(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体試料を安全に処理する装置であって、
少なくとも１つの半透過性のカラムと、
少なくとも１つのアダプタカラムと、
バキュームマニホールドと
を備え、
前記半透過性のカラムの内部が、第１の受け入れ空間を画定し、前記第１の受け入れ空間の底部が、少なくとも１つの半透膜を有し、前記半透過性のカラムの先端部が、第１の開口部、及び前記第１の開口部から半径方向且つ外側に延在するフランジを有し、並びに前記半透過性のカラムの底部が、第１の出口を有し、
前記アダプタカラムの内側が、第２の受け入れ空間を画定し、前記アダプタカラムの先端部が、第２の開口部、及び前記第２の開口部から半径方向且つ外側に延在する第２のフランジを有し、前記アダプタカラムの底部が、下方に突き出た第２の出口を有し、前記第２の受け入れ空間の直径が、前記半透過性のカラムの外径よりもわずかに大きく、前記第２のフランジが、周囲に適合する第２の封止要素を有し、その結果、前記半透過性のカラムが前記アダプタカラムに挿入されたときに、第１のフランジが前記第２の封止要素で止まり、
前記バキュームマニホールドが、
内側に受け入れ空間を画定する基部と、
少なくとも１つのスロットを備える前記基部を覆う蓋体であり、前記スロットの内径が、前記アダプタカラムの外径よりもわずかに大きく、前記スロットが、前記基部の前記受け入れ空間と流通するように、底部に貫通孔を形成する、蓋体と、
前記スロットの底部に位置する少なくとも１つの封止要素であり、該封止要素のそれぞれが、その中心に開口部を有し、前記アダプタカラムが、該封止要素の中心にある前記開口部に挿入されたとき、前記アダプタカラムが、所定の位置で固定可能であり、前記バキュームマニホールドが減圧されたときに、空気が、前記第２の出口と該封止要素との間を通過せず、また前記第１のフランジと前記第２の封止要素との間も通過しない、封止要素と
を備える、装置。
【請求項２】
生体試料を安全に処理する装置であって、
少なくとも１つの半透過性のカラムと、
少なくとも１つのアダプタカラムと、
バキュームマニホールドと
を備え、
前記半透過性のカラムの内部が、第１の受け入れ空間を画定し、前記第１の受け入れ空間の底部が、少なくとも１つの半透膜を有し、前記半透過性のカラムの先端部が、第１の開口部、及び前記第１の開口部から半径方向且つ外側に延在するフランジを有し、並びに前記半透過性のカラムの底部が、第１の出口を有し、
前記アダプタカラムの内側が、第２の受け入れ空間を画定し、前記アダプタカラムの先端部が、第２の開口部、及び前記第２の開口部から半径方向且つ外側に延在する第２のフランジを有し、前記アダプタカラムの底部が、下方に突き出た第２の出口を有し、前記第２の受け入れ空間の直径が、前記半透過性のカラムの外径よりもわずかに大きく、前記第２のフランジが、周囲に適合する第２の封止要素を有し、その結果、前記半透過性のカラムが前記アダプタカラムに挿入されたときに、第１のフランジが前記第２の封止要素で止まり、
前記バキュームマニホールドが、
内側に受け入れ空間を画定する基部と、
少なくとも１つのスロットを備える前記基部を覆う蓋体であり、前記スロットの内径が、前記アダプタカラムの外径よりもわずかに大きく、前記スロットが、前記基部の前記受け入れ空間と流通するように、底部に貫通孔を形成し、さらに前記スロットの壁上に形成された少なくとも１つの円形の溝を形成する、蓋体と、
前記スロットの壁の周囲に位置する少なくとも１つの円形の溝に挿入されたＯリング形状の少なくとも１つの封止要素であり、前記アダプタカラムが、前記スロットに挿入されたとき、前記アダプタカラムが、所定の位置で固定可能であり、前記バキュームマニホールドが減圧されたときに、空気が、前記アダプタカラムと該封止要素との間を通過せず、また前記第１のフランジと前記第２の封止要素との間も通過しないように、該封止要素の内径が、前記アダプタカラムの外径よりもわずかに小さい、封止要素と
を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、生体試料を安全に処理する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]液体半透膜カラム（又は半透膜カラム）は、研究室で、例えばＤＮＡ、ＲＮＡ、及びタンパク質等の生体分子を洗浄、分離、又は精製するのに一般的に用いられる。一般的に用いられる半透膜カラムは、主に円筒形の形状であり、底部に１つ又は複数の専用の半透膜を備える。当該カラムは、液体で満たされ、次にカラム内の液体に適切な力が加えられ、当該液体を半透膜を通してカラムの外に押し出す。
【０００３】
[0003]通常、加えられる力は、遠心力又は空気圧が考えられる。遠心力が用いられる場合には、カラムは液体収集チューブ内に通常配置され、次に液体がカラム内に注入される。液体収集チューブ及びカラムは、次に遠心機内に配置される。遠心機を、高速で回転するように稼動させると強い遠心力が発生する。カラム内の液体は、半透膜を通ってカラム外に押し出され、液体収集チューブ内に収集される。上記の方法は、単一のカラムに適しているにすぎない。非常に多くのカラムを使用する操作が必要とされる場合には、遠心機の能力が限られているので、この方法は非常に扱いにくいものとなる。加えられる力として空気圧が使用される場合には、多数の半透膜カラムをバキュームマニホールド内に挿入することができ、遠心機より高い能力を有する。陽圧又は陰圧の空気圧を加えることにより、液体は半透膜を通ってカラム外に押し出され、バキュームマニホールド内に収集される。空気圧を用いるこの方法は、非常に多くの試料を操作する、又は連続的に操作する際に、より便利である。
【０００４】
[0004]従来型の半透過性カラム３１（図１を参照）は、一般に３つの部分、すなわち上部頚管セクション３１１、中間部管状セクション３１２、及び下部テーパセクション３１３を備える。上部頚管セクション３１１の直径は、中間部管状セクション３１２の直径よりも大きい。カラムによっては蓋体３１４を含む。中間部管状セクション３１２は、液体試料を容れるために設けられ、またその内側底部には、１つ又は複数の専用の半透膜を備える（図示せず）。カラムによっては、下部テーパセクション３１３の設計を有する。
【０００５】
[0005]図１に示す通り、バキュームマニホールド３２と従来型の半透膜カラム３１との嵌合は、緊密な挿入形式であり、液体半透膜カラム３１の下部テーパセクション３１３は、バキュームマニホールド３２の孔３４に直接、又は挿入可能なアダプタカラム３３を介して挿入される。バキュームマニホールド３２の孔３４は、半透膜カラム内に容れた試料と接触した状態になる場合があり、そのような場合には、異なる試料間で相互汚染を引き起こし得るので、挿入可能なアダプタカラム３３は、バキュームマニホールド３２の孔３４内に半透膜カラム３１を直接挿入するのを避けるために用いられる。挿入可能なアダプタカラム３３は、使い捨てタイプであっても、また反復使用するために洗浄しやすいものであってもよい。挿入可能なアダプタカラム３３が用いられる場合には、半透膜カラム３１の下部テーパセクション３１３は、挿入可能なアダプタカラム３３に挿入される。次に、この集合体（ｅｎｓｅｍｂｌｅ）は、バキュームマニホールド３２の孔３４に挿入され、先端部から底部にかけて、半透膜カラム３１−挿入可能なアダプタカラム３３−バキュームマニホールド３２という構造を形成する。多くの用途、特に試料の相互汚染が生じないことが必要な実験、例えばＰＣＲ反応させるために精製された核酸を用いる実験では、挿入可能なアダプタカラム３３を利用する。したがって、非常に重要なこととして、この嵌合は、気体漏出を避けるために緊密に固定されなければならない。多くの場合、作業者は、緊密な嵌合を保証するために半透膜カラム３１及び挿入可能なアダプタカラム３３を手で保持しなければならない。この操作により、作業者は、指に不快感を感じ得る可能性がある。一方、図１を参照すればより深く理解できるように、半透膜カラム３１は、操作期間中、装置から外側に突き出たままであり、その先端が孔３４内に挿入されているにすぎない。したがって、何らかの意図しない衝突により孔３４から容易に離脱する可能性がある。
【０００６】
[0006]上記欠点を解消するために、本出願人は、特許文献ＴＷ２５３９５７として許可された発明を提案した。この発明は、半透過性カラムが、バキュームマニホールドのスロット内に容易に配置され得る、生体試料を処理するための装置を提供する。処理される液体が極めて伝染性の場合には、相互汚染を避け、また作業者が液体試料に直接触れるのを防止するために、アダプタカラムが利用可能である。操作期間中、半透過性カラムは、アダプタカラム内に配置され、また当該アダプタカラムは、バキュームマニホールドのスロット内に配置される。そうすることで、作業者は、装置を容易に操作することができ、また反復する場合でも、作業者の指に痛みを引き起こすこともなく操作を実施することができる。
【０００７】
[0007]ＴＷ２５３９５７によれば、半透過性のカラムは、空気圧又は減圧が加えられる前にバキュームマニホールドのスロット内に緩く受容される。半透過性のカラムとバキュームマニホールドのスロットとの間にアダプタカラムが導入される場合には、２つのカラムの間、及びアダプタカラムとスロットとの間にある間隙により、アダプタカラムがスロットに緩く受容され、また半透過性のカラムがアダプタカラムに緩く受容されるようになる。間隙により、半透過性のカラム及び／又はアダプタカラムは、操作期間中不安定となることがあり、したがって試験の正確度が悪影響を受けることとなる。
【０００８】
[0008]これに鑑みて、本出願人はＴＷ２５３９５７に改善を施すこととした。改善した装置では、半透過性のカラムが、バキュームマニホールドのスロット内に配置されているときに、カラムとスロットとの間で気密状態を維持することができ、また操作期間中に半透過性のカラム及びアダプタカラムが振動及び移動することもなく所定の位置に固定され、また試験結果の正確度が確保され得るように、封止効果を有し、カラムを所定の位置に固定するシールが提供される。
【発明の概要】
【０００９】
[0009]上記目的を達成するために、本発明は、生体試料を処理する装置を提供し、この装置は、少なくとも半透過性のカラムとバキュームマニホールドとを備え、また少なくとも１つのアダプタカラムを任意選択で備える。液体試料を容れる半透過性のカラムが、バキュームマニホールドのスロットに配置され、前記バキュームマニホールドが減圧されたときに、前記半透過性のカラム内の前記液体試料が加圧されて半透膜を通過し、その結果所望の目的が達成されるように、前記半透過性のカラムは、前記バキュームマニホールドのスロット又はアダプタカラムに緩く受容され、前記半透過性のカラムと前記バキュームマニホールドのスロットとの間、又は前記アダプタカラムと前記バキュームマニホールドのスロットとの間、又は前記アダプタカラムと前記半透過性のカラムとの間に弾性材料製の封止要素が配置される。
【００１０】
[0010]半透過性のカラムは、内部、先端部、及び底部を備える。内部は、第１の受け入れ空間を画定し、先端部は、第１の開口部及び半径方向に突き出た第１のフランジを有し、底部は、突き出た第１の出口及び少なくとも１つの半透膜を有する。
【００１１】
[0011]アダプタカラムは、任意選択で用いられる。これは、液体試料が極めて伝染性であり、したがって液体試料との直接接触及び相互汚染を避けるべきときに特に用いられる。アダプタカラムは、内部、先端部、及び底部を備える。アダプタカラムの内部は、第２の受け入れ空間を画定する。先端部は、第２の開口部、及び半径方向に突き出た第２のフランジを有する。底部は第２の出口を有する。
【００１２】
[0012]バキュームマニホールドは、基部及び蓋体を備える。基部の内側は、受け入れ空間を画定する。蓋体は、少なくとも１つの半透過性のカラム又はアダプタカラムを受容する少なくとも１つのスロットを含む。スロットの底部は、基部の受け入れ空間と流通している開口部を有する。
【００１３】
[0013]本発明の装置の動作中には、半透過性のカラムは、バキュームマニホールドのスロットに挿入される。封止要素は中心孔を有する円形のガスケットとすることができ、これはスロット底部に配置される。中心孔は、半透過性のカラムがスロットに挿入されたときに、所定の位置に固定されたまま封止接触を形成しつつ、前記半透過性のカラムの突き出た出口が貫通するのを可能にする。
【００１４】
[0014]別の実施形態では、封止要素は、スロットの底部には配置されず、その代わりにスロットの壁の周囲に配置される。したがって、Ｏリングであり得る封止要素を受容する円形の溝が、バキュームマニホールドのスロットの壁の周囲に形成される。封止要素は、半透過性のカラムを所定の位置に固定するのに、また半透過性のカラムがバキュームマニホールドのスロットに挿入されたときに、半透過性のカラムと封止接触を形成するのにも役立つ。
【００１５】
[0015]別の実施形態では、半透過性のカラムは、その代わりにアダプタカラムに挿入され得る。アダプタカラムの内径は、半透過性のカラムがアダプタカラムに緩く受容可能であり、また先端部の第１のフランジが、アダプタカラムの第２のフランジで止まり得るように、半透過性のカラムの外径よりわずかに大きい。第２のフランジには、弾性材料製のリング状の封止要素が取り付けられている。別の封止要素は、バキュームマニホールドのリザーバ空間の空気圧よりも、半透過性のカラムの第１の受け入れ空間内の空気圧の方が高いとき、前記半透過性のカラムの第１のフランジがアダプタカラムの第２のフランジと封止接触状態となり、また前記アダプタカラムの底部がスロットの底部と封止接触状態となるように、前記アダプタカラムの底部にある第２の出口と前記スロットの底部にある貫通孔との間に設けられる。
【００１６】
[0016]別の実施形態では、封止要素は、スロット底部に配置されるのではなく、その代わりにスロットの壁上に配置される。このシナリオでは、バキュームマニホールドのスロットは、Ｏリングであり得る封止要素を受容するために、前記スロットの壁上に円形の溝の形態をとる。アダプタカラムがバキュームマニホールドのスロットに挿入されるとき、封止要素は、アダプタカラムを所定の位置に固定し、これと封止接触を形成するのに役立つ。
【００１７】
[0017]当業者が本発明の技術的特徴をより深く理解し、また実践に移すのに役立つように、以下の説明を、添付図面と共に提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】生体試料を処理する従来型の装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
[0023]図２は本発明の第１の実施形態を表し、半透過性のカラム１１は従来型のものである。従来型の半透過性のカラムは、一般的に円筒形の形状であり、内部、先端部、及び底部を備える。内部は第１の受け入れ空間１１１を画定し、少なくとも１つの半透膜１１２が配置される。先端部は、第１の開口部１１６、及び先端部から半径方向で外側に延在する第１のフランジ１１３を形成する。第１の出口１１４は、底部に形成される。
【００２０】
[0024]図２に示す通り、封止要素１２５はスロット１４３の底部に配置される。封止要素１２５の中心は開口部を有する。半透過性のカラムがバキュームマニホールド１４のスロット１４３に挿入されたときに、封止要素１２５は、半透過性のカラム１１の第１の出口１１４が、その中心開口部を介して挿入されるのを可能にする。したがって、半透過性のカラム１１は、スロット１４３に固定可能であり、また第１の出口１１４及び封止要素１２５は封止接触を形成する。バキュームマニホールド１４の受け入れ空間１４５が減圧されたときに、封止接触がスロット１４３と封止要素１２５との間に形成され、空気が間を流通するのを阻止する。第１の出口１１４と封止要素１２５との間、及びスロット１４３と封止要素１２５との間の封止接触は、半透過性のカラム１１内の液体試料が、半透膜のみを通り、大気圧のカラム外部に押し出されることを保証する。
【００２１】
[0025]本発明の発明概念は、封止要素が、封止接触表面を形成するだけでなく、バキュームマニホールドのスロット内でカラムを所定の位置に固定するように、封止要素を設けることである。この発明概念に基づき、封止要素は、スロット１４３の底部（図２に示す）の代わりにスロット１４３の壁（図３に示す）上にも配置可能である。スロット１４３の壁は、Ｏリングであり得る封止要素１２５’を受容する円形の溝１４７を備える。半透過性のカラム１１がスロット１４３に挿入されるとき、封止要素１２５’は、半透過性のカラム１１を所定の位置に固定するガイドの役目を果たすことができ、またバキュームマニホールド１４の受け入れ空間１４５が減圧されたときに、空気が半透過性のカラム１１と封止要素１２５’との間を通って流通せず、これは、半透過性のカラム１１内の試料液が、半透膜１１２のみを通って、大気圧のカラム１１外部に押し出されることを保証する。
【００２２】
[0026]試料が極めて伝染性の場合には、アダプタカラム１２が利用可能であり、またこれは、図４に示す通り、試料液の相互汚染を避けるために、半透過性のカラム１１とスロット１４３との間に挿入される。
【００２３】
[0027]アダプタカラム１２は、カラムの形状を一般的に有し、任意の適切な材料から作製され得る。アダプタカラム１２は、内部、先端部、及び底部を備える。内部は、第２の受け入れ空間１２１を画定する。先端部は、第２の開口部１２７及び先端部から半径方向且つ外側に延在する第２のフランジ１２２を有する。フランジ１２２は、周囲に弾力のある封止要素１３が取り付けられている。底部は第２の出口１２３を有する。アダプタカラム１２の内径は、半透過性のカラム１１が、アダプタカラム１２に挿入可能であり、またアダプタカラム１２の第２の受け入れ空間１２１内に緩く受容され得るように、及び半透過性のカラム１１の先端部の第１のフランジ１１３が封止要素１３で止まり得るように、半透過性のカラム１１の本体の外径よりもわずかに大きいが、半透過性のカラム１１の第１のフランジ１１３の直径よりも小さい。
【００２４】
[0028]図４は、本発明の第３の実施形態を示す。第１の実施形態に対して、第３の実施形態は、アダプタカラム１２をさらに含む。封止要素１３は、アダプタカラム１２の第２のフランジ１２２の円周に適合する。封止要素１３は、好ましくは弾力のあるリングである。試料液を容れる半透過性のカラムが、アダプタカラム１２内に配置され、またアダプタカラム１２がバキュームマニホールド１４のスロット１４３内に配置されるとき、及び半透過性のカラム１１の第１の受け入れ空間１１１内の圧力が、バキュームマニホールド１４の受け入れ空間１４５の圧力を上回るまでバキュームマニホールド１４が減圧されるとき、半透過性のカラム１１の第１のフランジ１１３とアダプタカラム１２の第２のフランジ１２２の周囲に位置する封止要素１３とは封止接触状態となる。このシナリオでは、半透過性のカラム１１内の試料液に大気圧が加わり、試料液をカラム１１から流出させる。緩く受容する特性及び気密性特性の他、アダプタカラム１２は、半透過性のカラムを反復使用することに起因する相互汚染を取り除くために、バキュームマニホールド１４のスロット１４３と半透過性のカラム１１との間の直接的な接触を防止する主たる機能を有する。
【００２５】
[0029]図４に示す第３の実施形態中の封止要素１２５’’、必ずしもスロット１４３の底部に配置される必要はない。図５に示す第４の実施形態では、スロット１４３は、第２の実施形態に類似して、壁上に形成された円形の溝１４７’を有する。Ｏリングの形状をした封止要素１２５’’’が、円形の溝１４７’に取り付けられている。アダプタカラム１２がスロット１４３に配置されるとき、封止要素１２５’’’は、アダプタカラム１２を所定の位置で固定可能である。バキュームマニホールド１４の受け入れ空間１４５が減圧されるとき、空気は、アダプタカラム１２と封止要素１２５’’’との間、また半透過性のカラム１１の第１のフランジ１１３と封止要素１３との間も通過せず、したがって半透過性のカラム１１内の液体試料は、半透膜１１２のみを通って、大気圧のカラム外部に押し出される。
【００２６】
[0030]総括するならば、本発明の目的は、カラムを所定の位置に安定的に固定し、従来型の装置にある欠点を取り除くように、容易に組み立てられ、また分解される生体試料を処理する装置を提供することにある。半透過性のカラム又はアダプタカラムは、スロットに容易に挿入し、これから取外せる長所を有するので、本発明の装置は、カラムの移動を必要とするときに、ロボットにより自動操作する場合に利用可能である。
【００２７】
[0031]本発明は、本発明の精神及び本質から逸脱せずに、他の特定の方法でも実施可能である。したがって、上記実施形態は説明するためのものであり、限定するものではないものとみなされるべきである。特許請求の範囲及びその均等物と矛盾しない限り、すべての変更は本発明により特許請求される範囲に含まれるものとみなされる。
【符号の説明】
【００２８】
１１…半透過性カラム、１２…アダプタカラム、１３…封止要素、１４…バキュームマニホールド、１１１…第１の受け入れ空間、１１２…半透膜、１１３…第１のフランジ、１１４…第１の出口、１１６…第１の開口部、１２１…第２の受け入れ空間、１２２…第２のフランジ、１２３…第２の出口、１２５…封止要素、１２７…第２の開口部、１４３…スロット、１４５…受け入れ空間、１４７…溝、３１１…上部頚管セクション、３１２…中間部管状セクション、３１３…下部テーパセクション、３１４…蓋体
【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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