(57)【要約】  ストローは、管（４１）と、ガスを透過し液密性を有する微孔質材料の一体型の円柱からなる栓（４２）とを含む。微孔質材料は、前記管（４１）の内径に合う直径を有する少なくとも中実の部分（４２）を有する焼結された自己密閉性の微孔質材料であり、前記中実の部分は前記管（４１）と直接接触しており、前記栓は、前記管の中で乾燥しているとき、前記管の一端が気圧よりも１５０ミリバール高い圧力源と連通して配置され、前記管の他端が気圧に対して開いている場合は、前記栓を通る単位面積当たりの空気流量が７．５乃至４０ｍｌ／ｍｉｎ．ｍｍ２の範囲であるようなガス透過性を有する。
2012512689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の量の液体ベース物質、特に生物学的物質を保存するストローであって、
管（４１；１４１）と、ガスを透過し液密性を有する微孔質材料の一体型の円柱からなる栓（４２；１４２；２４２）とを含み、前記栓は前記管に挿入され、前記管（４１；１４１）は一定の内径を有し、前記栓（４２；１４２；２４２）は前記管の中で前記栓の最初の位置から最も遠く離れた端（４５）までピストンとして摺動することが可能であり、
前記微孔質材料は、前記管（４１；１４１）の内径に合う直径を有する少なくとも中実の部分（４２；１４２；２４３）を有する焼結された自己密閉性の微孔質材料であり、前記中実の部分は前記管（４１；１４１）と直接接触しており、
前記栓は、前記管の中で乾燥しているとき、前記管の一端が大気圧よりも１５０ミリバール高い圧力源と連通して配置され、前記管の他端が大気圧に対して開いている場合は、前記栓を通る単位面積当たりの空気流量が７．５乃至４０ｍｌ／ｍｉｎ．ｍｍ２の範囲であるようなガス透過性を有することを特徴とする、ストロー。
【請求項２】
前記栓（４２；１４２；２４２）は、１０乃至５０μｍの範囲の細孔径と、１０乃至５０％の範囲の細孔容積とを有することを特徴とする、請求項１に記載のストロー。
【請求項３】
前記栓（４２；１４２；２４２）は、１５乃至３５μｍの範囲の細孔径と、２５乃至５０％の範囲の細孔容積とを有することを特徴とする、請求項２に記載のストロー。
【請求項４】
前記栓（４２；１４２；２４２）は、熱可塑性材料及び自己密閉性の添加物からなることを特徴とする、請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のストロー。
【請求項５】
前記熱可塑性材料はポリエチレンであることを特徴とする、請求項４に記載のストロー。
【請求項６】
前記添加物は、カルボキシルメチルセルロース（CMC）を含むことを特徴とする、請求項４又は５に記載のストロー。
【請求項７】
前記自己密閉性の添加物は５乃至２０重量パーセントの範囲であることを特徴とする、請求項４乃至６のうちいずれか一項に記載のストロー。
【請求項８】
自己密閉性の添加物は８乃至１２重量パーセントの範囲であることを特徴とする、請求項７に記載のストロー。
【請求項９】
前記管（４１；１４１）の内径と、前記管の外側にあるときの前記栓の中実の部分（４２；１４２；２４３）の直径との間の比は、８０乃至９５％の範囲であることを特徴とする、請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載のストロー。
【請求項１０】
前記栓は、前記中実の部分（４２；１４２）のみを含むことを特徴とする、請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載のストロー。
【請求項１１】
前記栓は、前記管に挿入されたとき、２乃至５ｍｍの範囲の長さを有することを特徴とする、請求項１０に記載のストロー。
【請求項１２】
前記栓は、前記中実の部分（２４３）及び２つの横部分（２４４，２４５）を含むことを特徴とする、請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載のストロー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定量の液体ベース物質、特に生物学的物質、例えば純粋な若しくは希釈した動物の精液又は胚の入った保存培地等を保存するストローに関する。
【背景技術】
【０００２】
かかるストローは、例えば内径１．６又は２．５ｍｍ、長さ１３３ｍｍの細い管と、細い管に挿入された栓とによって形成されることが従来知られている。
【０００３】
充填された状態では、栓は管の第１の端の近くに配置され、ある量の物質はストロー内で栓と管の第２の端との間に配置される。
【０００４】
ストローを充填するために、栓に近い管の第１の端は真空源と連通して配置され、一方で第２の端はストローに導入されるべき物質が入った容器と連通して配置される。最初に栓と第２の端との間に入っている空気は栓を通して吸引され、一方で、物質は管の中を栓に到達するまで進み、栓が性質上または液体と接触することにより液密性を有するため栓の中を通ることができない。
【０００５】
充填されたストローは、一般的には、極低温（液体窒素中での保存）、電気冷却（ペルティエ効果による冷却）、又は機械冷却（圧縮機による冷却）で冷温保存される。保存期間が短いある一定の場合には、ストローは単に室温に維持される。
【０００６】
ストローを空にするために、必要であれば融解の後、ストローに最初に入っていた所定量の物質が第２の端を通って管から出るように、栓はピストンのように管の第２の端に向かって摺動される。
【０００７】
一般的には、ストローの栓は、もともとは特許文献１及びその対応特許である特許文献２に開示された三部分型のもの、すなわち、液体に触れると、管の壁に粘着する不透過性のゲル又はペーストへと変わることが可能な粉体を、繊維状物質の２つのパッドで封入して形成されるものである。
【０００８】
特許文献３及びその対応特許である特許文献４は、管の中に毛細管であるインサートを嵌め込み、インサート内の同軸の穴の直径を毛細管効果により物質を止める程度に十分に小さくすることを提案している。インサートは、従来の栓として用いられる。
【０００９】
栓による吸収による物質の損失を限られたものとするための、更にはなくすための溶液が既に提案されている。
【００１０】
特許文献５及び特許文献６、並びにそれぞれの対応特許出願である特許文献７及び特許文献８は、栓が、粉体と繊維に加え、非吸収性の部材、すなわち、編組糸のシースで覆われた熱可塑性材料の芯、及び／又は、粉体の中に分散した非吸収材料を含むことを提案している。
【００１１】
特許文献９は、栓が一体型の微孔質の疎水性の円柱であることを提案する。一体型の栓の疎水性の性質により、吸収なしに物質を止めることが可能となる。
【００１２】
かかる栓は、物質の損失に関しては非常に申し分のないものであるが、製造が比較的困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】仏国特許発明第９９５．８７８号明細書
【特許文献２】英国特許第６６９，２６５号明細書
【特許文献３】仏国特許出願公開第２７８７０１１号明細書
【特許文献４】米国特許第６，３００，１２５号明細書
【特許文献５】仏国特許出願公開第２８２４２５５号明細書
【特許文献６】仏国特許出願公開第２８２４２５６号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００２／０１８３６５３号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２００２／０１８８２２２号明細書
【特許文献９】欧州特許第０８７３７２６号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，８０８，９０８号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，１５６，８１１号明細書
【特許文献１２】国際公開第０２／３６７０８号明細書
【特許文献１３】米国特許第４，７０３，７６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、単純、便利、且つ製造時及び使用時に経済的でありつつ、栓の中への物質の損失がない、または限られているストローを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、管と、ガスを透過し液密性を有する微孔質材料の一体型の円柱からなる栓とを含み、前記栓は前記管に挿入され、前記管は一定の内径を有し、前記栓は前記管の中で前記栓の最初の位置から最も遠く離れた端までピストンとして摺動することが可能である、所定の量の液体ベース物質、特に生物学的物質を保存するストローであって、前記微孔質材料は、前記管の内径に合う直径を有する少なくとも中実の部分を有する焼結された自己密閉性の微孔質材料であり、前記中実の部分は前記管と直接接触しており、前記栓は、前記管の中で乾燥しているとき、前記管の一端が大気圧よりも１５０ミリバール高い圧力源と連通して配置され、前記管の他端が大気圧に対して開いている場合は、前記栓を通る単位面積当たりの空気流量が７．５乃至４０ｍｌ／ｍｉｎ．ｍｍ２の範囲であるようなガス透過性を有することを特徴とするストローが提供される。
【００１６】
例えば、管の内径が１．６ｍｍ（２ｍｍ２の内断面）であるとき、栓を通る空気流量は、１５乃至８０ｍｌ／ｍｉｎの範囲である。
【００１７】
栓を通る空気流量の測定は、従来の漏れ検出装置を用いて、又は、高精度圧力調整器（例えば、＋／−２ｍｂａｒ）及び空気流量計（例えば、＋／−１ｍｌ／ｍｉｎ）を有する空気圧回路を用いてなされうる。
【００１８】
特許文献９に開示されたストローの微孔質の栓とは異なり、本発明によるストローの微孔質の栓は、焼結された（かつ繊維質ではない）自己密閉性の（かつ疎水性ではない）材料からなる。
【００１９】
焼結された自己密閉性の微孔質の材料では、自己密閉性は、比較的高い分子量を有し、非常に素早く水に溶けうる水吸収性成分が存在することによって与えられている。少量の水吸収性成分が水に溶けると、ゲルのような非常に高い粘性の溶体を形成する。高い粘性の溶体またはゲルは、焼結された自己密閉性の微孔質材料の孔を塞ぎ、液体及びガスの通過を防止する。
【００２０】
これは意外なことかもしれないが、上述の空気透過性（単位面積当たりの空気流量）を有する焼結した自己密閉性の微孔質の材料の栓を使用することは、非常によい状態でのストローの充填だけでなく、栓による液体の吸収が非常に低いことを可能とすることがわかっている。  
これはおそらく、栓を通る空気流に影響を与えている主な要因のうちの１つが細孔径であるからである。
【００２１】
１５０ｍｂａｒで単位面積当たりの空気流が７．５ｍｌ／ｍｉｎ．ｍｍ２よりも低いとき、充填はあまりにも遅く、従来のストロー充填装置では、従来のストローの充填時間（通常は０．２乃至３秒）の終了時にストローが完全には充填されてないほどである。
【００２２】
１５０ｍｂａｒで単位面積当たりの空気流が４０ｍｌ／ｍｉｎ．ｍｍ２よりも高いとき、細孔径は非常に大きくなりがちであり、水進入圧力が低くなり、液体はあまりにも簡単に円柱に進入し、従って吸収率は非常に高くなる。
【００２３】
上述の単位面積当たりの空気流量では、焼結された自己密閉性の微孔質の材料は、ガス透過性から、三部分型の栓等の粉体を有する栓の場合よりもはるかに低い液体吸収率を有する液密状態への変換を行うことが可能である。
【００２４】
例えば、０．２５ｍｌストロー（例えば１．６ｍｍの内径と１３３ｍｍの長さを有する細い管）について、液体吸収率は１又は１．５％でありうる。液体吸収率の測定は、予め重さを量った容器からの水でストローを充填し、次にストローから水を出して容器へ戻し、容器の重さを量ることによって行われる。重さの差は、栓によって吸収された水の重さを与え、従って栓によって吸収された水の体積を与える。
【００２５】
焼結した自己密閉性の微孔質材料の製造は、細心の注意を要する面もあるが、例えば特許文献１０の第１０欄〜第１２欄に説明されているように今日では周知であり、焼結した自己密閉性の材料のブロックは、今日では、溢れを防止するためにピペットの先端といった種々の装置に用いられている（例えば、特許文献１１及び特許文献１２を参照）。
【００２６】
同様の製造方法及び設備は、当然のことながら原材料の混合についての詳細（分子の大きさ及び形状によって決まる）、並びに、原材料の製造方法についての詳細が適合されて（既知の自己密閉性の微孔質材料のブロックでは、単位面積当たりの空気流は最適化されていない）、本発明によるストローの栓の製造において使用されうる。
【００２７】
また、血液ガス分析のための動脈血サンプル収集の分野において、例えば特許文献１３に記載のように焼結した自己密閉性の微孔質材料のブロックを含むピストン栓を用いることが既に提案されていることに注意すべきである。
【００２８】
この文献によって開示される装置では、ブロックは、ブロックと管の間に置かれるクレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）でできた外部部材によって囲まれ、管とブロックの間にシールを形成するよう、管と弾性的に係合する。
【００２９】
この文書に開示される装置は、血液サンプルの保存用には設計されていない。そうではなく、血液サンプルは、分析目的で収集された直後に管から排出される。栓の中のクレイトンは、低温凍結に耐えることができない（従来のストローは、−１９６℃乃至８０℃の範囲の温度に耐えることが可能である）。
【００３０】
本発明によるストローの中の栓は、特許文献１３に開示された栓に対して、はるかに良い温度耐性があるという利点だけでなく、焼結された自己密閉性の微孔質材料と管の間の液密性が円柱の中実の部分と管との間の直接的な接触のみによって与えられるため、より簡単且つ便利であるという利点がある。
【００３１】
本発明によるストローの栓はまた、特許文献３又は特許文献４の栓に対して、円柱のうち少なくとも管と接触している部分が中実であることにより必要な空気流を与え、従ってこの文献に開示されるような中央が中空の非多孔質のインサートよりも信頼性が高く吸収性が低いという利点がある。
【００３２】
本発明によるストローの栓はまた、一体型の又は本質的に粘着性のある機械的性質により、従来の三部分型の栓に対して衝撃又は振動に対する耐性が高いという利点を与える。
【００３３】
本発明によるストローの望ましい特徴によれば、栓は、１０乃至５０μｍの範囲の細孔径と、１０乃至５０％の範囲の細孔容積とを有する。
【００３４】
細孔径及び細孔容積の上述の値は、Ｐａｓｃａｌ１４０なる名称で英国のＣＥ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社（www.ceinstruments.co.uk）から市販されているような水銀ポロシメータで測定される。水銀ポロシメトリー分析は、調整加圧下における中実の材料の多孔質構造への水銀の圧入に基づく。細孔径は、侵入に必要な圧力から決定され、細孔容積は侵入した水銀の体積から決定される。本文献では、細孔径について与えられた範囲は、細孔径分布についてのピーク値の範囲である。
【００３５】
細孔径及び細孔容積についての上述の範囲は、非常に優れた性能が得られることを可能とすることがわかっている。
【００３６】
最も望ましくは、栓は、１５乃至３５μｍの範囲の細孔径と、２５乃至５０％の範囲の細孔容積とを有する。
【００３７】
１５μｍよりも小さい細孔径では、栓による液体の吸収はより低くなるが、ストローの充填は一様でないかもしれず、液体が栓に入ることが防止されることさえありうる。液体が栓に入らない場合、栓は、液体窒素が栓の回りを通って保存されるべき物質に達するのを防止するのに十分な程の液密性を有さないというおそれもある。このおそれは絶対に回避すべきものであり、なぜならば、液体窒素を通じた相互汚染の可能性があり、また、栓の後ろに閉じ込められた液体窒素は、融解中に激しく膨張してストローを爆発させかねないからである。  
細孔径が３５μｍよりも大きいとき、栓を通じた漏れのおそれがあり、吸収率は高すぎることとなる。
【００３８】
細孔容積が２５％よりも小さいとき、空気流密度は非常に低くなり、栓はもはや多孔質ではなく浸透性もなくなることがある。  
細孔容積が５０％よりも大きいとき、吸収率は高すぎることとなる。
【００３９】
本発明によるストローの望ましい特徴によれば次の通りである。  
−栓は熱可塑性材料及び自己密閉性の添加剤からなる。  
−当該熱可塑性材料はポリエチレンである。  
−当該添加剤はカルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）を含む。及び／又は、
−自己密閉性の添加剤は、５乃至２０重量％の範囲である。
【００４０】
熱可塑性材料を例えばポリエチレンとし、自己密閉性の添加剤を例えばＣＭＣとして選択することは、難なく管へ挿入され管の中にぴったりと嵌るのに必要な弾性と、組み立てられたストローの保管のために、また、融解中又は融解後の漏れを防止するよう融解処理中に再び膨張する能力を与えるために重要な良い安定性とを、栓に与えるうえで有用である。
【００４１】
自己密閉性の添加剤の比率が２０重量％よりも高ければ、液体は十分には栓に浸透しないか、液体は栓に入ることが防止されることさえあり、液体窒素が栓の回りを通るという上述のおそれを伴う。
【００４２】
最も望ましくは、自己密閉性の添加物は８乃至１２重量パーセントの範囲である。  
ＣＭＣといった自己密閉性の添加物を８乃至１２重量％に選択することは、栓への液体の最適な浸透を与えることがわかっている。
【００４３】
自己密閉性の添加剤の比率が８重量％よりも低い場合、液体は栓へと深く浸透し、吸収率は高くなりすぎる。  
自己密閉性の添加剤の比率が１２重量％よりも大きい場合、液体と接触したときに、栓のうちの液体で濡れた側でゲル効果が明らかとなるというおそれがある。
【００４４】
更に、自己密閉性の添加剤の比率が８乃至１２重量％の範囲にあるとき、栓が濡れたときに栓の表面が非常に薄いゲル層で覆われることにより自己密閉性の添加剤によって与えられる潤滑効果は、管に対して栓を動かすために必要な力を減少させるのに有用な最適な潤滑効果を与える。
【００４５】
本発明によるストローの更なる望ましい特徴によれば、管の内径と、管の外側にあるときの栓の中実部分の直径との比率は、８０乃至９５％の範囲にある。
【００４６】
この範囲は、管の中への栓の挿入により、充填、凍結、融解、及び空にする段階において漏れを防止するうえでは十分に高く、細孔径の変化が大きすぎること、及び、ストローを空にするのに必要な力が大きすぎることを防止するうえでは十分に低い栓の圧縮を与える。
【００４７】
本発明によるストローの更なる望ましい特徴によれば、
−前記栓は、前記中実の部分のみを含み、おそらくは、
−前記栓は、前記管に挿入されたとき、２乃至５ｍｍの範囲の長さを有する。
【００４８】
このような栓の長さは、ストローの中への栓の差し込みが困難でないようにするのに、また、栓の中への液体の予想浸透深さに対する安全域、例えば１ｍｍを与えるのに十分に大きい。
【００４９】
栓はまた、管の中から物質を排出するべく、空気流を十分とするのに、また、管との摩擦が栓を動かすための従来の力と同様とするのに（３乃至５Ｎであり、１５乃至２０Ｎよりも高いピーク値はない）、十分に短い。
【００５０】
本発明によるストローの他の実施例では、前記栓は、前記中実の部分及び２つの横部分を含む。
【００５１】
かかる構成では、栓は、その全体の長さに亘って管と接触している場合よりも容易に管の中で摺動することが可能であり、また、かかる構成は、焼結した自己密閉性の材料の一体型のブロックを得るための従来の方法により依然として製造が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明によるストローの長手方向断面を示す概略図である。
【図２】本発明によるストローがいかにして空にされるかを示す図１と同様の図である。
【図３】栓がより長い変形例を示す図１と同様の図である。
【図４】栓の変形例の、図１乃至図３に対して拡大した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、添付の図面を参照して制限的でなく与えられる本発明によるストローの例示的な実施形態の説明によって本発明の開示を続ける。
【００５４】
図１に示す装置４０は、所定量の液体ベース物質、特に生物学的物質、例えば純粋な若しくは希釈した動物の精液又は胚の入った保存培地等を保存するストローである。
【００５５】
ストロー４０は、円筒状でありそれらの長さに亘って一定の直径を有する管４１及び栓４２によって形成される。  
管４１は、押出成形された可塑性材料であり、例えば１．６又は２．５ｍｍの内径と、約１３３ｍｍの長さを有する。  
栓４２は、焼結された自己密閉性の微孔質材料の一体型の中実の円柱である。
【００５６】
管４１に差し込む前の栓４２の直径は、この管の内径よりもわずかに大きく、栓４２は管１１の中にぴったりと嵌る。これにより生ずる軽い圧縮により、栓４２と管４１の内壁との間によい密閉性が与えられる。ここで、差し込む前の栓４２の直径は１．８ｍｍであるのに対して、管４１の内径は１．６０ｍｍである。
【００５７】
栓４２の長さは、２乃至５ｍｍであり、ここでは３ｍｍである。  
ストロー４０は、通常通りに用いられる。
【００５８】
図１に示す最初の状態では、栓４２は管４１の端４４の近くに配置されている。  
充填された状態では、ストロー４０内に保存されるべきある量の液体物質は、栓４２と、栓４２から最も離れた管４１の端４５との間に置かれる。  
ストロー４０を充填するために、端４４は真空源と連通して配置され、一方で端４５はストローに導入されるべき物質が入った容器と連通して配置される。
【００５９】
最初に栓４２と端４５との間に入っている空気は栓４２を通して吸引され、一方で物質は管の中を栓４２に到達するまで、すなわち管４１の端４５に向いた端４６、即ち図１において右側の栓４２の端に到達するまで進む。
【００６０】
次に、栓４２は、物質と接触すると、栓４２のうち少なくとも端４６の近くの部分が濡れた状態となるため、物質の進行を止める。  
管は、末端４４及び４５のうちの一方又は双方の近くで溶接されてもよく、冷蔵される。
【００６１】
ストローを空にするために、おそらくは溶接した端部を切り落とし、融解した後、管４１の中に小さい棒４８(図２)が挿入され、栓４２の端４７（端４４に向いた端）を押すようになる。
【００６２】
図２に示すように、これにより、端４５へ向かって、又は溶接した部分を切り落とした後の対応する端へ向かって、栓４２をピストンのように摺動させることが可能となり、ストローに入れられたある量の物質４９が排出される。
【００６３】
ここで、図３に示すストロー１４０について説明する。ストロー４０についての参照符号と同じ参照符号に１００を加えたものが用いられている。
【００６４】
ストロー１４０は、管４１と同一である管１４１と、長さが長いことを除き、すなわちここでは長さが３ｍｍではなく７ｍｍであることを除き、栓４２と同じである栓１４２とを含む。
【００６５】
このように長さがより長いことは、いくつかの自己密閉性の材料においては、栓と管の間によりよい密閉性を与えるのに有用である。
【００６６】
図４に示す栓２４２は、３つの部分があり、中央部分２４３が横部分２４４及び２４５よりもわずかに大きい直径を有することにより、横部分２４４と中央部分２４３の間に肩部２４６があり、横部分２４５と中央部分２４３の間に肩部２４７があることを除き、栓１４２と同じである。
【００６７】
栓２４２が中央部分２４３の外面によって管４１又は管１４１といった管と接触するよう、中央部分２４３の直径は、栓４２又は栓１４２の直径と同じである。
【００６８】
多くの他の変形例が可能であり、本発明は例示され開示された実施例に限られるものではないことが思い出されるべきである。
【図１】
2012512689.tif 000003
【図２】
2012512689.tif 000004
【図３】
2012512689.tif 000005
【図４】
2012512689.tif 000006
【国際調査報告】
2012512689.tif 000007
2012512689.tif 000008