特開 2024-37475 ろ過装置、フィルタ固定治具、及びろ過方法

(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】P2024037475

(43)【公開日】2024-03-19

(54)【発明の名称】ろ過装置、フィルタ固定治具、及びろ過方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/04 20060101AFI20240312BHJP

   G01N 1/10 20060101ALI20240312BHJP

   B01D 29/01 20060101ALI20240312BHJP

   G01N 1/40 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

G01N1/04 H

G01N1/10 B

B01D29/04 510A

B01D29/04 530A

G01N1/40

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022142368

(22)【出願日】2022-09-07

(71)【出願人】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石丸 真子

(72)【発明者】

【氏名】福薗 真一

(72)【発明者】

【氏名】久松 光湖

【テーマコード（参考）】

2G052

4D116

【Ｆターム（参考）】

2G052AA06

2G052AA36

2G052AA40

2G052AD09

2G052BA22

2G052CA02

2G052CA12

2G052EA03

2G052EA14

2G052GA11

2G052JA04

2G052JA05

4D116AA07

4D116AA22

4D116AA26

4D116BB10

4D116BC06

4D116BC77

4D116DD01

4D116FF18B

4D116GG21

4D116GG27

4D116GG31

4D116KK04

4D116KK06

4D116QA02C

4D116QA02D

4D116QA02F

4D116QA44A

4D116QA44G

4D116QA57C

4D116QA57D

4D116QA57F

4D116QB03

4D116QB12

4D116QB17

4D116QB23

4D116QB26

4D116QB32

4D116QB34

4D116QB37

4D116UU01

4D116UU19

4D116VV07

4D116VV30

(57)【要約】

【課題】フィルタ容器と弾性体との間で気密を行う部位とフィルタ容器を固定する部位とを分けることによって、フィルタ容器と弾性体との気密を保ちつつ、且つフィルタ容器を小さい力で容易に取り付け又は取り外しを行う。
【解決手段】ろ過装置は、液体試料が投入される入口１１、及び入口１１より開口面積が小さい出口１２を有するファンネル１０と、ファンネル１０の出口１２を有する先端部が挿入され、液体試料に含まれる対象物を捕集するフィルタ２３を有するフィルタ容器２０と、フィルタ２３を通過した液体試料の流路となる貫通穴４１を有するゴム栓４０と、フィルタ容器２０に当接してフィルタ容器２０を支持し、且つフィルタ容器２０をゴム栓４０に対して押し付けるフィルタ固定治具３０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体試料をフィルタろ過するろ過装置であって、
前記液体試料が投入される入口、及び前記入口より開口面積が小さい出口を有するファンネルと、
前記ファンネルの前記出口を有する先端部が結合される入口、および出口を持ち、前記入口と前記出口との間に前記液体試料に含まれる対象物を捕集するフィルタを有する筒状のフィルタ容器と、
前記フィルタを通過した前記液体試料の流路となる貫通穴を有し、前記貫通穴の入口周囲が前記フィルタ容器に接触する弾性体と、
前記フィルタ容器に当接して前記フィルタ容器を支持し、且つ前記フィルタ容器を前記弾性体に対して押し付けるフィルタ固定治具と、を備え、
前記フィルタ固定治具が前記フィルタ容器を前記弾性体に押し付けることによって、前記弾性体の前記貫通穴の前記入口周囲を前記フィルタ容器の前記入口周囲に対応する接触面で気密する
ことを特徴とするろ過装置。

【請求項2】

前記ファンネルの前記入口の開口面積は、前記ファンネルの前記先端部が挿入される前記フィルタ容器の開口の開口面積、または前記フィルタの有効面積のいずれか小さい方と比較し４倍以上である
ことを特徴とする請求項１に記載のろ過装置。

【請求項3】

前記フィルタ容器の前記接触面は、前記フィルタ容器を前記弾性体に対して押し付ける方向に対して９０°±４５°以内の角度を持つ面である
ことを特徴とする請求項１に記載のろ過装置。

【請求項4】

前記弾性体の前記貫通穴の前記入口周囲の径は、前記フィルタ容器の前記接触面の外径より小さい
ことを特徴とする請求項１に記載のろ過装置。

【請求項5】

前記フィルタ固定治具は、
前記フィルタ容器に当接して前記フィルタ容器を支持し、前記フィルタ容器を前記弾性体に押し付ける押さえと、
前記押さえを固定するカバーと、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のろ過装置。

【請求項6】

前記押さえの内周面又は外周面にはネジ加工が施され、前記カバーの前記ネジ加工が施された前記内周面又は前記外周面に対向する面にはネジ加工が施され、
前記押さえが前記カバーにねじ込まれることによって、前記フィルタ容器は前記弾性体に対して押し付けられた状態で固定される
ことを特徴とする請求項５に記載のろ過装置。

【請求項7】

前記フィルタ固定治具による前記弾性体に対する前記フィルタ容器の押しつけ距離は、２ｍｍ以内である
ことを特徴とする請求項１に記載のろ過装置。

【請求項8】

前記フィルタ固定治具は、前記ファンネルを支持するファンネル支持部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のろ過装置。

【請求項9】

液体試料をフィルタするフィルタが設けられる筒状のフィルタ容器を、前記フィルタ容器の下流側に配置され且つ前記フィルタを通過した前記液体試料の流路となる貫通穴を有し、前記貫通穴の入口周囲が前記フィルタ容器に接触する弾性体に固定するフィルタ固定治具であって、
前記フィルタ容器の少なくとも一部を収容するフィルタ収容部と、
前記フィルタ収容部に収容された前記フィルタ容器に当接して前記フィルタ容器を支持し、且つ前記フィルタ容器を前記弾性体に対して押し付けるフィルタ支持部と、を備え、
前記フィルタ支持部が前記フィルタ容器を前記弾性体に押し付けることによって、前記弾性体の前記貫通穴の前記入口周囲を前記フィルタ容器の前記入口周囲に対応する接触面で気密する
ことを特徴とするフィルタ固定治具。

【請求項10】

前記フィルタ容器の前記接触面は、前記フィルタ容器を前記弾性体に対して押し付ける方向に対して９０°±４５°以内の角度を持つ面である
ことを特徴とする請求項９に記載のフィルタ固定治具。

【請求項11】

前記フィルタ支持部を有する押さえと、前記押さえを固定するカバーと、を有する
ことを特徴とする請求項９に記載のフィルタ固定治具。

【請求項12】

前記押さえの内周面又は外周面にはネジ加工が施され、前記カバーの前記ネジ加工が施された前記内周面又は前記外周面に対向する面にはネジ加工が施され、前記押さえを前記カバーにねじ込むことによって、前記フィルタ容器は前記弾性体に対して押し付けられた状態で固定される
ことを特徴とする請求項１１に記載のフィルタ固定治具。

【請求項13】

前記フィルタ支持部による前記弾性体に対する前記フィルタ容器の押しつけ距離は、２ｍｍ以内である
ことを特徴とする請求項９に記載のフィルタ固定治具。

【請求項14】

前記フィルタ容器に取り付けられるファンネルを支持するファンネル支持部をさらに有する
ことを特徴とする請求項９に記載のフィルタ固定治具。

【請求項15】

液体試料に含まれる対象物を捕集するフィルタを有する筒状のフィルタ容器、前記液体試料の流路となる貫通穴を有し、前記貫通穴の入口周囲が前記フィルタ容器に接触する弾性体、及び前記フィルタ容器を固定するフィルタ固定治具を準備すること、
前記フィルタ固定治具を前記フィルタ容器に当接させて、前記フィルタ容器を支持すること、
前記支持された前記フィルタ容器を前記弾性体に押し付けて、前記弾性体の前記貫通穴の前記入口周囲を前記フィルタ容器の前記入口周囲に対応する接触面で気密すること、及び、
前記フィルタ容器に前記液体試料を投入して、前記フィルタで前記対象物を捕集すること、を有する
ことを特徴とするろ過方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、水、医薬品、試薬、飲料、化粧品などの液体試料から、微生物などの微粒子や、分析対象の物質を捕集するための、ろ過装置、フィルタ固定治具、及びろ過方法に関する。

【背景技術】

【0002】

メンブレンフィルタ法は、液体試料をメンブレンフィルタでろ過し、フィルタ上に微粒子や、フィルタに親和性のある物質などを捕集し検出する方法である。例えば１０ｍＬ又はそれ以上の液体試料から菌を検出する場合、試料全量を増菌培地に直接添加することが難しいため、フィルタろ過による菌の濃縮が必要となる。また、メンブレンフィルタ法は、分析を阻害する物質が液体中に存在する場合、その物質を除去する目的でも用いられる。

【0003】

一般にフィルタろ過には、吸引マニホールドと呼ばれる吸引ろ過のための装置が用いられる。吸引マニホールドは、土台となる配管、配管に接続された吸引ポンプ及びアダプタからなり、アダプタ上にフィルタ容器を固定して、フィルタ下流側を吸引ポンプで陰圧にすることにより、吸引ろ過を行う。フィルタ容器には、液体試料の容量に応じたサイズのファンネル（漏斗）を結合することで、容量の多い試料のろ過が可能となる。

【0004】

メンブレンフィルタ法は、液体試料中の菌（細菌、真菌）を検出する用途にも使用されている。従来法の菌検出法では、直径４７ｍｍのメンブレンフィルタで試料をろ過した後に、フィルタを寒天培地上に置いてフィルタ上で菌を増殖させ、培地上に生じたコロニーを目視で検出する。あるいは、メンブレンフィルタで試料をろ過した後に、フィルタを液体培地中に投入して菌を増殖させ培地の混濁を目視で検出する、という方法が取られてきた。この方法では、菌が目視可能な数まで増殖するのに１日から数日かかり、試験時間が長いという欠点があった。

【0005】

そこで目視よりも菌を迅速に検出する方法として、菌体に含まれる物質を検出する技術（アデノシン三リン酸（以下、ＡＴＰ）生物発光法、核酸増幅法、免疫学的方法など）や、菌を直接計数する固相サイトメトリーなどの計測技術が開発されてきている。これらの方法では、菌の濃縮率向上が菌検出感度の向上につながる。そこで、従来よりも直径の小さいフィルタでろ過し、フィルタの単位面積当たりの菌数を向上する方法が取られる。例えば直径１０ｍｍのフィルタを用いることで、４７ｍｍのフィルタと比較して濃縮率が約２０倍向上する。これは、菌検出以外の分析、例えば液体試料中の微粒子をフィルタに捕集し有機物質量を測定する場合や、液体試料中の抗原と親和性のある抗体を固定したフィルタで抗原を捕集し蛍光検出する場合などでも同様である。

【0006】

径の小さいフィルタを用いた容量の大きい液体試料のろ過は、フィルタ容器に、フィルタ容器の口径よりも口径の大きいファンネル（漏斗）を接続して実施される。ここで、口径の小さいフィルタ容器に口径の大きなファンネルを接続した不安定な形状のものを、流路の気密を保持しつつ直立に固定する方策が必要となる。特殊なろ過装置を導入するのではなく、従来のように手作業で吸引マニホールドを用いたろ過を行いたいというユーザの要求を実現するためには、フィルタ容器とファンネルとを、吸引マニホールドのアダプタに固定する治具が必要となる。

【0007】

特許文献１では、フィルタ容器の１次側にファンネル、２次側に吸引流路を接続する装置構成が開示されている。特許文献１には、フィルタ容器及びファンネルは、個別に可動装置に接続されており、フィルタ容器、ファンネル、及び流路の着脱の自動化を実現するための装置構成が開示されている。しかし、従来の吸引マニホールドを用いた手作業でのろ過を行いたいというユーザの要望に応えるためには、手作業で簡単にフィルタ容器とファンネルとの着脱を行うことができるという要件を満たすための技術が必要であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００３－１３９７０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

液体中の物質をフィルタ上に濃縮して分析する場合、フィルタ径が小さい方が濃縮率は高くなり、分析感度が向上する。径の小さなフィルタ容器の上に径が大きなファンネルを接続した不安定な形状のものを、気密を保持しながら直立に固定するには、一般的には、穴付きゴム栓やＯリングを内蔵した固定具にフィルタ容器を挿入し、フィルタ容器の外側面とゴム栓やＯリングとが接する部位で固定する方法がとられる。この場合、フィルタ容器の固定と流路の気密は、フィルタ容器の側面の同じ部位（ゴム栓やＯリングが接する部位）が担っている。そのため、フィルタ上に捕集した物質を分析するためにろ過後にフィルタ容器を取り外す必要がある場合、ゴム栓やＯリングとの間の摩擦により、フィルタ容器を強い力で引き抜かなければならないという問題が生じる。従来と同様に手作業でろ過を実施したいというユーザを想定した場合、手作業で小さいフィルタ容器を強い力で引き抜くこととなる。この場合、フィルタ容器の内部に不用意に触れたりフィルタ容器を落としたりしてフィルタ容器を汚染するリスクが高くなり、その後の分析精度が低下するという問題があった。

【0010】

そこで、本開示は、フィルタ容器と弾性体との間で気密を行う部位と、フィルタ容器を固定する部位とを分けることによって、フィルタ容器と弾性体との気密を保ち、且つフィルタ容器を小さい力で容易に取り付け又は取り外し可能とするろ過装置、フィルタ固定治具、及びろ過方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開示のろ過装置は、液体試料をフィルタろ過するろ過装置であって、液体試料が投入される入口、及び入口より開口面積が小さい出口を有するファンネルと、ファンネルの出口を有する先端部が結合される入口、および出口を持ち、入口と出口との間に液体試料に含まれる対象物を捕集するフィルタを有する筒状のフィルタ容器と、フィルタを通過した液体試料の流路となる貫通穴を有し、貫通穴の入口周囲がフィルタ容器に接触する弾性体と、フィルタ容器に当接してフィルタ容器を支持し、且つフィルタ容器を弾性体に対して押し付けるフィルタ固定治具と、を備え、フィルタ固定治具がフィルタ容器を弾性体に押し付けることによって、弾性体の貫通穴の入口周囲をフィルタ容器の入口周囲に対応する接触面で気密する。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、フィルタ容器と弾性体との間で気密を行う部位とフィルタ容器を固定する部位とを分けることによって、フィルタ容器と弾性体との気密を保ちつつ、且つフィルタ容器を小さい力で容易に取り付け又は取り外しが可能となる。

【0013】

上述した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明にて明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施例１のろ過装置の例を示した図である。

【図2】実施例１のろ過装置を用いてろ過を行う方法を示したフローチャートである。

【図3】実施例２のろ過装置の例を示した図である。

【図4】実施例３のろ過装置の例を示した図である。

【図5】実施例４のろ過装置の例を示した図である。

【図6】実施例５のろ過装置の例を示した図である。

【図7】実施例６のフィルタ固定治具の例を示した６面図である。

【図8】実施例６のフィルタ固定治具の例を示した斜視図及び断面図である。

【図9】実施例７のフィルタ固定治具の例を示した６面図である。

【図10】実施例７のフィルタ固定治具の例を示した斜視図及び断面図である。

【図11】実施例８のフィルタ固定治具の例を示した６面図である。

【図12】実施例８のフィルタ固定治具の例を示した斜視図及び断面図である。

【図13】実施例９のろ過装置の例を示した図である。

【図14】実施例１０のフィルタ固定治具の例を示した６面図である。

【図15】実施例１０のフィルタ固定治具の例を示した斜視図及び断面図である。

【図16】実施例９及び１０のろ過装置を用いてろ過を行う方法を示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施の形態において、その構成要素は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

【0016】

以下、図面を参照しながら本開示の実施の形態を説明する。

【実施例0017】

図１は、実施例１のろ過装置の例を示した図である。図１を参照して、実施例１のろ過装置１の構成を説明する。図１の（Ａ）は、実施例１のろ過装置１をアダプタ６０に取り付けた状態を示した図であり、（Ｂ）は、フィルタ容器２０を分解した状態を示した図であり、（Ｃ）は、フィルタ固定治具３０を分解した状態を示した図である。

【0018】

（ろ過装置１の構成）
ろ過装置１は、ファンネル１０と、フィルタ容器２０と、フィルタ固定治具３０と、弾性体４０と、を備える。このろ過装置１は、液体試料をフィルタろ過する装置である。実施例１の弾性体４０は、市販の穴付きゴム栓である。以下、弾性体４０を、穴付きゴム栓４０又はゴム栓４０と呼ぶ。ファンネル１０、フィルタ容器２０及びフィルタ固定治具３０を備える構造体は、この市販の穴付きゴム栓４０に取り付け及び取り外しが可能である。穴付きゴム栓４０は、繰り返し使用可能なものであって、手作業での取り扱いが容易であるという利点がある。この穴付きゴム栓４０の貫通穴４１の穴径Ｄ４１がフィルタ容器２０（カバー２２）の外径Ｄ２４より小さければ、ろ過装置１に対して使用可能であるため、市販の穴付きゴム栓４０を使うことができるという利点もある。吸引マニホールド５０の上流側には、アダプタ６０が接続可能であって、このアダプタ６０には穴付きゴム栓４０が取り付けられる。また、吸引マニホールド５０の下流側には、吸引ポンプ７０が接続可能である。ファンネル１０に投入された液体試料は、吸引ポンプ７０の駆動によって、ファンネル１０からフィルタ容器２０、穴付きゴム栓４０、アダプタ６０、及び吸引マニホールド５０の順に通過する。

【0019】

吸引マニホールド５０は、市販品であって、例えばＰａｌｌ社のラボラトリーマニホールド（Ｐｒｏｄｕｃｔ ＩＤ：４８８９）である。また、アダプタ６０は、この吸引マニホールド５０に接続可能なアダプタであって、例えばＰａｌｌ社のラボラトリーマニホールドスタンダードアダプタ（Ｐｒｏｄｕｃｔ ＩＤ：４８９２）である。吸引マニホールド５０は、例えばメルク社の吸引マニホールド（カタログ番号：ＥＺＦＩＴＨ０ＬＤ３）であってもよい。メルク社の吸引マニホールドであれば、部品の取り付けを工具なしで実施可能であり、洗浄や滅菌といったメンテナンスが容易である。上記に例示したマニホールドには、カップ状になったアダプタ６０が取り付け可能であって、このアダプタ６０には、アダプタ６０のサイズに適合するゴム栓４０が嵌め込まれる。ゴム栓４０の外面とアダプタ６０の内面が接することで、液体試料の流路の気密が保たれる。

【0020】

（ファンネル１０）
ファンネル１０は、滅菌可能な素材であり、例えば金属製又は樹脂製である。金属製であれば耐久性が高く、洗浄や滅菌を繰り返して使用可能であり、経済的である。一方、樹脂製であれば、安価であり、使い捨てとすることで洗浄作業が不要となり、利便性が向上する。また、透明な樹脂を使用することで、ろ過の進行状況がクリーンベンチの外からでも目視で確認できるという利点もある。

【0021】

ファンネル１０は、液体試料が投入される入口１１、及び入口より開口面積が小さい出口１２を有する。具体的には、入口１１の開口面積は、出口１２の開口面積の４倍以上である。ファンネル１０の入口１１の内径Ｄ１１は、フィルタ容器２０（フィルタ本体部２１）の内径Ｄ２１より大きい。また、ファンネル１０は、１００ｍＬ程度の液体を保持することが可能な容積を有する。ファンネル１０の容積は、液体試料の量に合わせて適宜選択することができる。ファンネル１０の出口１２の外径Ｄ１２は、フィルタ本体部２１の内径Ｄ２１と略同じである。このため、フィルタ容器２０にファンネル１０の下部先端を差し込むことでファンネル１０とフィルタ容器２０との間の気密が保たれる。

【0022】

（フィルタ容器２０）
フィルタ容器２０は、フィルタ本体部２１と、フィルタ本体部２１の外周面をカバーするカバー２２と、を有する。実施例１のフィルタ容器２０は、フィルタ本体部２１とカバー２２との２パーツからなるフィルタアッセンブリである。フィルタ本体部２１及びカバー２２は、略円筒状であって、フィルタ本体部２１の底面には、フィルタ２３が固定されており、フィルタの有効面積（フィルタ全体のうち、試料液をろ過する面積）はフィルタ本体部２１の底面内側の面積と略同じである。フィルタ本体部２１及びカバー２２の形状は、正円筒状に限らず、筒状であれば多角形の筒状であってもよいし、楕円形の筒状であってもよい。また、フィルタ本体部２１及びカバー２２の径は、不均一であってもよい。フィルタ２３は、液体試料に含まれる対象物を捕集する。フィルタ本体部２１には、ファンネル１０の出口１２を有する先端部が挿入される。ここでは、ファンネル１０の出口１２を有する先端部をフィルタ本体部２１に挿入したが、ファンネル１０の出口１２を有する先端部とフィルタ本体部２１とが結合されていればよい。フィルタ本体部２１のカバー２２に挿入される部分の外径Ｄ２２は、カバー２２の内径Ｄ２３と略同じである。このため、フィルタ本体部２１のカバー２２に挿入される部分の外周面とカバー２２の内周面とは接しており、フィルタ本体部２１とカバー２２との間の気密が保たれる。また、カバー２２の底面２４の外径Ｄ２４は、ゴム栓４０の貫通穴４１の径Ｄ４１より大きい。このため、カバー２２の底面２４がゴム栓４０の上面４２に当接し、気密が保たれる。なお、ファンネル１０をフィルタ容器２０にあらかじめ結合した状態で用意してもよい。また、ファンネル１０の出口内径とフィルタ容器２０の入り口外径を略同じとし、フィルタ容器２０の入口部分をファンネル１０の出口部分に挿入する構造としてもよい。あるいは、ファンネル１０とフィルタ容器２０が結合した構造の部材を樹脂などの素材で一体成型で製造し、ろ過後にファンネル１０とフィルタ容器２０の間の一定の位置で折って切り離すことができるようになっていてもよい。また、フィルタ容器２０をテーパー状とし、入口面積はフィルタ有効面積も大きい形状としてもよい。

【0023】

（フィルタ固定治具３０）
フィルタ固定治具３０は、ベース３１と、押さえ３２とを有する。押さえ３２は、フィルタ容器２０に当接して、フィルタ容器２０を支持する。ベース３１は、フィルタ容器２０を穴付きゴム栓４０に対して押し付ける押さえ３２を固定する。ベース３１は、ゴム栓４０の上部に嵌め込まれて、ゴム栓４０に固定される。ベース３１は、ゴム栓４０の上部に嵌め込まれるテーパー形状のベース固定部３３を有する。また、ベース３１は、フィルタ容器２０の一部又は全部を収容するフィルタ収容部３４を有する。フィルタ収容部３４の外周面には、雄ネジ加工が施された雄ネジ加工部３５が形成されている。また、押さえ３２の雄ネジ加工部３５に対向する部分には、雌ネジ加工が施された雌ネジ加工部３６が形成されている。雄ネジ加工部３５に雌ネジ加工部３６をねじ込むことによって、ベース３１に対して押さえ３２が固定される。フィルタ収容部３４の内周面にネジ加工部を設け、押さえ３２の外周面にネジ加工部を設けてもよい。

【0024】

フィルタ収容部３４の内径Ｄ３１は、カバー２２の外径Ｄ２４より大きい。このため、摩擦抵抗はなく且つ簡単に、フィルタ容器２０をフィルタ収容部３４に出し入れすることができる。また、押さえ３２には、フィルタ本体部２１の上面２５に当接するフィルタ支持部３７が形成されている。このフィルタ支持部３７は、フィルタ本体部２１の上面２５に当接して、フィルタ本体部２１の上方向への移動を規制する。フィルタ支持部３７は、フィルタ容器２０を穴付きゴム栓４０に対して押し付けて、穴付きゴム栓４０の貫通穴４１の入口周囲をフィルタ容器２０の前記入口周囲に対応する接触面で気密する。フィルタ支持部３７の内径Ｄ３２は、フィルタ本体部２１の上面２５の外径Ｄ２５より小さい。また、押さえ３２の上部には、ファンネル１０を支持するファンネル支持部３８が設けられており、ファンネル１０の横揺れを防止する。

【0025】

（穴付きゴム栓４０）
穴付きゴム栓４０は、フィルタ容器２０の下流側に配置され、フィルタ容器２０の底面２４に接触する。穴付きゴム栓４０は、フィルタ２３を通過した液体試料の流路となる貫通穴４１を有する。上記したベース３１は、穴付きゴム栓４０に嵌め込まれる。

【0026】

（実施例１のろ過装置１を用いてろ過を行う方法（ろ過方法））
図２は、実施例１のろ過装置を用いてろ過を行う方法（ろ過方法）を示したフローチャートである。図２を参照して、実施例１のろ過装置１によるろ過方法を説明する。

【0027】

ユーザは、まず、吸引マニホールド５０、穴付きゴム栓４０、及びフィルタ固定治具３０を用意し、それぞれを洗浄及び滅菌する（ステップＳ２０１）。吸引マニホールド５０、及び穴付きゴム栓４０は、定期的にこすり洗いを行い、計測対象物質を低減する処理を行うことが望ましい。たとえば菌検出が試験の目的であれば、高圧蒸気滅菌を行い、クリーンベンチなどの清浄な環境に設置して、以降は無菌的にろ過操作を行う。また、ベース３１及び押さえ３２も、こすり洗いを行い、滅菌をしたものを用意する。

【0028】

また、ユーザは、ファンネル１０及びフィルタ容器２０を滅菌する。フィルタ本体部２１をカバー２２に収納した状態で滅菌する（ステップＳ２０２）。

【0029】

次に、ユーザは、液体試料を用意する（ステップＳ２０３）。

【0030】

ユーザは、吸引マニホールド５０に接続されたアダプタ６０に穴付きゴム栓４０を設置する（ステップＳ２０４）。

【0031】

そして、ユーザは、ベース３１のベース固定部３３にゴム栓４０の上部をはめ込むことによって、ゴム栓４０にベース３１を固定する（ステップＳ２０５）。

【0032】

ユーザは、ゴム栓４０に固定されたベース３１のフィルタ収容部３４にフィルタ容器２０を挿入して、直立させる（ステップＳ２０６）。この時点では、フィルタ容器２０は、ゴム栓４０の上に載置された状態となっているだけで、ゴム栓４０の上面４２とカバー２２の底面２４との間の気密はない。

【0033】

ここで、ユーザは、押さえ３２をベース３１に対してねじ込み、フィルタ容器２０を固定する（ステップＳ２０７）。ベース３１の雄ネジ加工部３５に対して押さえ３２の雌ネジ加工部３６を垂直下方向（図１中のＺ方向）にねじ込むと、押さえ３２の内部上面のフィルタ支持部３７がフィルタ本体部２１の上面２５に当接する。さらに、押さえ３２をベース３１に対してねじ込むと、ゴム栓４０に対してフィルタ容器２０が垂直下方向に押し付けられる。この操作により、フィルタ容器２０が直立して固定されるとともに、ゴム栓４０の上面４２とカバー２２の底面２４との間の気密が保たれる。なお、押さえ３２がフィルタ容器２０をゴム栓４０に押し付け過ぎると、ゴム栓４０が変形あるいは損傷するため、押しつけ距離を制限するよう、ベース３１に対する押さえ３２のねじ込み距離を一定の値でストップする形状にしてもよい。押しつけ距離（ゴム栓４０の上面４２にフィルタ容器２０が載置された状態から、ゴム栓４０の方向にフィルタ容器２０を移動させる距離）の最大許容値は、ゴム栓４０の硬さに依存し、例えば２ｍｍ以内が好ましい。

【0034】

なお、液体試料の流路の形状は、円筒状であってもよいし、円筒状以外の形状であってもよい。例えば、ゴム栓４０の貫通穴４１の形状は、円筒以外の任意の形状とすることができる。入口と出口の形状や断面積が異なってもよい。ただし、気密を保つために、カバー２２とゴム栓４０とが接する接触面は、液体の流路を囲むように連続している必要がある。

【0035】

次に、ユーザは、フィルタ本体部２１の上流側に滅菌済みのファンネル１０を接続する（ステップＳ２０８）。このとき、フィルタ容器２０が直立して固定されているので、ファンネル１０を接続しても、ファンネル１０の直立を保つことができる。また、押さえ３２の上部のファンネル支持部３８がファンネル１０を支持することによって、さらにファンネル１０の直立を安定させる役割を果たす。もしもファンネル１０とフィルタ容器２０とをあらかじめ結合した状態で用意した場合は、ステップS２０６にてファンネル１０と結合したフィルタ容器２０を直立させ、ステップ２０７にて押え３２をベース３１に対してネジ込むという手順となり、ステップＳ２０８は不要である。

【0036】

ユーザは、直立したファンネル１０に液体試料を注ぎ入れる（ステップＳ２０９）。

【0037】

吸引マニホールド５０に接続した吸引ポンプ７０を作動させ、液体試料を吸引ろ過する（ステップＳ２１０）。吸引ポンプ７０が作動すると、フィルタ２３の下流側が陰圧となることから、ファンネル１０内の液体は、フィルタ本体部２１、フィルタ２３、カバー２２、ゴム栓４０、及びアダプタ６０を通過して、除去される。これにより、液体試料内の微粒子や、フィルタ２３に結合する物質のみがフィルタ２３に捕集される。

【0038】

吸引ろ過が終了すると、吸引ポンプ７０は、停止される（ステップＳ２１１）。

【0039】

次に、ユーザは、フィルタ本体部２１からファンネル１０を取り外す（ステップＳ２１２）。このとき、ユーザは、片手でフィルタ固定治具３０（ベース３１又は押さえ３２）を固定しながら、もう一方の手でファンネル１０を垂直上方向（－Ｚ方向）に引き抜く。あるいは、押さえ３２の上部とファンネル１０との間にＵ字状のヘラを差し込み、押さえ３２の上部を支点にしてテコの原理でファンネル１０を上方向に押し上げて、取り外すこともできる。

【0040】

次に、ユーザは、押さえ３２をベース３１から取り外す（ステップＳ２１３）。

【0041】

その後、ユーザは、フィルタ容器２０をベース３１から取り外す（ステップＳ２１４）。フィルタ容器２０は、ゴム栓４０の上面４２に載置されているだけなので、ユーザは、抵抗なくフィルタ容器２０を取り外すことができる。

【0042】

取り外したフィルタ容器２０のフィルタ２３上に捕集した物質は、検出のため、分析にかけられる（ステップＳ２１５）。

【0043】

一方、ベース３１は、穴付きゴム栓４０に固定されたままであるので、次のフィルタ容器２０をフィルタ収容部３４に挿入して、直立させ（ステップＳ２０６）、固定することによって（ステップＳ２０７）、吸引ろ過を繰り返し実施することができる。ただし、前の液体試料のろ過により穴付きゴム栓４０が次の分析に影響があるほど汚染される可能性がある場合は、ベース３１と穴付きゴム栓４０とを取り外し、洗浄済みのものに交換する。

【0044】

（菌の検出方法）
実施例１のろ過装置１を、１００ｍＬの水試料中から菌（細菌および真菌）をアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）生物発光法により検出する方法に使用する手順の例を以下に述べる。

【0045】

ファンネル１０及びフィルタ容器２０は、予め滅菌処理される。穴付きゴム栓４０、押さえ３２、ベース３１、アダプタ６０、および吸引マニホールド５０も、滅菌処理されることが望ましい。フィルタ２３は、直径６ｍｍ、穴径０．４５μｍのものがフィルタ本体部２１の底面に固定されている。カバー２２の外径Ｄ２４は１２ｍｍ、フィルタ本体部２１の内径Ｄ１は９ｍｍ、フィルタ本体部２１の内容量は０．８ｍＬである。ファンネル１０の下部先端の外径Ｄ１２は９ｍｍで、フィルタ本体部２１の内部に篏合する。ファンネル１０の上部は、内径Ｄ１１が６０ｍｍ、高さが６０ｍｍとなっており、１００ｍＬの液体を保持可能である。穴付きゴム栓４０の穴径Ｄ４１は９ｍｍであり、カバー２２の外径Ｄ２４の１２ｍｍより小さい。ベース３１のフィルタ収容部３４の内径Ｄ３１は１３ｍｍであり、カバー２２の外径Ｄ２４の１２ｍｍより大きい。

【0046】

ユーザは、ベース３１を穴付きゴム栓４０に嵌め込み、フィルタ容器２０をベース３１のフィルタ収容部３４に挿入し、押さえ３２をねじ込んで固定する。そして、ユーザは、ファンネル１０をフィルタ本体部２１に差し込み、ファンネル１０に液体試料１００ｍＬを注ぎ入れる。吸引ポンプ７０が作動すると、液体試料が吸引ろ過される。これにより、フィルタ２３上には菌が捕集され、液体は、ろ液として除去される。ユーザは、ファンネル１０、押さえ３２の順に取り外し、フィルタ容器２０を取り出し、フィルタ２３にＡＴＰ消去液（ＡＴＰ分解酵素の入った試薬溶液）４００μＬを添加して３７℃でインキュベートし、フィルタ２３に残った遊離ＡＴＰを除去する。フィルタ容器２０をマイクロチューブ上に置いて遠心ろ過し、ＡＴＰ消去液を、ろ液として除去する。フィルタ容器２０からフィルタ本体部２１を取り出して計測チューブにのせ、フィルタ２３に抽出液（菌体を破壊して菌体内のＡＴＰを取り出す試薬溶液）５０μＬを添加する。遠心ろ過して抽出液を計測チューブに回収する。計測チューブにＡＴＰ発光試薬（ルシフェリン―ルシフェラーゼ反応を用いて発光反応を起こす試薬溶液）を添加して、発光計測によりＡＴＰを定量する。ＡＴＰ量は、液体試料中の菌量と比例するため、元の菌量を知ることができる。体積１００ｍＬの液体試料をフィルタろ過し、フィルタ２３上に菌を濃縮して５０ｕＬの試薬でＡＴＰを抽出することで、２０００倍の濃縮を達成している。

【0047】

菌検出法として一般的に実施されているメンブレンフィルタ法では、液体試料を直径４７ｍｍ、穴径０．１～０．５μｍのメンブレンフィルタでろ過し、フィルタ上に菌を捕集する。直径４７ｍｍのフィルタと比較した場合、直径６ｍｍのフィルタでは濃縮率は約６０倍高くすることができ、より高感度に検出することができる。

【0048】

ここでは、ＡＴＰ測定により菌検出を行う例を示したが、検出対象をＡＴＰに限るものではない。菌体が持つ物質、例えば脂質、糖、タンパク質、代謝物などの菌体構成物質の検出や、菌体内に含まれる酵素の活性を基質添加により検出する方法などで菌を検出してもよい。また、ここでは菌検出を行う例を示したが、検出対象を菌に限るものではない。純水や医薬品などに含まれる有機微粒子あるいは無機微粒子を検出する分析用途に使用することもできる。

【0049】

（実施例１の効果）
実施例１のフィルタ固定治具３０を用いることで、フィルタ容器２０と弾性体４０との間で気密を行う部位と、フィルタ容器２０を固定する部位とを分けることができる。気密と固定とを同じ部位で行わないため、フィルタ容器２０を取り外す際に摩擦抵抗なく、手作業で簡単にフィルタ容器２０を取り外すことができる。その結果、取り外し作業の際にフィルタ容器２０のフィルタ２３が汚染するリスクを低減することができる。また、フィルタ固定治具３０を新たに用意するだけで、市販の吸引マニホールドおよびゴム栓を使用して面積の小さいメンブレンフィルタでろ過することが可能となる。

【0050】

一方、フィルタ容器２０を固定しかつ気密を保つための代替案としては、穴付きゴム栓４０の内径Ｄ４１とカバー２２の外径Ｄ２４とを一致させ、フィルタ容器２０を穴付きゴム栓４０の貫通穴４１に押し込むことで、フィルタ容器２０を直立させる方法が考えられる。この場合、固定と気密とが共にカバー２２の外側面で達成されるため、強固に固定される一方で、フィルタ容器２０をゴム栓４０から外すことが困難となる。フィルタ容器２０が小さい場合、特に手作業では取り外しが難しい。これに対し、実施例１のろ過装置１では、固定と気密とをカバー２２の外側面ではなく、フィルタ容器２０の２つの水平面（底面２４、及び上面２５）で行うことによって、フィルタ容器２０の取り外しが小さい力で容易となる。このように、実施例１では、手作業で簡単にフィルタ容器２０の取り外しが可能であり、強い力でフィルタ容器２０を取り外す必要がある従来の場合と比較して、フィルタ容器２０を落としたり内部に触れたりして汚染してしまうリスクを低減することができる。

【0051】

なお、フィルタ容器２０の水平面（底面２４、及び上面２５）とは、フィルタ容器２０を直立させたときの垂直軸（図中のＺ方向）に対し、９０度の角度を持つ面を意味している。ただし、押さえ３２がフィルタ容器２０に垂直下方向の力を加えることができること、また、フィルタ容器２０と弾性体４０（ゴム栓４０）とが垂直方向に力を加え合うことができるという機能を果たすことが可能である範囲として、フィルタ容器２０の水平面（底面２４、及び上面２５）は、垂直軸に対し、９０±４５度までの範囲は許容される。

【0052】

また、ファンネル１０の入口１１の開口面積は、ファンネル１０の先端部が挿入されるフィルタ容器２０の開口の開口面積の４倍以上である。実施例１では、フィルタ固定治具３０によってフィルタ容器２０を安定に固定することができるので、開口面積が大きく不安定なファンネル１０を安定に支持することができる。

【0053】

また、ゴム栓４０の貫通穴４１の径Ｄ４１をフィルタ容器２０の底面２４の外径Ｄ２４より小さくすることによって、貫通穴４１の入口周辺と底面２４との間で気密を保つことができる。

【0054】

また、ベース３１及び押さえ３２のそれぞれにネジ加工部３５及び３６を形成し、押さえ３２をベース３１にねじ込むことによって、より強固にフィルタ容器２０を固定することが可能となる。

【0055】

また、押さえ３２にファンネル支持部３８を設けることによって、よりファンネル１０を安定して固定することが可能となる。

【実施例0056】

図３は、実施例２のろ過装置の例を示した図である。図３を参照して、実施例２のろ過装置２の構成を説明する。実施例１と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。

【0057】

実施例１では、フィルタ固定治具３０のベース３１をゴム栓４０に固定したが、実施例２では、ベース３３１を補助アダプタ３５０に固定する。ベース３３１をアダプタ６０に対して固定することで、フィルタ容器２０及びファンネル１０の固定が弾性体（ゴム栓４０）に対して固定する場合より安定することが期待できる。しかし、ゴム栓４０を導入する上部の径が大きく、下部の径が小さいテーパー状のカップを有するアダプタ６０に対してベース３３１を固定することは難しい。そこで、実施例２では、補助アダプタ３５０をアダプタ６０のカップに装着する。具体的には、補助アダプタ３５０とベース３３１のベース固定部３３３とが篏合するようにし、補助アダプタ３５０にベース３３１を固定する。また、固定ネジ３５１により、補助アダプタ３５０に対するベース３３１の固定をより強化してもよい。あるいは、ベース固定部３３３及び補助アダプタ３５０の両方にネジ山を加工し、互いにねじ込むことで固定してもよい。

【0058】

（実施例２の効果）
実施例２のベース３３１を用いることによって、弾性体のゴム栓４０や形状が特殊なアダプタ６０に固定することなく、補助アダプタ３５０にベース３３１を固定することができる。その他の効果は、実施例１と同様である。