ホモジナイザ
【課題】 従来よりも短時間で、容器内の試料、試料及び液体又は液体を均一にすることが可能となるホモジナイザを提供する。
【解決手段】 試料、試料及び液体又は液体を収容する容器１０と、容器１０の内部に配置された円筒状の外刃２０と、外刃２０の内側に配置され、回転する内刃３０と、内刃３０を回転させる回転駆動体５０とを備え、外刃２０と内刃３０が回転駆動体５０よりも上方に位置するホモジナイザ１により課題を解決した。
【解決手段】 試料、試料及び液体又は液体を収容する容器１０と、容器１０の内部に配置された円筒状の外刃２０と、外刃２０の内側に配置され、回転する内刃３０と、内刃３０を回転させる回転駆動体５０とを備え、外刃２０と内刃３０が回転駆動体５０よりも上方に位置するホモジナイザ１により課題を解決した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料や固形試料などの試料中に存在する成分を抽出可能に粉砕し、食品、薬品等の液体を攪拌するために用いるホモジナイザに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
試料に含まれる固形成分を抽出可能に粉砕するホモジナイザには、固定刃（外刃）と固定刃の内部空間に配置された高速回転する回転刃（内刃）による相互作用を利用してホモジナイズ処理を行うローター／ステーター式ホモジナイザ、加圧した試料を隙間から噴出させる際に生じる剪断力を利用してホモジナイズ処理を行う高圧ホモジナイザ、超音波の振盪攪拌力を利用してホモジナイズ処理を行う超音波ホモジナイザ、攪拌したビーズの衝撃と摺り作用を利用してホモジナイズ処理を行うビーズ式ホモジナイザなど、色々な形式がある。
【０００３】
ローター／ステーター式ホモジナイザは、高速回転する内刃の外側に配置された外刃が固定されて回転しないため、容器に内刃が衝突する心配がなく、小さな容器であっても容易にホモジナイズでき、どのような容器であっても安心して使えるという特徴がある。
【０００４】
ローター／ステーター式ホモジナイザの内刃を高速回転させると、外刃の内部空間に位置する試料に含まれる固形成分は、内刃の先端部で引っ張られると同時に、外刃の開口先端部に留まるため、引きちぎられ砕かれて小さくなり、さらに、外刃のスリット状の穴を通過する際、外刃のスリット状の穴と内刃の相互作用によってより細かく破砕され、外刃の外側に排出される。
【０００５】
ローター／ステーター式ホモジナイザにおいては、試料の吐き出しと試料の吸い込みが繰り返して行われる。即ち、外刃の内部空間に存在する試料は、高速回転する内刃の遠心力で放射状に移動し、外刃のスリット状の穴から外側に排出される（試料の吐き出し）。試料を吐き出した後の外刃の内部空間には外刃の開口先端部から試料が入り込む（試料の吸い込み）。内刃の回転数を高くすると、試料の吐き出しと試料の吸い込みは勢いを増す。
【０００６】
ローター／ステーター式ホモジナイザは、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されたホモジナイザは、回転動力源と、回転動力源の下方に配置され、筒状の固定刃（外刃）及び回転動力源に連結され、固定刃の内部に回転可能に保持された可動刃（内刃）を備えた、ジェネレータシャフトとを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２７５８０８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
内刃を高速回転させるローター／ステーター式ホモジナイザにおいては、内刃と接続されたジェネレータシャフトの軸部（駆動軸）も高速回転するため、どうしてもジェネレータシャフトの軸部から発熱する。ジェネレータシャフトの軸部の摺動により発生する熱は、小さな容器では非常に大きな問題となる。また、生体試料については、ジェネレータシャフトの軸部の摺動により発生する熱によって、酵素の熱変性により酵素活性が落ちたり、ＲＮＡの熱変性によりＲＮＡの抽出に支障を来したりする。生体物質の熱変性（分解や失活）を恐れるあまり、容器内が不均一であっても仕方なくホモジナイズ処理を終えることも少なくなく、不均一であることが原因で、その後の抽出効率が悪くなる。それ故、容器内の試料及び／又は液体の均質化はできるだけ短時間で行うことが望ましい。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載されたホモジナイザは、回転動力源の下方にジェネレータシャフトが配置されているため、外刃の開口先端部が容器の下方に位置するようになることから、ホモジナイズ処理の対象となる試料及び／又は液体は下方から外刃の内部空間に入り込むことになる。それ故、特許文献１に記載されたホモジナイザを用いてホモジナイズ処理を行うと、試料及び／又は液体は、外刃のスリット状の穴から吐き出された後、容器の壁面にぶつかり、下方のみならず、上方にも流れ、特に小さな容器ではランダムになるが、試料及び／又は液体は、上述したように、下方にある外刃の開口先端部から吸い込まれるため、下方に流れた試料及び／又は液体は容易に外刃の開口先端部から吸い込まれるのに対し、上方に流れた試料及び／又は液体の中には容器の上部に漂う場合もあり、容器の上部に漂って下方に流れないものについては、下方にある外刃の開口先端部から吸い込まれにくく、その結果として、外刃の内部空間に到達しにくくなることから、容器内の試料及び／又は液体の均質化に時間がかかってしまうことになる。
【００１０】
一方、上にモータ、下に外刃と内刃が付いた状態で、容器を逆さまにした場合には、当然のことながら、試料及び／又は液体がこぼれ、操作する人の手やモータを濡らし、大変危険な状態となる。
【００１１】
本発明の目的とするところは、従来よりも短時間で、容器内の試料及び／又は液体を均一にすることが可能となるホモジナイザを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、前記課題を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、固定される円筒状の外刃と高速回転する内刃が、内刃を回転させる回転駆動体よりも上方に位置するホモジナイザにより上記目的を達成することを見出した。
【００１３】
即ち、本発明のホモジナイザは、試料、試料及び液体又は液体を収容する容器と、該容器の内部に配置された円筒状の外刃と、該外刃の内側に配置され、回転する内刃と、該内刃を回転させる回転駆動体とを備えたホモジナイザであって、前記ホモジナイザは、前記外刃と前記内刃が前記回転駆動体よりも上方に位置することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の好適形態としては、前記外刃は、上端又は上端付近から長手方向に伸びた直線状のスリット貫通穴を有し、かつ該スリット貫通穴の下方端を前記容器の底面と略面一となるように配置したものであり、前記固定手段は、前記外刃の上端近傍と嵌合する一個の第一の穴と該第一の穴より小さい複数個の第二の穴とを備えた、固定板であり、前記ホモジナイザは、さらに、前記容器を外側から冷却する冷却手段を備えたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のホモジナイザは、従来よりも短時間で、ホモジナイズ処理を行い、容器内の試料及び／又は液体を均一にすることが可能となる。その結果、生物試料については、本発明のホモジナイザを使用することにより、熱変性の心配をすることなくホモジナイズ処理を行うことが可能となるため、その後の抽出効率も向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のホモジナイザの一実施態様の概略を示す図である。
【図２】本発明のホモジナイザの他の一実施態様の概略を示す図である。
【図３】（ａ）本発明のホモジナイザに用いる外刃の一例を示す斜視図であり、（ｂ）本発明のホモジナイザに用いる外刃の他の一例を示す斜視図である。
【図４】（ａ）本発明のホモジナイザに用いる内刃の一例を示す斜視図であり、（ｂ）本発明のホモジナイザに用いる内刃の他の一例を示す斜視図である。
【図５】（ａ）本発明のホモジナイザに用いる台座の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）本発明のホモジナイザに用いる台座の他の一例を示す縦断面図である。
【図６】本発明のホモジナイザにおいて固定手段を設置しなかった場合における容器内の循環流の一例を示す概念図である。
【図７】（ａ）本発明のホモジナイザに用いる固定板の一例を示す平面図であり、（ｂ）本発明のホモジナイザに用いる固定板の他の一例を示す平面図であり、（ｃ）本発明のホモジナイザに用いる固定板のその他の一例を示す平面図であり、（ｄ）本発明のホモジナイザに用いる固定板のその他の一例を示す平面図である。
【図８】（ａ）本発明のホモジナイザに用いる固定板の一例を示す斜視図であり、（ｂ）本発明のホモジナイザに用いる固定板の他の一例を示す斜視図である。
【図９】本発明のホモジナイザにおいて固定手段を設置した場合における容器内の循環流の一例を示す概念図である。
【図１０】本発明のホモジナイザに用いる冷却手段の他の一例の断面を含む分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。ホモジナイザ１は、容器１０と、外刃２０と、内刃３０と、台座４０と、回転駆動体５０と、固定手段６０と、冷却手段７０とを備える（図１，図２）。
【００１８】
容器１０は試料及び／又は液体を収容する。容器１０の形状は筒状体であれば特に限定されない。容器１０の幅方向断面の形状は、円形（図１，図２）、楕円形、三角形、四角形、六角形、八角形のいずれの形状であってもよい。
【００１９】
容器１０の容積は、生体試料の場合、例えば、０．５〜１０ミリリットルが適切であるが、試料及び／又は液体の種類や処理量に応じて適宜変更してもよい。容器１０の内径は外刃２０の外径より数ミリ程度大きい場合であっても差し支えない。
【００２０】
容器１０の上端は、図１及び図２のように解放してもよく、解放せずに密閉状態にしてもよい（不図示）。容器１０の上端を解放する場合には、容器１０の上端部には、容器１０の開口１２を密閉する蓋８０の内側に設けられた第１の雌ねじ部８１と螺合する第１の雄ねじ部１１を設け、容器１０と蓋８０を着脱可能にするのが望ましい。容器１０の上端を解放しない場合には、容器の内部に試料及び／又は液体を挿入することが可能となる機構や構造体を設置する。
【００２１】
容器１０の内部壁面には、長手方向に伸び、後述する固定板６０ａの外周に設置した係止穴６３と係合する係合突起１３が設けられ、固定板６０ａが所定の位置に固定される。
【００２２】
容器１０の底部には、外刃２０を埋め込むための貫通穴１５が設けられる。
【００２３】
容器１０の下端部には、後述する台座４０に設置した第２の雄ねじ部４４に螺合する第２の雌ねじ部１４が設けられ、台座４０に容器１０を強固に固定する一方で、外刃２０を交換するときなどには、容器１０と台座４０を分離できるようになっている。
【００２４】
容器１０の素材としては、ホモジナイズ処理する対象となる生体試料が感染の可能性があり、一回限りで使い捨てなければならない場合には、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリル、ポリカーボネートなどの樹脂が好ましく、再利用という点を考慮すると、樹脂以外のガラスであってもよい。
【００２５】
なお、容器は、後述する固定板を下端又は中途に設置した上部容器と、後述する外刃及び台座と一体化させた下部容器の二部構成にしてもよい（不図示）。容器を二部構成にすることにより、容器の製造が容易になり、容器の取扱いもしやすくなる。容器を二部構成にする場合には、例えば、上部容器に、外刃を押え付けるＯ−リングと、下部容器の雄ねじ部と係合する雌ねじ部とを設け、下部容器に、上部容器の雌ねじ部と係合する雄ねじ部と、上部容器に設置したＯ−リングを押す突起部と、外刃を固定する留め具（ストッパー）とを設ける。
【００２６】
容器１０に収納された試料及び／又は液体は、外刃２０と内刃３０の相互作用によりホモジナイズ処理される。
【００２７】
外刃２０は円筒状に形成される（図３（ａ），同（ｂ））。外刃２０の側面には、上端付近から長手方向に伸びた直線状のスリット貫通穴２１が複数個配置され、上端（開口端）から長手方向に向かって窪んだ溝部２２が複数個配置される（図３（ａ））。ここで、図３（ｂ）のように、スリット貫通穴２１と溝部２２は、分離させずに連続させて、上端から長手方向に伸びた直線状のスリット貫通穴２３を形成させてもよい。外刃２０の上端面２５は、水平面２５ａだけでもよく、水平面２５ａの他、水平面２５ａに対して緩やかに傾斜させた傾斜面２５ｂを形成させてもよい（図３（ａ），同（ｂ））。
【００２８】
外刃２０のスリット貫通穴２１，２３の下方端２６は、容器１０の底面１６と略面一になるように配置するのが好ましい。これにより、外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から容器１０の壁面付近９２に移動して、容器１０の壁面に沿って外刃２０の開口端２９の高さまで上昇し、外刃２０の開口端２９に至るまでの矢示９３の循環流（図６及び図９参照）がより効率よく発生する。
【００２９】
外刃２０は、図５（ｂ）のように、台座４０と一体化させてもよく（台座一体形式）、図５（ａ）のように、容器１０と台座４０の双方と分離させてもよく（分離形式）、容器１０と一体化させてもよい（容器一体形式）。台座一体形式は、使い捨てに適しており、他の形式に比べ、外刃２０の使用後の処理をしなくてもよくなるため、ホモジナイザのメンテナンスが楽になり、それに加え、台座４０と外刃２０を結合させる作業も必要なくなるため、ホモジナイザの組立や分解が簡単になるという利点がある。また、分離形式は、外刃２０の交換・洗浄等が容易になるという利点がある。
【００３０】
外刃２０の素材としては、硬くて強度のあるものであれば特に限定されず、金属、セラミック、エンジニアプラスチックなどが挙げられる。外刃２０と台座４０を一体化する場合には、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのエンジニアプラスチックが適切である。これにより、破砕力の向上、ユーザーコストの削減、循環型社会へ対応させ、環境を配慮した利用が可能である。
【００３１】
外刃２０の下端方向の内部には上部軸受け２７が設置される。上部軸受け２７は外刃２０と一体成型してもよく、一体成形しなくてもよい。外刃２０を台座４０と一体化する場合、上部軸受け２７には摺動性が必要となる。
【００３２】
内刃３０の形状としては、例えば、上方部３１を矩形とし、下方部３２を円筒形にしたものが挙げられる（図４（ａ），同（ｂ））が、特に限定されず、公知の形状を用いることができる。また、内刃３０の上方部分には、凹部３３を設けてもよく（図４（ａ））、突起３４，３４としてもよい（図４（ｂ））。
【００３３】
内刃３０は、接続された駆動軸５１を介して与えられた回転駆動体５０の動力により、１分間に１０００回転〜３００００回転する。内刃３０は、駆動軸５１の一端とジョイント５２を介して結合させてもよく、加工した駆動軸５１の一端に成形して駆動軸５１と一体化させてもよい。駆動軸５１の他端はジョイント５２を介して回転駆動体５０と結合される。
【００３４】
内刃３０は、接続された駆動軸５１を外刃２０の下端方向の内部に配置した上部軸受け２７に貫通させることにより、外刃２０の内部空間２８に配置される。
【００３５】
台座４０は容器１０を強固に固定して安定させる。台座４０を設けて容器１０と分離させることにより、外刃２０の強度が増加する。台座４０には、容器１０の下端部に設置された第２の雌ねじ部１４と螺合する第２の雄ねじ部４４が設けられ、台座４０に容器１０を強固に固定する一方で、外刃２０を交換するときなどには、容器１０と台座４０を分離できるようになっている。
【００３６】
台座４０は、図５（ａ）のように、外刃２０と分離させてもよく、図５（ｂ）のように、外刃２０と一体化させてもよい。台座４０と外刃２０を分離させた場合には、外刃２０を押圧する弾性体（例えば、Ｏ−リング４１）と、軸シール４２と、外刃２０を埋め込むための貫通穴４５とが設けられる。容器１０の下端１６で押圧された弾性体（Ｏ−リング４１）は、内側に拡がって外刃２０を締め付けると同時に、台座４０と容器１０の隙間がなくなるため、試料及び／又は液体が外刃２０の外周部分から漏れなくなる。台座４０と外刃２０を一体化させた場合には、弾性体（例えば、Ｏ−リング４１）と、軸シール４２と、下部軸受け４３が設けられる。容器１０の下端１７で弾性体（Ｏ−リング４１）が押圧され、台座４０と容器１０の隙間がなくなるため、試料及び／又は液体が台座４０の外周部分から漏れなくなる。
【００３７】
回転駆動体５０は、内刃３０を高速回転させる。回転駆動体５０としては、例として、モータが挙げられるが、内刃３０に高速回転させる動力を与えるものであれば特に限定されず、公知の技術を使用することができる。回転駆動体５０は、例えば、収納ケース５３に収納される。
【００３８】
容器１０に試料及び／又は液体を入れ、回転駆動体５０を起動すると、内刃３０が高速回転し、試料に含まれる固形成分が外刃２０の開口端２９から外刃２０の内側に吸い込まれ（吸込）、外刃２０の開口端付近において内刃３０と外刃２０の相互作用で粉砕され、小さくなった固形成分は外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から外刃２０の外側に排出する際に高速回転する内刃３０によって更に細かく砕かれ、外刃２０の外側に排出される（排出）。外刃２０の外側に排出された固形成分は流れに沿って容器の上方に移動して、再び外刃２０の開口端付近に到達し、外刃２０の開口端２９から外刃２０の内側に吸い込まれる（吸込）。それ故、本発明のホモジナイザは、上述した吸込と排出の繰り返しにより、容器１０の内部では、ランダムな流れにならないことは勿論のこと、上下に二分する流れもなくなり、外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から外刃２０の開口端２９に至るまでの矢示９３の循環流が発生する（図６参照）ことに加え、容器１０の上部に漂う固形成分についても効率よく外刃２０の開口端２９に集めることができるため、従来のホモジナイザと比べ、短時間で均質な破砕が可能となる。
【００３９】
固定手段６０は、所望により設置する。固定手段６０は外刃２０の上端近傍２４を固定する。高速回転する内刃３０の勢いによって吸い込まれた硬い固形成分や筋のある固形成分などは、外刃２０と内刃３０の間隙に入り込み、外刃２０に対して引っ張る力、外側に押し拡げる力などを及ぼすが、固定手段６０を設置することにより、外刃２０は外側から固定手段６０に押え込まれるため、外刃２０の上端部分の広がり、曲がり及び折れがなくなり、外刃２０の破砕性能を担保する。
【００４０】
固定手段６０は、外刃２０の上端近傍２４と嵌合する一個の第一の穴６１と第一の穴より小さい複数個の第二の穴６２とを備えた固定板６０ａであるのが好ましい。固定板６０ａを設置することにより、大きな固形成分９１が外刃２０の下端側面に沈むことなく、外刃２０の上端、即ち開口端２９に吸い込まれるため、容器１０内の試料及び／又は液体を均一化する時間がより短縮され、加温による生体試料成分の変質も効果的に抑制することができるからである。
【００４１】
第一の穴６１は固定板６０ａの縮径した中央部に設けられる。第一の穴６１は、外刃２０の上端近傍２４（例えば、上端から１ミリ程度下方）と嵌合して、外刃２０の上端近傍２４を固定する。第一の穴６１の外周６１ａには、係合突起６１ｂが配置され、外刃２０の上端近傍２４の溝部２２又はスリット貫通穴２３と嵌合して、外刃２０の上端近傍２４を外側から固定する。
【００４２】
第二の穴６２は、固定板６０ａに複数設けられる。第二の穴６２により、大きな固形成分９１が容器１０の下方に沈むことなく、破砕された小さな固形成分も容器１０の上側にある外刃２０の開口端２９に吸い込まれるため、容器１０内の試料及び／又は液体を均一化する時間がさらに短縮されるからである。第二の穴６２の形は、外刃２０と内刃３０の相互作用で破砕された小さな固形成分は固定板６０ａで区切られた容器１０の下側から上側に移動することができるが、大きな固形成分９１は固定板６０ａで区切られた容器１０の上側から下側に移動することができなければ、特に限定されず、半円穴６２ａ（図７（ａ））、スリット穴６２ｂ（図７（ｂ））、三角穴６２ｃ（図７（ｃ））、丸穴６２ｄ（図７（ｄ））、楕円などが挙げられる。第二の穴６２の位置は、外刃２０と内刃３０の相互作用で破砕された小さな固形成分は固定板６０ａで区切られた容器１０の下側から上側に移動することができるが、大きな固形成分９１は固定板６０ａで区切られた容器１０の上側から下側に移動することができなければ、特に限定されず、固定板６０ａの外周に、外刃２０のスリット貫通穴２１，２３に対応させた穴であってもよい。なお、第二の穴６２の少なくとも一つの内径は、外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から排出された固形成分が通過するために、外刃２０のスリット貫通穴２１，２３のスリット幅より大きくする必要がある。
【００４３】
固定板６０ａの形状は、上が拡開し下が縮径した漏斗状に形成するのが好ましい（図１，図２，図８（ａ），同（ｂ））。容器１０に試料及び／又は液体を投入すると、試料中の粉砕対象となる大きい固形成分９１は、固定板６０ａの上側に落ちるが、固定板６０ａの上側は漏斗状に傾斜しているため、内刃３０の高速回転による外刃２０の内部空間２８からの吸引力と相俟って、非常に簡単に外刃２０の開口端２９に集まるからである（図９参照）。なお、固定板６０ａの側面は、図８（ａ）のように、上方に伸ばしてもよく、図８（ｂ）のように、上方に伸ばさなくてもよい。
【００４４】
固定板６０ａを容器１０の所定の位置に配置するため、固定板６０ａの外周には容器１０の内部壁面に設置された係合突起１３と嵌合する係止穴６３を設ける。
【００４５】
容器１０の所定の位置に、一個の第一の穴６１と複数個の第二の穴６２，６２，６２．．．とを備え、漏斗状に形成された固定板６０ａを設置した後、容器１０に試料及び／又は液体を投入すると、粉砕対象となる大きい固形成分９１は、固定板６０ａで仕切られた容器１０の下側には落ちずに、固定板６０ａの上側に落ちる。そして、内刃３０を高速回転させると、大きい固形成分９１は、外刃２０の開口端２９に集まった後、液体と共に内刃３０の方に引かれ、砕かれて小さくなり、外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から排出される。小さくなって外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から排出された固形成分は、容器１０の壁面付近９２を通り、固定板６０ａの外周近くにある第二の穴６２から固定板６０ａで区切られた容器１０の上側に移動し、再び容器１０の上側であり、かつ幅方向中央部に設置された外刃２０の開口端２９へ引き寄せられる。即ち、容器１０に固定板６０ａを設置すると、大きい固形成分９１は外刃２０の開口端２９がある容器１０の上側で止められる一方で、小さくなって外刃１０のスリット貫通穴２１，２３から排出された固形成分は容器１０の下側から上側まで移動するため、粉砕する必要がある固形成分をより効率的に外刃２０の開口端２９に集めることが可能になる。また、容器１０内の全体としては、外刃２０の開口端２９から吸い込まれた後、容器１０の下側に配置された外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から排出され、容器１０の壁面付近９２まで移動した後、容器１０の壁面に沿って外刃２０の開口端２９の高さまで上昇し、再び外刃２０の開口端２９に流れ込むという、液体の混合や破砕しながら分散均質化する作業において大変効果的な循環流が起こる（図９参照）。
【００４６】
冷却手段７０は所望により設置する。冷却手段７０は容器１０の外側から容器１０を冷却する。冷却手段７０を設置することにより、生体試料をできるだけ変質させずにホモジナイズ処理をすることができるため、その後の抽出効率がより向上する。
【００４７】
冷却手段７０の冷却性能は、生体試料をホモジナイズ処理する場合には、生体試料の破砕時間がほぼ６０秒以内で、長くても１２０秒にならないため、例えば、１２０秒の間、容器１０の内部を４℃〜６℃に保つことができる程度でよい。
【００４８】
冷却手段７０としては、例えば、回転駆動体５０を収納した収納ケース５３の上面の左右に柱７１，７１を置き、柱７１に開閉移動が可能である扉７２を取り付け、左右の扉に、容器１０の外側を包み込むための保冷剤７３を取り付けた冷却ホルダ（図１）、容器１０の外径とほぼ同じ径の貫通路７４を設け、貫通路７４の外側に平板型の保冷剤７６を折り曲げた状態で収納可能な突設部７５を設置し、容器１０の外側を包み込むように矢示７７の方法へ差し込む（図１０参照）冷却ホルダ（図２）を挙げることができるが、容器１０の外側から容器１０を冷却することができれば、特に限定されず、公知の技術を使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、例えば、診断を含む人・動物棟の組織の臨床検査分野、食品検査分野、医薬品検査分野、少量試料の分散を主とする環境検査分野、稀少試料の乳化などに有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１ ホモジナイザ
１０ 容器
１１ 第１の雄ねじ部
１２ 開口
１３ 係合突起
１４ 第２の雌ねじ部
１５ 貫通穴
１６ 底面
１７ 下端
２０ 外刃
２１，２３ スリット貫通穴
２２ 溝部
２４ 上端近傍
２５ 上端面
２５ａ 水平面
２５ｂ 傾斜面
２６ 下方端
２７ 上部軸受け
２８ 内部空間
２９ 開口端
３０ 内刃
３１ 上方部
３２ 下方部
３３ 凹部
３４ 突起
４０ 台座
４１ Ｏ−リング
４２ 軸シール
４３ 下部軸受け
４４ 第２の雄ねじ部
４５ 貫通穴
５０ 回転駆動体
５１ 駆動軸
５２ ジョイント
５３ 収納ケース
６０ 固定手段
６０ａ 固定板
６１ 第１の穴
６１ａ 外周
６１ｂ 係合突起
６２ 第２の穴
６２ａ 半円穴
６２ｂ スリット穴
６２ｃ 三角穴
６２ｄ 丸穴
６３ 係止穴
７０ 冷却手段
７１ 柱
７２ 扉
７３，７６ 保冷剤
７４ 貫通路
７５ 突設部
８０ 蓋
８１ 第１の雌ねじ部
９１ 大きな固形成分
９２ 壁面付近
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料や固形試料などの試料中に存在する成分を抽出可能に粉砕し、食品、薬品等の液体を攪拌するために用いるホモジナイザに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
試料に含まれる固形成分を抽出可能に粉砕するホモジナイザには、固定刃（外刃）と固定刃の内部空間に配置された高速回転する回転刃（内刃）による相互作用を利用してホモジナイズ処理を行うローター／ステーター式ホモジナイザ、加圧した試料を隙間から噴出させる際に生じる剪断力を利用してホモジナイズ処理を行う高圧ホモジナイザ、超音波の振盪攪拌力を利用してホモジナイズ処理を行う超音波ホモジナイザ、攪拌したビーズの衝撃と摺り作用を利用してホモジナイズ処理を行うビーズ式ホモジナイザなど、色々な形式がある。
【０００３】
ローター／ステーター式ホモジナイザは、高速回転する内刃の外側に配置された外刃が固定されて回転しないため、容器に内刃が衝突する心配がなく、小さな容器であっても容易にホモジナイズでき、どのような容器であっても安心して使えるという特徴がある。
【０００４】
ローター／ステーター式ホモジナイザの内刃を高速回転させると、外刃の内部空間に位置する試料に含まれる固形成分は、内刃の先端部で引っ張られると同時に、外刃の開口先端部に留まるため、引きちぎられ砕かれて小さくなり、さらに、外刃のスリット状の穴を通過する際、外刃のスリット状の穴と内刃の相互作用によってより細かく破砕され、外刃の外側に排出される。
【０００５】
ローター／ステーター式ホモジナイザにおいては、試料の吐き出しと試料の吸い込みが繰り返して行われる。即ち、外刃の内部空間に存在する試料は、高速回転する内刃の遠心力で放射状に移動し、外刃のスリット状の穴から外側に排出される（試料の吐き出し）。試料を吐き出した後の外刃の内部空間には外刃の開口先端部から試料が入り込む（試料の吸い込み）。内刃の回転数を高くすると、試料の吐き出しと試料の吸い込みは勢いを増す。
【０００６】
ローター／ステーター式ホモジナイザは、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されたホモジナイザは、回転動力源と、回転動力源の下方に配置され、筒状の固定刃（外刃）及び回転動力源に連結され、固定刃の内部に回転可能に保持された可動刃（内刃）を備えた、ジェネレータシャフトとを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２７５８０８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
内刃を高速回転させるローター／ステーター式ホモジナイザにおいては、内刃と接続されたジェネレータシャフトの軸部（駆動軸）も高速回転するため、どうしてもジェネレータシャフトの軸部から発熱する。ジェネレータシャフトの軸部の摺動により発生する熱は、小さな容器では非常に大きな問題となる。また、生体試料については、ジェネレータシャフトの軸部の摺動により発生する熱によって、酵素の熱変性により酵素活性が落ちたり、ＲＮＡの熱変性によりＲＮＡの抽出に支障を来したりする。生体物質の熱変性（分解や失活）を恐れるあまり、容器内が不均一であっても仕方なくホモジナイズ処理を終えることも少なくなく、不均一であることが原因で、その後の抽出効率が悪くなる。それ故、容器内の試料及び／又は液体の均質化はできるだけ短時間で行うことが望ましい。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載されたホモジナイザは、回転動力源の下方にジェネレータシャフトが配置されているため、外刃の開口先端部が容器の下方に位置するようになることから、ホモジナイズ処理の対象となる試料及び／又は液体は下方から外刃の内部空間に入り込むことになる。それ故、特許文献１に記載されたホモジナイザを用いてホモジナイズ処理を行うと、試料及び／又は液体は、外刃のスリット状の穴から吐き出された後、容器の壁面にぶつかり、下方のみならず、上方にも流れ、特に小さな容器ではランダムになるが、試料及び／又は液体は、上述したように、下方にある外刃の開口先端部から吸い込まれるため、下方に流れた試料及び／又は液体は容易に外刃の開口先端部から吸い込まれるのに対し、上方に流れた試料及び／又は液体の中には容器の上部に漂う場合もあり、容器の上部に漂って下方に流れないものについては、下方にある外刃の開口先端部から吸い込まれにくく、その結果として、外刃の内部空間に到達しにくくなることから、容器内の試料及び／又は液体の均質化に時間がかかってしまうことになる。
【００１０】
一方、上にモータ、下に外刃と内刃が付いた状態で、容器を逆さまにした場合には、当然のことながら、試料及び／又は液体がこぼれ、操作する人の手やモータを濡らし、大変危険な状態となる。
【００１１】
本発明の目的とするところは、従来よりも短時間で、容器内の試料及び／又は液体を均一にすることが可能となるホモジナイザを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、前記課題を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、固定される円筒状の外刃と高速回転する内刃が、内刃を回転させる回転駆動体よりも上方に位置するホモジナイザにより上記目的を達成することを見出した。
【００１３】
即ち、本発明のホモジナイザは、試料、試料及び液体又は液体を収容する容器と、該容器の内部に配置された円筒状の外刃と、該外刃の内側に配置され、回転する内刃と、該内刃を回転させる回転駆動体とを備えたホモジナイザであって、前記ホモジナイザは、前記外刃と前記内刃が前記回転駆動体よりも上方に位置することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の好適形態としては、前記外刃は、上端又は上端付近から長手方向に伸びた直線状のスリット貫通穴を有し、かつ該スリット貫通穴の下方端を前記容器の底面と略面一となるように配置したものであり、前記固定手段は、前記外刃の上端近傍と嵌合する一個の第一の穴と該第一の穴より小さい複数個の第二の穴とを備えた、固定板であり、前記ホモジナイザは、さらに、前記容器を外側から冷却する冷却手段を備えたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のホモジナイザは、従来よりも短時間で、ホモジナイズ処理を行い、容器内の試料及び／又は液体を均一にすることが可能となる。その結果、生物試料については、本発明のホモジナイザを使用することにより、熱変性の心配をすることなくホモジナイズ処理を行うことが可能となるため、その後の抽出効率も向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のホモジナイザの一実施態様の概略を示す図である。
【図２】本発明のホモジナイザの他の一実施態様の概略を示す図である。
【図３】（ａ）本発明のホモジナイザに用いる外刃の一例を示す斜視図であり、（ｂ）本発明のホモジナイザに用いる外刃の他の一例を示す斜視図である。
【図４】（ａ）本発明のホモジナイザに用いる内刃の一例を示す斜視図であり、（ｂ）本発明のホモジナイザに用いる内刃の他の一例を示す斜視図である。
【図５】（ａ）本発明のホモジナイザに用いる台座の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）本発明のホモジナイザに用いる台座の他の一例を示す縦断面図である。
【図６】本発明のホモジナイザにおいて固定手段を設置しなかった場合における容器内の循環流の一例を示す概念図である。
【図７】（ａ）本発明のホモジナイザに用いる固定板の一例を示す平面図であり、（ｂ）本発明のホモジナイザに用いる固定板の他の一例を示す平面図であり、（ｃ）本発明のホモジナイザに用いる固定板のその他の一例を示す平面図であり、（ｄ）本発明のホモジナイザに用いる固定板のその他の一例を示す平面図である。
【図８】（ａ）本発明のホモジナイザに用いる固定板の一例を示す斜視図であり、（ｂ）本発明のホモジナイザに用いる固定板の他の一例を示す斜視図である。
【図９】本発明のホモジナイザにおいて固定手段を設置した場合における容器内の循環流の一例を示す概念図である。
【図１０】本発明のホモジナイザに用いる冷却手段の他の一例の断面を含む分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。ホモジナイザ１は、容器１０と、外刃２０と、内刃３０と、台座４０と、回転駆動体５０と、固定手段６０と、冷却手段７０とを備える（図１，図２）。
【００１８】
容器１０は試料及び／又は液体を収容する。容器１０の形状は筒状体であれば特に限定されない。容器１０の幅方向断面の形状は、円形（図１，図２）、楕円形、三角形、四角形、六角形、八角形のいずれの形状であってもよい。
【００１９】
容器１０の容積は、生体試料の場合、例えば、０．５〜１０ミリリットルが適切であるが、試料及び／又は液体の種類や処理量に応じて適宜変更してもよい。容器１０の内径は外刃２０の外径より数ミリ程度大きい場合であっても差し支えない。
【００２０】
容器１０の上端は、図１及び図２のように解放してもよく、解放せずに密閉状態にしてもよい（不図示）。容器１０の上端を解放する場合には、容器１０の上端部には、容器１０の開口１２を密閉する蓋８０の内側に設けられた第１の雌ねじ部８１と螺合する第１の雄ねじ部１１を設け、容器１０と蓋８０を着脱可能にするのが望ましい。容器１０の上端を解放しない場合には、容器の内部に試料及び／又は液体を挿入することが可能となる機構や構造体を設置する。
【００２１】
容器１０の内部壁面には、長手方向に伸び、後述する固定板６０ａの外周に設置した係止穴６３と係合する係合突起１３が設けられ、固定板６０ａが所定の位置に固定される。
【００２２】
容器１０の底部には、外刃２０を埋め込むための貫通穴１５が設けられる。
【００２３】
容器１０の下端部には、後述する台座４０に設置した第２の雄ねじ部４４に螺合する第２の雌ねじ部１４が設けられ、台座４０に容器１０を強固に固定する一方で、外刃２０を交換するときなどには、容器１０と台座４０を分離できるようになっている。
【００２４】
容器１０の素材としては、ホモジナイズ処理する対象となる生体試料が感染の可能性があり、一回限りで使い捨てなければならない場合には、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリル、ポリカーボネートなどの樹脂が好ましく、再利用という点を考慮すると、樹脂以外のガラスであってもよい。
【００２５】
なお、容器は、後述する固定板を下端又は中途に設置した上部容器と、後述する外刃及び台座と一体化させた下部容器の二部構成にしてもよい（不図示）。容器を二部構成にすることにより、容器の製造が容易になり、容器の取扱いもしやすくなる。容器を二部構成にする場合には、例えば、上部容器に、外刃を押え付けるＯ−リングと、下部容器の雄ねじ部と係合する雌ねじ部とを設け、下部容器に、上部容器の雌ねじ部と係合する雄ねじ部と、上部容器に設置したＯ−リングを押す突起部と、外刃を固定する留め具（ストッパー）とを設ける。
【００２６】
容器１０に収納された試料及び／又は液体は、外刃２０と内刃３０の相互作用によりホモジナイズ処理される。
【００２７】
外刃２０は円筒状に形成される（図３（ａ），同（ｂ））。外刃２０の側面には、上端付近から長手方向に伸びた直線状のスリット貫通穴２１が複数個配置され、上端（開口端）から長手方向に向かって窪んだ溝部２２が複数個配置される（図３（ａ））。ここで、図３（ｂ）のように、スリット貫通穴２１と溝部２２は、分離させずに連続させて、上端から長手方向に伸びた直線状のスリット貫通穴２３を形成させてもよい。外刃２０の上端面２５は、水平面２５ａだけでもよく、水平面２５ａの他、水平面２５ａに対して緩やかに傾斜させた傾斜面２５ｂを形成させてもよい（図３（ａ），同（ｂ））。
【００２８】
外刃２０のスリット貫通穴２１，２３の下方端２６は、容器１０の底面１６と略面一になるように配置するのが好ましい。これにより、外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から容器１０の壁面付近９２に移動して、容器１０の壁面に沿って外刃２０の開口端２９の高さまで上昇し、外刃２０の開口端２９に至るまでの矢示９３の循環流（図６及び図９参照）がより効率よく発生する。
【００２９】
外刃２０は、図５（ｂ）のように、台座４０と一体化させてもよく（台座一体形式）、図５（ａ）のように、容器１０と台座４０の双方と分離させてもよく（分離形式）、容器１０と一体化させてもよい（容器一体形式）。台座一体形式は、使い捨てに適しており、他の形式に比べ、外刃２０の使用後の処理をしなくてもよくなるため、ホモジナイザのメンテナンスが楽になり、それに加え、台座４０と外刃２０を結合させる作業も必要なくなるため、ホモジナイザの組立や分解が簡単になるという利点がある。また、分離形式は、外刃２０の交換・洗浄等が容易になるという利点がある。
【００３０】
外刃２０の素材としては、硬くて強度のあるものであれば特に限定されず、金属、セラミック、エンジニアプラスチックなどが挙げられる。外刃２０と台座４０を一体化する場合には、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのエンジニアプラスチックが適切である。これにより、破砕力の向上、ユーザーコストの削減、循環型社会へ対応させ、環境を配慮した利用が可能である。
【００３１】
外刃２０の下端方向の内部には上部軸受け２７が設置される。上部軸受け２７は外刃２０と一体成型してもよく、一体成形しなくてもよい。外刃２０を台座４０と一体化する場合、上部軸受け２７には摺動性が必要となる。
【００３２】
内刃３０の形状としては、例えば、上方部３１を矩形とし、下方部３２を円筒形にしたものが挙げられる（図４（ａ），同（ｂ））が、特に限定されず、公知の形状を用いることができる。また、内刃３０の上方部分には、凹部３３を設けてもよく（図４（ａ））、突起３４，３４としてもよい（図４（ｂ））。
【００３３】
内刃３０は、接続された駆動軸５１を介して与えられた回転駆動体５０の動力により、１分間に１０００回転〜３００００回転する。内刃３０は、駆動軸５１の一端とジョイント５２を介して結合させてもよく、加工した駆動軸５１の一端に成形して駆動軸５１と一体化させてもよい。駆動軸５１の他端はジョイント５２を介して回転駆動体５０と結合される。
【００３４】
内刃３０は、接続された駆動軸５１を外刃２０の下端方向の内部に配置した上部軸受け２７に貫通させることにより、外刃２０の内部空間２８に配置される。
【００３５】
台座４０は容器１０を強固に固定して安定させる。台座４０を設けて容器１０と分離させることにより、外刃２０の強度が増加する。台座４０には、容器１０の下端部に設置された第２の雌ねじ部１４と螺合する第２の雄ねじ部４４が設けられ、台座４０に容器１０を強固に固定する一方で、外刃２０を交換するときなどには、容器１０と台座４０を分離できるようになっている。
【００３６】
台座４０は、図５（ａ）のように、外刃２０と分離させてもよく、図５（ｂ）のように、外刃２０と一体化させてもよい。台座４０と外刃２０を分離させた場合には、外刃２０を押圧する弾性体（例えば、Ｏ−リング４１）と、軸シール４２と、外刃２０を埋め込むための貫通穴４５とが設けられる。容器１０の下端１６で押圧された弾性体（Ｏ−リング４１）は、内側に拡がって外刃２０を締め付けると同時に、台座４０と容器１０の隙間がなくなるため、試料及び／又は液体が外刃２０の外周部分から漏れなくなる。台座４０と外刃２０を一体化させた場合には、弾性体（例えば、Ｏ−リング４１）と、軸シール４２と、下部軸受け４３が設けられる。容器１０の下端１７で弾性体（Ｏ−リング４１）が押圧され、台座４０と容器１０の隙間がなくなるため、試料及び／又は液体が台座４０の外周部分から漏れなくなる。
【００３７】
回転駆動体５０は、内刃３０を高速回転させる。回転駆動体５０としては、例として、モータが挙げられるが、内刃３０に高速回転させる動力を与えるものであれば特に限定されず、公知の技術を使用することができる。回転駆動体５０は、例えば、収納ケース５３に収納される。
【００３８】
容器１０に試料及び／又は液体を入れ、回転駆動体５０を起動すると、内刃３０が高速回転し、試料に含まれる固形成分が外刃２０の開口端２９から外刃２０の内側に吸い込まれ（吸込）、外刃２０の開口端付近において内刃３０と外刃２０の相互作用で粉砕され、小さくなった固形成分は外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から外刃２０の外側に排出する際に高速回転する内刃３０によって更に細かく砕かれ、外刃２０の外側に排出される（排出）。外刃２０の外側に排出された固形成分は流れに沿って容器の上方に移動して、再び外刃２０の開口端付近に到達し、外刃２０の開口端２９から外刃２０の内側に吸い込まれる（吸込）。それ故、本発明のホモジナイザは、上述した吸込と排出の繰り返しにより、容器１０の内部では、ランダムな流れにならないことは勿論のこと、上下に二分する流れもなくなり、外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から外刃２０の開口端２９に至るまでの矢示９３の循環流が発生する（図６参照）ことに加え、容器１０の上部に漂う固形成分についても効率よく外刃２０の開口端２９に集めることができるため、従来のホモジナイザと比べ、短時間で均質な破砕が可能となる。
【００３９】
固定手段６０は、所望により設置する。固定手段６０は外刃２０の上端近傍２４を固定する。高速回転する内刃３０の勢いによって吸い込まれた硬い固形成分や筋のある固形成分などは、外刃２０と内刃３０の間隙に入り込み、外刃２０に対して引っ張る力、外側に押し拡げる力などを及ぼすが、固定手段６０を設置することにより、外刃２０は外側から固定手段６０に押え込まれるため、外刃２０の上端部分の広がり、曲がり及び折れがなくなり、外刃２０の破砕性能を担保する。
【００４０】
固定手段６０は、外刃２０の上端近傍２４と嵌合する一個の第一の穴６１と第一の穴より小さい複数個の第二の穴６２とを備えた固定板６０ａであるのが好ましい。固定板６０ａを設置することにより、大きな固形成分９１が外刃２０の下端側面に沈むことなく、外刃２０の上端、即ち開口端２９に吸い込まれるため、容器１０内の試料及び／又は液体を均一化する時間がより短縮され、加温による生体試料成分の変質も効果的に抑制することができるからである。
【００４１】
第一の穴６１は固定板６０ａの縮径した中央部に設けられる。第一の穴６１は、外刃２０の上端近傍２４（例えば、上端から１ミリ程度下方）と嵌合して、外刃２０の上端近傍２４を固定する。第一の穴６１の外周６１ａには、係合突起６１ｂが配置され、外刃２０の上端近傍２４の溝部２２又はスリット貫通穴２３と嵌合して、外刃２０の上端近傍２４を外側から固定する。
【００４２】
第二の穴６２は、固定板６０ａに複数設けられる。第二の穴６２により、大きな固形成分９１が容器１０の下方に沈むことなく、破砕された小さな固形成分も容器１０の上側にある外刃２０の開口端２９に吸い込まれるため、容器１０内の試料及び／又は液体を均一化する時間がさらに短縮されるからである。第二の穴６２の形は、外刃２０と内刃３０の相互作用で破砕された小さな固形成分は固定板６０ａで区切られた容器１０の下側から上側に移動することができるが、大きな固形成分９１は固定板６０ａで区切られた容器１０の上側から下側に移動することができなければ、特に限定されず、半円穴６２ａ（図７（ａ））、スリット穴６２ｂ（図７（ｂ））、三角穴６２ｃ（図７（ｃ））、丸穴６２ｄ（図７（ｄ））、楕円などが挙げられる。第二の穴６２の位置は、外刃２０と内刃３０の相互作用で破砕された小さな固形成分は固定板６０ａで区切られた容器１０の下側から上側に移動することができるが、大きな固形成分９１は固定板６０ａで区切られた容器１０の上側から下側に移動することができなければ、特に限定されず、固定板６０ａの外周に、外刃２０のスリット貫通穴２１，２３に対応させた穴であってもよい。なお、第二の穴６２の少なくとも一つの内径は、外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から排出された固形成分が通過するために、外刃２０のスリット貫通穴２１，２３のスリット幅より大きくする必要がある。
【００４３】
固定板６０ａの形状は、上が拡開し下が縮径した漏斗状に形成するのが好ましい（図１，図２，図８（ａ），同（ｂ））。容器１０に試料及び／又は液体を投入すると、試料中の粉砕対象となる大きい固形成分９１は、固定板６０ａの上側に落ちるが、固定板６０ａの上側は漏斗状に傾斜しているため、内刃３０の高速回転による外刃２０の内部空間２８からの吸引力と相俟って、非常に簡単に外刃２０の開口端２９に集まるからである（図９参照）。なお、固定板６０ａの側面は、図８（ａ）のように、上方に伸ばしてもよく、図８（ｂ）のように、上方に伸ばさなくてもよい。
【００４４】
固定板６０ａを容器１０の所定の位置に配置するため、固定板６０ａの外周には容器１０の内部壁面に設置された係合突起１３と嵌合する係止穴６３を設ける。
【００４５】
容器１０の所定の位置に、一個の第一の穴６１と複数個の第二の穴６２，６２，６２．．．とを備え、漏斗状に形成された固定板６０ａを設置した後、容器１０に試料及び／又は液体を投入すると、粉砕対象となる大きい固形成分９１は、固定板６０ａで仕切られた容器１０の下側には落ちずに、固定板６０ａの上側に落ちる。そして、内刃３０を高速回転させると、大きい固形成分９１は、外刃２０の開口端２９に集まった後、液体と共に内刃３０の方に引かれ、砕かれて小さくなり、外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から排出される。小さくなって外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から排出された固形成分は、容器１０の壁面付近９２を通り、固定板６０ａの外周近くにある第二の穴６２から固定板６０ａで区切られた容器１０の上側に移動し、再び容器１０の上側であり、かつ幅方向中央部に設置された外刃２０の開口端２９へ引き寄せられる。即ち、容器１０に固定板６０ａを設置すると、大きい固形成分９１は外刃２０の開口端２９がある容器１０の上側で止められる一方で、小さくなって外刃１０のスリット貫通穴２１，２３から排出された固形成分は容器１０の下側から上側まで移動するため、粉砕する必要がある固形成分をより効率的に外刃２０の開口端２９に集めることが可能になる。また、容器１０内の全体としては、外刃２０の開口端２９から吸い込まれた後、容器１０の下側に配置された外刃２０のスリット貫通穴２１，２３から排出され、容器１０の壁面付近９２まで移動した後、容器１０の壁面に沿って外刃２０の開口端２９の高さまで上昇し、再び外刃２０の開口端２９に流れ込むという、液体の混合や破砕しながら分散均質化する作業において大変効果的な循環流が起こる（図９参照）。
【００４６】
冷却手段７０は所望により設置する。冷却手段７０は容器１０の外側から容器１０を冷却する。冷却手段７０を設置することにより、生体試料をできるだけ変質させずにホモジナイズ処理をすることができるため、その後の抽出効率がより向上する。
【００４７】
冷却手段７０の冷却性能は、生体試料をホモジナイズ処理する場合には、生体試料の破砕時間がほぼ６０秒以内で、長くても１２０秒にならないため、例えば、１２０秒の間、容器１０の内部を４℃〜６℃に保つことができる程度でよい。
【００４８】
冷却手段７０としては、例えば、回転駆動体５０を収納した収納ケース５３の上面の左右に柱７１，７１を置き、柱７１に開閉移動が可能である扉７２を取り付け、左右の扉に、容器１０の外側を包み込むための保冷剤７３を取り付けた冷却ホルダ（図１）、容器１０の外径とほぼ同じ径の貫通路７４を設け、貫通路７４の外側に平板型の保冷剤７６を折り曲げた状態で収納可能な突設部７５を設置し、容器１０の外側を包み込むように矢示７７の方法へ差し込む（図１０参照）冷却ホルダ（図２）を挙げることができるが、容器１０の外側から容器１０を冷却することができれば、特に限定されず、公知の技術を使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、例えば、診断を含む人・動物棟の組織の臨床検査分野、食品検査分野、医薬品検査分野、少量試料の分散を主とする環境検査分野、稀少試料の乳化などに有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１ ホモジナイザ
１０ 容器
１１ 第１の雄ねじ部
１２ 開口
１３ 係合突起
１４ 第２の雌ねじ部
１５ 貫通穴
１６ 底面
１７ 下端
２０ 外刃
２１，２３ スリット貫通穴
２２ 溝部
２４ 上端近傍
２５ 上端面
２５ａ 水平面
２５ｂ 傾斜面
２６ 下方端
２７ 上部軸受け
２８ 内部空間
２９ 開口端
３０ 内刃
３１ 上方部
３２ 下方部
３３ 凹部
３４ 突起
４０ 台座
４１ Ｏ−リング
４２ 軸シール
４３ 下部軸受け
４４ 第２の雄ねじ部
４５ 貫通穴
５０ 回転駆動体
５１ 駆動軸
５２ ジョイント
５３ 収納ケース
６０ 固定手段
６０ａ 固定板
６１ 第１の穴
６１ａ 外周
６１ｂ 係合突起
６２ 第２の穴
６２ａ 半円穴
６２ｂ スリット穴
６２ｃ 三角穴
６２ｄ 丸穴
６３ 係止穴
７０ 冷却手段
７１ 柱
７２ 扉
７３，７６ 保冷剤
７４ 貫通路
７５ 突設部
８０ 蓋
８１ 第１の雌ねじ部
９１ 大きな固形成分
９２ 壁面付近
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料、試料及び液体又は液体を収容する容器と、該容器の内部に配置された円筒状の外刃と、該外刃の内側に配置され、回転する内刃と、該内刃を回転させる回転駆動体とを備えたホモジナイザであって、
前記ホモジナイザは、前記外刃と前記内刃が前記回転駆動体よりも上方に位置することを特徴とするホモジナイザ。
【請求項２】
前記外刃は、上端又は上端付近から長手方向に伸びた直線状のスリット貫通穴を有し、かつ該スリット貫通穴の下方端を前記容器の底面と略面一となるように配置したことを特徴とする請求項１に記載のホモジナイザ。
【請求項３】
前記ホモジナイザは、さらに、前記外刃の上端近傍を固定する固定手段を備えたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のホモジナイザ。
【請求項４】
前記固定手段は、前記外刃の上端近傍と嵌合する一個の第一の穴と該第一の穴より小さい複数個の第二の穴とを備えた、固定板であることを特徴とする請求項３に記載のホモジナイザ。
【請求項５】
前記ホモジナイザは、さらに、前記容器を外側から冷却する冷却手段を備えたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のホモジナイザ。
【請求項１】
試料、試料及び液体又は液体を収容する容器と、該容器の内部に配置された円筒状の外刃と、該外刃の内側に配置され、回転する内刃と、該内刃を回転させる回転駆動体とを備えたホモジナイザであって、
前記ホモジナイザは、前記外刃と前記内刃が前記回転駆動体よりも上方に位置することを特徴とするホモジナイザ。
【請求項２】
前記外刃は、上端又は上端付近から長手方向に伸びた直線状のスリット貫通穴を有し、かつ該スリット貫通穴の下方端を前記容器の底面と略面一となるように配置したことを特徴とする請求項１に記載のホモジナイザ。
【請求項３】
前記ホモジナイザは、さらに、前記外刃の上端近傍を固定する固定手段を備えたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のホモジナイザ。
【請求項４】
前記固定手段は、前記外刃の上端近傍と嵌合する一個の第一の穴と該第一の穴より小さい複数個の第二の穴とを備えた、固定板であることを特徴とする請求項３に記載のホモジナイザ。
【請求項５】
前記ホモジナイザは、さらに、前記容器を外側から冷却する冷却手段を備えたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のホモジナイザ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１８３２８５（Ｐ２０１１−１８３２８５Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４９８９７（Ｐ２０１０−４９８９７）
【出願日】平成２２年３月５日（２０１０．３．５）
【出願人】（３９３００５０２６）株式会社マイクロテック・ニチオン (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月５日（２０１０．３．５）
【出願人】（３９３００５０２６）株式会社マイクロテック・ニチオン (5)
【Ｆターム（参考）】
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