JP2017067481A - ピペットチップおよび液体注入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出口の残留液滴が試料容器の注入口に付着することを確実に防止することが可能なピペットチップおよび液体注入方法を提供する。【解決手段】ピペットチップは、本体部と突出部１５とを備えている。本体部には、シリンジからの液体が流れる流路と、流路を流れた液体を外部に吐出する吐出口２０Ａが設けられている。吐出口２０Ａは先端部２０に設けられている。突出部１５は、先端部２０に設けられており、吐出口の周囲から液体の吐出方向ＥＤに突き出している。【選択図】図５

Description

本発明は、ピペットチップおよび液体注入方法に関するものである。

ピペットやシリンジ等の注入器からの液体を試料容器に注入するピペットチップが広く利用されている。ピペットチップは筒状の本体部を備え、本体部は液体を吐出する吐出口が形成された先端部を有している。例えば医療分野では、生体から採取した血液内の化学成分（カリウム、ナトリウム、アルブミン、クレアチニン等）を測定する生化学検査において、ピペットチップを用いて血液を試料容器に注入している。そして、試料容器を遠心分離機にかけて血液を血球成分と血漿成分に分離している。血漿成分に基づいて化学成分の測定が行われる。

特許文献１には、吐出口からの血液の飛散範囲を制限するカバーを備えるピペットチップ（特許文献１ではディスペンサーノズルと表記）が記載されている。カバーは吐出口の周囲から血液の吐出方向に突き出しており、先端部の全外周を覆う筒状に形成されている。このカバーによって、ピペットチップを用いて血液を試料容器に注入する際に、注入対象の試料容器以外の箇所に血液が飛散することが防止される。

特許文献２には、血液が注入される注入口と、注入された血液を貯留する貯留部と、トラップ部とを備える試料容器（特許文献２では遠心分離用容器と表記）が記載されている。遠心分離後には、血球成分がトラップ部に捕捉され、血漿成分または血清成分のみが貯留部に残される。

特開２０１１−２１４８４２号公報 特開２０１４−１９８２８１号公報

特許文献２に記載の試料容器にピペットチップを用いて血液を注入する場合には、まず、試料容器の注入口に予め差し込まれたピペットチップに注入器をセットし、血液を注入する。そして、血液の注入後、注入器毎ピペットチップを注入口から抜き去る。

ここで、一般的にピペットチップのような細い管から液体を吐出した後には、吐出口に働く表面張力によって、滴下されない残留液滴が吐出口から吐出方向に張り出す。このため、特許文献２に記載の試料容器にピペットチップを用いて血液を注入する場合、ピペットチップを注入口から抜き去ったときに、残留液滴が注入口に付着することがあった。

残留液滴が注入口に付着した場合には、以下のような不都合が考えられる。残留液滴は遠心分離後も血球成分を含んでいるため、注入口に付着した残留液滴が遠心分離後に貯留部に落下した場合は、残留液滴の血球成分と貯留部の血漿成分または血清成分が混ざってしまって化学成分の測定値の信頼性が低下する。あるいは、注入口に付着した残留液滴が遠心分離によって遠心分離機内に飛散して遠心分離機が汚染される。遠心分離機内に飛散し液滴を放置しておくと、別の生体の試料容器の貯留部に落下し、その生体の化学成分の測定を誤ったりする。このため、残留液滴が注入口に付着することを確実に防止する手立てが要望されていた。

特許文献１に記載のピペットチップのようなカバーを設ければ、注入口と吐出口との直接の接触がカバーによって防がれるため、吐出口の残留液滴が直接注入口に付着することはない。しかしながら、特許文献１では、先端部の全外周を覆う筒状にカバーを形成しているので、カバーに残留液滴が付着し、付着した残留液滴がカバーに捕捉される可能性が高い。このため、吐出口の残留液滴に代わって、カバーに捕捉された残留液滴が注入口に付着するおそれがある。したがって、特許文献１に記載のカバー付きピペットチップをもってしても、残留液滴が注入口に付着することを確実に防止することはできない。

本発明は、吐出口の残留液滴が試料容器の注入口に付着することを確実に防止することが可能なピペットチップおよび液体注入方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のピペットチップは、注入器からの液体を吐出する吐出口が形成された先端部を有する筒状の本体部と、先端部に設けられ、吐出口の周囲から液体の吐出方向に突き出した突出部であり、本体部の軸回りに部分的に配置された突出部とを備える。

突出部は複数個設けられており、複数個の突出部は、軸回りに間隔を空けて配置されていることが好ましい。この場合、複数個の突出部は、等間隔に配置されていることが好ましい。

突出部は、長手方向が吐出方向に延びる柱形状であることが好ましい。この場合、突出部は、円柱形状であることが好ましい。さらに、突出部は、先端が丸められていることが好ましい。

突出部は、軸回りの全周に対する占有割合が３％〜１０％の範囲内であることが好ましい。また、突出部は、基端側から先端に向けて径が細くなるテーパ形状をしていることが好ましい。

突出部は、先端部の軸方向と直交する幅方向において、先端部の軸回りの外周面との間に隙間を空けずに設けられることが好ましい。

注入器からの液体を吐出口に向かって流す本体部の流路には、液体の凝固を抑える抗凝固剤が塗布されていることが好ましい。

先端部と突出部は一体に形成されていることが好ましい。

本発明の液体注入方法は、注入器からの液体を吐出する吐出口が形成された先端部を有する筒状の本体部と、先端部に設けられ、吐出口の周囲から液体の吐出方向に突き出した突出部であり、本体部の軸回りに部分的に配置された突出部とを備えるピペットチップを用い、注入器にピペットチップを取り付けて、ピペットチップの先端部を試料容器の注入口に差し込んで、注入器から液体を試料容器に注入する。

ピペットチップは、吐出口から吐出方向に張り出して残留する残留液滴の吐出口の径方向における最大幅をＤＬ、径方向における吐出口の中心から突出部までの距離をＲＧとしたとき、ＤＬ／２≦ＲＧの条件を満たすことが好ましい。

また、ピペットチップは、吐出口から吐出方向に張り出して残留する残留液滴の吐出方向の最大長さをＨＬ、吐出方向における突出部の長さをＨＧとしたとき、ＨＬ≦ＨＧの条件を満たすことが好ましい。

注入器は、生体から採取した血液を遠心分離用の試料容器に注入するために用いられることが好ましい。

本発明によれば、吐出口の周囲から液体の吐出方向に突き出し、本体部の軸回りに部分的に配置された突出部を先端部に設けるので、吐出口の残留液滴が試料容器の注入口に付着することを確実に防止することが可能なピペットチップおよび液体注入方法を提供することができる。

シリンジ、ピペットチップ、および試料容器の分解斜視図である。 シリンジ、ピペットチップ、および試料容器を一体化した状態を示す斜視図である。 ピペットチップの斜視図である。 ピペットチップの縦断面図（Ｘ−Ｘの切断面）と、平面図である。 先端部付近の拡大斜視図である。 先端部付近の拡大断面図である。 先端部付近の拡大平面図である。 試料容器の分解斜視図である。 試料容器の断面図である。 遠心分離機の説明図である。 （Ａ）はピペットチップを介して血液を試料容器に注入する様子を示す説明図であり、（Ｂ）はピペットチップを試料容器から抜き去る様子を示す説明図である。 ピペットチップが傾いた状態を示す説明図である。 比較例の従来のピペットチップの説明図である。 試料容器内において、血液が遠心分離された後の状態を示す説明図である。 試料容器の縦断面図（Ｘ−Ｘの切断面）と、底面図である。 有害光Ｌ２の説明図である。 粗面化の説明図である。

図１および図２において、ピペットチップ１０、シリンジ（注入器に相当）１１および試料容器１２は、例えば、生体から採取された血液の検査に用いられる。ピペットチップ１０は、シリンジ１１から、血液（液体に相当）を試料容器１２に注入する場合にシリンジ１１に取り付けて使用される。

シリンジ１１は、円筒形状のシリンダ１１Ａと、シリンダ１１Ａ内に挿入されるプランジャ１１Ｂ（図１１参照）とを有している。シリンダ１１Ａの長手方向において、基端側からプランジャ１１Ｂが挿入され、先端側には細径部１１Ｃが形成される。細径部１１Ｃには、シリンダ１１Ａ内への血液の吸引やシリンダ１１Ａ内の血液の吐出を行う開口が形成されている。

ピペットチップ１０も、筒形状をしており、ピペットチップ１０は細径部１１Ｃに着脱自在に取り付けられる。

シリンジ１１から試料容器１２に血液を注入する場合には、細径部１１Ｃにピペットチップ１０が取り付けられる。ピペットチップ１０が取り付けられた後、図２に示すように、ピペットチップ１０の先端部２０が試料容器１２の注入口１２Ａに差し込まれる。この状態で、シリンジ１１からピペットチップ１０を通じて試料容器１２に血液が注入される。

試料容器１２は、例えば、血液検査に際して、血液を、血漿成分（または血清成分）と、赤血球や白血球からなる血球成分とに分離するための容器である。試料容器１２は、血液の各成分の比重が異なることを利用して、遠心力の作用によって各成分を遠心分離する遠心分離用の容器である。試料容器１２は、略円筒形状の本体が軸回りに回転することによって、血液の各成分が分離される。

ピペットチップ１０と試料容器１２は、例えば、ディスポーザルタイプ（１回使用タイプ）のキットとして提供され、検査試料となる血液毎に用いられる。これらに加えて、シリンジ１１をディスポーザルタイプとしてもよい。

なお、図１において符号ＣＡで示す一点鎖線は、それぞれが筒状体で構成される、ピペットチップ１０、シリンジ１１、および試料容器１２の中心軸である。また、図１および図２において符号ＥＤで示す矢印は、血液の吐出方向である。

図３および図４において、ピペットチップ１０は、略円筒形状の本体部１４と突出部１５で構成されている。本体部１４と突出部１５は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の透明な樹脂により一体的に形成されている。本体部１４は、中心軸ＣＡに沿った長手方向において、基端側に嵌合部１６が形成されている。嵌合部１６は、シリンジ１１の細径部１１Ｃの外径とほぼ同径の内径を持つ円筒形状であり、嵌合穴１６Ａに細径部１１Ｃが差し込まれる形で、細径部１１Ｃと嵌合する（図１１参照）。

本体部１４は、嵌合部１６の先端側に、フランジ１７およびノズル部１８を有している。フランジ１７は、中心軸ＣＡを中心とし、中心軸ＣＡに対して垂直な方向に張り出した円板であり、嵌合部１６とノズル部１８の境界に位置している。フランジ１７は、ピペットチップ１０を把持するための把持部として機能する。

ノズル部１８は、中心軸ＣＡを中心とする流路１９が内部に形成された略円筒形状である。流路１９は、シリンジ１１からの血液を吐出口２０Ａに向かって流す。流路１９は嵌合部１６の嵌合穴１６Ａに連通する。流路１９は、例えば、ノズル部１８において嵌合穴１６Ａよりも径が細くなり、さらに、ノズル部１８の基端側（フランジ１７側）から先端部２０（吐出方向ＥＤの下流側）に向かって徐々に径が細くなるテーパ形状である。この流路１９の形状に倣って、ノズル部１８の外形も、先端部２０に向かって徐々に径が細くなるテーパ形状となっている。

本体部１４の寸法は、例えば、中心軸ＣＡ方向の長さが約２０ｍｍ、嵌合部１６の直径が約６ｍｍ、フランジ１７の直径が約１２ｍｍ、ノズル部１８の直径が先端部２０で約４ｍｍである。

流路１９には、例えば、血液の凝固を抑えるヘパリン等の抗凝固剤２１が塗布されている。血液は空気に触れると凝固しやすいため、試料容器１２への注入時に流路１９を通過する血液に抗凝固剤２１を添加することにより、血液の凝固を防止する。

先端部２０には、中心軸ＣＡを中心とする円形の吐出口２０Ａが形成されている。吐出口２０Ａは、流路１９を介して嵌合穴１６Ａと連通している。シリンジ１１の細径部１１Ｃから吐出されて、ノズル部１８の流路１９を流れた血液は、先端部２０の吐出口２０Ａから吐出される。

ノズル部１８の外周面には、ノズル部１８の径方向（中心軸ＣＡと直交する方向）に張り出すリブ２２が形成されている。リブ２２は、ノズル部１８の長手方向（中心軸ＣＡと一致する方向）に延びる細長い薄板である。リブ２２は、ノズル部１８の長手方向のほぼ全長に渡って延びており、より具体的には、フランジ１７から先端部２０まで形成されている。

リブ２２は、例えば、ノズル部１８の軸回りの周方向において、３箇所設けられている。本例の３つのリブ２２は、周方向において等間隔で配置されており、各リブ２２の間隔は１２０°（３６０°／３）である。

リブ２２は、ノズル部１８の外周からの張り出し量が、先端部２０側（吐出方向ＥＤの下流側）において、注入口１２Ａの内径よりも小さい。そして、リブ２２において、フランジ１７側（吐出方向ＥＤの上流側）に向かう途中に嵌合部２２Ａが設けられている。嵌合部２２Ａの張り出し量は、注入口１２Ａの内径と等しいか、またはわずかに大きい。注入口１２Ａに対してノズル部１８を嵌合部２２Ａまで挿入すると、注入口１２Ａと嵌合部２２Ａとが嵌合して、ピペットチップ１０を試料容器１２に固定することができる（図１１（Ａ）参照）。

嵌合部２２Ａの先端部２０側は、先端部２０に向かうにつれて張り出し量が小さくなるテーパ部となっている。ノズル部１８は、リブ２２が注入口１２Ａの内縁と接触しながら注入口１２Ａに挿入される。この挿入時に、テーパ部は、嵌合部２２Ａを注入口１２Ａにスムーズに到達させるためのガイド面として機能する。

リブ２２において、嵌合部２２Ａよりもフランジ１７側には、ストッパ部２２Ｂが形成されている。ストッパ部２２Ｂの張り出し量は、注入口１２Ａの内径よりも大きく、ストッパ部２２Ｂによってノズル部１８の注入口１２Ａの挿入量は規制される。

リブ２２は、試料容器１２の注入口１２Ａにノズル部１８を挿入した場合に、ノズル部１８の外周と注入口１２Ａの間に通気路を確保するためのものである。ノズル部１８が注入口１２Ａに挿入されると、リブ２２は、嵌合部２２Ａにおいて注入口１２Ａと嵌合する（図１１（Ａ）参照）。

この状態では、ノズル部１８の外周面において各リブ２２が設けられていない部分は、注入口１２Ａとの間に間隔が空き、隙間を生じる。この隙間が試料容器１２の内外を連通する通気路となる。通気路が確保されることにより、試料容器１２に血液を注入する際に、試料容器１２の内外の気液交換が確実に行われるため、円滑な注入を行うことができる。

突出部１５は、先端部２０の吐出口２０Ａの周囲から吐出方向ＥＤに突き出す形状をしており、先端部２０と一体に形成されている。また、突出部１５は、中心軸ＣＡ回りに部分的に配置されている。

より詳しくは図５の先端部２０付近の拡大斜視図に示すように、本例では、３つの突出部１５が、中心軸ＣＡの周方向において間隔を開けて配置されている。３つの突出部１５は、３つのリブ２２の先端面２２Ｃにそれぞれ設けられており、各リブ２２と同じく、中心軸ＣＡ回りの周方向において等間隔（３つなので１２０°間隔）で配置されている。突出部１５は、長手方向が吐出方向ＥＤに延びる柱形状である。

図６に示すように、ノズル部１８から血液が吐出されると、先端部２０の吐出口２０Ａには、吐出口２０Ａ付近にある血液が、二点鎖線の楕円形状で示すように、表面張力の作用によって吐出口２０Ａから張り出した状態で残留し、これが残留液滴２４となる。突出部１５は、ピペットチップ１０を試料容器１２の注入口１２Ａから引き抜く際に、吐出口２０Ａに残留する残留液滴２４が、注入口１２Ａおよびその近傍に付着することを防止する。

残留液滴２４の付着が防止されると、血液検査の測定値の信頼性が確保されることに加えて、遠心分離機４６（図１０参照）の汚染が抑制される。すなわち、試料容器１２は、血液が注入された後、遠心分離機４６に装着されて回転する。遠心分離により、試料容器１２内の血液は、血球成分と血漿成分とに分離される。遠心分離後において、注入口１２Ａ付近に付着した分離前の血液が試料容器１２内に落下すると、血液検査の化学成分の測定値の信頼性が低下する。

また、注入口１２Ａ付近に残留液滴２４が付着した状態で試料容器１２が回転すると、残留液滴２４が飛散して遠心分離機４６内が汚染される。遠心分離機４６内に飛散した液滴が放置されると、別の生体の試料容器に落下するおそれもある。この場合、別の生体の血液検査の測定値を誤らせる原因となる可能性もある。残留液滴２４の付着を防止することにより、こうした不都合を排除することができる。

突出部１５の長さＨＧは、残留液滴２４の吐出方向ＥＤの最大長さをＨＬとしたとき、下記式（１）の条件を満たす長さであることが好ましい。長さＨＧは、具体的には、吐出方向ＥＤ（中心軸ＣＡ方向）における、吐出口２０Ａの位置からの長さであり、吐出口２０Ａが形成される先端部２０の先端面２０Ｂからの長さである。
ＨＬ≦ＨＧ・・・・・・・式（１）
突出部１５の長さＨＧが、この条件を満たせば、残留液滴２４の周囲を突出部１５によって確実にガードすることができる。これにより、残留液滴２４と注入口１２Ａの接触を防止することができる。

また、複数の突出部１５間の距離について、径方向における吐出口２０Ａの中心（中心軸ＣＡ）から突出部１５までの距離をＲＧ、吐出口２０Ａに残留する残留液滴２４の吐出口２０Ａの径方向における最大幅をＤＬとしたとき、距離ＲＧは、下記式（２）の条件を満たすことが好ましい。
ＤＬ／２≦ＲＧ・・・・・式（２）
距離ＲＧがこの条件を満たせば、径方向における残留液滴２４と突出部１５との接触を低減することができるので、残留液滴２４が突出部１５に付着しにくい。

なお、長手方向（中心軸ＣＡ方向）において、突出部１５の外径が変化している場合、距離ＲＧも変化する。このような場合には、距離ＲＧとしては、例えば、中心軸ＣＡ方向における最小値が使用される。最小値が条件式（２）を満たしていれば、突出部１５の長手方向の全長に渡って条件式（２）を満たすことになる。

もちろん、距離ＲＧとしては最小値の代わりに最大値や平均値を使用してもよい。この場合には、突出部１５の長手方向の位置によっては条件式（２）を満たさない部分も生じるが、こうしても一定の効果は認められる。

突出部１５の長手方向の長さは、例えば、約２ｍｍであり、直径は約１ｍｍ程度である。

また、突出部１５は、断面が円形の円柱形状である。円柱形状とすることで、角柱形状とした場合と比較して、次のようなメリットがある。すなわち、ピペットチップ１０は、図１に示すとおり、突出部１５の先端１５Ａが鉛直方向において下端となる姿勢で試料容器１２に差し込まれる。

試料容器１２内に挿入されたピペットチップ１０は、吐出口２０Ａから血液を吐出して血液を注入後、試料容器１２外に引き抜かれる。吐出の際に吐出口２０Ａの近傍に位置する突出部１５には血液が付着する。円柱形状の場合には、角柱形状と異なり、突出部１５の外周面に角が無いため、血液が付着しても液切れがよい。

そのため、突出部１５に血液が付着しても、付着した血液は重力の作用により先端１５Ａに向けて滑り落ちて、下方に落下するので、突出部１５によって血液が捕捉されにくい。試料容器１２からピペットチップ１０が引き抜かれる際に、突出部１５は注入口１２Ａを通過するが、突出部１５には血液が捕捉されていないため、突出部１５と注入口１２Ａが接触しても、突出部１５から注入口１２Ａに血液が付着することはない。

また、突出部１５が血液を捕捉しないようにするという同じ目的で、突出部１５の先端１５Ａは丸められており、角の無い形状となっている。さらに、突出部１５は、基端側から先端１５Ａに向けて径が細くなるテーパ形状をしている。こうした形状を採用する理由も、突出部１５に付着した血液を下方に滑り落ちやすくして、突出部１５が血液を捕捉しないようにするためである。

また、先端部２０において、突出部１５は、先端部２０の中心軸ＣＡ方向と直交する幅方向（吐出口２０Ａの径方向）において、先端部２０の中心軸ＣＡ回りの外周面２０Ｃとの間に隙間を空けずに設けられている。

突出部１５と先端部２０の間に隙間があると、吐出口２０Ａから吐出された血液や残留液滴２４が、毛管現象により隙間に流入して先端部２０の外周面２０Ｃや突出部１５の基端部分に付着するおそれがある。例えば、特許文献１の図１に記載されているように、吐出口が形成されるノズルの先端部の周囲に、先端部の軸回りの外周面との間に間隔を空けてカバーを設けると、先端部の外周面とカバーの隙間から血液が流入してカバーに血液が付着するおそれがある。こうした血液の付着を防止するために、突出部１５は、外周面２０Ｃとの間には隙間を空けずに形成されている。

本例においては、先端部２０の外周面２０Ｃから径方向に張り出したリブ２２が、先端部２０の先端面２０Ｂとほぼ同じ位置まで延びており、突出部１５は、リブ２２の先端面２２Ｃから立設されている。そのため、突出部１５と先端部２０の外周面２０Ｃとの間に血液が流入する隙間は無い。これにより、先端部２０の外周面２０Ｃや突出部１５の基端部分に血液が付着することが防止される。

なお、突出部１５を、リブ２２の先端面２２Ｃではなく、先端部２０の外周面２０Ｃや先端面２０Ｂに直接設けてもよい。

図７に示すように、３つの突出部１５は、中心軸ＣＡ回りに間隔Ｇ１を空けて配置されている。突出部１５は、例えば、中心軸ＣＡ回りの全周に対する占有割合は３％〜１０％の範囲内である。ここで、占有割合は、突出部が間隔Ｇ１の無い円筒形状をしており、中心軸ＣＡ回りの全周に及ぶ場合を１００％とする。突出部１５の占有割合が３％〜１０％の範囲内とは、本例においては、突出部１５の中心軸ＣＡ回りの周方向の幅ＤＧの３つ分の合計値が、突出部が全周に及ぶ場合の中心軸ＣＡ回りの円周の３％〜１０％の範囲内であることを意味する。

具体的には、図７に示すように先端部２０の半径をＲＦ、１つの突出部１５の周方向の幅をＤＧ、突出部１５の数をＮとしたとき、突出部１５は中心軸ＣＡ回りの全周に対する占有割合が３％〜１０％の範囲内であるという条件は次式（３）で表される。
０．０３×２πＲＦ≦Ｎ×ＤＧ≦０．１×２πＲＦ・・・（３）

先端部２０の半径ＲＦは例えば１．４５ｍｍであり、突出部１５の周方向の幅ＤＧは例えば０．２ｍｍである。この場合の突出部１５の中心軸ＣＡ回りの全周に対する占有割合は、先端部２０の円周が１．４５×２×π≒９．１１ｍｍ、突出部１５の数Ｎは３のため、３つの突出部１５の周方向の幅ＤＧの合計値は３×０．２ｍｍ＝０．６ｍｍであるので、０．６／９．１１≒０．０６６＝６．６％となり、上記の条件を満たしている。

突出部１５の占有割合が低いほど、突出部１５の幅ＤＧは小さくなる。幅ＤＧが小さいほど、血液との接触面積が減るので、突出部１５による血液の捕捉が防止される。そのため、血液の捕捉を防止する観点からは、突出部１５の占有割合は低いほどよい。一方、突出部１５の幅ＤＧが小さすぎると、突出部１５の剛性が確保できなくなってしまう。そのため、幅ＤＧの剛性を確保するための下限値として、占有割合は３％以上あることが好ましい。

図８および図９において、試料容器１２は、蓋部材３１と本体部材３２とで構成される。これら各部材３１、３２は円筒形状の外観を有し、ピペットチップ１０と同様、透明な樹脂によりそれぞれ一体的に形成されている。

蓋部材３１は、外周部３３と内周部３４とを備えている。内周部３４は内部がくり抜かれた略円錐形状を有し、その頂部には前述の注入口１２Ａが形成されている。外周部３３は、内周部３４を取り囲む円環形状である。外周部３３の下端には、外周部３３よりも外径が一回り小さい嵌合部３３Ａが形成されており、嵌合部３３Ａが本体部材３２と嵌合する。

本体部材３２は、血液を貯留する貯留部３６、および血液の成分のうちの血球成分を捕捉するトラップ部３７を備えている。貯留部３６は、逆円錐形状をした空間を有しており、この空間は上部３８Ａから底部３８Ｂに向かうにつれて直径が減少する漏斗形状（funnel-shaped）をしたハウジング３８によって画定される。ハウジング３８は漏斗形状をしているため、外周面３８Ｃは、中心軸ＣＡに対して傾斜している。

トラップ部３７は、ハウジング３８の上部３８Ａと接続し、上部３８Ａよりも径が一回り大きい円板形状の空間である。トラップ部３７には分離剤（分離ゲルとも呼ばれる）４１が配されている。分離剤４１には、遠心分離の分離対象である血液の２つの成分、具体的には血漿成分と血球成分の中間の比重を有し、かつチクソトロピー性をもつ材料が適宜選択される。

トラップ部３７の上部には、蓋部材３１の嵌合部３３Ａと嵌合する嵌合部３２Ａが設けられている。蓋部材３１と本体部材３２は、各嵌合部３３Ａ、３２Ａが嵌合された状態で溶着される。

本体部材３２には、貯留部３６を構成するハウジング３８の外側に、円環部４２が設けられている。円環部４２は、ハウジング３８の傾斜した外周面３８Ｃの全周を取り囲む円環形状をしている。この形状により、円環部４２の内周面４２Ａとハウジング３８の外周面３８Ｃとの間には、破線で示す隙間Ｇ２が形成される。隙間Ｇ２は、試料容器１２を、図１０に示す遠心分離機４６の装着部と嵌合させる凹部として設けられる。

図１０に示すように、遠心分離機４６は、例えば、開閉自在な蓋４７と、試料容器１２を収容する空間を形成する筐体４８と、空間内に配置され、試料容器１２が装着される回転台４９とを備えている。

回転台４９は、モータ等の回転機構（図示せず）によって、回転軸ＡＲを中心にして矢印で示す方向に回転する。また、回転台４９には、隙間Ｇ２内に進入してハウジング３８および円環部４２と嵌合する装着部５１が形成されている。この装着部５１に装着されることで、試料容器１２は、中心軸ＣＡと回転台４９の回転軸ＡＲが一致した状態で回転台４９に固定される。この状態で、モータの駆動により試料容器１２が回転して、血液が遠心分離される。

次に、上記構成による作用について、図１１〜図１４を用いて説明する。図１１に示すように、血液検査を行う場合には、生体から採取された血液ＢＬがシリンジ１１から、試料容器１２に注入される。注入に先だって、シリンジ１１には、ピペットチップ１０が装着される。試料容器１２は、台座５２に固定される。

そして、図１１（Ａ）に示すように、ピペットチップ１０のノズル部１８が先端部２０から試料容器１２の注入口１２Ａに挿入される。ピペットチップ１０は、リブ２２が注入口１２Ａと嵌合し、ストッパ部２２Ｂ（図４参照）によって挿入量が規制されるまで注入口１２Ａに挿入される。

ピペットチップ１０が挿入された状態で、プランジャ１１Ｂがシリンダ１１Ａにおいて吐出方向ＥＤに押し込まれる。これにより、シリンダ１１Ａ内の血液ＢＬに圧力が掛かり、吐出される。血液ＢＬは、ピペットチップ１０の流路１９を通り、抗凝固剤２１と混合されつつ、先端部２０の吐出口２０Ａに達し、吐出口２０Ａから吐出される。吐出により試料容器１２に血液ＢＬが注入されて、注入された血液ＢＬが貯留部３６に貯留される。

図１１（Ｂ）に示すように、血液ＢＬは、液面が、貯留部３６内の目標高さＴＨに達するまで注入される。そして、血液ＢＬの液面が目標高さＴＨに達して、予め決められた所定量の血液ＢＬが貯留部３６に注入されると、注入が終了される。注入が終了すると、ピペットチップ１０が注入口１２Ａから抜き去られる。

この際に、シリンジ１１内および流路１９内に血液ＢＬが残っている場合には、吐出口２０Ａにある血液ＢＬが表面張力によって、吐出口２０Ａから吐出方向ＥＤに張り出して、吐出口２０Ａに残留液滴２４として付着する。

注入口１２Ａからのピペットチップ１０の引き抜きは、図１１（Ｂ）に示すように、ピペットチップ１０を、注入口１２Ａの中心軸ＣＡと平行にまっすぐ引き抜かれる場合もあれば、リブ２２と注入口１２Ａとの嵌合を緩めるために図１２に示すように、ピペットチップ１０が捩られながら引き抜かれる場合もある。

この場合には、図１２に示すように、注入口１２Ａの中心軸ＣＡに対して、ピペットチップ１０が傾いた状態になる。この状態になっても、吐出口２０Ａの周囲には突出部１５が設けられているので、突出部１５により残留液滴２４の周囲はガードされる。そのため、残留液滴２４が注入口１２Ａに付着することは無い。

これに対して、図１３に示す比較例のように、突出部１５が設けられていない場合には、残留液滴２４の周囲がガードされないため、ピペットチップ１０が傾くと、残留液滴２４が注入口１２Ａに付着するおそれがある。図１３は、突出部１５が設けられていない点のみが、図１２に示す本発明と相違し、他の点はすべて同様である。

また、突出部１５は、中心軸ＣＡ回りの全周ではなく、部分的に配置されているため、突出部１５が全周に及ぶ場合と比べて、血液との接触面積が減る。そのため、突出部１５による血液の捕捉が防止される。

より具体的には、従来技術として紹介した特許文献１の図１〜図３に記載されているカバーは、ノズル先端部の吐出口の周囲において、全外周を覆う筒状であるため、血液との接触面積が大きく、吐出口から吐出された血液がカバーに捕捉されやすい。血液がカバーに捕捉されると、カバーに付着した血液が、試料容器１２の注入口１２Ａに付着するおそれもある。

このような従来技術と比較して、突出部１５は、中心軸ＣＡ回りに部分的に配置されているため、血液との接触面積が小さく、血液を捕捉しにくい。そのため、突出部１５から注入口１２Ａに血液が付着することはない。これにより、残留液滴２４が注入口１２Ａに付着することを確実に防止することができる。

しかも、上記条件式（３）で示したように、突出部１５は、中心軸ＣＡ回りの全周に対する占有割合が１０％以下であるため、血液との接触面積が減るため、突出部１５による血液の捕捉が防止される。

また、３つの突出部１５は、周方向において等間隔に配置されているため、ピペットチップ１０がどの方向に傾いても、残留液滴２４と注入口１２Ａとの接触をガードすることができる。

また、突出部１５は、図６に示したとおり、上記式（１）の条件を満たす長さＨＧを有しているため、残留液滴２４と注入口１２Ａとの接触を確実にガードすることができる。また、突出部１５は、上記式（２）の条件を満たす距離ＲＧに配置されているため、径方向における残留液滴２４と突出部１５との接触を低減できるため、残留液滴２４が突出部１５に付着しにくい。

ピペットチップ１０が引き抜かれた後、試料容器１２は、遠心分離機４６にセットされて、血液ＢＬの遠心分離が行われる。遠心分離機４６内において、試料容器１２は高速で回転されるが、突出部１５の効果により、注入口１２Ａに血液ＢＬは付着していないため、遠心分離機４６内に血液ＢＬが飛散することはない。

図１４に示すように、遠心分離が終了すると、分離剤４１よりも比重が大きい血球成分ＢＬ２は、分離剤４１によってトラップ部３７に捕捉される。分離剤４１よりも比重が小さい血漿部分ＢＬ１は、回転終了後、重力の作用によりトラップ部３７から貯留部３６に流れ出して、貯留部３６に貯留される。こうして血液の遠心分離が完了する。

突出部１５の効果により、注入口１２Ａに分離前の血液ＢＬは付着していないため、注入口１２Ａから分離前の血液ＢＬが、貯留部３６内に落下して血漿成分ＢＬ１に混入することもない。

本例において、突出部１５を中心軸ＣＡ回りに部分的に配置する例として、３つの突出部１５を等間隔で配置した例で説明したが、これに限られない。突出部１５を中心軸ＣＡ回りに部分的に配置されるとは、中心軸ＣＡ回りの全周ではなく、周方向の少なくとも一部が欠落している態様を意味する。

そのため、例えば、突出部１５の数は４つ以上でもよいし、１つでもよい。１つあるいは２つの場合は、突出部１５の幅ＤＧが小さいと、残留液滴２４の全週をすべてガードすることはできない。そのため、ピペットチップ１０を傾ける方向によってはガードが緩くなり、残留液滴２４の注入口１２Ａへの付着を防止できない場合もある。そのため、本例で示した３つの突出部１５を等間隔で配置する態様のように、突出部１５の数や配置は、全周に渡ってガードが可能な数および配置が選択されることが好ましい。

もちろん、突出部１５の周方向の幅ＤＧ（図７参照）を大きくすれば、突出部１５の数が１つや２つでも全周をガードすることは可能である。例えば、１つの突出部１５の幅ＤＧを、周方向の角度換算で９０°程度の範囲に渡る幅にすれば、対角位置に２つ設ければ、全周をガードすることが可能である。

しかし、幅ＤＧを広くすると、吐出された血液と突出部１５との接触面積が大きくなるため、突出部１５に血液が付着しやすいというデメリットが生じる。一方、突出部１５の数を３つ以上にしてもよいが、全周をガードする数としては３つあるいは４つ程度あれば十分であり、数を多くし過ぎてもメリットは少ない。そのため、上記例のように突出部１５は３つ程度であることが好ましい。

また、本例のように、突出部１５を等間隔で配置すれば、複数個の突出部１５を局所的に偏在させる場合と比較して、少ない数で全周のガードが可能となるため、効率的である。しかも、３つ程度の突出部１５を等間隔で配置すれば、突出部１５を幅ＤＧが狭い柱状で形成しても、全周のガードが可能となる。幅ＤＧが狭いほど血液との接触面積は減るため、突出部１５に血液が付着しにくいというメリットがある。

また、本例の突出部１５は、円柱形状で形成されているが、角柱形状でもよい。しかし、上述のとおり、突出部１５を円柱形状とすることで、角柱形状とした場合と比較して、角が無いため、液切れがよい。そのため、突出部１５によって血液が捕捉されにくい。

「試料容器の変形例」
図１５〜１７に示す試料容器１２の変形例は、上述の試料容器１２に、導光部５６を設けたものである。導光部５６以外の点は同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。以下、相違点である導光部５６を中心に説明する。

導光部５６は、貯留部３６内から円環部４２の外部へ光を導光する。導光部５６は、貯留部３６に貯留される血液ＢＬの液面が、目標高さＴＨに達したか否かを外部から視認するための視認窓である。貯留部３６を構成するハウジング３８の外周面３８Ｃと、円環部４２の内周面４２Ａとの間には隙間Ｇ２がある。そのため、貯留部３６内の液面を外部から観察しようとすると、貯留部３６内から円環部４２の外部に向かう光は、外周面３８Ｃや内周面４２Ａにおいて屈折する。そのため、液面が目標高さＴＨに達したか否かを正確に確認することができない。

導光部５６は、外周面３８Ｃと内周面４２Ａとの間の隙間に位置し、貯留部３６を構成するハウジング３８と円環部４２の両方と一体に形成されている。このため、導光部５６には、外周面３８Ｃや内周面４２Ａが無い。これにより、貯留部３６内から導光部５６を通って円環部４２の外部に向かう光Ｌ１は、外周面３８Ｃや内周面４２Ａにおける屈折の影響を受けることなく円環部４２の外部に射出する。目ＥＹによって導光部５６を覗くことで、貯留部３６内の液面が目標高さＴＨに達したか否かを正確に確認することができる。

導光部５６は、貯留部３６に貯留される血液ＢＬの目標となる液面の高さＴＨに合わせて、貯留部３６の底部３８Ｂからの高さが決められている。

図１５において、試料容器１２の底面図に示すように、導光部５６は、円環部４２の中心軸ＣＡ回りに部分的に配置されている。具体的には、導光部５６は、９０°間隔で４箇所に配置されている。導光部５６は、中心軸ＣＡ回りの全周に設けてもよいが、部分的に配置することで、次のようなメリットがある。

すなわち、導光部５６を設けると、導光部５６を設けない場合（図１４参照）と比べて、ハウジング３８の上部付近の厚みが増す。樹脂は厚みが増すほど内部の温度が冷めにくいため、厚みが増すと、温度分布にローカリティが発生し、寸法ムラが生じやすい。そのため、中心軸ＣＡ回りの全周に導光部５６を設けると、全周に渡って厚みが増すため、全周に寸法ムラが生じやすくなる。こうした寸法ムラは、本体部材３２と蓋部材３１との溶着面にも影響を及ぼすため、溶着不良の原因となる。これに対して、本例のように導光部５６を中心軸ＣＡ回りに部分的に配置することで、寸法ムラが低減されるため、溶着不良が生じにくいというメリットが得られる。

また、複数個（本例では４個）の導光部５６を等間隔で配置することで、複数個の導光部５６が局所的に偏在する場合と比べて、導光部５６の数を増やすことなく、多方向からの視認性を確保することができる。

また、図１６に示すように、ハウジング３８の内部で全反射して伝播する光が有害光Ｌ２となって導光部５６内に進入する場合がある。この場合、血液ＢＬの液面が目標高さＴＨに達していない状態でも、有害光Ｌ２によって、あたかも液面が目標高さＴＨに達しているような錯覚を与えてしまう場合がある。

このような問題を解決するために、図１７に示すように、有害光Ｌ２の伝播経路となるハウジング３８の外周面３８Ｃを粗面化することで、有害光Ｌ２の導光部５６への進入を抑えることが好ましい。具体的には、外周面３８Ｃにおいて、底部３８Ｂから導光部５６までの範囲が粗面化される。

外周面３８Ｃを粗面化すると、ハウジング３８内で発生した有害光Ｌ２が、ハウジング３８内で乱反射するため、導光部５６への進入が抑えられる。これにより、視認者の目ＥＹには、内部反射せずに目標高さＴＨからストレートに外部に射出する光Ｌ１だけが入射するため、液面が目標高さＴＨに達しているか否かを正確に確認することができる。

外周面３８Ｃの粗面化の程度について、表面粗さＲａは、０．４〜１．６の範囲内であることが好ましい。実験によれば、Ｒａがこの範囲外になると、ハウジング３８内部で多重反射した光が若干みえ、コントラストが低下する懸念があるからである。特に、Ｒａ＝０．９５程度であることが好ましい。なお、ここで、Ｒａは、ＪＩＳ規格（JIS B0601（1994）、JIS B0031（1994））で定義された算術平均粗さである。概略としては、算術平均粗さは、粗さ測定機によって外周面３８Ｃの凹凸を測定することにより、外周面３８Ｃの凹凸のプロファイルを表す粗さ曲線を算出し、算出した粗さ曲線に基づいて、測定区間内における外周面３８Ｃの凹凸の大きさの平均を求めたものである。粗さ曲線は、Ｘ軸に測定方向を、Ｙ軸に凹凸の大きさを割り当てた曲線である。詳細は、上記ＪＩＳ規格の定義による。

なお、ハウジング３８の外周面３８Ｃに加えて、導光部５６の底面５６Ａ（図１６参照）や側面５６Ｂ（図１５参照）についても粗面化することが好ましい。これにより、導光部５６で内部反射して射出する有害光Ｌ２を低減することができる。また、導光部５６を中心軸ＣＡ回りの全周に渡って設ける場合には、全周に渡って粗面化することが好ましい。

本発明は、上記実施形態や上述した変形例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、上記実施形態や上述した変形例を適宜組み合わせることも可能である。

１０ ピペットチップ
１１ シリンジ
１２ 試料容器
１２Ａ 注入口
１４ 本体部
１５ 突出部
１８ ノズル部
２０ 先端部
２０Ａ 吐出口
２０Ｃ 外周面
ＣＡ 中心軸

Claims (15)

1. 注入器からの液体を吐出する吐出口が形成された先端部を有する筒状の本体部と、
   前記先端部に設けられ、前記吐出口の周囲から前記液体の吐出方向に突き出した突出部であり、前記本体部の軸回りに部分的に配置された突出部とを備えるピペットチップ。
2. 前記突出部は複数個設けられており、
   複数個の前記突出部は、前記軸回りに間隔を空けて配置されている請求項１に記載のピペットチップ。
3. 複数個の前記突出部は、等間隔に配置されている請求項２に記載のピペットチップ。
4. 前記突出部は、長手方向が前記吐出方向に延びる柱形状である請求項１ないし３のいずれか１項に記載のピペットチップ。
5. 前記突出部は、円柱形状である請求項４に記載のピペットチップ。
6. 前記突出部は、先端が丸められている請求項５に記載のピペットチップ。
7. 前記突出部は、前記軸回りの全周に対する占有割合が３％〜１０％の範囲内である請求項１ないし６のいずれか１項に記載のピペットチップ。
8. 前記突出部は、基端側から先端に向けて径が細くなるテーパ形状をしている請求項１ないし７のいずれか１項に記載のピペットチップ。
9. 前記突出部は、前記先端部の軸方向と直交する幅方向において、前記先端部の前記軸回りの外周面との間に隙間を空けずに設けられる請求項１ないし８のいずれか１項に記載のピペットチップ。
10. 前記注入器からの前記液体を前記吐出口に向かって流す前記本体部の流路には、前記液体の凝固を抑える抗凝固剤が塗布されている請求項１ないし９のいずれか１項に記載のピペットチップ。
11. 前記先端部と前記突出部は一体に形成されている請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のピペットチップ。
12. 注入器からの液体を吐出する吐出口が形成された先端部を有する筒状の本体部と、前記先端部に設けられ、前記吐出口の周囲から前記液体の吐出方向に突き出した突出部であり、前記本体部の軸回りに部分的に配置された突出部とを備えるピペットチップを用い、
    前記注入器に前記ピペットチップを取り付けて、
    前記ピペットチップの前記先端部を試料容器の注入口に差し込んで、
    前記注入器から前記液体を試料容器に注入する液体注入方法。
13. 前記ピペットチップは、前記吐出口から前記吐出方向に張り出して残留する残留液滴の前記吐出口の径方向における最大幅をＤＬ、前記径方向における前記吐出口の中心から前記突出部までの距離をＲＧとしたとき、
    ＤＬ／２≦ＲＧ
    の条件を満たす請求項１２に記載の液体注入方法。
14. 前記ピペットチップは、前記吐出口から前記吐出方向に張り出して残留する残留液滴の前記吐出方向の最大長さをＨＬ、前記吐出方向における前記突出部の長さをＨＧとしたとき、
    ＨＬ≦ＨＧ
    の条件を満たす請求項１２または１３に記載の液体注入方法。
15. 前記注入器は、生体から採取した血液を遠心分離用の試料容器に注入するために用いられる請求項１２ないし１４のいずれか１項に記載の液体注入方法。

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