説明

圧力検査装置

【課題】溶解された細胞中のゲノムを吸着できる多孔質材料から成るフィルタ(典型的には、ゲノム精製用フィルタ)の不良等(破れ、欠け、隙間の有無等)を検知できる圧力検査装置等を提供すること。
【解決手段】溶解された細胞中のゲノムを吸着できる多孔質材料から成り、所定の液体(典型的には、純水)を含んだ状態のフィルタ(23)の主面の一方に対して、気体層(典型的には、空気層)によって圧力をかける加圧手段(600、1)と、前記加圧手段によって圧力がかけられた前記主面の一方における前記気体層の圧力を検出する圧力検出手段(500)とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フィルタの不良(破れ、欠け、隙間の有無等)等を圧力値にて検知することのできる圧力検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
遺伝子解析研究において、人などの血液よりゲノムを自動的に精製(抽出)するシステムに、材質がガラス等で構成されている円形の上記フィルタを用いており、当該フィルタにゲノムを吸着させ、空気層による圧力を掛けることで或る程度の量のゲノムが精製される仕組みとなっている。
【0003】
また、前記フィルタは樹脂成型等にて作製されたフィルタホルダに組み込まれた状態で使用され、前記フィルタホルダには前記フィルタの外径と同等の内径の設置箇所が設けられている。
【0004】
前記フィルタを、前記フィルタホルダに組み付けた状態で使用することにより、前記フィルタホルダが器となり、人などの血液以外にゲノム精製に必要な溶液を分注ならびに加圧することが可能となる。
【0005】
しかし、前記フィルタに破れや欠け等があり、又、前記フィルタを前記フィルタホルダに組み付けた際に位置ずれが生じた場合、前記フィルタホルダと前記フィルタの端部に隙間ができ、この状態で加圧を行った場合、前記フィルタ全面に均一な圧力が掛からず、前記フィルタにゲノムが付着し辛くなり、又、前記フィルタに付着しているゲノムや溶液等が残留してしまい、その結果、得られるゲノムの精製量(抽出量)が減少してしまう。また、反応に関する不具合の発生率が高くなる。
【0006】
人などの血液からゲノムを精製する工程をより詳細に説明すると、(1)血液の溶解 → (2)溶解した血液を前記フィルタ上部へ移動させ、ゲノムを吸着させる → (3)前記フィルタの洗浄 → (4)前記フィルタの乾燥 → (5)前記フィルタからゲノムの回収、という流れとなる。
【0007】
上記工程の(2)〜(5)は全て、前記フィルタに空気層による圧力を掛ける必要があり、例えば(2)溶解した血液を前記フィルタ上部へ移動させ、ゲノムを吸着させる工程において、前記フィルタに破れ、欠け等、また前記フィルタホルダと前記フィルタの端部に隙間が生じている場合、溶解した血液の一部は前記フィルタの全面を通過することなく、前記フィルタの破れ、隙間等から流れ出てしまう。
【0008】
また(4)前記フィルタの乾燥工程においては、前記フィルタに破れ、欠け等、また前記フィルタホルダと前記フィルタの端部に隙間が生じている場合、空気層による圧力が前記フィルタ全面に均一に掛からず、前記フィルタの破れ、隙間等から流れ出てしまい乾燥が不十分となり、その結果、(3)前記フィルタの洗浄工程で用いた洗浄液中のエタノールが残留してしまい、前記フィルタからゲノムを回収した際に、回収したゲノム(溶液)にエタノールが混入してしまい、回収したゲノムを用いた反応に関する不具合の発生率が高くなる。
【0009】
ここで、管路等からの漏れを検出する従来技術として、例えば、特許文献1及び2がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2007−232666号公報
【特許文献2】特開平11−344412号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、上記した従来技術では、以上に説明した問題を有効に解決できなかった。
【0012】
それ故に、本発明の目的は、溶解された細胞中のゲノムを吸着できる多孔質材料から成るフィルタ(典型的には、ゲノム精製用フィルタ)の不良等(破れ、欠け、隙間の有無等)を検知できる圧力検査装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号、説明文言等は、本発明の理解を助けるために後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【0014】
圧力検査装置であって、溶解された細胞中のゲノムを吸着できる多孔質材料から成り、所定の液体(典型的には、純水)を含んだ状態のフィルタ(23)の主面の一方に対して、気体層(典型的には、空気層)によって圧力をかける加圧手段(600、1)と、前記加圧手段によって圧力がかけられた前記主面の一方における前記気体層の圧力を検出する圧力検出手段(500)とを備える。
【0015】
また、前記加圧手段は、前記フィルタが組み付けられることによって閉塞された筒部材(フィルタホルダ21)の一方の開放端側に対して圧力をかけることによって、当該フィルタの主面の一方に対して圧力をかけてもよい。
【0016】
また、前記加圧手段によって前記フィルタの主面の一方に対して圧力をかけるための前記気体層の流量を検出する流量検出手段(400)と、前記気体層の流量を調整する流量調整手段(300)とを備えてもよい。
【0017】
また、前記加圧手段によって前記フィルタの主面の一方に対してかけられる圧力を設定する圧力設定手段(200)を備えてもよい。
【0018】
なお、以上では、本発明を圧力検査装置として記載したが、本発明は、圧力検査方法としてとらえることもできる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、溶解された細胞中のゲノムを吸着できる多孔質材料から成るフィルタ(典型的には、ゲノム精製用フィルタ)の不良等(破れ、欠け、隙間の有無等)を検知できる。また、本発明によれば、上記フィルタとそれを納める筒部材(フィルタホルダ21)との組み付けが不適切なことによる両者間の不適切な隙間による不良を検知できる。また、本発明によれば、上記フィルタにかける圧力を設定できるので、上記不良を確実に検知できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】圧力検査装置の概略構成図
【図2】フィルタ加圧部を示す図
【図3】フィルタを加圧する際の動作を説明するための図。
【図4】(a)フィルタホルダとそれに組み込まれたフィルタを示す図、(b)フィルタホルダを側面からみた図、(c)フィルタホルダを上部(上側開口部)からみた図
【図5】フィルタホルダに純水が分注されている様子を示す図
【図6】検証結果1を示す図
【図7】検証結果2を示す図
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、図面を参照して本発明に係る注水圧力検査装置の一実施形態を説明する。
【0022】
図1に、本実施形態に係る圧力検査装置の概略構成図を示す。図1に示すように、本実施形態の圧力検査装置は、コンプレッサー100と、圧力コントローラー200と、流量調整器300と、流量センサ400と、圧力センサ500と、フィルタ加圧部600と、これらを繋ぐ配管とを含む。コンプレッサー100から、圧縮された空気層が白抜き矢印で示す通りに配管内を流れる。まず、コンプレッサー100によって圧縮された空気層は、圧力コントローラー200により100[kPa]に制限される。また、最下流であるフィルタ加圧部600における配管の出口において、空気層が抵抗無く流れている状態で、流量センサ400にて流量が265[mL/min]になるよう流量調整器にて調整することにより、フィルタ加圧部600手前の圧力センサ500のモニタには0[kPa]が示される。
【0023】
図1の最下流がフィルタ加圧部600であるが、そのフィルタ加圧部600の構成を図2に示す。図2に示すように、フィルタ加圧部600は、フィルタ加圧ヘッド1、加重用ステージ2、スライダ3、L字支柱4、土台5を含む。
【0024】
図4(a)に、フィルタホルダ21に、材質がガラス等で構成されているフィルタ23ならびにフィルタ23を支える部材24が組み込まれている状態(断面形状)を示す。フィルタホルダ21の先端部22を下向きとし、入り口側である開口部が大きい方から空気層による圧力をかける。また、フィルタ23ならびにフィルタ23を支える部材24の設置箇所は、フィルタホルダ21の底部に近い、フィルタ23の外径と同等の内径の設置箇所に取り付ける。
【0025】
フィルタ23を構成するフィルタ材としては、ゲノム(全染色体を構成するDNAの全塩基配列)を吸着・脱着することが可能で、ゲノム抽出、洗浄等の薬品に耐性のある多孔質な物質(多孔質材料)を使用することができ、具体的にはガラス繊維等が挙げられる。
【0026】
フィルタホルダ21の具体的形状(断面形状)を図4(b)に示す。フィルタホルダ21は、フィルタ23を適切に固定することが可能であれば良い。具体的には、図4(b)に示すように、フィルタホルダ21の本体底部に支持部26を形成する。図4(c)にフィルタホルダ21の開口部上部からみた様子を示している。図4(c)に示すように、フィルタ23を固定する支持部26は、4箇所に設けられており、これによりフィルタ23を支える。また、材質がガラス等(多孔質)で構成されているフィルタ23を設置する前に、フィルタ23を面全体にて支えるための部材24を、フィルタホルダ21の本体底部の支持部26に取り付けることにより、フィルタ23が上部からの空気層による圧力をかけても、フィルタ23は変形等せずフィルタ23に均一に圧力をかけることが可能となる。
【0027】
フィルタ23を支えるための部材24としては、剛性が高く、気孔径が大きく空気層や液体等が非常に通過し易いものがよく、例えばPP材やメッシュ材のものが適当である。
【0028】
本実施形態によれば、フィルタ23の破れや欠け等の不良を検出できるので、フィルタ23の良否を判定できる。また、本実施形態によれば、フィルタ23を組み付けた状態におけるフィルタホルダ23(図4(a)参照)において、適正な組み付け状態となっていない等の理由で生じたフィルタ23外径とフィルタホルダ21内壁との間の不適切な隙間等による不良の有無を判定できる。
【0029】
図2のフィルタ加圧ヘッド1は、図4のフィルタホルダ21の上側の開口部全周を全て覆うようにフィルタホルダ21の当該開口部の径より少し大きな径にて構成されている。また、フィルタ加圧ヘッド1の先端部にはドーナツ形状のゴムシートが取り付けられており、フィルタホルダ21の上側の開口部全周と密着して接触することができる。さらに密着度を高めるために、図2に示すように、フィルタ加圧ヘッド1の上部には加重用ステージ2が設けられている。L字支柱4にスライダ3がネジ接続されており、前記フィルタ加圧ヘッド1ならびに加重用ステージ2が、スライダ3に接続されて上下する機構となっている。また、L字支柱4が、高さのある土台5に接続することで、検査対象物のセットが容易に行える。
【0030】
図3には、実際に検査を行うときのフィルタ加圧部600の動作を示す。図3に示すように、フィルタ加圧ヘッド1ならびに加重用ステージ2は、スライダ3の動きに従って、フィルタ加圧ヘッド1の真下に設置されている検査対象物11に接触するまで下がる。検査対象物11とは、フィルタ23が組み込まれたフィルタホルダ21である(図4(a)参照)。その後、加重用ステージ2に2[kg]以上の重り12を載せることで、フィルタ加圧ヘッド1の先端に加工されているゴムシートとフィルタホルダ21(検査対象物11)の上側の開口部全周と密着して接触することができ、圧縮された空気層が前記接続箇所から漏れることが防止され、フィルタ23の全面に圧力を適切に掛けることが可能となる。どの程度の重りを使用するかは、検査対象のフィルタホルダ21とフィルタ加圧ヘッド1との密着性から、適宜決定することができる。
【0031】
また、上記検査実施の際には、図5に示すように、フィルタホルダ21の上側の開口部より純水31を分注し、フィルタ23を濡らした状態で実施する。このような手順で検査を実施することで、フィルタ23において、圧力値にて良品ならびに、フィルタ全面ならびに端部における不良品(破れ、欠け、隙間の有無等)を検知することが可能になる。
【0032】
以上に説明した検査の検証結果の一例を図6に示す。図6の検証では、図5に示した状態(つまり、フィルタ23を濡らした状態)のフィルタホルダ21を検証対象として29個使用した。ここで、これらのフィルタホルダ21のうち、番号1〜10、12〜27、29のフィルタホルダ21が良品であり、番号11及び28のフィルタホルダ21が不良品である。なお、ここで言う不良品とは、フィルタ23自体が不良(つまり、破れや欠け等による不良)である場合と、フィルタ23とフィルタホルダ21との組み付け状態が不適切であるために生じたフィルタ23外径とフィルタホルダ21内壁との間の不適切な隙間による組み付け不良の場合とを含む。また、ここで言う良品とは、フィルタ23自体が良品であって、又、上記組み付け状態も適切である場合をいう。
【0033】
そして、図1に示す圧力コントローラー200にて、当該圧力コントローラー200の後段側の設定圧を50[kPa]と100[kPa]の二つの条件を設定して、それぞれ検証を実施した。図6に示すように、フィルタホルダ21の良品と不良品とで、フィルタ加圧ヘッド1によって加圧されたフィルタホルダ21の上側開口部の圧力(つまり、圧力センサ500によって測定されたフィルタ23上側の圧力:以下、測定圧力値という)の差が明確なことが確認できる。具体的には、上記設定圧が100[kPa]の場合、良品の測定圧力値が約48[kPa]であるのに対して、不良品である番号11のフィルタホルダ21の測定圧力値は約14[kPa]となっている。また、上記設定圧が50[kPa]の場合、良品の測定圧力値が約29[kPa]であるのに対して、不良品である番号11のフィルタホルダ21の測定圧力値は約6[kPa]となっている。また、上記設定圧が100[kPa]の場合、不良品である番号28のフィルタホルダ21の測定圧力値は約31[kPa]となっており、上記設定圧が50[kPa]の場合、不良品である番号28のフィルタホルダ21の測定圧力値は約27[kPa]となっている。ここで、不良品である番号28のフィルタホルダ21における上記設定圧が100[kPa]の場合の測定圧力値と上記設定圧が50[kPa]の場合の測定圧力値とから解るように、設定圧が高い100[kPa]の方が、より不良品の検知精度が高いことが確認できた。
【0034】
ここで、図5に示す純水31を分注せずに検査を実施した場合の検証結果の一例について図7に示す。図7の検証では、図6の検証に対して、図4(a)に示した状態(つまり、フィルタ23を濡らさない状態)のフィルタホルダ21を検証対象として14個使用した。ここで、これらのフィルタホルダ21のうち、番号1〜10、12〜14のフィルタホルダ21が良品であり、番号11のフィルタホルダ21が不良品である。図7から解るように、フィルタ23を濡らさない状態で検査を実施した場合、フィルタホルダ21の良品と不良品とで測定圧力値は殆ど差が無く、良品、不良品に関わらず殆ど上昇しないことが確認できる。
【0035】
以上のように、本実施形態によれば、フィルタ23自体の不良(又は、フィルタ23とフィルタホルダ21との組み付け不良)を検出することができる。
【0036】
上記の本実施形態では、血液の細胞からゲノムを抽出する場合を一例に挙げて説明した。しかし、本実施形態において、血液以外の細胞からゲノムを抽出してもよい。
【0037】
上記の本実施形態では、フィルタ23を純水で濡らして検査を行った。しかし、本実施形態において、ゲノム精製(抽出)に支障をきたさない他の液体でフィルタ23を濡らして検査を行ってもよい。例えば、フィルタ23のガラス繊維やフィルタホルダ21(プラスチック)等を傷めない他の液体でフィルタ23を濡らして検査を行ってもよい。
【0038】
上記の本実施形態では、空気層で加圧することによって検査を行った。しかし、本実施形態において、ゲノム精製(抽出)に支障をきたさない他の気体層(ガス)で加圧することによって検査を行ってもよい。例えば、ガラス繊維やプラスチック類と反応せず、ゲノムを壊さない他の気体層で加圧することによって検査を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明は、フィルタ等の品質検査等に関して利用可能であり、特に、血液からゲノムを精製するために使用されるフィルタの品質検査等に有用である。
【符号の説明】
【0040】
1・・・フィルタ加圧ヘッド
2・・・加重用ステージ
3・・・スライダ
4・・・L字支柱
5・・・土台
11・・・検査対象物
12・・・重り
21・・・フィルタホルダ
22・・・フィルタホルダ先端部
23・・・フィルタ
31・・・純水
100・・・コンプレッサー
200・・・圧力コントローラー
300・・・流量調整記
400・・・流量センサ
500・・・圧力センサ
600・・・フィルタ加圧部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
溶解された細胞中のゲノムを吸着できる多孔質材料から成り、所定の液体を含んだ状態のフィルタの主面の一方に対して、気体層によって圧力をかける加圧手段と、
前記加圧手段によって圧力がかけられた前記主面の一方における前記気体層の圧力を検出する圧力検出手段とを備える、圧力検査装置。
【請求項2】
前記加圧手段は、前記フィルタが組み付けられることによって閉塞された筒部材の一方の開放端側に対して圧力をかけることによって、当該フィルタの主面の一方に対して圧力をかける、請求項1に記載の圧力検査装置。
【請求項3】
前記加圧手段によって前記フィルタの主面の一方に対して圧力をかけるための前記気体層の流量を検出する流量検出手段と、
前記気体層の流量を調整する流量調整手段とを備える、請求項1又は2に記載の圧力検査装置。
【請求項4】
前記加圧手段によって前記フィルタの主面の一方に対してかけられる圧力を設定する圧力設定手段を備える、請求項1〜3のいずれかに記載の圧力検査装置。
【請求項5】
溶解された細胞中のゲノムを吸着できる多孔質材料から成り、所定の液体を含んだ状態のフィルタの主面の一方に対して、気体層によって圧力をかける加圧ステップと、
前記加圧ステップによって圧力がかけられた前記主面の一方における前記気体層の圧力を検出する圧力検出ステップとを備える、圧力検査方法。
【請求項6】
前記加圧ステップでは、前記フィルタが組み付けられることによって閉塞された筒部材の一方の開放端側に対して圧力をかけることによって、当該フィルタの主面の一方に対して圧力をかける、請求項5に記載の圧力検査方法。
【請求項7】
前記加圧ステップによって前記フィルタの主面の一方に対して圧力をかけるための前記気体層の流量を検出する流量検出ステップと、
前記気体層の流量を調整する流量調整ステップとを備える、請求項5又は6に記載の圧力検査方法。
【請求項8】
前記加圧ステップによって前記フィルタの主面の一方に対してかけられる圧力を設定する圧力設定ステップを備える、請求項5〜7のいずれかに記載の圧力検査方法。

【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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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2013−108774(P2013−108774A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−252077(P2011−252077)
【出願日】平成23年11月17日(2011.11.17)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)