JPH04187078A - ウイルス等の生物学的標本を極低温で保存するためのチューブあるいはストロー及び充填方法 - Google Patents

ウイルス等の生物学的標本を極低温で保存するためのチューブあるいはストロー及び充填方法

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JPH04187078A JP2314509A JP31450990A JPH04187078A JP H04187078 A JPH04187078 A JP H04187078A JP 2314509 A JP2314509 A JP 2314509A JP 31450990 A JP31450990 A JP 31450990A JP H04187078 A JPH04187078 A JP H04187078A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、生物学的に中性で、実質的に透明なポリマー
材料で作られた相当の長さの管状容器で形成された、生
物学的標本、とりわけウィルス培養組織を極低温で保存
するためのストロ−として知られるチューブで、両端部
それぞれにシールが設けられ、且つ第1端部付近で、多
孔性弾性材料からなる2つのパッド間に水性ゲルを有す
る摺動ストッパを備えるチューブに関する。
本発明は、このタイプのチューブあるいはストロ−の充
填方法にも関する。
(従来の技術と発明が解決しようとする課題)容器長さ
約12an、直径約3龍、壁厚10分の数mumから成
るこのタイプのストロ−は、この技術分野で長年知られ
てきた。3分割栓として、これも知られている摺動スト
ッパは、1946年9月20日の文献FR−A−995
878中に記載されている。それ以来、種々の改良がな
されてきたが、これらの改良は本質的に、容器が押し出
し成形されるポリマー材料に関連して、端部シールに関
するものであった。さらに栓止方法は、有効な密封を提
供し、中に含まれる生物学的標本に対する損傷の過度な
危険性がないもので、少なくともある適用においては、
かかる適用(生殖体の保存と使用、試験管内受精等)に
必要な取り扱いに適するものでなければならない。
さらに、容器材料の選択は、生物学的物質との適合性、
透明性および成形容易性を考慮して指示されてきた。実
際は、拡散しやすい可塑剤を含む材料はすべて退けられ
る傾向にある。
文献FR,−A−2128374は、ストロ−の材料は
特定しないで、ストロ−を超音波接合することで作られ
るシールを記載している。接合は、一方を超音波発生器
へ、他方を成形アンビルへつないだV型ジョーの間で行
われる。本方法では、チューブの外側に一致する円筒に
内接するシールが得られる。
文献FR−A−2592297は、チューブの端部内側
へペースト状の熱可融性材料を注入することで栓止する
方法を記載している。ストロ−はポリ塩化ビニルで作ら
れ、熱可融性材料はポリオレフィン、エチレン及び酢酸
ビニルコポリマーの混合物である。
文献FR−A−2618452は、摺動ストッパに隣接
する端部と反対側の対向端部が、針の貫通か可能で、抜
針後の緊密性が保たれるエラストマ製の栓により栓止さ
れるストロ−を記載している。エラストマ製の栓は、力
で挿入されるが、あるいはその場で適当な組成物を加泥
して形成される。
文献FR−A−2623205は、摺動ストッパを含ま
ず、自己密封式のエラストマ製の栓が両端に嵌合される
受精用のストロ−を記載している。
微生物学における進歩は、稀少な生物学的標本に対する
作業に関連したり、たいていは特に、危険なウィルス培
養組織の場合に、このようなストロ−の使用の増加をも
たらした。ストロ−のデザイン、とりわけその端部シー
ルに関して再調査することが、一方では、これらを取り
扱う職員の損傷の原因となりうる注射針の使用を避けて
、標本充填および回収操作の自動化を促進するため、も
う一方では、液体窒素への浸漬による冷凍と急速解凍に
関連する熱衝撃や応力によって、充填されたストロ−の
緊密性か失なわれる危険性を厳密に制限するために、非
常に重大となってきた。
極低温条件下での現行ストロ−の失敗率は通常の作業に
おいては認容できるものであるが、充填されたストロ−
の使用不能性か研究計画の失敗をもたらすが、あるいは
標本の漏出による感染の危険性が劇的局面を有するとい
う点に関するかぎりでは、この失敗率は過大なものとな
る。
従って出願人は、シール区域も含めて、極低温保存の信
頼性が相当高く、技師による手操作が不要の自動装置で
容易に充填、シールを行うことができるチューブあるい
はストロ−の製造を目標とした。
(課題を解決するための手段と作用) 出願人は、生物学的に中性で、実質的に透明なポリマー
材料で作られた相当の長さの、口径が測定される管状容
器で形成された、生物学的標本、とりわけウィルス培養
組織を極低温で保存するためのストロ−として知られる
チューブで、両端部それぞれにシールか設けられ、且つ
第1端部付近で、多孔性弾性材料からなる2つのパッド
間に水性ゲルを有する摺動ストッパを備えるチューブで
あって、上記ポリマー材料はイオノマ樹脂であり、上記
端部シールは、限られた軸上範囲にわたり上記チューブ
を自原的に接合することによって形成されることを特徴
とするストロ−として知られるチューブの提供により、
本目的を達成したと真に考える。
エチレンコポリマーとカルボキシル酸の金属カチオンに
よる会合で形成されるイオノマ樹脂は、40°−90”
の遷移温度以上では熱可塑性樹脂のような性質を有し、
一方この遷移温度以下では、金属カチオンがコポリマー
の線状鎖間を架橋結合して架橋結合材料のようにふるま
う。転換は可逆的である。チューブの自原的な接合は、
遷移温度以上では単純且つ容易である。接合後の冷却に
より誘発される内部応力は極小であり、イオン架橋結合
による樹脂の硬化は、大きな体積変化を伴わない。
このようなイオノマ樹脂は、Dupont de Ne
mourS社が1962年8月28日、196’3年1
月23日、1’965年2月26日に各々出願した、仏
特許第1 336 164号、第1 350 608号
、第1 430 478号に記載されている。これらの
樹脂はrsurlynJの商標名で市販されている。
はとんどの固体には、その温度下ではクリープが事実上
阻止される、脆化温度がある。熱可塑性ポリマー樹脂は
、一般に冷却脆化に対して非常に敏感で、可塑剤を含ま
ないものは特にそうである。
イオノマ樹脂自体は、脆化温度は非常に低く、常に21
3に以下で、はとんどは173に以下である。あるrs
urlynJ樹脂では、脆化温度の存在を証明すること
ができなかった。
液体窒素の温度77Kまで冷却した従来のストロ−の取
り扱いは難しく、自動化に不向きであることは認められ
るところである。さらに、内部応力が接合部分にかかる
と、シールに亀裂か生じることかある。このような問題
点が、本発明によるストロ−により減じられ、あるいは
消失される。
周辺温度でのrsurlynJ樹脂の架橋結合構造は、
ストロ−に有利な力学的性質を与える。ストローは、そ
れ自体の重みでクリープする傾向はなく、直線形を保つ
。適当な支えの上に置けば、ストロ−の端部の位置決め
は正確で、充填用の針や円錐形ノズルの導入は、操作技
師の介入を全く必要とせずに簡単に行われる。
従来のストロ−が長い間、満足と、誤差の認容率と矛盾
しないと思われる脆化による破損や亀裂による緊密性の
喪失と、不可避の取り扱い事故を与えてきたことは注目
される。ごく最近になって、これらの事故を減らす目的
で、認容できる損耗率閾値を下げる必要から、出願人は
事故の潜在的原因を分析した。当初、ストロ−製造業者
は、生物学研究用材料産業界で一般的で、生物学的標本
と極低温への適用に関するふるまいが既知の材料を選択
したと推測される。
勿論、r Sur1ynJ樹脂は透明性と生物学的中性
という適合した性質を有する。ちなみに、これらの樹脂
はマーキングインクを受は入れ、誤認の危険なく充填ス
トロ−の識別を可能にすることが注目される。
イオノマ樹脂としては、r Sur1ynJ 8921
の名称で市販されているタイプのものが好ましい。
この樹脂は、金属ナトリウムカチオンを含み、その脆化
温度の測定による証明はできなかった。遷移域に関して
は、0.46MPa荷重下におけるたわみ温度は45℃
、VICAT温度(速度B)は58℃、融解温度は84
℃、凝固温度は52℃である。
もうひとつの面によれば、本発明は、生物学的に中性で
、実質的に透明なポリマー材料で作られた相当の長さの
、口径か測定される管状容器で構成された、生物学的標
本、とりわけウィルス培養組織を極低温で保存するため
のストロ−として知られるチューブの充填方法で、第]
多孔性弾性パッド、水性相と接触してゲル化する粉末、
そして第2多孔性弾性バットを順次挿入することによっ
てチューブの第1端部付近に摺動ストッパが据え付けら
れ、該ストッパは、上記第1端部をシールするチューブ
区域より奥に挿入され、上記生物学的標本は、前もって
滅菌された上記チューブ内に、第2端部からこの第2端
部をシールするチューブ区域より奥に注入され、同時に
水相が上記第1パッドを介して粉末をゲル化させ、そし
て上記ストッパの緊密性を保証するまで、チューブ内空
気が上記ストッパと上記第1端部とを介して排出される
充填方法であって、上記管状容器はイオノマ樹脂で構成
され、上記チューブの端部が、該チューブの内周縁層の
2つの部分を相互につくようにシール区域でチューブを
押し潰し、且つ少なくともこれら2つの部分をこれらが
十分に融合するに足る温度に上げることによって、シー
ルされることを特徴とするストロ−として知られるチュ
ーブの充填方法を提供する。
管状容器の形成にイオノマ樹脂を使用することは、この
樹脂が生物学的標本を極低温で保存するチューブあるい
はストロ−に与える特別の利点に加えて、標本の過熱に
よる、正確に言えば自原的な接合が行われる温度(90
℃〜110℃の範囲)のゆえに内容物損傷の危険性がな
く、同時に接合部分の滅菌が保証される、簡単で自動化
が容易なシール方法を可能にした。
本発明のさらに詳しい特徴と利点は、下記の実施例と添
付図によって、より一層明らかになる。
(実 施 例) 選択され第1図に示された実施例の形態に従って、チュ
ーブ1、あるいはいわゆるストロ−は、液体窒素温度、
即ち77Kにおける生物学的標本、特にウィルス培養組
織の極低温保存用に供される。
このチューブは、低温によってひき起こされる応力にも
かかわらず、標本の漏出に対して高い安全性を保証し、
また使用する職員に対する感染の危険性を最少化するた
めに、自動操作、特に充填の自動操作を可能にするよう
に、設計されている。
このチューブ1は、Dupont de Nemour
s社かrsurlynJ 8921の商標名で市販して
いる、イオノマ樹脂の押し出し成形により製造される管
状容器10から成る。この樹脂の性質、そして特に77
に以上に脆化点かないことは、既に言及した。
充填前のこのチューブの長さは90m、外径は約31■
、内径は約2.5mmである。
従来どうり、チューブ1は、第1端部と称される端部1
1付近に、摺動ストッパ2を有している。
このストッパは、親水性で水性相との接触でゲル化する
ポリビニルアルコール粉末200両側にある、網目状綿
糸断片で構成される2つの多孔性パッド21.22から
成る。摺動ストッパの長さは約18+amで、各構成要
素20,21.22がそれぞれ約6 mmの長さを占め
る。有効内容量は250μぶである。押し出し成形時に
おける管状容器10の口径測定、特に内側部分の口径測
定により、内径を再現することが可能である。
ストロ−の充填を第2図Aに図示する。前もって滅菌さ
れたチューブ1は、各端部11,12それぞれに貫通す
る2つの円錐形カニユーレ41a42aの間に保持され
る。カニユーレ41a、42aの円錐形状は、これらカ
ニユーレを互いに向かって押し込む力か加えられて、接
合の緊密性を保証する。管41の端部のカニユーレ41
aは、真空源に接続され、一方、カニユーレ42aは、
生物学的標本30を収容する試験管35に浸る管42の
端部にある。
チューブ1の空気が、摺動ストッパ2を介して排出され
、生物学的標本30は管42を介して吸引されて摺動ス
トッパ2に達するまで管状容器lOに入り込む。(チュ
ーブ1内の)生物学的標本3は、バッド21に浸透し、
粉末20を水和し、その結果不浸透性ゲルを形成する。
こうして充填が停止する。カニユーレ41a、42aが
取り外されるときには、生物学的標本3は連続的な柱の
形態を維持しており、端部12は、カニユーレ42aの
貫通深さまでは標本を全く含まず、標本か到達しなかっ
た端部11と同様に、その後のシールを行う余地がある
周辺温度におけるr Sur1ynJで作られたチュー
ブ1の相対剛性が、緊密性のために必要とされる容器1
0の縦方向圧縮を許容することと、イオノマ樹脂の遷移
域以下での、湾曲のない正確な形状の維持が、ストロ−
1の端部11,12内へのカニユーレ41a、42aの
正確で自動的な導入を可能にすることとは、高く評価さ
れる。
第2図Bに示した装置は第2図Aのものに類似している
が、管41.42が、り°ランプ45a。
46、aに固定された毛細管45.46に置き換えられ
ている。管45.46と端部11,12との間の緊密性
は、毛細管45.46に取りつけられ、且つストロ−1
の端部11,12の端縁に当接するエラストマ製の栓4
7.48により保証される。
充填方法は変わらない。しかしながら、毛細管46が、
ストロ−1の端部12に対して、パッド22の端部11
への挿入深さに実質的に一致する長さに亘って空隙部分
を残すように十分に深く端部12に貫入することが注目
される。
それから生物学的標本3か充填されたストロ−1は、第
3図Aの図示のようにシールされる。
端部11.12は、管状容器が十分に押し潰されて端部
11,12の内表面の対面部分か接触するまで、一対の
ジa  61a、61b、62a。
62bの間て締め付けられる。一対のジ=161a、6
1b、62a、62bは、イオノマ樹脂がジョー間で溶
融し、接触した対面部分が一体に融合する温度に加熱さ
れる。
選択されるイオノマ樹脂の融点は84℃で、熱可融状態
と架橋結合状態部の間の遷移域はほぼ45℃〜60℃の
間であることか想起される。
シール後、ストロ−1は実質的に第3図Bに示された外
観を呈し、両端部11.12に平らになったシール区域
11.1.12.1を有する。シール区域12.1と生
物学的標本の柱体3との間に、気泡12aが残留するこ
とが注目される。気泡12aは、標本凍結に伴う体積増
加によるストロ−の破損を防くという既知の事実の他に
、シール時において加熱される区域12.1と生物学的
標本との接触を妨げて標本の損傷を防ぐ。
もう一方で、生物学的標本の痕跡がストロ−の端部11
,12間に延在してしまうようなことがあった場合でも
、これら痕跡の有機成分は、樹脂の融解温度で、岡山入
口端部の滅菌処理とともに、実質的に破壊されることが
注目される。
次に充填ユニットを示す第4図及び第5図に言及するが
、ユニット100には、ストロ−を位l決めするための
切欠101,102,103,104が備えられている
。移送部材120は周期的に近づいてストロ−を持ち上
げ、次いでこれらを切欠の間隔1つ分だけ左へ動かし、
対応する切欠内にそれらを降ろして引き下がり、選択さ
れた時間の経過後に、再び移送を再開する。
最下部のストロ−がスロット101あるいは装填スロッ
トに係合するように、滅菌されたストロ−は、垂直ロー
ダ101aに配置される。充填位置であるスロット10
2への移送後、カニユーレ141a、142aは、スト
ロ一端部へ導入されるように相互に向き合って用意され
、第2図Aで記載したように充填か行われる。
充填後、ストロ−10はスロット103へ移され、ここ
で第3図Aて記載した手順で、加熱されたジョー161
a、161b、162a、1’62bにより溶着される
この後、ストロ−]Oはスロット104に移され、ここ
でマーキングを受ける。浮彫りの文字を刻まれたマーカ
11]が、回転インク板113に連結されたインクロー
ル112の通過によりインク付けされる。転写パッド1
10は、戻道動作で、マーカ111で作成された符号を
写し取り、前進動作で、スロット104内のストロ−1
0へ転写する。
移送部材120の後に続く動作により、ストロ−10は
溝105へ送り出される。
これら全工程が操作技師の介入なしに行われることは、
高く評価される。
マーキングが、上記構成から必然的に、操作技師への危
険かない、2次的な操作であることは注目される。しか
しながら、あらゆる間違いの可能性を避けるために、こ
のマーキングはストロ−か個々に処理された直後に行う
ことが重要である。
さらに、ストロ−の材料がマーキングインクを固定でき
ないものであったとすれば、このマーキングはずっと複
雑なものになったであろう。
次に、ジョーかお互いに向かって動く方向に平行に見た
図Aと、図Bとからそれぞれ成る第6図から第8図に言
及する。
第6囚人と第6図Bとは、平らで幅の狭いジョーの間で
締め付けることによって得られたシール11.1の形を
示し、これはストロ−容器10の端部をそのまま残す。
この形は一般的なものである。
第7図Aと第7図Bとは、ストロ一端部をつかむ平ジョ
ーの間で締め付けて得たブレード形状のシール11.2
を示す。この形はストロ−をつかみ易いことから好まれ
、さらにシール11.1で見られる端部の空洞を排除す
る。
第8図Aと第8図Bとは、文献FR−A−212837
4に記載のものと類似するV型シール11.3を示す。
この形は、一方が突出し他方が内油した2つの■型ジョ
ーの間で締め付けた結果で、シールが、ストロ−の外側
表面に対応する円筒内に完全に納まることから、ストロ
−をチャック内に固定しやすいという利点かある。
勿論、便利性から、ストロ−の2つの端部シールを異な
った形にすることが適当な場合もある。
実際、他のシール形状も考えられる。
生物学的標本を使用時に取り出すために、端部11.1
2が、シール区域を超えた変形されていない部分に端を
そろえて切断され、そして摺動ストッパを機械的あるい
は空気作用的に押し出すことによって標本が取り出され
ることは、勿論、高く評偶される。
本発明は、記載された実施例に限らす、特許請求の範囲
内のすべての変形を含むことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるチューブあるいはストロ−の部分
切断図、第2図Aはストロ−充填の第1の方法を示す図
、第2図Bは充填の変形例を示す図、第3図Aはストロ
−のシール方法を示す図、第3図Bはシールされ充填さ
れたストロ−の縦断面図、第4図はストロ−充填・シー
ルユニットの概略立面図、第5図は第4図に示したユニ
ットの平面図、第6図A及び第6図Bは、第1のタイプ
のシールの2つの直交平面図、第7図A及び第7図Bは
第2のタイプのシールの同様の図、第8図A及び第8図
Bは第3のタイプのシールの同様の図である。 1・・・チューブ     2・・・摺動ストッパ3.
30・・・生物学的標本 10・・・管状容器    11.12・・・端部11
.1,12.1・・・シール区域 11.2・・・シール   11.3・・・V型シール
12a・・・気泡     20・・・粉末21.22
・・・多孔性パッド 35・・・試験管     41.42・・・管41a
、42a・・・カニユーレ 45.46・・・毛細管 45a、46a・・・クランプ 47.48・・栓 61a、61b、62a、62b−=ジョー100・・
・ユニット 101.102,103,104・・・切欠101a・
・・垂直ローダ 105・・・満110・・・転写バッ
ド  111・・・マーカ112・・・インクロール 
113・・・回転インク板120・・・移送部材 141a、142a・・・カニユーレ 161 a 、  161 b 、  162 a 、
  162 b −・・特許出願人       ロベ
ール カス同         モリス カス 同         ベルトラン カス代 理 人  
     弁理士 −色健輔同         弁理
士 原島典孝F/G、2A F/G、3B

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)生物学的に中性で、実質的に透明なポリマー材料
    で作られた相当の長さの、口径が測定される管状容器で
    形成された、生物学的標本、とりわけウィルス培養組織
    を極低温で保存するためのストローとして知られるチュ
    ーブで、両端部それぞれにシールが設けられ、且つ第1
    端部付近で、多孔性弾性材料からなる2つのパッド間に
    水性ゲルを有する摺動ストッパを備えるチューブであっ
    て、上記ポリマー材料はイオノマ樹脂であり、上記端部
    シールは、限られた軸上範囲にわたり上記チューブを自
    原的に接合することによって形成されることを特徴とす
    るストローとして知られるチューブ。
  2. (2)上記イオノマ樹脂は、Sur1yn8921であ
    ることを特徴とする請求項1記載のストローとして知ら
    れるチューブ。
  3. (3)上記シールは、上記容器の直線部の外径より広い
    幅で軸に対して垂直に延展する、2つの平らで平行な外
    表面区域から成ることを特徴とする請求項1記載のスト
    ローとして知られるチューブ。
  4. (4)上記シールは一方が突出し他方が内曲したV型外
    表面を有して、該シールがチューブの直線部分に対応す
    る円筒内に完全に納まることを特徴とする請求項1記載
    のストローとして知られるチューブ。
  5. (5)所定量の上記生物学的標本を、上記摺動ストッパ
    と上記容器の第2端部のシールに接触する気泡との間に
    収容することを特徴とする請求項1記載のストローとし
    て知られるチューブ。
  6. (6)生物学的に中性で、実質的に透明なポリマー材料
    で作られた相当の長さの、口径が測定される管状容器で
    構成された、生物学的標本、とりわけウィルス培養組織
    を極低温で保存するためのストローとして知られるチュ
    ーブの充填方法で、第1多孔性弾性パッド、水性相と接
    触してゲル化する粉末、そして第2多孔性弾性パッドを
    順次挿入することによってチューブの第1端部付近に摺
    動ストッパが据え付けられ、該ストッパは、上記第1端
    部をシールするチューブ区域より奥に挿入され、上記生
    物学的標本は、前もって滅菌された上記チューブ内に、
    第2端部からこの第2端部をシールするチューブ区域よ
    り奥に注入され、同時に水相が上記第1パッドを介して
    粉末をゲル化させ、そして上記ストッパの緊密性を保証
    するまで、チューブ内空気が上記ストッパと上記第1端
    部とを介して排出される充填方法であって、上記管状容
    器はイオノマ樹脂で構成され、上記チューブの端部が、
    該チューブの内周縁層の2つの部分を相互につくように
    シール区域でチューブを押し潰し、且つ少なくともこれ
    ら2つの部分をこれらが十分に融合するに足る温度に上
    げることによって、シールされることを特徴とするスト
    ローとして知られるチューブの充填方法。
  7. (7)上記イオノマ樹脂は、Sur1yn8921であ
    ることを特徴とする請求項8記載の方法。
  8. (8)上記端部のシールに関して、上記シール区域が、
    周縁内層部分を一体に融合するに足る温度に上げられる
    相補的ジョーの間で締め付けられることを特徴とする請
    求項8記載の方法。
  9. (9)上記ジョーが、平らで平行な締付け面を有するこ
    とを特徴とする請求項8記載の方法。
  10. (10)上記ジョーが、一方が突出し他方が内曲したV
    型であることを特徴とする請求項8記載の方法。
  11. (11)上記チューブに上記生物学的標本を充填すると
    きに、この標本と上記第2端部のシール区域との間に気
    泡が提供されることを特徴とする請求項8記載の方法。
JP31450990A 1989-09-14 1990-11-21 ウイルス等の生物学的標本を極低温で保存するためのチューブあるいはストロー及び充填方法 Expired - Lifetime JPH0724572B2 (ja)

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