミン、ビニルイミダゾールビニルイミダゾリン塩、；得られる重合体にアミド基を付与するアクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド、ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルモルホリン；得られる重合体にカルボキシル基を付与するアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、またはこれらカルボキシル基のアルカリ金属塩、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート；得られる重合体にスルホン酸基を付与するスルホン酸基のアルカリ金属塩；得られる重合体に第四級アンモニウム塩基を付与する、対イオンとして塩素イオンまたは臭素イオンを有するビニルベンジルジメチルｎ−オクチルアンモニウム塩、ビニルベンジルジメチルｎ−デシルアンモニウム塩、ビニルベンジルジメチルｎ−ドデシルアンモニウム塩、ビニルベンジルジメチルｎ−ヘキサデシルアンモニウム塩、２−アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩および２−メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム塩、アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、スチレンアンモニウム塩、ビニルピリジン、アクリロイルオキシアルキルピリジニウム塩化合物、メタクリロイルオキシアルキルピリジニウム塩化合物；得られる重合体にポリエーテル鎖またはポリアミン鎖の少なくとも１種を付与するアルキレンイミン、アルキレンアミンなどを用いることが好ましい。
【００４９】
無機系抗菌性ゲルを形成する重合体は、共重合体であってもよく、この場合には上記の単量体のうち適宜の２種以上を選択して用いることができ、この場合には、得られる共重合体に特定の特性を得ることができる点で好ましい。
【００５０】
また、共重合体を構成する共重合性単量体の一部または全部として、架橋性単量体を用いることができる。この架橋性単量体としては、上述の抗菌性ゲルに用いることができるものと同様のものを用いることができる。
【００５１】
以上において無機系抗菌性ゲルは、特定の無機抗菌剤を０．００１〜１０．０質量％、特に０．００５〜１．０質量％、更に、０．０１〜０．１質量％の割合で含有することが好ましい。
【００５２】
以上の抗菌性ゲルまたは無機系抗菌性ゲルを構成する重合体を得る方法は特に限定されるものではなく、一般的に用いられている重合方法、具体的にはラジカル重合開始剤を用いたラジカル重合反応を利用することができる。
ラジカル重合開始剤としては、一般的に用いられるラジカル重合開始剤であれば特に限定されることなく使用することができ、例えば過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、ｔ−ブチルハイドロパーオキシド、アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビス（２−メチルプロピオンアミド）ジヒドロクロライド、２，２′−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジヒドロクロライド、２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロライドなどを挙げることができる。また、公知のレドックス系開始剤、例えば過酸化水素と硫酸第一鉄、過硫酸カリウムと亜硫酸水素ナトリウムなども用いることができる。
【００５３】
また、重合反応に用いられる溶媒としては、水、または、水と水溶性有機溶媒との混合液、その他を用いることができる。水溶性有機溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノールなどのアルコール類、ホルムアミド、ジメチルホルムアミドなどのアミド化合物類、ジオキサン、アセトニトリル、ジメチルスルホオキシドなどの極性溶媒を挙げることができる。
重合反応は、用いられる単量体およびラジカル重合開始剤の種類、その他の条件に応じた温度および反応時間で行えばよく、例えば重合反応温度は５０〜９０℃、重合反応時間は３〜２４時間程度とされる。この重合反応においては、例えば窒素ガスなどによる不活性ガス雰囲気とされることが必要である。
【００５４】
重合体は、これに水を接触させて膨潤させることにより、適宜の粘性を有するジャム状の流動体である抗菌性ゲルを得ることができる。
ここに、抗菌性ゲルは、常温において、ずれ速度が６．８〜１７ｓｅｃ-1のときに粘度が８．０〜３０．０Ｎｓｍ-2、特に８．５〜２４．０Ｎｓｍ-2であることが好ましい。
【００５５】
以上、本発明のコア試料採取装置の構成およびコア試料の採取方法を具体的に説明したが、本発明は上記の態様に限定されるものではなく、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本発明のコア試料採取装置としては、コア試料を収容するサンプリングチューブとして機能するシリンダーと、このシリンダーの内部を移動する、特定の構成を有するピストンとを有するものであればその種類、動作の態様は特に限定されるものではなく、例えば、その先端にドリルビットが設けられた円筒状のアウターバーレル内に、サンプリングチューブとして機能するコアバーレルが配設された構成を備えてなるアドバンスドピストンコアラー（ＡＰＣ）であってもよい。
【００５６】
また、清浄化剤塗布機構としては、シリンダーの内周壁面に清浄化剤を塗布することができるものであれば、その塗布機構は特に限定されるものではなく、例えばロール状のブラシなどにより清浄化剤が塗布される構成のものであってもよい。
更に、掻き取り部材としては、シリンダーの内周壁面に塗布された清浄化剤を確実に掻き取り、除去することができるものであれば、その材質または形状が限定されるものではない。
【００５７】
本発明のコア試料採取装置によれば、シリンダーの内周壁面が、清浄化剤塗布機構により清浄化剤が塗布され、その後、この清浄化剤が清浄化剤掻き取り部材により掻き取られることにより生物学的清浄状態が確実に形成される。
【００５８】
また、本発明のコア試料の採取方法においては、コア試料がシリンダーの内周壁面に接触する直前に、清浄化剤が当該内周壁面に塗布されることにより、生物学的に清浄な状態が形成されるため、目的とするコア試料に外来の異質微生物が付着し、当該コア試料が生物学的に汚染されることがない。
しかも、清浄化剤は、掻き取り部材により確実に当該内周壁面から除去され、コア試料と直接的に接触することがないため、当該コア試料における本来の生物学的環境が確実に維持された、微生物の研究に適当であるコア試料を得ることが可能となる。
【００５９】
更に、清浄化剤として抗菌性高分子ゲルを用いることにより、シリンダーの内周壁面における生物学的清浄状態を確実に形成することができると共に、清浄化剤が掻き取り部材により確実に前記内周壁面から除去されるため、当該清浄化剤がコア試料に接触し、当該コア試料における生物学的環境を乱すことがない。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【００６１】
＜実施例１＞
その内部に全長５ｍのポリ塩化ビニル製のインナーチューブを有する、全長が５ｍ、内径が８ｃｍであるシリンダーと、清浄化剤として、四級アンモニウム塩を共重合した架橋型ポリアクリルアミドゲルを充填した清浄化剤塗布機構を備えてなるピストンとを備えてなり、全重量が５００ｋｇである、図１の構成を有するピストンコアラーを用いることにより、海底堆積層からコア試料の採取を行った。
【００６２】
ピストンコアラーを海上の船上に揚収した後、シリンダーの内部から前記インナーチューブを取り出し、このインナーチューブを、１つのコア試料片が５０ｃｍの長さとなるよう、その内部に収容されたコア試料と共に軸方向に垂直な断面で切断した。
【００６３】
更に、以上のようにして得られた試料片において、その外周壁面を覆うインナーチューブのみを軸方向に沿って切断して分割し、内部のコア試料を乱さないよう当該試料片から剥離することにより、樋状のインナーチューブ片よりなる試験ピースを得た。
【００６４】
コア試料と接触状態にあった当該試験ピースの内周壁面に、マリンアガー培地を、当該内周壁面との間に気泡が存在しない態様で張り付けた。その後、当該試験ピースを滅菌バック内に収納し、室温で保管することにより微生物の培養を行った。
【００６５】
そして、当該試験ピースの内周壁面と、前記培地との間に形成された微生物のコロニーの数を目視にて計測した。
結果を下記表１および表２に示す。
【００６６】
＜実施例２＞
実施例１において、ポピドンヨード含有殺菌剤を含浸させたキムタオル（登録商標）（株式会社クレシア製）を配設したピストンを備えたピストンコアラーを用いたこと以外は同様にして、海底堆積層からコア試料の採取を行うと共にその評価を行った。
結果を下記表１および表２に示す。
【００６７】
＜比較例１＞
前記実施例１において、ピストンとして、清浄化剤を塗布する清浄化剤塗布機構を備えていないものを用いた他は同様にして、インナーチューブの内周壁面における微生物のコロニーの数の計測を行った。
結果を下記表１および表２に示す。
【００６８】
【表１】
2004191364.tif 000006
【００６９】
【表２】
2004191364.tif 000007
【００７０】
表１において、表層から深度１００ｃｍまでは、試料が軟質で攪拌された状態で採取されたため、インナーチューブの内周壁面におけるコロニー数の計測は行わなかった。
【００７１】
以上において、比較例１においては、インナーチューブの内周壁面に視認されたコロニーを構成する微生物として、地上、または海水中から頻繁に採取される微生物、いわゆる異質微生物が多く確認された。
その一方、実施例１および実施例２においては、上記のような異質微生物は、ほとんど確認されなかった。
【００７２】
以上から、本発明のコア試料採取装置を用いてコア試料の採取を行うことによって、目的とするコア試料と接触状態となるシリンダーの内周壁面において、その清浄状態を高い確率をもって達成することができ、従って、異質微生物による汚染がないコア試料を得ることができることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】清浄化剤塗布機構付きピストンコアラーの一例を示す説明図である。
【図２】図１のピストンコアラーにおけるピストンの構成の一例を、シリンダーの管軸に沿った断面で示す説明用拡大断面図である。
【図３】ピストンコアラーを用いたコア試料の採取方法を、その一部を断面で示す説明図である。
【図４】ピストンコアラーを用いたコア試料の採取方法を、その一部を断面で示す説明図である。
【図５】ピストンコアラーを用いたコア試料の採取方法を、その一部を断面で示す説明図である。
【図６】ピストンコアラーを用いたコア試料の採取方法を、その一部を断面で示す説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  ピストンコアラー
１１  シリンダー
１２  ピストン
１２１  ピストン本体
１２２  清浄化剤溜まり部
１３  主錘
１４  支持部材
１６  支持部
１７  主ワイヤー
２０  トリガー機構
２１  トリガーロッド
２２  先行錘
２３  ワイヤー
３１  清浄化剤塗布機構
３２  下部ピストンリング
３３  上部ピストンリング
３４  清浄化剤
４０  コア試料
４１  堆積物層
【図１】
2004191364.tif 000008
【図２】
2004191364.tif 000009
【図３】
2004191364.tif 000010
【図４】
2004191364.tif 000011
【図５】
2004191364.tif 000012
【図６】
2004191364.tif 000013