特開 2022-183604 精製システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022183604

(43)【公開日】2022-12-13

(54)【発明の名称】精製システム

(51)【国際特許分類】

   B03C 1/00 20060101AFI20221206BHJP

   B01D 15/02 20060101ALI20221206BHJP

   B01J 19/08 20060101ALI20221206BHJP

【ＦＩ】

B03C1/00 A

B01D15/02

B01J19/08 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021091014

(22)【出願日】2021-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100205981

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 大輔

(72)【発明者】

【氏名】奥野 颯太

(72)【発明者】

【氏名】村松 晃

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 英郷

【テーマコード（参考）】

4D017

4G075

【Ｆターム（参考）】

4D017AA03

4D017BA07

4D017CB01

4D017DA05

4D017DB02

4D017EB10

4G075AA13

4G075BB03

4G075BB04

4G075BB10

4G075BD16

4G075CA42

4G075DA02

4G075EB21

4G075ED13

4G075FC17

(57)【要約】      （修正有）

【課題】セットされた精製カラムの位置が規定された位置からずれた状態での精製動作の実行の未然防止を可能にする精製システムを提供する。
【解決手段】精製システムは、磁性粒子と結合した目的物質を精製するための洗浄液の層とゲルの層とが内部において長手方向に積層されている精製カラム１００と、精製カラムがセットされるカラム設置部６を有し、磁力源を用いてカラム設置部にセットされた精製カラム内の磁性粒子を精製カラム内で移動させることによって目的物質の精製動作を行なう精製装置１と、を備え、精製装置は、カラム設置部の前方で開閉し、開いたときにカラム設置部を露出させる開閉ドア１０を有し、開閉ドアは、精製動作が実行される際に閉じられるものであり、カラム設置部にセットされた精製カラムの位置が規定された位置からずれている場合にのみ開閉ドアが完全に閉じられる前に精製カラムと接触する接触部１４を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁性粒子と結合した目的物質を精製するための洗浄液の層とゲルの層とが内部において長手方向に積層されている精製カラムと、
前記精製カラムがセットされるカラム設置部を有し、磁力源を用いて前記カラム設置部にセットされた前記精製カラム内の磁性粒子を前記精製カラム内で移動させることによって前記目的物質の精製動作を行なう精製装置と、を備え、
前記精製装置は、前記カラム設置部の前方で開閉し、開いたときに前記カラム設置部を露出させる開閉ドアを有し、
前記開閉ドアは、前記精製動作が実行される際に閉じられるものであり、前記カラム設置部にセットされた前記精製カラムの位置が規定された位置からずれている場合にのみ前記開閉ドアが完全に閉じられる前に前記精製カラムと接触する接触部を備えている、精製システム。

【請求項2】

前記接触部は、前記開閉ドアが完全に閉じられる前に前記精製カラムと接触して前記開閉ドアが完全に閉じられることを阻害するものである、請求項１に記載の精製システム。

【請求項3】

前記接触部は弾力性を有する素材により形成されている、請求項２に記載の精製システム。

【請求項4】

前記接触部は、前記規定された位置から特定方向へずれた位置にセットされた前記精製カラムと接触する部分に、前記開閉ドアが閉じられる動作に応じて前記特定方向とは反対方向への押圧力を前記精製カラムに作用させる傾斜面を有し、
前記開閉ドアが閉じられる際に前記精製カラムが前記規定された位置へ導かれるように構成されている、請求項１に記載の精製システム。

【請求項5】

磁性粒子と結合した目的物質を精製するための洗浄液の層とゲルの層とが内部において長手方向に積層されている精製カラムと、
前記精製カラムがセットされるカラム設置部を有し、磁力源を用いて前記カラム設置部にセットされた前記精製カラム内の磁性粒子を前記精製カラム内で移動させることによって前記目的物質の精製動作を行なう精製装置と、を備え、
前記精製装置は、前記カラム設置部にセットされた前記精製カラムの位置が規定された位置からずれているか否かを検知するためのカラムセンサを備えている、精製システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁力源を用いて精製カラムの内部で目的物質を結合させた磁性粒子を動かすことにより目的物質の精製を行なうための精製システムに関する。

【背景技術】

【0002】

内部において洗浄液の層がゲル層を挟んで積層されている中空管形状のデバイス（以下、精製カラムと称する）を使用して、核酸などの目的物質の精製を行なうことが提案されている（特許文献１参照）。目的物質の精製は、目的物質を結合させた精製カラム内の磁性粒子に対して精製カラムの外側から磁力を作用させ、それによって磁性粒子を精製カラム内で動かすことで行われる。

【0003】

精製カラム内での目的物質の精製を自動的に実行する精製装置も提案されている（特許文献２参照）。精製装置は、筐体の前面部に精製カラムをセットするようになっており、筐体の内部には、精製カラム内に導入された磁性粒子に対して磁力を作用させるための磁力源と、その磁力源を前面部にセットされた精製カラムに沿って動作させるための駆動部とが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】ＷＯ２０１５／１７７９３３Ａ１

【特許文献2】特開２０２０－１６８６００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

精製カラムは、一端側に、目的物質を含む検体と磁性粒子との混合液が内部に充填されるリザーバ部が設けられ、他端側に、精製された目的物質を磁性粒子から遊離させて抽出するための抽出液層が設けられ、リザーバと抽出液層との間には、洗浄液層とゲル層とが交互に設けられている。精製を行なう際はまず、磁力源をリザーバに近づけて目的物質を結合させた磁性粒子に磁力を作用させ、磁性粒子を各洗浄液層へ順に導入するように磁力源を精製カラムに沿って移動させ、各洗浄液層で洗浄を行なう。各洗浄液層での洗浄を終えた目的物質は、最終的に抽出液層へ導いて磁性粒子から遊離させ、吸入器具等を用いて精製カラムから取り出す。

【0006】

上記の精製を正確に実行するためには、精製カラムの各洗浄液層の位置に磁力源を正確に移動させる必要がある。精製カラムにおける各洗浄液層やゲル層の位置は、多少の個体差はあるものの一定であるため、精製装置は精製動作として磁力源に既定の動作を行わせるようになっている。そのため、精製装置の規定された位置に精製カラムが正しくセットされる必要がある。

【0007】

精製装置に精製カラムをセットする構造として、精製カラムを精製装置に設けられた窪みに嵌め込むだけといった容易な構造が採用されていることが多い。しかし、このような構造は、精製装置に対する精製カラムの着脱が容易である一方で、規定の位置からずれた位置に精製カラムがセットされやすい。精製カラムが規定された位置からずれてセットされたまま精製装置が精製動作を開始すると、精製カラム内の目的物質に対して本来実行されるべき精製動作が適切に行われない恐れがある。

【0008】

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、セットされた精製カラムの位置が規定された位置からずれた状態での精製動作の実行の未然防止を可能にすることを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る精製装置の第１形態では、磁性粒子と結合した目的物質を精製するための洗浄液の層とゲルの層とが内部において長手方向に積層されている精製カラムと、前記精製カラムがセットされるカラム設置部を有し、磁力源を用いて前記カラム設置部にセットされた前記精製カラム内の磁性粒子を前記精製カラム内で移動させることによって前記目的物質の精製動作を行なう精製装置と、を備え、前記精製装置は、前記カラム設置部の前方で開閉し、開いたときに前記カラム設置部を露出させる開閉ドアを有し、前記開閉ドアは、前記精製動作が実行される際に閉じられるものであり、前記カラム設置部にセットされた前記精製カラムの位置が規定された位置からずれている場合にのみ前記開閉ドアが完全に閉じられる前に前記精製カラムと接触する接触部を備えている。

【0010】

本発明に係る精製装置の第２形態では、磁性粒子と結合した目的物質を精製するための洗浄液の層とゲルの層とが内部において長手方向に積層されている精製カラムと、前記精製カラムがセットされるカラム設置部を有し、磁力源を用いて前記カラム設置部にセットされた前記精製カラム内の磁性粒子を前記精製カラム内で移動させることによって前記目的物質の精製動作を行なう精製装置と、前記カラム設置部にセットされた前記精製カラムの位置が規定された位置からずれているか否かを検知するためのカラムセンサと、を備えている。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る精製システムの第１形態によれば、カラム設置部にセットされた精製カラムの位置が規定された位置からずれている場合にのみ開閉ドアが完全に閉じられる前に前記精製カラムと接触する接触部が精製装置の開閉ドアに設けられているので、精製カラムが規定された位置からずれた位置にセットされた状態で開閉ドアが完全に閉じられることがない。これにより、セットされた精製カラムの位置が規定された位置からずれた状態での精製動作の実行の未然防止が可能になる。

【0012】

本発明に係る精製装置の第２形態によれば、精製装置が、カラム設置部にセットされた精製カラムの位置が規定された位置からずれているか否かを検知するためのカラムセンサを備えているので、精製カラムが正常にセットされていないことを検知することができ、セットされた精製カラムの位置が規定された位置からずれた状態での精製動作の実行の未然防止が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】精製システムの一実施例を示す斜視図である。

【図2】同実施例の精製カラムの一例を示す図である。

【図3】カラム設置部の構造を説明するための図であり、（Ａ）は精製カラムを設置していないカラム設置部の状態、（Ｂ）はカラム設置部に精製カラムをセット状態をそれぞれ示している。

【図4】精製カラムが正常にセットされているときの精製カラムと接触部材との位置関係を示す図である。

【図5】カラム設置部にセットされた精製カラムが規定の高さからずれているときの精製カラムと接触部材との位置関係を示す図である。

【図6】接触部材の変形例を示す図である。

【図7】開閉ドアを完全に閉じるときに発揮される変形例の接触部材の機能を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、精製システムの実施例について、図面を参照しながら説明する。

【0015】

まず、精製システムを構成する精製カラム１００について説明する。

【0016】

図２に示されているように、精製カラム１００は、直線状かつ中空管状の部材であって、一端（図において上端）側のリザーバ部１０２、及びリザーバ部１０２よりも他端側の本体部１０４を備えている。リザーバ部１０２は本体部１０４よりも幅広に形成されている。本体部１０４内には、リザーバ部１０２側から順に、ゲル層、洗浄液層、ゲル層、洗浄液層、ゲル層、及び抽出液層が設けられている。精製カラム１００の一端に目的物質と磁性粒子を含む試料液をリザーバ部１０２へ導入するための開口が設けられ、その開口がキャップ１０６によって封止される。本体部１０４内のゲル層は、各液層を互いに分離するためのゲルからなる層であり、洗浄液層は目的物質から夾雑物質を取り除くための洗浄液からなる層である。抽出液層は、各洗浄液層を経て精製された目的物質を磁性粒子から遊離させて溶解させるための液である。

【0017】

図１に示されているように、精製システムは、精製装置１と上述の精製カラム１００を備えている。精製装置１は、精製カラム１００内の目的物質を結合させた磁性粒子に対して精製カラム１００の外部から磁力を作用させて磁性粒子を操作することにより、磁性粒子と結合した目的物質の精製を行なう装置である。

【0018】

精製装置１の筐体２の前面４には、精製カラム１００をセットするためのカラム設置部６、及び操作パネル８が設けられている。この実施例では、２つのカラム設置部６が設けられており、２つの精製カラム１００での目的物質の精製を同時に実行することができる。なお、カラム設置部６の数は１つでもよいし、３つ以上であってもよい。また、この実施例では、筐体２の前面にカラム設置部６が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、筐体２の側面、背面、上面などの面にカラム設置部６を設けることもできる。

【0019】

図示は省略されているが、精製装置１の筐体２の内部には、カラム設置部６にセットされた精製カラム１００内の磁性粒子に対して磁力を作用させるための磁力源のほか、その磁力源を精製カラム１００に沿って移動させるための駆動部、及び駆動部の動作を制御する制御回路が設けられている。

【0020】

精製装置１の筐体２の前面４におけるカラム設置部６が設けられている部分に、カラム設置部６の前方で開閉する開閉ドア１０が取り付けられている。開閉ドア１０は、開いた状態でカラム設置部６を露出させ、閉じた状態でカラム設置部６の前方を覆うように設けられている。開閉ドア１０の内側の面（閉じたときに筐体２の前面と対向する面）に接触部材１４が設けられている。接触部材１４は、開閉ドア１０が閉じられたときに各カラム設置部６の最上部に位置するように設けられている。接触部１４の機能については後述する。

【0021】

精製装置１の筐体２の前面下部にセンサー穴１８が設けられ、開閉ドア１０が閉じられたときにセンサー穴１８に挿し込まれる検知板１６が開閉ドア１０の内側の面の下部に設けられている。精製装置１は、開閉ドア１０が閉じられたときにセンサー穴１８に検知板１６が挿し込まれることによって開閉ドア１０が閉じられたことを検知するように構成されている。このように、開閉ドア１０の開閉状態を検知するセンサーが設けられていることで、開閉ドア１０が開いている状態で目的物質が精製する動作を実行させないように構成することが可能である。

【0022】

カラム設置部６は、精製カラム１００の形状に合わせて設けられた窪み２０を備えている。カラム設置部６に精製カラム１００をセットする際は、図３（Ａ）に示されているように、精製カラム１００を窪み２０に嵌め込む。この状態から、ユーザが手動で又は重力によって精製カラム１００を下降させると、図３（Ｂ）に示されているように、精製カラム１００が規定の高さまで下降したところで窪み２０の内側に設けられている段差に精製カラム１００のリザーバ部１０２の下端部分が接触して停止する。このとき、精製カラム１００のリザーバ部１０２の前面側の下部が、窪み２０の前方に設けられている引っ掛かり部２２と係合し、カラム設置部６の前方への精製カラム１００の脱落が防止される。この状態がカラム設置部６に精製カラム１００が正常にセットされた状態である。

【0023】

精製装置１は、カラム設置部６に精製カラム１００が正常にセットされることを前提として筐体２の内部の磁力源を動作させるように構成されており、カラム設置部６における精製カラム１００の位置が正常な位置からずれている場合には、目的物質の精製が正常に実行されない恐れがある。カラム設置部６における精製カラム１００の位置が正常な位置からずれる場合として、精製カラム１００をカラム設置部６の窪みに嵌め込んだ後、精製カラム１００に残ったバリなどが窪みの内側の壁面に引っ掛かり、それによって精製カラム１００が規定の高さよりも高い位置で止まってしまう場合が考えられる。

【0024】

この実施例では、カラム設置部６にセットされた精製カラム１００の高さが規定の高さよりも高い場合にのみ、開閉ドア１０の接触部１４が精製カラム１００のキャップ１０６に接触することによって開閉ドア１０が閉じられないようになっている。具体的には、図４に示されているように、カラム設置部６において精製カラム１００が規定の高さに正常にセットされている場合は、開閉ドア１０が閉じられる際に接触部１４が精製カラム１００と接触しない。一方で、図５に示されているように、カラム設置部６において精製カラム１００が規定の高さよりも上方へずれてセットされている場合には、開閉ドア１０が完全に閉じられる前に接触部１４が精製カラム１００と接触し、それによって開閉ドア１０が完全に閉じられることが阻害される。これにより、ユーザは精製カラム１００が正常にセットされていないことを容易に認識することができ、精製カラム１００がセットされている位置がずれている状態で精製装置１に目的物質の精製動作を開始させることを未然に防ぐことができる。なお、接触部１４は、セットされた精製カラム１００の高さが規定の高さからずれている場合であってもそのずれ量が一定量（例えば、２ｍｍ）以下である場合には許容する（開閉ドア１０を完全に閉じることができる）ように設けられていてもよい。

【0025】

接触部１４の材質は特に限定されないが、精製カラム１００が正常にセットされていない状態でユーザが開閉ドア１０を閉じようとして接触部１４が精製カラム１００に接触したときに精製カラム１００に与える衝撃を和らげるために、接触部１４をゴム材料や樹脂材料など弾力性を有する材質で構成することができる。

【0026】

なお、上記実施例では、接触部１４は、精製カラム１００が規定の高さよりも上方へずれてセットされているときに、開閉ドア１０が完全に閉じられる前に精製カラム１００と接触して開閉ドア１０が完全に閉じられることを阻害する機能を備えているが、このような機能の代わりに別の機能を備えることもできる。

【0027】

接触部１４の変形例である図６の実施例では、接触部１４のうち、精製カラム１００が規定の高さよりも上方へずれてセットされているときに開閉ドア１０が閉じられる前に精製カラム１００と接触する部分に、傾斜面１４ａが設けられている。接触部１４の傾斜面１４ａは、図７に示されるように、開閉ドア１０が閉じられる動きを利用して精製カラム１００に対して下方へ押圧する力を作用させ、開閉ドア１０が完全に閉じられたときに精製カラム１００を規定の高さまで押し下げるように設けられている。このように、開閉ドア１０が閉じられるときの動作を利用して精製カラム１００を正常な位置へ導く機能を接触部１４にもたせることで、精製カラム１００のセットされている位置が正常な位置からずれているにもかかわらず開閉ドア１０が完全に閉じられた状態になることがなくなる。これにより、精製カラム１００の位置がずれた状態で精製動作が開始されることを防止できる。

【0028】

なお、開閉ドア１０に接触部１４を設けることに代えて、カラム設置部６にセットされた精製カラム１０の位置が規定の位置からずれているか否かを検知するためのカラムセンサを設けてもよい。そのようなカラムセンサは、例えば、カラム設置部６にセットされた精製カラム１０の高さが規定の高さよりも上方にずれているときにのみ精製カラム１００の存在を検出するように設けることができる。

【0029】

以上において説明した実施例は、本発明に係る精製システムの実施形態を例示したに過ぎない。本発明に係る精製システムの実施形態は以下のとおりである。

【0030】

本発明に係る精製システムの第１実施形態では、磁性粒子と結合した目的物質を精製するための洗浄液の層とゲルの層とが内部において長手方向に積層されている精製カラムと、前記精製カラムがセットされるカラム設置部を有し、磁力源を用いて前記カラム設置部にセットされた前記精製カラム内の磁性粒子を前記精製カラム内で移動させることによって前記目的物質の精製動作を行なう精製装置と、を備え、前記精製装置は、前記カラム設置部の前方で開閉し、開いたときに前記カラム設置部を露出させる開閉ドアを有し、前記開閉ドアは、前記精製動作が実行される際に閉じられるものであり、前記カラム設置部にセットされた前記精製カラムの位置が規定された位置からずれている場合にのみ前記開閉ドアが完全に閉じられる前に前記精製カラムと接触する接触部を備えている。

【0031】

上記第１実施形態の第１態様では、前記接触部は、前記開閉ドアが完全に閉じられる前に前記精製カラムと接触して前記開閉ドアが完全に閉じられることを阻害するものである。このような態様により、精製カラムが正常な位置にセットされていないときには開閉ドアを完全に閉じることができなくなるので、ユーザは精製カラムが正常な位置にセットされていないことを容易に認識することができる。

【0032】

上記第１態様において、前記接触部は弾力性を有する素材により形成することができる。これにより、接触部が精製カラムに接触したときに精製カラムに与える衝撃を和らげることができる。

【0033】

上記第１実施形態の第２態様では、前記接触部は、前記規定された位置から特定方向へずれた位置にセットされた前記精製カラムと接触する部分に、前記開閉ドアが閉じられる動作に応じて前記特定方向とは反対方向への押圧力を前記精製カラムに作用させる傾斜面を有し、前記開閉ドアが閉じられる際に前記精製カラムが前記規定された位置へ導かれるように構成されている。このような態様により、開閉ドアが完全に閉じられている状態で精製カラムが正常な位置からずれていることがなくなるので、精製カラムが正常にセットされていないままで精製動作が開始されることを防止することができる。

【0034】

本発明に係る精製システムの第２実施形態では、磁性粒子と結合した目的物質を精製するための洗浄液の層とゲルの層とが内部において長手方向に積層されている精製カラムと、前記精製カラムがセットされるカラム設置部を有し、磁力源を用いて前記カラム設置部にセットされた前記精製カラム内の磁性粒子を前記精製カラム内で移動させることによって前記目的物質の精製動作を行なう精製装置と、を備え、前記精製装置は、前記カラム設置部にセットされた前記精製カラムの位置が規定された位置からずれているか否かを検知するためのカラムセンサを備えている。

【符号の説明】

【0035】

１ 精製装置
２ 筐体
４ 前面
６ カラム設置部
８ 操作パネル
１０ 開閉ドア
１４ 接触部
１４ａ 傾斜面
１６ 検知板
１８ センサー穴
２０ 窪み
２２ 引っかかり部
１００ 精製カラム
１０２ リザーバ部
１０４ 本体部
１０６ キャップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】