特許 7255801 剪断流を発生させる器具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-03

(45)【発行日】2023-04-11

(54)【発明の名称】剪断流を発生させる器具

(51)【国際特許分類】

   G01N 24/00 20060101AFI20230404BHJP

【ＦＩ】

G01N24/00 510A

G01N24/00 510Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019111013

(22)【出願日】2019-06-14

(65)【公開番号】P2020204481

(43)【公開日】2020-12-24

【審査請求日】2022-05-17

(73)【特許権者】

【識別番号】504132272

【氏名又は名称】国立大学法人京都大学

(73)【特許権者】

【識別番号】519147072

【氏名又は名称】エアープロ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】菅瀬 謙治

(72)【発明者】

【氏名】森本 大智

(72)【発明者】

【氏名】保科 好秀

【審査官】村田 顕一郎

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１６－５２９５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５３５００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】菅瀬 謙治，世界最高感度Ｒｈｅｏ－ＮＭＲ装置の開発，豊田研究報告，第72号，公益財団法人豊田理化学研究所，2019年05月23日，p.208-209，インターネット<URL:https://www.toyotariken.jp/wp-content/uploads/report72_s23_sugase-1-1.pdf>

【文献】MORIMOTO et al.，High-Sensitivity Rheo-NMR Spectroscopy for Protein Studies，Analytical Chemistry，ACS Publications，2017年06月30日，Vol.89，p.7286-7290

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２４／００－２４／１４

Ｇ０１Ｎ １１／００－１１／１６

Ｇ０１Ｎ １９／００－１９／１０

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁気共鳴装置の試料導入孔内において、前記試料導入孔の長軸を回転軸として回転可能な試料管内の試料に、剪断流を発生させる器具であって、
前記試料管内に先端が挿入される撹拌棒の後端を一端において保持し、側面に設けられた周状の溝に、前記溝から突出し弾性変形することにより前記試料導入孔の開口端に適合する外径を有する環状の弾性部材が配置される、筒状の撹拌棒保持部と、
前記撹拌棒保持部の他端に接続される棒状部材と、
前記棒状部材を介して前記撹拌棒保持部に接続される把持部と、
を備える器具。

【請求項2】

前記棒状部材は可撓性を有する、請求項１に記載の器具。

【請求項3】

前記試料導入孔に適合する外径を有し前記棒状部材を取り囲む環状部材をさらに備える、請求項１または２に記載の器具。

【請求項4】

前記把持部は、前記試料導入孔の前記長軸方向に沿った位置であって、前記試料導入孔内での前記撹拌棒の前記先端の位置を調整する先端位置調整機構を備える、請求項１から３のいずれかに記載の器具。

【請求項5】

前記撹拌棒保持部は、当該撹拌棒保持部の長軸に沿って挿入されている筒状の保護管を備え、前記保護管には当該保護管の長軸に沿って前記撹拌棒の前記後端が挿入されている、請求項１から４のいずれかに記載の器具。

【請求項6】

前記撹拌棒保持部は、前記保護管の前記長軸を前記撹拌棒保持部の前記長軸にあわせる保護管調整機構を備える、請求項５に記載の器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気共鳴装置内に配置された試料管内の試料に剪断流を発生させる器具に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｒｈｅｏ－ＮＭＲ（以下、レオＮＭＲと記載する）は、測定対象を含む試料に剪断流を発生させながら核磁気共鳴（Nuclear Magnetic Resonance）を行う測定手法である。

【0003】

レオＮＭＲ測定によると、剪断流下にある試料の調査が可能となり、例えば、試料のずり速度（shear rate）やずり粘度（shear viscosity）、ずり流動化（shear-thinning）等といった、動的現象の特定および分析が可能となる。従来の多くのレオＮＭＲ測定では、例えばポリマーや食品を測定対象の試料としていた。近年では、例えば生体の機能や形状を、変形や流動性といった力学的側面から研究する学問分野であるバイオレオロジーの分野において、レオＮＭＲ測定により、例えば血管内の血液の流動性に関する分析がなされている。

【0004】

下記特許文献１には、レオＮＭＲ測定にて用いられるレオロジーユニットが記載されている。下記非特許文献１および非特許文献２には、レオＮＭＲ測定にて用いられるレオメータまたはクエットセル（Couette cell）が記載されている。

【0005】

また、非特許文献３に示されているように、レオＮＭＲ測定は既存のＮＭＲ装置を用いて行うことができる。測定対象の試料は、ＮＭＲチューブと呼ばれる試料管内に入れられる。試料管は、スピナーと呼ばれる回転部材に取り付けられ、ＮＭＲ装置の所定の測定位置に配置される。ＮＭＲ装置内に鉛直方向に設けられている試料導入孔の上部の開口端から、試料管より細い撹拌棒を試料導入孔内に挿入し、撹拌棒の先端を試料管内の試料に挿入する。多くの既存のＮＭＲ装置には、スピナーとスピナーを回転させる機構である駆動機構とが設けられている。ＮＭＲ装置側に設けられたこの駆動機構を用いて、スピナーおよび試料管を撹拌棒に対して回転させることにより、試料に剪断流が発生する。このような環境下においてＮＭＲ測定を行うことにより、試料に対するレオＮＭＲ測定が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特表２０１６－５２９５１７号公報

【非特許文献】

【0007】

【文献】Paul T. Callaghan and Elmar Fischer, “Rheo-NMR: a New Application for NMR Microscopy and NMR Spectroscopy”, ［online］, 2001年, Bruker Corporation, ［2019 年3 月29 日検索］，インターネット＜URL：https://www.bruker.com/fileadmin/user_upload/8-PDF-Docs/MagneticResonance/NMR/Rheo-NMR_Report2001.pdf＞

【文献】Patrick J. B. Edwards, Motoko Kakubayashi, Robin Dykstra, Steven M. Pascal, and Martin A. K. Williams, “Rheo-NMR Studies of an Enzymatic Reaction: Evidence of a Shear-Stable Macromolecular System”, Biophysical Journal, Volume 98, Issue 9, 5 May 2010, Pages 1986-1994.

【文献】Daichi Morimoto, Erik Walinda, Naoto Iwakawa, Mayu Nishizawa, Yasushi Kawata, Akihiko Yamamoto, Masahiro Shirakawa, Ulrich Scheler, and Kenji Sugase, “High-Sensitivity Rheo-NMR Spectroscopy for Protein Studies”, Analytical Chemistry, Volume 89, Issue 14, June 30, 2017, Pages 7286-7290.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

試料分析用の高分解ＮＭＲ装置には、測定感度を向上させるために超伝導磁石が用いられている。数１０テスラ以上の高磁場を発生させるために、超伝導磁石の周囲には液体ヘリウムや液体窒素等の冷媒が配設されている。その結果、超伝導磁石を用いるＮＭＲ装置は、全高が２メートルを超える大型の装置となっている。試料管の位置もＮＭＲ装置の外部からは見ることはできない。

【0009】

一方、試料が入れられてスピナーと共に回転される試料管は、外径が約５ｍｍ程度の筒状であり、撹拌棒の先端が挿入される内径も約４ｍｍ程度である。撹拌棒は、試料管よりもさらに細く、外径は約３ｍｍ程度である。

【0010】

このように、試料管の内径と撹拌棒の外径との隙間は約０．５ｍｍ程度と非常に狭い。試料管が配置されるＮＭＲ装置内の鉛直方向の位置と、鉛直方向に延伸する試料導入孔の開口端との間も数メートル程度離れている。数メートル離れた位置から約０．５ｍｍ以内の誤差で、ＮＭＲ装置内の測定位置に配置された試料管内に、ＮＭＲ装置の外部から試料導入孔の開口端を介して撹拌棒の先端を挿入することは困難であった。この際、撹拌棒の先端を試料管内に挿入するだけではなく、試料管の径の中心と撹拌棒の径の中心とを正確に合わせる必要があり、難易度はさらに増大する。

【0011】

また、ＮＭＲ装置のモデルによっては、試料導入孔は、上部の開口端から下端に向けて径が僅かに増大する逆テーパ状になっている。試料導入孔がこのような逆テーパ状の場合、試料管が配置される位置において、試料管の径の中心と撹拌棒の径の中心との正確な位置合わせはさらに困難となる。

【0012】

本発明の目的は、試料に剪断流を発生させる器具であって、磁気共鳴装置内に配置された試料管内に、磁気共鳴装置の外部から撹拌棒の先端を容易に挿入することができる器具を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記目的を達成するための本発明は、例えば以下に示す態様を含む。
（項１）
磁気共鳴装置の試料導入孔内において、前記試料導入孔の長軸を回転軸として回転可能な試料管内の試料に、剪断流を発生させる器具であって、
前記試料管内に先端が挿入される撹拌棒の後端を一端において保持し、側面に設けられた周状の溝に、前記溝から突出し弾性変形することにより前記試料導入孔の開口端に適合する外径を有する環状の弾性部材が配置される、筒状の撹拌棒保持部と、
前記撹拌棒保持部の他端に接続される棒状部材と、
前記棒状部材を介して前記撹拌棒保持部に接続される把持部と、
を備える器具。
（項２）
前記棒状部材は可撓性を有する、項１に記載の器具。
（項３）
前記試料導入孔に適合する外径を有し前記棒状部材を取り囲む環状部材をさらに備える、項１または２に記載の器具。
（項４）
前記把持部は、前記試料導入孔の前記長軸方向に沿った位置であって、前記試料導入孔内での前記撹拌棒の前記先端の位置を調整する先端位置調整機構を備える、項１から３のいずれかに記載の器具。
（項５）
前記撹拌棒保持部は、当該撹拌棒保持部の長軸に沿って挿入されている筒状の保護管を備え、前記保護管には当該保護管の長軸に沿って前記撹拌棒の前記後端が挿入されている、項１から４のいずれかに記載の器具。
（項６）
前記撹拌棒保持部は、前記保護管の前記長軸を前記撹拌棒保持部の前記長軸にあわせる保護管調整機構を備える、項５に記載の器具。

【発明の効果】

【0014】

本発明によると、試料に剪断流を発生させる器具であって、磁気共鳴装置内に配置された試料管内に、磁気共鳴装置の外部から撹拌棒の先端を容易に挿入することができる器具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態に係る剪断流発生器具を模式的に表した図である。

【図2】一実施形態に係る剪断流発生器具の使用状態を説明するための模式的な断面図である。

【図3】図２に一点鎖線で囲む領域の部分拡大図である。

【図4】一実施形態に係る撹拌棒保持部が磁気共鳴装置の試料導入孔内に挿入された状態を説明するための模式的な図である。

【図5】一実施形態に係る撹拌棒および撹拌棒保持部の斜視図である。

【図6】一実施形態に係る撹拌棒および撹拌棒保持部の分解斜視図である。

【図7】一実施形態に係る撹拌棒保持部を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【図8】一実施形態に係る撹拌棒保持部の保護管を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【図9】一実施形態に係る把持部の斜視図である。

【図10】一実施形態に係る把持部の分解斜視図である。

【図11】一実施形態に係る把持部が磁気共鳴装置の試料導入孔の上端に係止された状態を説明するための半断面図である。

【図12】一実施形態に係る把持部の調整ねじ部を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【図13】一実施形態に係る把持部の調整ベース部を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【図14】実施形態に係る把持部の調整ダイヤル部を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【図15】一実施形態に係る把持部のダイヤル固定リングを表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【図16】一実施形態に係る把持部の調整ねじ頭部を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【図17】他の実施形態に係る撹拌棒保持部の半断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明および図面において、同じ符号は同じまたは類似の構成要素を示すこととし、よって、同じまたは類似の構成要素に関する重複した説明を省略する。

【0017】

図１は、一実施形態に係る剪断流発生器具を模式的に表した図である。図２は、一実施形態に係る剪断流発生器具の使用状態を説明するための模式的な断面図である。図３は、図２に一点鎖線で囲む領域の部分拡大図である。図４は、一実施形態に係る撹拌棒保持部が磁気共鳴装置の試料導入孔内に挿入された状態を説明するための模式的な図である。

【0018】

本発明の一実施形態に係る、試料に剪断流を発生させる器具１０（以下、剪断流発生器具１０と記載する）は、磁気共鳴装置９０の試料導入孔９１内において、試料導入孔９１の長軸を回転軸として回転可能な試料管９３内の試料Ｓに、剪断流を発生させる器具である。剪断流発生器具１０は、試料管９３内に先端が挿入される撹拌棒１の後端を一端において保持する撹拌棒保持部２と、撹拌棒保持部２の他端に接続される棒状部材３と、棒状部材３を介して撹拌棒保持部２に接続される把持部４とを備える。

【0019】

剪断流発生器具１０は、磁気共鳴装置９０の試料導入孔９１内に挿入される器具である。以下において説明する、剪断流発生器具１０を構成する各部には、常磁性ではない材質を用いることが好ましく、超伝導磁石が発生する磁場Ｂ_０の不均一性（inhomogeneity）に悪影響を与えない程度の非磁性の材質（例えば、比透磁率が概ね１に近い材質）を用いることがより好ましい。

【0020】

撹拌棒１は、棒状の部材であり、先端が試料管９３内の試料Ｓに挿入され、測定対象の試料Ｓに剪断流を発生させる。撹拌棒１は、例えばガラスや樹脂により形成されている。撹拌棒１は、親水性を有していても疎水性を有していてもよいが、疎水性を有することが好ましい。透磁率や疎水性の関係から、撹拌棒１は例えばＰＹＲＥＸ ＧＬＡＳＳ（登録商標）等のガラス製であることが好ましい。

【0021】

撹拌棒保持部２は筒状の部材であり、側面に設けられた周状の溝２１には、溝２１から突出し弾性変形することにより試料導入孔９１の開口端９１ａに適合する外径を有する環状の弾性部材２２が配置される。撹拌棒保持部２は、例えばポリオキシメチレン、ジュラコン（登録商標）等の樹脂により形成されている。

【0022】

棒状部材３は、撹拌棒保持部２と把持部４との間に接続される部材である。棒状部材３と撹拌棒保持部２とは、例えばジョイントナット７を用いて接続される。棒状部材３は、複数の棒状部材３が接続部材６を介して接続されて一体化することができる。接続する棒状部材３の個数を変更することにより、一体化された複数の棒状部材３の長さを変更することができる。これにより、剪断流発生器具１０の長さを変更することが可能となり、大きさ（高さ）が異なる種々の超伝導磁石に対応することが可能となる。

【0023】

好ましくは、棒状部材３は可撓性（または屈曲性）を有する。可撓性（または屈曲性）を有している素材を棒状部材３に用いることにより、高さが十分ではない部屋に設置されている磁気共鳴装置に対しても、試料管内に、磁気共鳴装置の外部から撹拌棒の先端を容易に挿入することが可能となる。棒状部材３は、例えば屈曲性を有するポリマーにより形成されている。

【0024】

把持部４は、棒状部材３を介して撹拌棒保持部２に接続される。把持部４は試料導入孔９１の開口端９１ａの側に配置される。磁気共鳴装置９０の試料導入孔９１の上端９１ａにおいて把持部４が係止することにより、撹拌棒１の先端が、磁気共鳴装置９０の所定の測定位置に配置されている試料管９３内に配置される。把持部４は、例えばポリオキシメチレン、ジュラコン等の樹脂またはアルミニウム等の金属により形成されている。

【0025】

剪断流発生器具１０は、試料導入孔９１に適合する外径を有し棒状部材３を取り囲む環状部材５をさらに備えることができる。環状部材５によると、剪断流発生器具１０を試料導入孔９１に挿入する際に、試料導入孔９１内での棒状部材３の径方向の位置ずれを低減することができる。

【0026】

試料導入孔９１の上端９１ａには開口端フランジ９４が設けられている。剪断流発生器具１０は、撹拌棒１の先端から開口端フランジ９４を通じて試料導入孔９１内に挿入され、把持部４が開口端フランジ９４の上端９１ａにおいて係止することにより、撹拌棒１の先端が、磁気共鳴装置９０の所定の測定位置に配置されている試料管９３内に挿入される。

【0027】

磁気共鳴装置９０には、ＮＭＲチューブと呼ばれる試料管９３と、スピナー９２と呼ばれる回転部材と、スピナー９２を回転させる駆動機構（図示せず）とが設けられている。試料管９３はスピナー９２に取り付けられており、駆動機構によりスピナー９２が回転される。スピナー９２および試料管９３が撹拌棒１に対して回転されることにより、試料Ｓに剪断流が発生する。

【0028】

例示的には、撹拌棒１の先端から把持部４の後端までの剪断流発生器具１０の寸法は、約１ｍないし２ｍであり、撹拌棒１の外径は約３ｍｍである。例示的には、磁気共鳴装置９０側の構成である試料管９３の内径は約４ｍｍであり、外径は約５ｍｍである。

【0029】

磁気共鳴装置９０の所定の測定位置の周囲には、磁場Ｂ_０を発生させるための超伝導磁石（図示せず）と、プローブ（図示せず）とが設けられている。本実施形態では、試料導入孔９１の長軸の方向は鉛直方向であり、磁場Ｂ_０に沿った方向である。磁場Ｂ_０は、試料Ｓ内に含まれている物質の磁気モーメントの量子化軸を規定するための磁場であり、例えば数１０テスラ以上の高磁場である。

【0030】

図５は、一実施形態に係る撹拌棒および撹拌棒保持部の斜視図であり、図６は、一実施形態に係る撹拌棒および撹拌棒保持部の分解斜視図である。図７は、一実施形態に係る撹拌棒保持部を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【0031】

一実施形態に係る撹拌棒保持部２（２Ａ）は筒状の部材である。撹拌棒保持部２Ａは周状の溝２１を側面に備え、周状の溝２１には環状の弾性部材２２が配置される。図４を参照して説明するように、環状の弾性部材２２は、溝２１から突出し弾性変形することにより試料導入孔９１の開口端９１ａに適合する外径を有する。すなわち、環状の弾性部材２２は、外径が試料導入孔９１の開口端９１ａの径よりも僅かに大きく、弾性変形することにより外径が試料導入孔９１の開口端９１ａに適合する。これにより、試料導入孔９１の径と撹拌棒保持部２の径とのずれ（がた）を低減することができる。環状の弾性部材２２は、例えばバイトン（登録商標）製のＯリングである。環状の弾性部材２２の材質は、バイトンに限らず、エラストマーやゴム等の弾性を有する材質であればよい。環状の弾性部材２２には、潤滑性が良く伸縮性を有する材質を用いることが好ましい。

【0032】

撹拌棒保持部２Ａの先端２８側には、撹拌棒保持部２Ａの長軸に沿った挿入孔２３（２３Ａ）が設けられており、挿入孔２３Ａには筒状の保護管２４が挿入される。保護管２４の一端（剪断流発生器具１０の先端側）は開口しており、保護管２４の長軸に沿って撹拌棒１の後端が挿入される。撹拌棒保持部２Ａの後端側には、ジョイントナット７との接続用のねじ山２９が設けられている。

【0033】

挿入孔２３Ａの先端２３１側にはタップ孔２６が設けられており、挿入孔２３Ａの後端２３２側には、空気抜き孔２５（２５Ａ）が設けられている。挿入孔２３Ａと、タップ孔２６と、空気抜き孔２５Ａとは連通している。挿入孔２３Ａに保護管２４が挿入された状態において、挿入孔２３Ａの後端２３２と保護管２４の先端２４４との間には隙間が設けられることが好ましい。本実施形態では、複数のタップ孔２６が放射状に略等間隔で設けられている。

【0034】

タップ孔２６内にホーローセット（セットネジまたはイモネジ）等のねじ部材（図示せず）がねじ込まれることにより、保護管２４は挿入孔２３内に固定される。また、タップ孔２６は、ホーローセットと共に用いられることにより、保護管２４の長軸を撹拌棒保持部２Ａの長軸にあわせるための保護管調整機構として機能する。保護管調整機構によると、タップ孔２６内にねじ込まれた複数のねじ部材が保護管２４に当接する程度を調整することにより、撹拌棒保持部２Ａの長軸と保護管２４の長軸とが成す角度のずれを調整することができ、試料管９３と撹拌棒１との径方向の位置ずれを調整することができる。

【0035】

図８は、一実施形態に係る撹拌棒保持部の保護管を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【0036】

保護管２４の一端（剪断流発生器具１０の先端側）には、保護管２４の長軸に沿った撹拌棒挿入孔２４１が設けられている。保護管２４の一端側の側面には、周状の溝２４２が設けられている。撹拌棒１の後端は、撹拌棒挿入孔２４１の一端２４１ｂ側から挿入される。撹拌棒１と撹拌棒挿入孔２４１との間には、例えば接着剤が封入され、撹拌棒１は保護管２４に固定される。撹拌棒挿入孔２４１の他端側には、空気抜き孔２４３が設けられている。撹拌棒１が破損した場合には、周状の溝２４２を持って保護管２４を撹拌棒保持部２Ａから引き出すことにより、保護管２４を撹拌棒保持部２Ａから取り出すことができる。保護管２４は、例えばアルミニウム等の金属により形成されている。保護管２４の表面はアルマイト処理されていてもよい。

【0037】

図９は、一実施形態に係る把持部の斜視図であり、図１０は、一実施形態に係る把持部の分解斜視図である。図１１は、一実施形態に係る把持部が磁気共鳴装置の試料導入孔の上端に係止された状態を説明するための半断面図である。

【0038】

把持部４は、調整ねじ部４１と、調整ベース部４２と、調整ダイヤル部４３と、ダイヤル固定リング４４と、調整ねじ頭部４５とを備える。

【0039】

調整ねじ部４１の棒状突出部４１２は雄ねじとなっており、調整ダイヤル部４３の接続孔４３２、ダイヤル固定リング４４の接続孔４４３、および調整ねじ頭部４５の接続孔４５２は、調整ねじ部４１の棒状突出部４１２に対応する雌ねじとなっている。

【0040】

調整ベース部４２は、円筒フランジ部４２２の下面４２２ｂにおいて、開口端フランジ９４の上端９１ａに係止する。調整ベース部４２の貫通孔４２３には調整ねじ部４１の棒状突出部４１２が挿入されており、調整ベース部４２は、調整ねじ部４１の棒状突出部４１２の軸方向に沿って自由に移動することが可能である。

【0041】

図９ないし図１４を参照して説明するように、調整ねじ部４１、調整ベース部４２、および調整ダイヤル部４３は、試料導入孔９１の長軸方向に沿った位置であって、試料導入孔９１内での撹拌棒１の先端の位置を調整するための先端位置調整機構として機能する。

【0042】

先端位置調整機構について説明する。調整ねじ部４１と調整ダイヤル部４３とは螺合しているため、調整ダイヤル部４３を回転させると、調整ダイヤル部４３調整ねじ部４１の棒状突出部４１２に沿って上下し、調整ダイヤル部４３と調整ねじ部４１の円筒基部４１１との間の長さが変化する。一方、調整ダイヤル部４３と調整ベース部４２とは螺合されておらず、調整ダイヤル部４３は調整ベース部４２の上面に単に載置されている。調整ベース部４２には貫通孔４２３が設けられており、調整ベース部４２は、調整ねじ部４１の棒状突出部４１２の軸方向に沿って自由に移動することが可能である。この結果、調整ベース部４２に対して、調整ねじ部４１の円筒基部４１１の上下方向の位置が変化する。

【0043】

調整用ネジ部４１および調整ねじ頭部４５は、例えばアルミニウム等の金属により形成されている。調整ベース部４２、調整ダイヤル部４３、およびダイヤル固定リング４４は、例えばポリオキシメチレン、ジュラコン等の樹脂またはアルミニウム等の金属により形成されている。

【0044】

図１２は、一実施形態に係る把持部の調整ねじ部を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【0045】

調整ねじ部４１は、円筒基部４１１と、棒状突出部４１２と、接続孔４１３とを備える。円筒基部４１１と棒状突出部４１２とは一体化されている。円筒基部４１１には接続孔４１３を介して棒状部材３が接続される。棒状突出部４１２には、調整ベース部４２と、調整ダイヤル部４３と、ダイヤル固定リング４４と、調整ねじ頭部４５との接続用のねじ山が設けられている。

【0046】

図１３は、一実施形態に係る把持部の調整ベース部を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【0047】

調整ベース部４２は、円筒基部４２１と、円筒フランジ部４２２と、貫通孔４２３と、円筒空洞部４２４と、複数の取付孔４２５とを備える。円筒基部４２１と円筒フランジ部４２２とは一体化されている。円筒基部４２１は、開口端フランジ９４の試料導入孔９１に挿入可能となっている。円筒フランジ部４２２は下面４２２ｂにおいて、開口端フランジ９４の上端９１ａに係止する。取付孔４２５には開口端フランジ９４の係合突部９４１が挿入される。一対の取付孔４２５は貫通孔４２３を挟んで対向する位置に設けられており、調整ベース部４２の回転を防止する。

【0048】

貫通孔４２３には調整ねじ部４１の棒状突出部４１２が挿入される。貫通孔４２３の内壁にはねじ山は設けられておらず、調整ベース部４２は、調整ねじ部４１の棒状突出部４１２の軸方向に沿って自由に移動することが可能である。同様に、円筒空洞部４２４の内壁にはねじ山は設けられておらず、円筒空洞部４２４には、調整ダイヤル部４３の円筒突出部４３４が単にはめ込まれる。

【0049】

このように、調整ベース部４２は、円筒フランジ部４２２が下面４２２ｂにおいて、開口端フランジ９４の上端９１ａに係止する。貫通孔４２３の内壁にはねじ山は設けられておらず、調整ベース部４２は調整ねじ部４１の棒状突出部４１２の軸方向に沿って自由に移動することが可能である。円筒空洞部４２４の内壁にはねじ山は設けられておらず、円筒空洞部４２４には、調整ダイヤル部４３の円筒突出部４３４が単にはめ込まれる。これにより、調整ベース部４２は、開口端フランジ９４の上端９１ａを基準とした、調整ねじ部４１の円筒基部４１１の高さ方向の位置調整の基準位置、すなわち撹拌棒１の先端の高さ方向の位置調整の基準位置を提供する。

【0050】

図１４は、一実施形態に係る把持部の調整ダイヤル部を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【0051】

調整ダイヤル部４３は、円筒基部４３１と、接続孔４３２と、円筒空洞部４３３と、円筒突出部４３４とを備える。円筒基部４３１と円筒突出部４３４とは一体化されている。接続孔４３２には雌ねじ加工がされており、調整ねじ部４１の棒状突出部４１２が接続される。円筒空洞部４３３の内壁にはねじ山は設けられておらず、円筒空洞部４３３には、調整ベース部４２の円筒フランジ部４２２の一部が単にはめ込まれる。同様に、円筒突出部４３４の側壁にはねじ山は設けられておらず、円筒突出部４３４は調整ベース部４２の円筒空洞部４２４に単にはめ込まれる。

【0052】

円筒基部４３１を回転させることにより、調整ダイヤル部４３と調整ねじ部４１の円筒基部４１１との間の長さが調整可能である。これにより、開口端フランジ９４の上端９１ａすなわち調整ベース部４２を基準とした、試料導入孔９１内での円筒基部４１１の高さ方向の位置が調整可能となり、撹拌棒１の先端の高さ方向の位置が調整可能となる。円筒基部４３１の側面には、長さ調整用の目盛りとしてダイアルのゲージを設けることができる。ゲージ（目盛り）は例えば彫刻により形成される。

【0053】

タップ孔４３５には、例えばホーローセットや固定ビスを挿入することができ、調整ダイヤル部４３と調整ベース部４２とを固定することができる。

【0054】

図１５は、一実施形態に係る把持部のダイヤル固定リングを表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【0055】

ダイヤル固定リング４４は、円筒基部４４１，４４２と、接続孔４４３とを備える。ダイヤル固定リング４４はいわゆるダブルナットとして機能し、調整ダイヤル部４３の緩みを防止する。接続孔４４３には雌ねじ加工がされており、調整ねじ部４１の棒状突出部４１２が接続される。円筒基部４４２の側面には滑り止めのローレット加工が施されている。円筒基部４４１，４４２を回転させることにより、円筒基部４４１の下面４４１ｂが調整ダイヤル部４３に押し当てられる。

【0056】

図１６は、一実施形態に係る把持部の調整ねじ頭部を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は半断面図である。

【0057】

調整ねじ頭部４５は、円筒基部４５１と、接続孔４５２とを備える。円筒基部４５１の側面には滑り止めのローレット加工が施されている。接続孔４５２には雌ねじ加工がされており、調整ねじ部４１の棒状突出部４１２が接続される。本実施形態では、接続孔４５２は円筒基部４５１を貫通せず、調整ねじ頭部４５はいわゆる袋ナットになっている。タップ孔４５３には、例えばホーローセットや固定ビスが挿入され、調整ねじ頭部４５と、調整ねじ部４１の棒状突出部４１２とを固定する。

【0058】

以上、本発明の一実施形態に係る剪断流発生器具によると、試料に剪断流を発生させる器具であって、磁気共鳴装置内に配置された試料管内に、磁気共鳴装置の外部から撹拌棒の先端を容易に挿入することができる器具を提供することができる。

【0059】

撹拌棒保持部２の側面には、環状の弾性部材２２が配置されている。環状の弾性部材２２は、外径が試料導入孔９１の開口端９１ａの径よりも僅かに大きく、弾性変形することにより外径が試料導入孔９１の開口端９１ａに適合する。これにより、試料導入孔９１の径と撹拌棒保持部２の径とのずれ（がた）を低減することができ、試料管９３の径の中心と撹拌棒１の径の中心とを正確に合わせることができる。

【0060】

試料導入孔９１は、上部の開口端９１ａから下端９１ｂに向けて径が変化しない筒状の孔に限らない。試料導入孔９１は、上部の開口端９１ａから下端９１ｂに向けて径が僅かに増大する逆テーパ状の孔であってもよい。試料導入孔９１がこのような逆テーパ状の孔であっても、逆テーパ状の孔の径に対応するように環状の弾性部材２２が弾性変形する程度を調整することにより、試料導入孔９１の径と撹拌棒保持部２の径とのずれ（がた）を低減し、試料管の径の中心と撹拌棒の径の中心とのずれを低減することができる。すなわち、試料導入孔９１が逆テーパ状であることを見越して、環状の弾性部材２２が弾性変形する程度を予め多めに調整しておけばよい。
［その他の形態］

【0061】

以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。

【0062】

図１７は、他の実施形態に係る撹拌棒保持部の半断面図である。上記した実施形態では、撹拌棒保持部２Ａは保護管２４を介して撹拌棒１を保持しているが、図１７に示すように、撹拌棒保持部２は保護管２４を用いずに撹拌棒１を直接保持してもよい。

【0063】

撹拌棒保持部２Ｂにおいて、撹拌棒１の後端が挿入孔２３（２３Ｂ）に直接挿入される。挿入孔２３（２３Ｂ）はストッパ部２７の付近において径が僅かに絞られている。これにより、撹拌棒１の後端はストッパ部２７の手前まで挿入されるが空気抜き孔２５Ｂには挿入されない。撹拌棒１と挿入孔２３Ｂとの間には、例えば接着剤が封入され、撹拌棒１は撹拌棒保持部２に固定される。挿入孔２３Ｂと空気抜き孔２５Ｂとは連通している。

【0064】

周状の溝２１を設ける位置は、上記した実施形態において図示した位置に限定されず、例えば撹拌棒保持部２Ａ，２Ｂの先端２８側であってもよい。設けられる溝２１の数も２つに限定されず、１つであってもよいし３つ以上であってもよい。

【0065】

撹拌棒保持部２Ａに設けられて保護管調整機構として機能するタップ孔２６の数は、図示する３つに限定されず、１つまたは２つであってもよいし４つ以上であってもよい。

【符号の説明】

【0066】

１ 撹拌棒
２（２Ａ，２Ｂ） 撹拌棒保持部
３ 棒状部材
４ 把持部
５ 環状部材
６ 接続部材
７ ジョイントナット
１０ 剪断流発生器具
２１ 溝
２２ 弾性部材
２３（２３Ａ，２３Ｂ） 挿入孔
２４ 保護管
２４１ 撹拌棒挿入孔
２４３ 空気抜き孔
２４４ 先端
２５（２５Ａ，２５Ｂ） 空気抜き孔
２６ タップ孔
２７ ストッパ部
２８ 先端
２９ ねじ山
４１ 調整用ネジ部
４１１ 円筒基部
４１２ 棒状突出部
４１３ 接続孔
４２ 調整ベース部
４２１ 円筒基部
４２２ 円筒フランジ部
４２３ 貫通孔
４２４ 円筒空洞部
４２５ 取付孔
４３ 調整ダイヤル部
４３１ 円筒基部
４３２ 接続孔
４３３ 円筒空洞部
４３４ 円筒突出部
４３５ タップ孔
４４ ダイヤル固定リング
４４１，４４２ 円筒基部
４４３ 接続孔
４５ 頭部
４５１ 円筒基部
４５２ 接続孔
４５３ タップ孔
９０ 磁気共鳴装置
９１ 試料導入孔
９１ａ 上端（開口端）
９１ｂ 下端
９２ スピナー
９３ 試料管
９４ 開口端フランジ
９４１ 係合突部
Ｓ 試料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】