JP2011092125A - 捕集器具 - Google Patents

Abstract

【課題】被検液に含まれて分析に用いられる分析対象物を効率よく捕集することができる捕集器具を提供する。
【解決手段】捕集器具１の収容部１０に収容された被検液が、収容部１０の断面よりも小さい細長形状の開口から下方に流れることで、被検液に含まれる分析対象物よりも孔径が小さいフィルタ部材３０を被検液が通過し、分析対象物がフィルタ部材３０により捕集される。したがって、被検液が少量であって分析対象物の濃度が低い場合であっても、フィルタ部材３０により分析対象物を効率よく捕集できる。このとき、底部に向かって収容部１０の内周面１２Ｂが先細りとされているため、被検液が底部に向かってスムーズに流れると共にフィルタ部材３０によって被検液の分析対象物をより高濃度で捕集することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、捕集器具に関する。

従来から、血液、唾液、尿等の体液を被検液として用いて感染症等の病状の診断が行われている。この感染症等の病状の診断の際には、細菌をはじめとして被検液に含まれる微生物の数を測定する方法が用いられており、その測定に用いられる器具についても種々の検討が行われている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特許第４２６２６１６号公報 特開平０８−３２２５９４号公報 特開平０９−０６５８９３号公報

ところで、唾液を被検液とし、唾液に含まれて分析対象となる微生物の数や種類を測定することで口腔内の健康状態を評価する場合、口腔内から採取できる唾液の量は微量であることから、その唾液に含まれる微生物の数も非常に少なく、微生物の数や種類を正確に評価できない。また、被検液が唾液ではなく、分析対象物が微生物ではない場合にも、分析に用いることができる被検液の量が少ない場合や被検液に含まれる分析対象物の濃度が低い場合には、被検液に含まれて分析に用いることができる分析対象物の量が少なく、高精度で分析を行うことが困難となる。

本発明は上記を鑑みてなされたものであり、被検液に含まれて分析に用いられる分析対象物を効率よく捕集することができる捕集器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る捕集器具は、被検液を収容すると共に底部に細長形状の開口を有し、この底部に向かって内面が順次細くなる先細り形状である収容部と、収容部の開口を塞いで開口から下方へ延びるように取り付けられる平板状の部材であって、被検液に含まれる分析対象物よりもその孔径が小さいフィルタ部材と、を有することを特徴とする。

上記捕集器具によれば、収容部に収容された被検液が、容器の断面よりも小さい細長形状の開口から下方に流れることで、被検液に含まれる分析対象物よりも孔径が小さいフィルタ部材を被検液が通過し、分析対象物がフィルタ部材により捕集される。したがって、被検液が少量であって分析対象物の濃度が低い場合であっても、フィルタ部材により分析対象物を効率よく捕集できる。このとき、底部に向かって容器の内面が先細りとされているため、フィルタ部材に向かって被検液がスムーズに流れると共にフィルタ部材によって被検液の分析対象物をより高濃度で捕集することができる。また、このように分析対象物を効率よく捕集した後にこの分析対象物に係る分析を行うことができるため、高い精度で分析をすることが可能となる。

ここで、開口よりも上方の収容部の内側にプレフィルタ部材をさらに備えた態様とすることができる。

上記捕集器具によれば、収容部の内側にプレフィルタ部材を設けることで、被検液内の夾雑物がこのプレフィルタ部材によって捕集することができるため、フィルタ部材での夾雑物を減らすことができ、分析対象物をより効率よく濃縮することができる。

また、上記捕集器具は、フィルタ部材には、特定の分析対象物と特異的に結合可能な分子認識素子が固定されている態様としてもよい。また、収容部の内側であって開口よりも上方に、特定の分析対象物と特異的に結合可能であり、且つ標識済分子認識素子を備える態様とすることもできる。

このように、特定の分析対象物と特異的に結合可能な分子認識素子がフィルタ部材に固定されている態様とすることで、フィルタ部材においてこの分子認識素子と結合する分析対象物のみを効率的に捕集することができる。また、特定の分析対象物と結合可能であり、且つ標識済分子認識素子が収容部の内側に付着され、この標識済分子認識素子と結合した分析対象物をフィルタ部材で回収する態様とした場合には、分析対象物の量に応じてこの分析対象物と結合する標識済分子認識素子の量が変化し、標識済分子認識素子が結合した分析対象物がフィルタ部材によって捕集されることから、フィルタ部材によって捕集された分析対象物の分析が容易となる。

ここで、標識済分子認識素子が結合可能な特定の分析対象物は、分子認識素子が結合可能な特定の分析対象物と同じであることが好ましい。

このように、標識済分子認識素子が収容部の内側に付着され、さらに、フィルタ部材にその特定の分析対象物と結合可能な分子認識素子が固定された態様とすることで、分析対象物の量に応じてこの分析対象物と結合する標識済分子認識素子の量が変化し、標識済分子認識素子が結合した分析対象物がフィルタ部材によって捕集される。したがって、フィルタ部材において分析対象物の捕集が効果的に行われると共に、この分析対象物のみを対象とした分析を行うために必要な前処理を必要としないため、操作性が高く且つ迅速に分析を行うことができる。

ここで、上記作用を効果的に奏する構成として具体的には標識済分子認識素子は収容部の内面に付着されている態様が挙げられる。

また、フィルタ部材の下方でフィルタ部材と接続して設けられ、被検液を吸収可能な吸収体をさらに備える態様とすることもできる。

この場合、フィルタ部材の下方にフィルタ部材を通過した被検液を吸収可能な吸収体を備えることで、フィルタ部材を通過した被検液をこの吸収体で回収することができ、例えば被検液が外部に落下することを防止することができる。

また、フィルタ部材は、その周囲が被覆部材により覆われている態様としてもよい。

このように、フィルタ部材の周囲が被覆部材に覆われていることで、フィルタ部材を通過する被検液や、フィルタ部材に捕集された分析対象物が外部に触れることを防止することができる。

本発明によれば、被検液に含まれて分析に用いられる分析対象物を効率よく捕集することができる捕集器具が提供される。

第１実施形態に係る捕集器具の斜視図である。 （Ａ）は、図１のIIＡ−IIＡ矢視図であり、（Ｂ）は、図１のIIＢ−IIＢ矢視図である。 被検液分析装置の外観を説明する図である。 被検液分析装置の内部構成について説明する図である。 第２実施形態に係る捕集器具の横断面図であり、図１のIIＢ−IIＢ矢視図に対応する図である。 捕集器具の変形例を説明する横断面図であり、図１のIIＢ−IIＢ矢視図に対応する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る捕集器具１の斜視図、図２（Ａ）は、図１のIIＡ−IIＡ矢視図であり、図２（Ｂ）は、図１のIIＢ−IIＢ矢視図である。まず、これらの図面を用いて、本実施形態に係る捕集器具１について説明する。

本実施形態に係る捕集器具１は、図１，２に示すように、略円柱状で下方に向かって内面が細くなる先細り形状の収容部１０と、収容部１０の下方に取り付けられた平板状の捕集部（被覆部材）２０と、を備える。収容部１０は、内面が略円柱状であり、その底部には、細長形状の開口１１を有する。また、収容部１０の内部には、上下方向に延びる収容部１０の中段において収容部１０の内部を塞ぐように設けられたプレフィルタ部材１５を備える。

さらに、捕集部２０は、フィルタ部材３０及び吸収体４０が、上方から見てこの順序となるように上下方向に積層した状態で内部に収容されている。フィルタ部材３０及び吸収体４０が収容される捕集部２０の内面２１は、開口１１を通じて収容部１０の内面１２と接続する構成となっている。

本実施形態に係る捕集器具１は、分析対象物が含まれる被検液を収容部１０のプレフィルタ部材１５の上方に収容し、この被検液を下方に移動させることで、プレフィルタ部材１５を通過させる。そして、プレフィルタ部材１５に続いて捕集部２０のフィルタ部材３０に通過した被検液を吸収体４０で吸収する。ここで、被検液に含まれる分析対象物をフィルタ部材３０で捕集し、この分析対象物が保持されたフィルタ部材３０に対して後述の被検液分析装置を用いて測定光を照射することで、分析対象物の数の測定等の分析を行う。この捕集器具１を用いて分析を行う被検液としては、臨床サンプル、唾液、血液、尿、便、鼻孔・鼻腔・咽頭・鼻咽頭由来の鼻汁液や鼻汁吸引液、痰或、脳髄液、尿道−性器スワブ、咽喉スワブ等の各種分泌液や、組織抽出物、細胞抽出物、微生物培養液、環境サンプル等が挙げられる。また、被検液が、例えば唾液である場合には、口腔内の健康状態を評価するための分析対象物としては、虫歯原因菌であるストレプトコッカスミュータンス菌（Ｓｍ菌）、ストレプトコッカスソブリヌス菌（Ｓｓ菌）及びラクトバチルスアシドフィラス菌（Ｌａ菌）等が挙げられる。また、分析対象物は微生物に限られず、被検液に含まれる任意のタンパク質、抗体、抗原、ホルモン、ペプチド、糖タンパク質、核酸、糖類、ビタミン、天然化合物、合成化合物、細胞、細胞組織、ウィルス、色素、蛍光分子、金属、金属イオン等が挙げられる。なお、以下の実施形態では、被検液が唾液であって、分析対象物が特定の微生物である場合を中心に説明する。

本実施形態に係る捕集器具１は、取扱い性、少量の被検液を効率よく収集し、分析できることを考慮し、上方の収容部１０が底部の開口１１に向って先細りの形状とされている。この捕集器具１の大きさは特に限定されないが、取扱い性の観点や被検液の収容量を考慮して、例えば、一辺が１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度の直方体に含まれる大きさであることが好ましい。また、収容部１０の容積が０．０５ｍｌ〜２．００ｍｌとなるような大きさであることが好ましく、捕集部２０に含まれるフィルタ部材３０は、取扱い性や測定精度の観点から、厚み：０．０１ｍｍ〜１０．００ｍｍ、長辺長さ：５ｍｍ〜１５ｍｍ、短辺長さ：３ｍｍ〜１０ｍｍとすることが好ましい。

次に、上記の構成を有する捕集器具１に含まれる各部位について説明する。

収容部１０は上述のように被検液を収容する容器である。この収容部１０としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ナイロン（登録商標）などのラミネートフィルムから形成されるものや、ガラスが挙げられる。

この収容部１０の内面１２のうち上方側の内面１２Ａは、収容部１０の外形に沿った円柱状であって、下方側の内面１２Ｂは、底部の開口１１に向かって順次細くなる先細り形状となっている。このように開口１１に向かって順次細くなる先細り形状とすることで、底部に被検液の液溜まりができることが防止され、開口１１に向かって被検液をスムーズに移動させることができる。また、下方側の内面１２Ｂを先細り形状とすることで、被検液が流れる流路の幅を狭くし、被検液に含まれる分析対象物の捕集をより高濃度で行うことができる。また、内面１２が円柱状となっていることで、四角柱状の場合と比較して角の部分に液溜まりができることを防止し、液溜まりを最低限に抑えることができる。

この捕集器具１の収容部１０は上下方向に２層に分かれている。上方側の円柱状に延びる内面１２Ａにより囲まれる上層側の領域１３Ａと下方側の先細り形状に延びる内面１２Ｂにより囲まれる下層側の領域１３Ｂとの２層に分かれている。分析に用いられる被検液は、この収容部１０内の２つの領域のうち上層側の領域１３Ａに投入される。そして、上層側の領域１３Ａと下層側の領域１３Ｂとの間を区切るように、プレフィルタ部材１５が取り付けられている。そして、収容部１０の底部には、細長い長方形状の開口１１が設けられ、その下方に捕集部２０が設けられる。

プレフィルタ部材１５は、収容部１０内の２つの領域のうち上層側の領域１３Ａに投入された被検液が下方へ移動する際に、被検液に含まれる夾雑物を取り除くために設けられる。プレフィルタ部材１５を構成する材料としては、例えば、ろ紙やメッシュ、メンブレンフィルタなどが挙げられる。また素材としては、ガラス繊維、シリカ繊維、カーボン繊維、ボロン繊維、綿、麻、コットン、セルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテート、ロックウール、ポリアミド、アラミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、レーヨン、ポリエステル、ナイロン（登録商標）等からなる多孔メッシュ等が挙げられる。このプレフィルタ部材１５の孔径は、分析対象物の大きさに応じて適宜選択することができるが、分析対象物が、例えばストレプトコッカスミュータンス菌（Ｓｍ菌）等の虫歯原因菌である場合には、１０〜２００μｍ程度のものが好ましい。孔径が１０μｍよりも小さい場合には、標識済分子認識素子と結合した分析対象物がプレフィルタ部材１５によって捕集されてしまう可能性があり、孔径が２００μｍよりも大きい場合には、被検液に含まれる夾雑物を好適に除去できない可能性がある。

そして、収容部１０のうち、このプレフィルタ部材１５の下方側の領域１３Ｂを構成する内周面、すなわち内面１２のうち下方側の内面１２Ｂには、標識済分子認識素子が付着されている。ここで、内面１２Ｂに付着される標識済分子認識素子とは、本実施形態の捕集器具１による分析の対象となる特定の分析対象物のみに特異的に結合可能な分子認識素子を標識物質により標識したものである。具体的には、分子認識素子としては、ＤＮＡアプタマー、ＲＮＡアプタマー、ペプチドアプタマー、抗体（モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体）、酵素等が挙げられ、分析対象物に応じて適宜選択される。また、上記の分子認識素子を標識する物質は、分析対象物の数や濃度等を光学測定する際に用いられる物質であり、特定の波長の光に対して吸収ピークを有するか、或いは蛍光を発する機能等を有する物質である。この標識物質としては、貴金属コロイド（金コロイド粒子、銀コロイド粒子、白金コロイド粒子など）、ラテックス粒子、着色ラテックス粒子、磁気微粒子、蛍光物質、酵素、ビオチン、色素、酸化還元物質、放射性同位元素等が挙げられる。

この標識済分子認識素子を収容部１０の内面１２Ｂに付着させる方法としては、例えば、標識済分子認識素子を超純水、純水、トリスバッファー、ホウ酸バッファー、りん酸バッファー、グリシンバッファー、クエン酸バッファー、酢酸バッファー、コハク酸バッファー、ＭＯＰＳバッファー、ＨＥＰＥＳバッファー、ＭＥＳバッファー、トリシンバッファー、マレイン酸バッファーなどに混合させた後、収容部１０の内面１２Ｂに対して塗布し、これを乾燥させる方法等が挙げられる。

上記のように、標識済分子認識素子が付着した内面１２Ｂ上を、プレフィルタ部材１５を通過した被検液が通ることによって、標識済分子認識素子が内面１２Ｂから被検液中に溶け出して、被検液に含まれる分析対象物と結合する。

次に、収容部１０の下方に取り付けられた平板状の捕集部２０について説明する。捕集部２０は、平板状であって、内部にフィルタ部材３０及び吸収体４０を、上下方向にこの順序となるように収容する部材である。この捕集部２０は光透過性を有する材料からなり、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、及びポリスチレンから形成されるものや、ガラス等が好適に用いられる。

そして、本実施形態に係る捕集器具１では、平板状の捕集部２０のうち厚み方向に延びる辺と短手方向に延びる辺により形成される面（図２の面２１Ａ，２１Ｂ）が上下方向となり、捕集部２０の短手方向に延びる辺と長手方向に延びる辺より形成される捕集部２０の主面（図２の面２１Ｃ，２１Ｄ）が上下方向に沿って延びるように、収容部１０の下方に取り付けられる。また、捕集部２０の上方の面２１Ｂは開口とされていて、捕集部２０の内面２１と収容部１０の内面１２Ｂとが開口１１を介して接続している。これにより、捕集部２０の内部に収容されたフィルタ部材３０が、収容部１０の開口１１を塞いで、開口１１から下方へ延びるように設けられる。

このフィルタ部材３０は、分析対象物を濃縮して捕集するために設けられる。本実施形態に係る捕集器具１では、フィルタ部材３０において捕集された分析対象物を後述の被検液分析装置で分析する際に、捕集部２０の外側から捕集部２０に対して測定光を照射し、その測定光の照射によってフィルタ部材３０から出射される光を受光器で受光することで、その分析を行う。したがって、フィルタ部材３０は被検液分析装置による分析を行いやすい形状であることが好ましい。具体的には、図１，２に示すように、フィルタ部材３０の主面が上下方向に延在し、捕集部２０の主面（図２の面２１Ｃ，２１Ｄ）と対向するように、フィルタ部材３０を配置することで、フィルタ部材３０の主面（図２（Ａ）で示される面）に対して測定光を照射することによる分析が行いやすくなる。また、図１，２に示すように、フィルタ部材３０の側面（主面とは異なる面）を上方とすることで、フィルタ部材３０を構成する面のうちより狭い面から被検液がフィルタ部材３０内に入って、主面を横切るようにフィルタ部材３０内を通過するため、被検液内に含まれている分析対象物をより狭い領域で捕集しやすくなる。

このフィルタ部材３０には分析対象物を捕集するための分子認識素子が固定されていて、標識済分子認識素子が結合した分析対象物が、フィルタ部材３０に固定された分子認識素子と結合することで、フィルタ部材３０において分析対象物を捕集することができる。フィルタ部材３０を構成する材料としては、例えば、ろ紙やメッシュ、メンブレンフィルタなどが挙げられる。また素材としては、ガラス繊維、シリカ繊維、カーボン繊維、ボロン繊維、綿、麻、コットン、セルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテート、ロックウール、ポリアミド、アラミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、レーヨン、ポリエステル、ナイロン（登録商標）等が挙げられる。このフィルタ部材３０の孔径は、分析対象物の大きさに応じて適宜選択することができるが、分析対象物が、例えばストレプトコッカスミュータンス菌（Ｓｍ菌）等の虫歯原因菌である場合には、孔径が０．２〜１０μｍ程度のものが好ましい。孔径が０．２μｍよりも小さい場合には、分析対象物の微生物（虫歯原因菌）とは異なる物質がフィルタ部材３０によって捕集されてしまう可能性があり、孔径が１０μｍよりも大きい場合には、標識済分子認識素子と結合した分析対象物の微生物を好適に捕集できない可能性がある。また、フィルタ部材３０に固定される分子認識素子としては、ＤＮＡアプタマー、ＲＮＡアプタマー、ペプチドアプタマー、抗体（モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体）、酵素等が挙げられ、分析対象物に応じて適宜選択される。

なお、分析対象物がＳｍ菌等の虫歯原因菌のように特定の微生物である場合には、分子認識素子が固定されたフィルタ部材３０に代えて、この微生物が付着しやすい物質や、タンパク質成分などの生体高分子成分低吸着のフィルタあるは膜状のものをフィルタ部材３０として利用できる。具体的には、微生物が付着しやすい物質としては、ハイドロキシアパタイトなどが挙げられ、フィルタあるいは膜状のものとしては、ガラス繊維、シリカ繊維、カーボン繊維、ボロン繊維、綿、麻、コットンニトロセルロース、セルロース、セルロース混合エステル、セルロースアセテート、ポリカーボネートなどが挙げられる。

なお、標識済分子認識素子として収容部１０の内面１２Ｂに付着させる分子認識素子及びフィルタ部材３０に固定する分子認識素子が結合可能な分析対象物は互いに同種である必要があるが、収容部１０の内面１２Ｂに付着させる分子認識素子とフィルタ部材３０に固定する分子認識素子とは、分析対象物に対する結合部位が互いに異なることが好ましい。

また、分析対象物がフィルタ部材３０に対して吸着することを防ぐために、収容部１０の内面１２（ただし標識済分子認識素子を塗布する内面１２Ｂを除く）及び捕集部２０の内面に対してブロッキング剤により処理、あるいは負電荷に荷電させる処理を施すことが好ましい。この収容部１０及び捕集部２０の内側の処理に用いられるブロッキング剤としては、例えばスキムミルク、フィッシュゼラチン、ウシ血清アルブミン（Bovine serum albumin；ＢＳＡ）、血清(ウマ血清あるいはウシ胎仔血清)、界面活性剤等が挙げられ、分析対象物に応じてこれらを適宜混合して用いることができる。

上記の構成によってフィルタ部材３０の分子認識素子に結合した分析対象物には、収容部１０の内面１２Ｂに付着した標識済分子認識素子が結合している。そして、この分析対象物に結合した標識済分子認識素子を標識する物質の発色、蛍光、化学発光を後述の分析装置によって分析することで、分析対象物の量を分析することが可能となる。

吸収体４０は、捕集部２０においてフィルタ部材３０の下方に収容され、収容部１０及びフィルタ部材３０を通過した被検液を吸収するための部材である。したがって、吸収体４０としては、被検液を効率的に吸収することが可能な材料からなるものが好ましく、ろ紙、不織布、高吸収性ポリマー等が好適に使用できる。また、ガラス繊維、シリカ繊維、カーボン繊維、ボロン繊維、綿、麻、コットン、セルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテート、ロックウール、ポリアミド、アラミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、レーヨン、ポリエステル、ナイロン（登録商標）、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸ナトリウム、高吸収性ケルセチン配糖体、及びポリオレフィン等からなる多孔メッシュ等を吸収体４０として用いることができる。

この吸収体４０は、被検液を吸収することで状態が変わる機能を有していることが好ましい。具体的には、例えば、吸収体４０に対して予め水性インク等による印字を施しておき、吸収体４０が被検液を吸収することによってこの水性インクによる印字が消失する構成とすることができる。また、分析対象物と結合しなかった未反応の標識済分子認識素子が吸収体４０に到達して吸収体４０に捕集されることで、標識物質により吸収体４０が発色する構成であってもよい。このように、吸収体４０に被検液が到達したことを確認する構成とすることで、被検液がフィルタ部材３０を通過したこと、すなわち、被検液に含まれる分析対象物がフィルタ部材３０に捕集されたことを確認することができる。

本実施形態に係る捕集器具１では、フィルタ部材３０と吸収体４０とが捕集部２０に収容されている構成とされているが、このような構成とすることにより、被検液が外部へ漏れ出すことを防止している。また、被検液と接触したフィルタ部材３０が外部と接触することも防止していて、測定精度の低下も防止している。なお、フィルタ部材３０と吸収体４０とは、直接接続する態様としてもよいが、フィルタ部材３０による分析対象物の捕集が進むように、吸収体４０の周辺に被検液をしばらく滞留させる態様とすることが好ましい。この場合、例えば、吸収体４０とフィルタ部材３０との間、あるいは領域１３Ｂと面２１Ｂとの間に、一定量の被検液と接触しない限り開通しないような弁を設けることで、フィルタ部材３０が設けられる領域に一定時間滞留させる態様とすることができる。

弁は、例えば医薬品や健康食品に用いられるカプセル用素材を適宜シート状に整形し、それを切断して用いることができる。カプセル用素材として、具体的には、ハードカプセル素材（主成分として、例えば、ゼラチン、コハク化ゼラチン、ゼラチン加水分解物、加水分解ゼラチン及び架橋型ゼラチンから選ばれるゼラチン誘導体、プルラン、デンプン、寒天、セルロース、アルギン酸ナトリウム、グルコマンナン、アラビアゴム及びカラギーナンから選ばれる多糖類、ヒドロキシプロピルメチルセルロース及びヒドロキシプロピルセルロースから選ばれるセルロース類、オイドラギット、ポリビニルピロリドン、等を含む。）や、ソフトカプセル素材（主成分として、例えば、はゼラチンに対してグリセリン、ソルビトール、エリスリトール、マンニトール、キシリトール、トレハロース、等を加えた材料を含む。）を用いることができる。このような弁があることによって、被検液がフィルタ部材３０に浸透する前に、領域１３Ｂにおいて一定時間滞留させ、被検液中の分析対象物と標識済分子認識素子との結合を十分に促進させることができる。

ここで、捕集器具１によりフィルタ部材３０で濃縮された分析対象物を分析するために用いる被検液分析装置１００及びこの被検液分析装置１００を用いた分析方法について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、被検液分析装置１００の外観を説明する図であり、図４は、被検液分析装置１００の内部構成について説明する図である。

図３に示すように、被検液分析装置１００は、捕集器具１を収容するための挿入口１０３を備え、捕集器具１を収容すると共に捕集器具１の分析時に外部からの光を遮断するために捕集器具１を覆う筺体１０４により構成される。また、被検液分析装置１００の筺体１０４には、分析開始を指示する分析開始ボタン１０５及び、分析結果を表示するインジケータ１０６を備える。そして、被検液分析装置１００の内部には、図４に示すように、所定の波長の光を含む光Ｅ１を出射する光源１０１を備える。この光源１０１は、捕集器具１を挿入口１０３から挿入し所定の位置に収容した際に、フィルタ部材３０が設けられる位置に対応して取り付けられる。

そして、捕集器具１のフィルタ部材３０を介して光源１０１に対向する位置に配置され、光源１０１から出射された光Ｅ１に対して感度を有する受光部１０２をさらに備える。これらの光源１０１及び受光部１０２がフィルタ部材３０に捕集された分析対象物を分析するための測定部として機能する。なお、光源は１個であってもよいし、２以上の複数個とすることもできる。光源を複数個とする場合には、受光部も複数個としてもよく、また光源毎に異なる波長を出射する態様としてもよい。また、分析対象物が標識済分子認識素子と結合している場合、この光Ｅ１の波長は、標識物質の特性によって決められる。

また、被検液分析装置１００は、図４に示すように、内部に光源１０１及び受光部１０２が電気的に接続される制御部１０８を備える。制御部１０８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及び外部記憶装置から構成され、ＣＰＵは、所定の演算処理を行う演算プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と演算処理の際に各種データを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを有している。このＣＰＵは、分析開始ボタン１０５の押下げを検知して、光源１０１からの測定光の出射を開始すると共に、受光部１０２で検出された光強度に係る情報を受光部１０２から受け取り、光源１０１から出力された測定光の波長及び強度と、受光部１０２で検出された光強度とに基づいて算出された標識物質の光透過率から、外部記憶装置に記憶させた予め得られている標識物質についての光透過率と標識物質の指標（原因菌濃度等）との相関（検量線）に基づいて被検液の指標値（例えば原因菌濃度に基づいた口腔内の環境評価）を算出し、得られた結果に基づいた評価をインジケータ１０６に表示させる機能を備える。

上記の捕集器具１及び被検液分析装置１００を用いた分析方法は以下の通りである。

まず、収容部１０の上層側の領域１３Ａに被検液を投入する。なお、保存性等の観点から、捕集器具１の使用前は収容部１０の上方の円周部分をシール等で封緘し使用時に開封される態様とすることもできる。この場合には、収容部１０の内面１２Ｂに付着された標識済分子認識素子や捕集部２０の内部のフィルタ部材３０に固定された分子認識素子の劣化を防ぐと共に、これらが外部と接触することも防止される。

次に、被検液を収容部１０の上層側の領域１３Ａから下方へ移動させる。このとき、被検液を自然落下により下方へ移動させてもよいし、例えば捕集器具１を遠心分離機にかけることで、捕集器具１の下方（捕集部２０側）に向かって遠心力をかけて、被検液を捕集部２０の方向へ移動させる方法を用いてもよい。また、捕集器具１内の被検液を移動させる際には、被検液が捕集器具１内で偏ることを防止する目的で、捕集器具１をタッピングさせてもよい。上記に示すような種々の方法によって被検液が捕集部２０の方向へ移動する際に、まずプレフィルタ部材１５を通過することで、被検液に含まれる夾雑物がプレフィルタ部材１５によって除去される。

そして、プレフィルタ部材１５を通過した被検液は、収容部１０の下層側の領域１３Ｂへ移動する。ここで、収容部１０の下層側の領域１３Ｂを形成する内面１２Ｂ上を被検液が通ることで、内面１２Ｂに付着した標識済分子認識素子と被検液とが接し、標識済分子認識素子が被検液中の特定の分析対象物と結合する。そして、標識済分子認識素子と結合した分析対象物を含む被検液は、収容部１０の開口１１から下方の捕集部２０の内部へと移動する。そして、標識済分子認識素子と結合した分析対象物は、捕集部２０内の上方に設けられたフィルタ部材３０に固定された分子認識素子と結合することで、フィルタ部材３０に捕集される。次に、被検液分析装置を用いてフィルタ部材３０に捕集された分析対象物を分析する。これにより、捕集器具１によりフィルタ部材３０で濃縮された分析対象物の分析が行われ、被検液の特性等が評価される。

このように、捕集器具１のフィルタ部材３０に捕集された分析対象物を上記に示す被検液分析装置１００を用いて分析することで、分析対象物の量を算出することができる。具体的には、例えば、分子認識素子を標識する物質として金コロイド粒子を用いる場合には、金コロイド粒子は波長５２０ｎｍの光に対して吸収特性を有するので、波長５２０ｎｍの光をフィルタ部材３０に対して照射することでフィルタ部材３０を通過する光の強度を測定することで、フィルタ部材３０に捕集された金コロイド粒子の量を測定することができ、この結果から被検液に含まれる分析対象物の量を分析することができる。

以上のように、本実施形態に係る捕集器具１によれば、収容部１０に収容された被検液が、収容部１０の断面よりも小さい細長形状の開口から下方に流れることで、被検液に含まれる分析対象物よりも孔径が小さいフィルタ部材３０を被検液が通過し、分析対象物がフィルタ部材３０により捕集される。したがって、被検液が少量であって分析対象物の濃度が低い場合であっても、フィルタ部材３０により分析対象物を効率よく捕集できる。このとき、底部に向かって収容部１０の内面１２Ｂが先細りとされているため、被検液が底部に向かってスムーズに流れると共にフィルタ部材３０によって被検液の分析対象物をより高濃度で捕集することができる。また、このように分析対象物を効率よく捕集した後にこの分析対象物に係る分析を行うことができるため、高い精度で分析をすることが可能となる。

また、上記実施形態に係る捕集器具１では、収容部１０の内側にプレフィルタ部材１５が設けられていることで、被検液内の夾雑物をこのプレフィルタ部材１５によって捕集することができるため、フィルタ部材３０での夾雑物を減らすことができ、分析対象物をより効率よく濃縮することができる。

また、上記実施形態に係る捕集器具１では、特定の分析対象物と特異的に結合可能な分子認識素子がフィルタ部材３０に固定されている態様とすることで、フィルタ部材３０においてこの分子認識素子と結合する分析対象物のみを効率的に捕集することができる。また、特定の分析対象物と結合可能であり、且つ、標識済分子認識素子が収容部１０の内面１２Ｂに付着され、この標識済分子認識素子と結合した分析対象物をフィルタ部材３０で回収する態様とすることで、分析対象物の量に応じてこの分析対象物と結合する標識済分子認識素子の量が変化し、標識済分子認識素子が結合した分析対象物がフィルタ部材３０によって捕集されることから、フィルタ部材３０によって捕集された分析対象物の分析が容易となる。

さらに、上記実施形態の捕集器具１のように、標識済分子認識素子が収容部１０の内側に付着され、さらに、フィルタ部材３０にその特定の分析対象物と結合可能な分子認識素子が固定された態様とすることで、分析対象物の量に応じてこの分析対象物と結合する標識済分子認識素子の量が変化し、標識済分子認識素子が結合した分析対象物がフィルタ部材３０によって捕集される。したがって、フィルタ部材３０において分析対象物の捕集が効果的に行われると共に、この分析対象物のみを対象とした分析を行うために必要な前処理を必要としないため、操作性が高く且つ迅速に分析を行うことができる。

また、上記の捕集器具１では、フィルタ部材３０の下方にフィルタ部材３０を通過した被検液を吸収可能な吸収体４０を備えることで、フィルタ部材３０を通過した被検液をこの吸収体４０で回収することができ、例えば被検液が外部に落下することを防止することができる。

さらに、上記の捕集器具１では、フィルタ部材３０及び吸収体４０が捕集部２０に収容されていることで、フィルタ部材３０を通過した後の被検液や、フィルタ部材３０に捕集された分析対象物が外部に触れることを防止することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る捕集器具２について図５を用いて説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る捕集器具２の横断面図であり、図１のIIＢ−IIＢ矢視図に対応する図である。本実施形態に係る捕集器具２が第１実施形態に係る捕集器具１と異なる点は次の点である。すなわち、標識済分子認識素子が収容部１０の内面１２Ｂに付着しているのではなく、第２のフィルタ部材５０に付着されている点である。

この第２のフィルタ部材５０は、収容部１０内部の下層側の領域１３Ｂに設けられる。そして、第２のフィルタ部材５０としては、ろ紙やメッシュ、メンブレンフィルタなどが挙げられる。また素材としては、ガラス繊維、シリカ繊維、カーボン繊維、ボロン繊維、綿、麻、コットン、セルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテート、ロックウール、ポリアミド、アラミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、レーヨン、ポリエステル、ナイロン（登録商標）等が挙げられる。この第２のフィルタ部材５０の孔径は、分析対象物の大きさに応じて適宜選択することができるが、当然ながら分析対象物を捕集するためのフィルタ部材３０の孔径よりも大きくされる。そして、この第２のフィルタ部材５０には、標識済分子認識素子が付着されている。第２のフィルタ部材５０に対して標識済分子認識素子を付着させる方法としては、超純水、純水、トリスバッファー、ホウ酸バッファー、りん酸バッファー、グリシンバッファー、クエン酸バッファー、酢酸バッファー、コハク酸バッファー、ＭＯＰＳバッファー、ＨＥＰＥＳバッファー、ＭＥＳバッファー、トリシンバッファー、マレイン酸バッファーなどに混合させた後、収容部１０の内面１２Ｂに対して塗布し、これを乾燥させる方法等が挙げられる。

なお、この捕集器具２の使用方法は、捕集器具１と同様である。すなわち、被検液を収容部１０の上層側の領域１３Ａに投入し下方へ移動させることで、被検液がプレフィルタ部材１５を通過し、夾雑物が除去される。その後、被検液が収容部１０の下層側の領域１３Ｂへ移動し、収容部１０の下層側の領域１３Ｂに収容された第２のフィルタ部材５０内を被検液が通ることで、第２のフィルタ部材５０に付着した標識済分子認識素子と被検液とが接し、標識済分子認識素子が被検液中の特定の分析対象物と結合する。そして、標識済分子認識素子と結合した分析対象物を含む被検液は、収容部１０の開口１１から下方の捕集部２０の内部へと移動する。そして、標識済分子認識素子と結合した分析対象物は、捕集部２０内の上方に設けられたフィルタ部材３０に固定された分子認識素子と結合することで、フィルタ部材３０に捕集される。そして、このフィルタ部材３０に対して測定光を照射することで、フィルタ部材３０に捕集された分析対象物に係る分析が行われる。

このように、本実施形態に係る捕集器具２であっても、収容部１０に収容された被検液が、収容部１０の断面よりも小さい細長形状の開口から下方に流れることで、被検液に含まれる分析対象物よりも孔径が小さいフィルタ部材３０を被検液が通過し、分析対象物がフィルタ部材３０により捕集される。したがって、被検液が少量であって分析対象物の濃度が低い場合であっても、フィルタ部材３０により分析対象物を効率よく捕集できる。このとき、底部に向かって収容部１０の内面１２Ｂが先細りとされているため、フィルタ部材３０によって被検液の分析対象物をより高濃度で捕集することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明に係る捕集器具及びこの捕集器具の使用方法は種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、収容部１０の上層側の領域１３Ａに投入された被検液は、プレフィルタ部材１５、標識済分子認識素子が付着された（或いは標識済分子認識素子が付着された第２のフィルタ部材５０が設けられた）下層側の領域１３Ｂをこの順に通過する構成について説明したが、プレフィルタ部材１５の通過と、標識済分子認識素子及び被検液の接触とは、その順序を変更してもよい。すなわち標識済分子認識素子を被検液が接触して、分析対象物が標識済分子認識素子と結合した状態でプレフィルタ部材１５を通過させる態様としてもよい。また、例えば、プレフィルタ部材１５に標識済分子認識素子を付着させることで、プレフィルタ部材１５によって夾雑物を除去しつつ、分析対象物と標識済分子認識素子とを結合させる態様としてもよい。また、フィルタ部材３０の上方（例えば上面のみ）に標識済分子認識素子を付着させる態様とすることで、プレフィルタ部材１５を通過した被検液と標識済分子認識素子とを接触させることもできる。

また、捕集部２０の全体が光透過性を有する必要はない。すなわち、上記実施形態のように、フィルタ部材３０に捕集された物質の光透過性に係る測定を行う場合には、捕集部２０のうちフィルタ部材３０の主面と対向する面（図２の面２１Ｃ，２１Ｄ）が光透過性を有していればよい。また、フィルタ部材３０を透過した光を測定することに代えて、フィルタ部材３０で反射した光を測定する場合には、面２１Ｃと面２１Ｄのいずれか一方のみが光透過性を有する態様とすることもできる。

また、上記実施形態では、フィルタ部材３０及び吸収体４０が捕集部２０に収容されている構成について説明したが、フィルタ部材３０及び吸収体４０は捕集部２０に収容されていなくてもよく、外部に露出していてもよい。また、捕集部２０の形状についても適宜変更することができる。捕集部２０の形状の変形例について図６を用いて説明する。図６は、上記実施形態の変形例である捕集器具３の横断面図であり、図１のIIＢ−IIＢ矢視図に対応する図である。図６の捕集器具３に示すように、捕集部２０の底面（図２の面２１Ａに対応する面）を備えず、吸収体４０が外部に露出するような構成とすることもできる。このような構成であっても、吸収体４０によってフィルタ部材３０を通過した後の被検液及びフィルタ部材３０に捕集された分析対象物が吸収されることから、これらが外部に触れることを防止することができる。なお、吸収体４０は必要に応じて設けられる構成であって、収容部１０及びフィルタ部材３０を通過した被検液を吸収体４０により吸収させることなく外部に排出する構成とすることもできる。

また、上記実施形態では、フィルタ部材３０より上方の収容部１０の下層側の領域１３Ｂに標識済分子認識素子が付着され、さらにフィルタ部材３０に分子認識素子が固定された態様について説明するが、これら標識済分子認識素子及び分子認識素子は必須ではない。すなわち、フィルタ部材３０の孔径が分析対象物よりも小さければよく、このような構成とすることで、分析対象物は孔径が小さいフィルタ部材３０を通過することができずフィルタ部材３０により捕集されるため、分析対象物を効率的よく捕集し、その濃度を高めることができる。

上記と同様に、標識済分子認識素子が収容部１０の下層側の領域１３Ｂ（或いは第２のフィルタ部材５０）に付着されておらず、フィルタ部材３０に分子認識素子が固定されている場合であっても、フィルタ部材３０の分子認識素子に対して特定の分析対象物のみが結合することで、分析対象物を捕集することができる。ただし、微生物に限らず捕集された分析対象物を光学的手法により分析する場合には、分子認識素子及び標識物質を用いて分析対象物を標識する必要がある。したがって、フィルタ部材３０によって微生物を捕集した後に、標識済分子認識素子とフィルタ部材３０により捕集された微生物とを結合させる処理が行われる。また、標識済分子認識素子を下層側の領域１３Ｂ（或いは第２のフィルタ部材５０）に付着させることに代えて、被検液と標識済分子認識素子とを混合することで分析対象物に標識済分子認識素子を結合させた後に、この混合物を収容部１０の上層側の領域１３Ａに投入する態様とすることもできる。

また、上記実施形態では、分析対象物に対して標識済分子認識素子を結合させることで、特定の分析対象物のみを検出し、高精度の分析を実現する方法について説明したが、フィルタ部材３０の孔径と分析対象物の大きさとの関係を用いて分析対象物をフィルタ部材３０で回収する方法と、他の公知の方法を組み合わせることによって特定の分析対象物のみについての分析を行う方法を用いることもできる。具体的には、フィルタ部材３０の孔径と分析対象物の大きさとの関係を利用してフィルタ部材３０の孔径よりも大きな物質（分析対象物が含まれる）を捕集した後、分析対象物に対してのみ特異的に結合する試薬（例えばＤＮＡプローブ、ＲＮＡプローブ、分子鋳型等）を用いて分析対象物のみを反応させて、その反応結果を測定する態様とすることもできる。

以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
上記第１実施形態の捕集器具１を用いた場合のフィルタ部材３０における分析対象物の収集能力を、以下に示す実施例１の方法により確認した。

具体的には、図１に示す捕集器具１を使用し、被検液として唾液を用いて、Ｓｍ菌を分析対象物とした。このとき、捕集器具１の収容部１０の内面１２Ｂに付着される標識済分子認識素子としては金コロイド粒子により標識した抗Ｓｍ抗体を使用し、捕集部２０の内部のフィルタ部材３０に別の抗Ｓｍ抗体を固定させることで、Ｓｍ菌をフィルタ部材３０において捕集する構成とした。なお、実施例１で用いた捕集器具１に取り付けられたプレフィルタ部材１５はガラス繊維からなる。また、フィルタ部材３０はニトロセルロースのメンブレンフィルタからなり、孔径は０．４５μｍであった。

上記の捕集器具１を用いて、被検液である唾液を上層側の領域１３Ａに投入した後、数分静置し、被検液がプレフィルタ部材１５を通過し、下層側の領域１３Ｂに達したことを確認した。その後、下層側の領域１３Ｂに滞留する被検液をタッピングにより攪拌した後、しばらく静置させて、被検液が収容部１０を自然落下し、捕集部２０に収容されたフィルタ部材３０内を被検液が通過することを確認した。このとき、収容部１０の内面１２Ｂに付着される標識済分子認識素子がフィルタ部材３０に捕集されることで、標識物質によりフィルタ部材３０の色が変わったことを目視で確認した。さらに、静置することで、未反応の標識済分子認識素子を含む被検液が吸収体４０によって捕集され、吸収体４０の色が変わったことを目視で確認した。

このように吸収体４０の色が変わったことを確認した後、捕集器具１を被検液分析装置１００の挿入口１０３から筺体１０４内に挿入し、分析開始ボタン１０５を押すことで、捕集器具１のフィルタ部材３０に対して測定光を照射し、フィルタ部材３０を通過する光の強度を測定した。この結果、分析対象物であるＳｍ菌がフィルタ部材３０において特異的に捕集されたことが確認された。

（実施例２）
上記実施例１と比較して以下の点を変更して、第１実施形態の捕集器具１を用いた場合のフィルタ部材３０における分析対象物の収集能力を確認した。

すなわち、被検液である唾液を捕集器具１の収容部１０のうち上層側の領域１３Ａに投入した後、実施例１と同様の手順によってプレフィルタ部材１５を通過させ、下層側の領域１３Ｂに滞留する被検液をタッピングにより攪拌した後に、捕集器具１を遠心力が２０００×ｇとなる状態で５分間遠心することで、被検液を落下させ、フィルタ部材３０を通過させた。遠心後、標識物質によりフィルタ部材３０の色が変わったことを目視で確認した。さらに、静置することで、未反応の標識済分子認識素子を含む被検液が吸収体４０によって捕集され、吸収体４０の色が変わったことを目視で確認した。

このように吸収体４０の色が変わったことを確認した後、捕集器具１を被検液分析装置１００の挿入口１０３から筺体１０４内に挿入し、分析開始ボタン１０５を押すことで、捕集器具１のフィルタ部材３０に対して測定光を照射し、フィルタ部材３０を通過する光の強度を測定した。この結果、分析対象物であるＳｍ菌がフィルタ部材３０において特異的に捕集されたことが確認された。

上記の実施例１及び実施例２の結果から、被検液に含まれる分析対象物が、フィルタ部材３０によって好適に捕集されることが確認された。また、フィルタ部材３０内に被検液を通過させる方法は、自然落下に限られず、遠心する方法でもよいことが確認された。

１，２…捕集器具、１０…収容部、１１…開口、１２（１２Ａ，１２Ｂ）…内面、１５…プレフィルタ部材、２０…捕集部、３０…フィルタ部材、４０…吸収体、５０…第２のフィルタ部材、１００…被検液分析装置。

Claims (8)

1. 被検液を収容すると共に底部に細長形状の開口を有し、この底部に向かって内面が順次細くなる先細り形状である収容部と、
   前記収容部の前記開口を塞ぐと共に主面が前記開口から下方へ延びるように取り付けられる平板状の部材であって、前記被検液に含まれる分析対象物よりもその孔径が小さいフィルタ部材と、
   を有する捕集器具。
2. 前記開口よりも上方の前記収容部の内側にプレフィルタ部材をさらに備えた請求項１記載の捕集器具。
3. 前記フィルタ部材には、特定の分析対象物と特異的に結合可能な分子認識素子が固定されている請求項１又は２記載の捕集器具。
4. 前記収容部の内側であって前記開口よりも上方に、特定の分析対象物と特異的に結合可能であり且つ標識済分子認識素子を備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の捕集器具。
5. 前記標識済分子認識素子は前記収容部の内面に付着されている請求項４記載の捕集器具。
6. 前記標識済分子認識素子が結合可能な特定の分析対象物は、前記分子認識素子が結合可能な特定の分析対象物と同じである請求項４又は５記載の捕集器具。
7. 前記フィルタ部材の下方で前記フィルタ部材と接続して設けられ、前記被検液を吸収可能な吸収体をさらに備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の捕集器具。
8. 前記フィルタ部材は、その周囲が被覆部材により覆われている請求項１〜７のいずれか一項に記載の捕集器具。
   
   

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