JP4029280B2 - 試料粉砕具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料を容器に入れたまま粉砕することができる試料粉砕具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動植物の組織から核酸を抽出する場合、酵素処理等によって試料の前処理を行っていたが、その処理に手間と時間がかかるという問題があった。
【０００３】
そこで、図１０のように密閉式の容器１００内に１個のクラッシャ１０１を摺動自在に収容して成る試料粉砕具を提案されるに至った（例えば、特許文献１参照）。かかる試料粉砕具によれば、図１１のように容器１００を上下させることによって容器１００内でクラッシャ１０１が摺動し、容器１００とクラッシャ１０１との間に入った試料Ｓにクラッシャ１０１を衝突させて試料Ｓを粉砕できるので、核酸抽出の前処理を簡便に行うことができ、また、液体窒素で試料Ｓを予め冷却しておくことで、試料Ｓを凍結状態で扱うことができる等の利点がある。更に、粉砕した試料Ｓが飛散しないので、カビ、酵母、臓器等の粉砕に有効なものになる。
【０００４】
しかしながら、硬い試料Ｓを粉砕するときには、容器１００を振る回数が多くなり、試料Ｓの粉砕処理に長時間を要するという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１４８８９０号公報（全頁、全図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、試料を短時間で粉砕することができ、しかも、構造が簡単な試料粉砕具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の試料粉砕具は、筒状容器と、前記容器の軸線に沿って摺動可能となるように前記容器内に収納されるクラッシャとから成る試料粉砕具において、重量が異なる複数個のクラッシャを前記軸線に沿って重量順に配設したことを特徴とする。
【０００８】
また、隣接する前記クラッシャの対向面の一方に試料粉砕用の凹凸部を形成するのが望ましい。
【０００９】
また、隣接する前記クラッシャの対向面のそれぞれに、噛合可能な凹凸部を形成するのが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１乃至図４は第１実施形態に係る試料粉砕具を示し、該試料粉砕具は容器１内にクラッシャ２を摺動自在に収容して構成されている。
【００１２】
容器１は、先端側が閉塞され且つ基端側に試料Ｓの出し入れ口３が形成された円筒状の容器本体４と、出し入れ口３を塞いで容器１を密封する蓋体５とを備えている。ピペットによる試料Ｓの吸引（回収）を容易にする等の理由から容器本体４の先端側は円錐状に形成され、また、容器本体４の基端部の外周面には雄ねじ６が形成されている。蓋体５の内周面には、容器本体４の雄ねじ６と螺合する雌ねじ７が形成されている。なお、容器１は、合成樹脂製の使い捨て容器１であるが、ステンレススチール等の耐食性金属やセラミックス等で形成しても良い。
【００１３】
クラッシャ２は、第１クラッシャ２１と該第１クラッシャ２１よりも軽量の第２クラッシャ２２とから成る。第１クラッシャ２１は容器本体４の円筒部分の内壁面に沿うように形成された円柱部と、容器本体４の先端部と合致する円錐部とで形成されている。第１クラッシャ２１及び第２クラッシャ２２の円柱部分の外径は、容器本体４の円筒部分の内径よりも僅かに小さくなるように設定されている。第２クラッシャ２２は容器本体４の円筒部分の内壁面に沿うように円柱状に形成されている。また、第１及び第２のクラッシャ２１，２２は、ステンレススチール等の耐食性金属やセラミックス等で形成されている。そして、第１及び第２のクラッシャ２１，２２は容器本体４の軸線に沿って摺動自在となるように容器１内に収納される。
【００１４】
なお、試料破砕具の寸法について、例えば、容器本体４は、長さが１１５ｍｍ、円筒部の外径が２９ｍｍ、内径が２７．５ｍｍであり、第１クラッシャ２１は、長さが３３ｍｍ、外径が２５ｍｍ、第２クラッシャ２２は、長さが２０ｍｍ、外径が２５ｍｍである。
【００１５】
このように構成される試料粉砕具を上下又は左右に振ると、クラッシャ２は容器本体４内を往復動する。図２（ａ）（ｂ）のように容器１の先端側から蓋体５側にクラッシャ２が移動するときには、軽量の第２クラッシャ２２が第１クラッシャ２１よりも、速く動いて蓋体５に衝突し、その後、第１クラッシャ２１が第２クラッシャ２２の衝突する。また、図２（ｃ）（ｄ）のようにクラッシャ２が容器１の蓋体５側から先端側に摺動するときには、第１及び第２のクラッシャ２１，２２が接触又はそれに近い状態で移動する。
【００１６】
したがって、図３のように第１クラッシャ２１と第２クラッシャ２２との間に試料Ｓを入れた場合には、クラッシャ２が蓋体５側に移動するときに第２クラッシャ２２が試料Ｓに衝突して試料Ｓを粉砕し、また、クラッシャ２が容器１の先端側に移動するときに試料Ｓを挟んだ第１及び第２のクラッシャ２１，２２が容器１の先端部に衝突して試料Ｓが第１クラッシャ２１によって押され、打撃作用と圧縮作用により試料Ｓを粉砕することができる。
【００１７】
また、図４のように第２クラッシャ２２と蓋体５との間に試料Ｓを入れた場合には、クラッシャ２が蓋体５側に移動するときに、第２クラッシャ２２が試料Ｓに衝突した後に第１クラッシャ２１が第２クラッシャ２２に衝突することにより、試料Ｓに二度の打撃を作用させて粉砕できる。なお、クラッシャ２が容器１の蓋体５側に摺動するときには試料Ｓを粉砕しない。
【００１８】
このように、いずれの場合にも、クラッシャ２が容器１内を一往復することにより、試料Ｓに二度の衝撃を与えることができるので、前述した従来の試料粉砕具のように、一往復で１度の衝撃を与えるのに較べて、粉砕効率が向上する。
【００１９】
更に、容器１と第１クラッシャ２１との間、及び第１クラッシャ２１と第２クラッシャ２２との間に、試料Ｓを入れるようにすれば、一度に処理できる試料Ｓの量を増やすことができる。
【００２０】
また、蓋体５に近い方のクラッシャ２の重量を大きくなるようにクラッシャ２を重量順に並べても良い。
【００２１】
なお、試料Ｓを容器１に収納した後に、試料粉砕具を液体窒素中に投入して冷却して試料粉砕具を手又は振動装置を用いて振るようにする。また、試料粉砕具を衝撃体に打ちつけて試料Ｓを粉砕するようにしても良い。破砕作業の終了後、試料粉砕具の蓋を開けて試料Ｓ及びクラッシャ２を取り出す。
【００２２】
図５は第２の実施形態に係る試料粉砕具を示し、重量が異なる第１〜第３のクラッシャ２１，２２，２３を容器本体４の軸線に沿って重量順に並べた構成になっている。かかる構成によれば、図６のように蓋体５と第３クラッシャ２３との間に試料Ｓを入れることにより、最軽量の第３クラッシャ２３が蓋体５に衝突した後に、第２クラッシャ２２と第３クラッシャ２３が次々に衝突し、試料Ｓに３度の衝撃を加えて粉砕する。なお、試料Ｓは第３クラッシャ２３と第２クラッシャ２２との間や、第２クラッシャ２２と第１クラッシャ２１との間にも入れるようにしても良い。
【００２３】
図７は、第３の実施形態に係る試料粉砕具を示し、第１クラッシャ２１及び第２クラッシャ２２の対向面に噛合可能な凹凸部６を設け試料粉砕具を示している。この試料粉砕具によれば、クラッシャ２同士が衝突することにより、凹凸部６の凸部による試料Ｓの切断作用が更に加わって粉砕効果を向上させることができる。また、軸線を中心とした容器本体４内でのクラッシャ２の回転を防止するためのガイドを設けることにより、凹凸部６同士が確実に噛み合うようにしても良い。なお、容器本体４内でクラッシャ２が回転して凹凸部６の噛み合わせが悪くなっても試料Ｓの粉砕は可能である。また、隣接するクラッシャ２の対向面の一方にのみ凹凸部を形成しても良い。
【００２４】
図８は第４の実施形態に係る試料粉砕具を示し、第１クラッシャ２１の端面に球面状の凹部７が設けられ、第２クラッシャ２２の端面には凹部９と合致する球面状の凸部８が設けられている。図９は第５の実施形態に係る試料粉砕具を示し、第１クラッシャ２１の端面は傾斜し、第２クラッシャ２２の端面も第１クラッシャ２１の端面と合致するように傾斜している。これらの試料粉砕具によれば、第１クラッシャ２１の第２クラッシャ２２を衝突するときに、試料Ｓを叩き潰す力と同時にせん断力等の磨砕力等を作用させて粉砕効果を高めることができる。なお、クラッシャ２の傾斜した対向面に上述のような凹凸部を設けるようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の試料粉砕具によれば、重量が異なる複数個のクラッシャを容器の軸線に沿って重量順に配設したので、試料の粉砕効率を向上させることができ、また、１度に粉砕できる試料の量を増やすことができる。
【００２６】
また、隣接するクラッシャの対向面の一方に粉砕用の凹凸部を形成すれば、クラッシャが試料に衝突するときに切断力が作用して粉砕効果を向上させることができる。
【００２７】
また、隣接する前記クラッシャの対向面のそれぞれに、噛合可能な凹凸部を形成すれば、凹凸部の噛み合わせによって試料の粉砕効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る試料粉砕具の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は同実施形態に係る試料粉砕具の断面図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）はそれぞれ同実施形態に係る試料粉砕具の動作を説明する断面図である。
【図３】同実施形態に係る試料粉砕具の試料を入れた状態を示す断面図である。
【図４】同実施形態に係る試料粉砕具の試料を入れた状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る試料粉砕具の断面図である。
【図６】同実施形態に係る試料粉砕具に試料を入れた状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る試料粉砕具の分解斜視図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る試料粉砕具の断面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る試料粉砕具の断面図である。
【図１０】従来の試料粉砕具の断面図である。
【図１１】従来の試料粉砕具の動作を説明する断面図である。
【符号の説明】
１ 容器
２１ 第１クラッシャ
２２ 第２クラッシャ
Ｓ 試料
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料を容器に入れたまま粉砕することができる試料粉砕具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動植物の組織から核酸を抽出する場合、酵素処理等によって試料の前処理を行っていたが、その処理に手間と時間がかかるという問題があった。
【０００３】
そこで、図１０のように密閉式の容器１００内に１個のクラッシャ１０１を摺動自在に収容して成る試料粉砕具を提案されるに至った（例えば、特許文献１参照）。かかる試料粉砕具によれば、図１１のように容器１００を上下させることによって容器１００内でクラッシャ１０１が摺動し、容器１００とクラッシャ１０１との間に入った試料Ｓにクラッシャ１０１を衝突させて試料Ｓを粉砕できるので、核酸抽出の前処理を簡便に行うことができ、また、液体窒素で試料Ｓを予め冷却しておくことで、試料Ｓを凍結状態で扱うことができる等の利点がある。更に、粉砕した試料Ｓが飛散しないので、カビ、酵母、臓器等の粉砕に有効なものになる。
【０００４】
しかしながら、硬い試料Ｓを粉砕するときには、容器１００を振る回数が多くなり、試料Ｓの粉砕処理に長時間を要するという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１４８８９０号公報（全頁、全図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、試料を短時間で粉砕することができ、しかも、構造が簡単な試料粉砕具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の試料粉砕具は、筒状容器と、前記容器の軸線に沿って摺動可能となるように前記容器内に収納されるクラッシャとから成る試料粉砕具において、重量が異なる複数個のクラッシャを前記軸線に沿って重量順に配設したことを特徴とする。
【０００８】
また、隣接する前記クラッシャの対向面の一方に試料粉砕用の凹凸部を形成するのが望ましい。
【０００９】
また、隣接する前記クラッシャの対向面のそれぞれに、噛合可能な凹凸部を形成するのが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１乃至図４は第１実施形態に係る試料粉砕具を示し、該試料粉砕具は容器１内にクラッシャ２を摺動自在に収容して構成されている。
【００１２】
容器１は、先端側が閉塞され且つ基端側に試料Ｓの出し入れ口３が形成された円筒状の容器本体４と、出し入れ口３を塞いで容器１を密封する蓋体５とを備えている。ピペットによる試料Ｓの吸引（回収）を容易にする等の理由から容器本体４の先端側は円錐状に形成され、また、容器本体４の基端部の外周面には雄ねじ６が形成されている。蓋体５の内周面には、容器本体４の雄ねじ６と螺合する雌ねじ７が形成されている。なお、容器１は、合成樹脂製の使い捨て容器１であるが、ステンレススチール等の耐食性金属やセラミックス等で形成しても良い。
【００１３】
クラッシャ２は、第１クラッシャ２１と該第１クラッシャ２１よりも軽量の第２クラッシャ２２とから成る。第１クラッシャ２１は容器本体４の円筒部分の内壁面に沿うように形成された円柱部と、容器本体４の先端部と合致する円錐部とで形成されている。第１クラッシャ２１及び第２クラッシャ２２の円柱部分の外径は、容器本体４の円筒部分の内径よりも僅かに小さくなるように設定されている。第２クラッシャ２２は容器本体４の円筒部分の内壁面に沿うように円柱状に形成されている。また、第１及び第２のクラッシャ２１，２２は、ステンレススチール等の耐食性金属やセラミックス等で形成されている。そして、第１及び第２のクラッシャ２１，２２は容器本体４の軸線に沿って摺動自在となるように容器１内に収納される。
【００１４】
なお、試料破砕具の寸法について、例えば、容器本体４は、長さが１１５ｍｍ、円筒部の外径が２９ｍｍ、内径が２７．５ｍｍであり、第１クラッシャ２１は、長さが３３ｍｍ、外径が２５ｍｍ、第２クラッシャ２２は、長さが２０ｍｍ、外径が２５ｍｍである。
【００１５】
このように構成される試料粉砕具を上下又は左右に振ると、クラッシャ２は容器本体４内を往復動する。図２（ａ）（ｂ）のように容器１の先端側から蓋体５側にクラッシャ２が移動するときには、軽量の第２クラッシャ２２が第１クラッシャ２１よりも、速く動いて蓋体５に衝突し、その後、第１クラッシャ２１が第２クラッシャ２２の衝突する。また、図２（ｃ）（ｄ）のようにクラッシャ２が容器１の蓋体５側から先端側に摺動するときには、第１及び第２のクラッシャ２１，２２が接触又はそれに近い状態で移動する。
【００１６】
したがって、図３のように第１クラッシャ２１と第２クラッシャ２２との間に試料Ｓを入れた場合には、クラッシャ２が蓋体５側に移動するときに第２クラッシャ２２が試料Ｓに衝突して試料Ｓを粉砕し、また、クラッシャ２が容器１の先端側に移動するときに試料Ｓを挟んだ第１及び第２のクラッシャ２１，２２が容器１の先端部に衝突して試料Ｓが第１クラッシャ２１によって押され、打撃作用と圧縮作用により試料Ｓを粉砕することができる。
【００１７】
また、図４のように第２クラッシャ２２と蓋体５との間に試料Ｓを入れた場合には、クラッシャ２が蓋体５側に移動するときに、第２クラッシャ２２が試料Ｓに衝突した後に第１クラッシャ２１が第２クラッシャ２２に衝突することにより、試料Ｓに二度の打撃を作用させて粉砕できる。なお、クラッシャ２が容器１の蓋体５側に摺動するときには試料Ｓを粉砕しない。
【００１８】
このように、いずれの場合にも、クラッシャ２が容器１内を一往復することにより、試料Ｓに二度の衝撃を与えることができるので、前述した従来の試料粉砕具のように、一往復で１度の衝撃を与えるのに較べて、粉砕効率が向上する。
【００１９】
更に、容器１と第１クラッシャ２１との間、及び第１クラッシャ２１と第２クラッシャ２２との間に、試料Ｓを入れるようにすれば、一度に処理できる試料Ｓの量を増やすことができる。
【００２０】
また、蓋体５に近い方のクラッシャ２の重量を大きくなるようにクラッシャ２を重量順に並べても良い。
【００２１】
なお、試料Ｓを容器１に収納した後に、試料粉砕具を液体窒素中に投入して冷却して試料粉砕具を手又は振動装置を用いて振るようにする。また、試料粉砕具を衝撃体に打ちつけて試料Ｓを粉砕するようにしても良い。破砕作業の終了後、試料粉砕具の蓋を開けて試料Ｓ及びクラッシャ２を取り出す。
【００２２】
図５は第２の実施形態に係る試料粉砕具を示し、重量が異なる第１〜第３のクラッシャ２１，２２，２３を容器本体４の軸線に沿って重量順に並べた構成になっている。かかる構成によれば、図６のように蓋体５と第３クラッシャ２３との間に試料Ｓを入れることにより、最軽量の第３クラッシャ２３が蓋体５に衝突した後に、第２クラッシャ２２と第３クラッシャ２３が次々に衝突し、試料Ｓに３度の衝撃を加えて粉砕する。なお、試料Ｓは第３クラッシャ２３と第２クラッシャ２２との間や、第２クラッシャ２２と第１クラッシャ２１との間にも入れるようにしても良い。
【００２３】
図７は、第３の実施形態に係る試料粉砕具を示し、第１クラッシャ２１及び第２クラッシャ２２の対向面に噛合可能な凹凸部６を設け試料粉砕具を示している。この試料粉砕具によれば、クラッシャ２同士が衝突することにより、凹凸部６の凸部による試料Ｓの切断作用が更に加わって粉砕効果を向上させることができる。また、軸線を中心とした容器本体４内でのクラッシャ２の回転を防止するためのガイドを設けることにより、凹凸部６同士が確実に噛み合うようにしても良い。なお、容器本体４内でクラッシャ２が回転して凹凸部６の噛み合わせが悪くなっても試料Ｓの粉砕は可能である。また、隣接するクラッシャ２の対向面の一方にのみ凹凸部を形成しても良い。
【００２４】
図８は第４の実施形態に係る試料粉砕具を示し、第１クラッシャ２１の端面に球面状の凹部７が設けられ、第２クラッシャ２２の端面には凹部９と合致する球面状の凸部８が設けられている。図９は第５の実施形態に係る試料粉砕具を示し、第１クラッシャ２１の端面は傾斜し、第２クラッシャ２２の端面も第１クラッシャ２１の端面と合致するように傾斜している。これらの試料粉砕具によれば、第１クラッシャ２１の第２クラッシャ２２を衝突するときに、試料Ｓを叩き潰す力と同時にせん断力等の磨砕力等を作用させて粉砕効果を高めることができる。なお、クラッシャ２の傾斜した対向面に上述のような凹凸部を設けるようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の試料粉砕具によれば、重量が異なる複数個のクラッシャを容器の軸線に沿って重量順に配設したので、試料の粉砕効率を向上させることができ、また、１度に粉砕できる試料の量を増やすことができる。
【００２６】
また、隣接するクラッシャの対向面の一方に粉砕用の凹凸部を形成すれば、クラッシャが試料に衝突するときに切断力が作用して粉砕効果を向上させることができる。
【００２７】
また、隣接する前記クラッシャの対向面のそれぞれに、噛合可能な凹凸部を形成すれば、凹凸部の噛み合わせによって試料の粉砕効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る試料粉砕具の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は同実施形態に係る試料粉砕具の断面図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）はそれぞれ同実施形態に係る試料粉砕具の動作を説明する断面図である。
【図３】同実施形態に係る試料粉砕具の試料を入れた状態を示す断面図である。
【図４】同実施形態に係る試料粉砕具の試料を入れた状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る試料粉砕具の断面図である。
【図６】同実施形態に係る試料粉砕具に試料を入れた状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る試料粉砕具の分解斜視図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る試料粉砕具の断面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る試料粉砕具の断面図である。
【図１０】従来の試料粉砕具の断面図である。
【図１１】従来の試料粉砕具の動作を説明する断面図である。
【符号の説明】
１ 容器
２１ 第１クラッシャ
２２ 第２クラッシャ
Ｓ 試料
Claims (3)
- 筒状容器と、前記容器の軸線に沿って摺動可能となるように前記容器内に収納されるクラッシャとから成る試料粉砕具において、
重量が異なる複数個のクラッシャを前記軸線に沿って重量順に配設したことを特徴とする試料粉砕具。 - 隣接する前記クラッシャの対向面の一方に試料粉砕用の凹凸部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の試料粉砕具。
- 隣接する前記クラッシャの対向面のそれぞれに、噛合可能な凹凸部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の試料粉砕具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2002261712A JP4029280B2 (ja) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | 試料粉砕具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002261712A JP4029280B2 (ja) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | 試料粉砕具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004101297A JP2004101297A (ja) | 2004-04-02 |
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2002
- 2002-09-06 JP JP2002261712A patent/JP4029280B2/ja not_active Expired - Fee Related
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