JP6476004B2 - 所定量の液体ベースの物質、特に生物学的物質を保存するためのストロー - Google Patents

Description

本発明は、所定量の液体ベースの物質、特に生物学的物質、たとえば動物の純粋な精液または希釈した精液あるいは胚の入った保存培地などを保存するためのストローに関する。

このようなストローは、従来、たとえば内径１．６ｍｍまたは２．５ｍｍの細い管と、この細い管に挿入されたストッパーとで形成されることが知られている。

充填された状態で、ストッパーは、管の第１の端の近くに配置され、ストロー内で、一定量の物質がストッパーと管の第２の端との間に配置される。

ストローの中を満たすために、管のストッパーに近い第１の端は真空源と連通して配置されるのに対し、第２の端は、ストローに導入される物質が入った容器と連通して配置される。最初にストッパーと第２の端との間にある空気がストッパーを通って吸引され、上記の物質はストッパーに達するまで管の中を進む。ストッパーが液密であるため、この物質は、ストッパーを通過することができない。

必要であれば、充填後、ストローの片端または両端を封止して閉じ、冷所にて保存する。

ストローを空にするには、必要であれば、封止した端部を切断して内容物を解凍した後、ストッパーに最も近い端を通して、ストッパーに接するまで棒を管の中に挿入する。この棒を使用して、ストッパーから最も遠い端に向かってピストンのようにストッパーを摺動させ、もともとストローの中に入っていた一定量の物質がその端から排出されるようにする。

ストローストッパーは通常、もともとフランス特許第９９５．８７８号（英国特許第６６９，２６５号に対応）に記載された三部材型である、すなわち、繊維質の物質で作られ粉体を封入する２つの栓で形成され、この粉体は、液体と接触すると、ストッパーが液密になるよう管壁に付着する不浸透性のペーストまたはゲルに変化する。

フランス特許出願第２ ６５１ ６７６号には、組紐によって一緒に束ねられた複数の第１の繊維と複数の第２の繊維とで構成されるストッパーが提案され、複数の第１の繊維は、液体の作用下で重合可能な繊維で構成され、複数の第２の繊維は、毛管作用によって液体を移動させる繊維で構成されている。液体の作用下で重合可能な繊維は、従来の三部材型ストッパーの粉体と同じ材料で製造されている。

米国特許第５，８６８，１７８号と対応するフランス特許第２ ７５３ ３６７号には、外側栓の長さが内側栓の長さの少なくとも２倍である三部材型ストッパーが提案されている。

欧州特許出願第０ ８７３ ７２６号には、疎水性の微孔質物質の一体型の円柱でストッパーを形成することが提案されている。

米国特許出願第２００１／００１４３７６号および米国特許第６，４１６，６１１号にそれぞれ対応するフランス特許出願第２ ７７１ ２８５号および同第２ ７８４ ５７２号には、実質的に同軸のオリフィスが穿孔された硬質のインサートと、当該インサートのオリフィスを内側から封止するためにインサートと併用される疎水性の微孔質膜によってストッパーを構成することが提案されている。

米国特許第６，２０３，４８９号に対応するフランス特許出願第２ ７８１ ６６２号には、気体透過可能な分散形態で存在するゲル化物質の化合物を含み、かつ、支持用繊維の化合物を含む繊維質の栓によってストッパーを構成し、支持用繊維の化合物と一体のストッパーを形成するために水を含有する物質とゲル化物質とを接触させた後にゲル化物質の膨潤が可能なように、支持用繊維の化合物全体にゲル化物質の化合物を細かく分散させることが提案されている。ゲル化物質は、従来の三部材型ストッパーの粉体と同一の材料で作られている。ゲル化物質は、管を完全に満たすよう液体中に存在する水分を吸収して膨潤した後、一体のストッパーを形成するために支持用繊維の化合物と結合しながらゲル化状態に達する。

米国特許出願第２００２／０１８３６５３および同第２００２／０１８８２２２号にそれぞれ対応するフランス特許出願第２ ８２４ ２５５および同第２ ８２４ ２５６号には、粉体および繊維以外に、非吸収性要素すなわち、編組糸のスリーブで覆われた熱可塑性材料のコアと、粉体に分散させた非吸収性物質とをストッパーに加えることが提案されている。

国際特許出願第ＷＯ ２０１０／０７０５３３号には、たとえば国際特許出願公開第ＷＯ ２０１０／０７０５３３号に記載されているような自己封止性の焼結微孔質物質の一体型の円柱でストッパーを作る、すなわち、微孔質マトリックスと、当該微孔質マトリックスに支持された高吸水性物質の粒子とでストッパーを構成し、これによって湿った状態の中でも固有の機械的コヒーレンスを有する（粒子が分離した状態にならない）ユニットを与えることが提案されている。

本発明の目的は、簡便かつ便利で、製造コストがかからず、使用効率のよいストローを提供することにある。

これを達成するために、本発明は以下のものを提案する、すなわち、第１の端と第２の端との間に延在し、かつ、液密かつ気体透過可能な膨潤栓を有する管を備える、水を含有する液体ベースの物質（特に生物学的物質）を所定量で保存するためのストローであって、前記膨潤栓は、管の第１の端の近くで管内に配置され、管の第１の端のほうを向いた第１の端と、管の第２の端のほうを向いた第２の端との間に延在し、繊維質の支持体と、支持体と組み合わされた膨潤体と、を備え、前記膨潤体は、液体ベースの物質との接触時に吸水によって膨潤し、前記膨潤栓および前記管は、液体ベースの物質が膨潤栓（１５）の第２の端を通って膨潤栓（１５）と接触した後に膨潤栓が液体ベースの物質の通過を遮断し、膨潤栓の第１の端を押すことで膨潤栓が管内を管の第２の端に向かって摺動できるように、構成され、ここで、前記膨潤栓は、少なくともその第２の端の近くで、液体ベースの物質が膨潤栓の第２の端に到達した後、膨潤栓の第２の端からの長さが２ｍｍ〜３ｍｍの膨潤栓の第１の部分が管の第２の端を通って管から出る一方で、膨潤栓の第２の部分が管内にとどまった場合に、膨潤栓の第１の部分が密集した状態から解放されて、膨潤栓の第２の端の直径が管の内径の少なくとも１．５倍になるまで広がるように、前記管によって膨潤が制限された状態になるよう構成されていることを特徴とする、ストローである。

膨潤栓の管から出た部分が広がるのは、膨潤が制限されていたせいによる張力を管がもたらさなくなって、このように張力を受けなければ、膨潤栓の管から出た部分は、密集した状態から解放されるからである。

本発明は、高吸水性の特定の物質、特にＳＡＰとして知られる超吸水性ポリマーは、湿った状態では結合剤ではないどころか、むしろ吸収できる相当量の水がゆえに実質的に液体になる傾向があるが、それにもかかわらず、ストローの管によって膨潤が好適に制限されれば、膨潤栓においてストローストッパーを形成するための膨潤体として振る舞うことができる、という観察結果に基づいている。

事実、ストローの管によって膨潤を好適に制限すると、膨潤体は、液体の通過を遮断できるほど圧密状態になり得るとともに、膨潤栓に機械強度を与えるのに対し、単に繊維質である支持体と、実質的に液体になる傾向を有する膨潤体とは、それら自体だけでは、湿った状態の膨潤栓に機械強度を与えることができないことが見いだされている。この点について、膨潤栓の管から出ている上述した部分（これはすでに密集した状態から解放されている）において、膨潤体は、たとえば単に拭うだけで、容易に繊維質の支持体から離れることに注意されたい。

上述した広がるという特徴は、膨潤栓が、その第２の端の近くで、管によって好適に制限された膨潤状態を有するときに得られることが確認された。

上述した広がりの特徴は、管によって制限された膨潤状態を反映する役割を果たすだけである。本発明によるストローが、物質の保存時のもとの位置では、物質の排出完了時に管から出てくることなくストロー内にとどまる膨潤栓とともに用いられることは、十分に理解されている。

フランス特許出願第２ ７８１ ６６２号に記載のストローの膨潤栓では、湿った状態の膨潤体が結合剤になるため、膨潤栓が管内を摺動するときの管の壁に沿った膨潤栓の粘着が維持され、膨潤栓は一体の要素となる点に注意されたい。

また、上述した国際特許出願第ＷＯ ２０１０／０７０５３３号に記載された自己封止性の焼結微孔質物質の一体型の円柱として作られたストッパーでは、微孔質マトリックスが吸水性の高い物質を保持するため、ストッパーが管内を摺動するときの管の壁に沿ったストッパーの粘着が維持される点に注意されたい。

対照的に、本発明によるストローの膨潤栓では、制限された膨潤の状態がなければ、繊維質の支持体と膨潤体は、それら自体だけは、膨潤体が液体を吸収しても互いにしっかりと保持することができない。上述したように、密集した状態から解放された状態では、膨潤体は、たとえば単に拭うだけで、容易に繊維質の支持体から離れる。膨潤体が圧密され、繊維質の支持体と組み合わされた状態のままでいられることを確実にするのは、管によって制限された膨潤である。

本発明によるストローの膨潤栓は、特に高い膨潤動態（吸水速度）を持ちやすく、この場合、驚くべきことだが、膨潤体が液体ベースの物質の通過を速やかに遮断するので、膨潤栓に消費される液体ベースの物質の量が極めて少ないことが見て取れるだろう。この点で本発明はフランス特許出願第２ ７８１ ６６２号に記載された膨潤栓とは異なっており、同出願の膨潤栓では、ゲル化物質が従来の三部材型ストッパーの粉体と同一の物質で作られているため、吸収される物質の量に関する性能は従来の三部材型ストッパーの場合と似ている。

本発明によるストローの膨潤栓は、比較的簡便かつ便利で、製造コストがかからず、いずれにしろ、国際特許出願第ＷＯ ２０１０／０７０５３３号に記載されているような自己封止性の焼結微孔質物質の一体型の円柱をはるかに超えている点に注意されたい。

最後に、膨潤栓の膨潤が制限された状態は、ストローの管に対して比較的しっかりと適所に維持される膨潤栓につながり、いずれにしろ、国際特許出願第ＷＯ ２０１０／０７０５３３号に記載されているような自己封止性の焼結微孔質物質の一体型の円柱で達成されるものをはるかに超えている点に注意されたい。

本発明によるストローの実施形態の有利な特徴によれば、以下のいずれかが成り立つ：
−膨潤栓は、糸を組み合わせて形成される編組である；
−膨潤栓は、ストローの管の断面１ｍｍ²あたり８〜１１本の糸を有する；
−膨潤栓は、長さ１ｍｍあたりの重量が０．８〜１．２ｍｇである；
−膨潤栓は、２０重量％〜３０重量％の膨潤体を含む；
−膨潤体は、自らの体積の数百倍の体積の水分を吸収できるよう構成された超吸水性ポリマーである；
−膨潤体は、ポリアクリル酸ナトリウムである；
−膨潤栓は、各々が支持用繊維と膨潤繊維を含む糸を組み合わせて形成され、前記支持体は、支持用繊維によって形成され、前記膨潤体は、膨潤繊維によって形成されている；
−膨潤栓は、事前に液体ベースの物質と接触していない状態で、第１のあらかじめ定められた色であり、前記物質と接触しているときには、第１の色の色相とは異なる色相の第２のあらかじめ定められた色である；
−膨潤栓は、乾燥状態では非フルオロフォアであり、水に溶解されるとフルオロフォアである塩を含む；
−前記塩は、フルオレセイン塩、Rhodamine B塩、Rhodamine 6G塩、Eriochrome（登録商標） Cyanine Rの塩を含む群の一部をなす；
−ストローは、管の第１の端のほうを向いた第１の端と、管の第２の端のほうを向いた第２の端との間に延在する気体透過可能かつ液体透過可能なバリア栓をさらに備え、膨潤栓の第２の端およびバリア栓の第１の端は、互いに当接して配置され、前記膨潤栓および前記バリア栓は、膨潤栓の第１の端とバリア栓の第２の端との間に延在するストッパーを形成している；
−バリア栓は、糸を組み合わせて形成された編組であり、膨潤栓は、糸を組み合わせて形成された編組であり、バリア栓は、膨潤栓よりも多くの糸を含む；
−バリア栓は、各々が繊維を含む糸と、糸を疎水性にするコーティングとを組み合わせて形成されている；および／または
−糸を疎水性にするためのコーティングは、フッ素化樹脂を含む。

以下、添付の図面を参照して例示の目的で非限定的に、以下に示す実施形態の説明をもって、本発明の開示を継続する。

空の状態での本発明によるストローの長手方向断面の概略図である。 図１と同様の図であるが、ストローに内容物が満ちた状態を示す図である。 図２と同様の図であるが、装填された一定量の物質を排出した後のストローを示す図である。 図３と同様の図であるが、ストッパーがあらかじめ定められた形で部分的に管の外に出たときの、ストッパーの状態を示す図である。 ストローのストッパーによって構成される膨潤栓の概略断面図である。 膨潤栓を形成する糸のうち１本の概略断面図である。 ストローのストッパーによって構成されるバリア栓の概略断面図である。 バリア栓を形成する糸のうち１本の概略断面図である。 本発明によるストローの第１の変形例に対する、図１、図２、図５、図７と同様の図である。 本発明によるストローの第１の変形例に対する、図１、図２、図５、図７と同様の図である。 本発明によるストローの第１の変形例に対する、図１、図２、図５、図７と同様の図である。 本発明によるストローの第１の変形例に対する、図１、図２、図５、図７と同様の図である。 本発明によるストローの第２の変形例に対する、図２および図６と同様の図である。 本発明によるストローの第２の変形例に対する、図２および図６と同様の図である。

図１に示されるストロー１０は、管１１とストッパー１２とを備える。

管１１は、従来法によって、ここでは透明な押出成形プラスチック材料で作られ、ここでは内径約１．６ｍｍ、長さ約１３３ｍｍである。

管１１の外径は、約２ｍｍである。

管１１は、端１３と端１４との間に延在している。

ストッパー１２は、膨潤栓１５およびバリア栓１６によって形成されている。

膨潤栓１５は、管１１の端１３のほうを向いた端１７と管１１の端１４のほうを向いた端１８との間に延在している。

バリア栓１６は、管１１の端１３のほうを向いた端１９と管１１の端１４のほうを向いた端２０との間に延在している。

膨潤栓１５の端１８とバリア栓１６の端１９は互いに当接して配置されている。

ストッパー１２は、膨潤栓１５の端１７とバリア栓１６の端２０との間に延在している。

詳細については後述するが、膨潤栓１５は、繊維質の支持体と、繊維質の支持体と組み合わされた膨潤体と、を備え、前記膨潤体は、水を含有する液体との接触時に吸水によって膨潤し、その結果、膨潤栓１５が気体透過可能かつ液密になる。

膨潤栓１５は、従来の三部材型ストッパーと同じ機能を果たすことができるが、膨潤栓１５は、管１１の中に挿入できれば十分である（かつ、第１の繊維質の栓、さらにはゲル化粉体、そして第２の繊維質の栓は挿入の必要がない）ため、ストローの製造は従来よりも単純かつ簡便であることに、注意されたい。

バリア栓１６は、繊維質である。これは、気体透過可能かつ液体透過可能である。

図１に示される初期状態では、ストッパー１２は管１１の端１３の近くに配置されており、満たされた状態のとき、ストロー１０内で保存されるべき一定量の物質２２（図２）は、ストッパー１２と、ストッパー１２から最も遠い管１１の端１４との間になければならない。物質２２は、水を含有する液体ベースである。

ストロー１０を満たすには、端１３を真空源と連通させつつ、端１４を、ストローに導入予定の物質２２の入った容器と連通させる。

ストッパー１２と端１４との間に最初に含まれていた空気は、ストッパー１２を通って吸引されるが、物質２２は、管１１の端１４のほうを向いたバリア栓１６の端２０すなわち、図１および図２の右側に示されるストッパー１２の端を通って、管１１の中でストッパー１２に到達するまで前進する。

物質２２は、バリア栓１６を通り、管１１の端１４のほうを向いた膨潤栓１５の端１８すなわち、図１および図２の右側に示される端を通って、膨潤栓１５に到達する。

物質２２との接触時、膨潤栓１５の端１８の近くにある領域２３は、管１１によって制限された膨潤状態となり、これが物質２２の通過を遮断する。

その後、このストロー１０を図２に示される内容物の満ちた状態にする。

栓１５によって制限された膨潤の領域２３は比較的短く、ここでは端１８から約３ｍｍであるのが観察されるであろう。

実際、液体ベースの物質２２との接触時における膨潤栓１５の膨潤動態は、膨潤が端１８から比較的短い距離（ここでは約３ｍｍ）にだけ生じさえすれば、液体の通過を遮断するには十分な制限膨潤状態に達するようなものであることが、見いだされている。

驚くべきことだが、膨潤動態が速い、すなわち、大量の液体を極めて高速に吸収できる膨潤体を使用しても、膨潤栓１５は液体ベースの物質２２を大量に吸収しないどころか、反対に、液体の通過を遮断しての制限膨潤状態に達する速度で、吸収される液体の量は控えめであり、たとえばストロー１０に導入される物質２２の量の約３％である。

膨潤栓１５が、管１１によって制限された膨潤の状態になる結果として、膨潤栓１５がストロー１０の管１１に対して適所で比較的強固に維持されることになる点に注意されたい。

特に、栓１５は、ストロー１０の取り扱い時に満たされた状態に維持可能であり、物質２２の凍結時にも管１１内に残留する。

必要であれば、充填後、ストローの端１３および１４を封止して閉じ、冷所にて保存する。

ストロー１０を空にするには、必要であれば、封止した端部を切断して内容物を解凍した後、膨潤栓１５の端１７すなわち、図１から図３の左に示される栓１２の端に接するまで、棒２５（図３）を管１１の中に挿入する。

この棒を使用して、栓１２を端１４に向かってピストンのように摺動させ、これによって、ストローに導入してあった一定量の物質２２がその端から排出される。

管１１が封止されている場合に、一定量の物質２２を排出する前に封止部分を切断するときに、端１４は、初期位置にあるか、初期位置に対して後ろにずれている。

図３は、一定量の物質２２の排出完了時のストロー１０を示す。ここではバリア栓１６の端２０は、管１１の端１４のほうを向いたストッパー１２の端を形成しており、端１４と同一平面上にある。

棒２５をさらにストッパー１２に対して押すと、バリア栓１６は管１１を離れ、その後に膨潤栓１５が管１１から外に出る。

図４に示される構成では、膨潤栓１５の部分２６が、すでに管１１から出ている。ここで、部分２６の長さｌは約２ｍｍである。

管１１から出た膨潤栓１５の部分２６の長さｌを２〜３ｍｍとすることによって、部分２６が、膨潤が制限された領域２３（この領域は長さ約３ｍｍである）の範囲に収まることが確実になる。

管１１から出たらすぐに、部分２６は密集した状態から解放される。密集した状態からの解放が起こるのは、膨潤が制限されていたせいによる張力を管１１がもたらさなくなったからである。この密集した状態からの解放がゆえ、端１８は、概ね凸形になり、部分２６の横面は概ね円錐台形になる。このようにして、部分２６が広がるのである。広がりが完了したら、端１８の輪郭は、ここでは直径ｄが約４ｍｍとなる。

膨潤栓１５の部分２６については上述してあり、極めて概略的に図４に示されていることに注意されたい。膨潤栓１５の部分２６が密集した状態から解放されるため、その実際の輪郭は、図示し、説明する大まかな輪郭の周囲に不規則さを見せている。

実用上、図４に示される構成は、ストロー１０を図３に示されるように空にした後、このストロー１０を水平面に置き、端１８から長さｌだけ膨潤栓１５が管１１から出るまでストッパー１２を押すことによって得られる。長さｌの測定を容易にするために、水平面は、たとえば、１ミリメートル方眼紙で形成されている。

部分２６は、管１１から出たあとに密集した状態から解放されるため、ストロー１０を水平面に置いても、部分２６の形状には影響がないか、あってもわずかである。

上述したように、部分２６が密集から解放された状態になると、膨潤体は、容易に支持体から離れる。

図４に示される構成から始めて、ストロー１０をそれが載っている表面で転がすと、その上で部分２６が転がった結果、膨潤体がその表面に付着する。

バリア栓１６は、ストロー１０内で、湿った状態の膨潤体が膨潤栓１５にとどまるようにするのに有用であり、バリア栓１６は、これが物質２２に向かって通過するのを防ぐ。

バリア栓１６が管１１内にあるとき、これはわずかに圧縮されており、よって、図４に示されるように管１１から出ると、わずかに圧縮がとかれることに注意されたい。

ここで、管１１の外でのバリア栓１６の直径は、管１１の内径より百分の数ミリだけ大きい。

以下、図５および図６を参照して、膨潤栓１５について詳細に説明する。

膨潤栓１５は、糸３２（図６）を組み合わせることで形成される編組である。ここでは、膨潤栓１５は、コア３０およびコア３０を囲むカバー３１に配置された、１９本の同一の糸で形成されている。

コア３０は、互いに平行に配置された３本の糸で形成されている。

カバー３１は、断面が環状である。これは、各々が２本の糸を含む８つのストランドに分配された１６本の編組糸で形成されている。

膨潤栓１５を形成する糸３２の１本が、図６に極めて概略的に断面で示されている。

糸３２は、支持用繊維３３と、膨潤繊維３４とを含む。

糸３２を製造するために、支持用繊維３３および膨潤繊維３４は、ツイスト紡績によって周知の方法で組まれている。

ここでは、支持用繊維３３は、ポリエステルおよび／またはビスコースの不連続なフィラメントであり、割れがなく毛羽だってもいない。膨潤繊維３４は、ポリアクリル酸ナトリウムの不連続なフィラメントであり、割れがなく毛羽だってもいない。

ポリアクリル酸ナトリウムは、自らの体積の数百倍の体積の水分を吸収できる超吸水性ポリマー（ＳＡＰ）である。

ポリアクリル酸ナトリウムは、殺精子作用はないため、動物の精液と接するのに適していることに注意されたい。

膨潤繊維３４は、ここでは、長さが最長で６ｍｍである。

支持用繊維３３は、比較的通気性がある。このため、これらの繊維は気体透過性である。

さらに、支持用繊維３３の通気性のある特徴は、糸３２が、ふわふわした輪郭を持ち、これはストローが空の状態（膨潤栓１５が乾燥状態）のときに膨潤栓１５を管１１内に維持するのに望ましいことを意味する。

支持用繊維３３は、比較的圧密状態である繊維３４が占める体積に比して、糸３２の比較的大きな体積を占めている。

この構成は、糸３２の液体吸収速度にとって望ましい。支持用繊維３３の通気性のある特徴と、支持用繊維３３が占める大きな体積がゆえ、それぞれの糸３２が大量の液体で湿ることを可能にして、液体を膨潤繊維３４に極めてすみやかに供給できる。

上述したように（コア３０およびカバー３１）配置された糸３２を組み合わせて形成される膨潤栓１５では、糸３２の支持用繊維３３によって、繊維質の支持体が形成され、糸３２の膨潤繊維３４によって、膨潤体が形成されている。

上述したように、図４に示される構成から始めて、ストロー１０をそれが載っている表面で転がすと、その上で部分２６が転がった結果、膨潤体がその表面に付着する。

表面に配置された膨潤体には、棒形の要素があるが、これは大量の液体を吸収した膨潤繊維３４である。

ここで、乾燥状態において、糸３２は、支持用繊維３３が７５重量％、膨潤繊維３４が２５重量％である。

結果として、膨潤栓１５は、乾燥状態において、７５％の繊維質の支持体と２５％の膨潤体とを含む。

膨潤栓が乾燥状態のままでいるには、周囲空気の湿度が５０％未満のままでなければならないことを、理解されたい。

膨潤体が２５％という割合が比較的低いことが、観察されるであろう。

それにもかかわらず、驚くべきことに、重量の割合がさらに高い（４５％など）場合よりも、膨潤栓１５の膨潤動態がより良好である（一層すみやかに膨潤する）ことが確認された。これはおそらく、重量での割合が高くなると、交換表面が小さくなり、液体が膨潤体に達するのに一層時間がかかるという事実に由来する。

概して、膨潤体の割合が２０重量％〜３０重量％であるときに、膨潤栓が良好な膨潤動態を呈することが確認された。

実用上、膨潤栓１５を乾燥状態（ストロー内が空の状態で納品された時）で秤量した後、糸がまとまったままになるようにして膨潤栓１５を水透過性のケースに入れ、次いで膨潤体（これは事実上、湿った状態の液体であり、よって、洗浄によって除去される）を除去するために全体を洗浄し、それによって繊維質の支持体だけを含む残った糸を乾燥状態で秤量することによって、膨潤栓１５における膨潤体の含有量を見つけることは可能である。

ここでは、膨潤栓１５は、長さ１ｍｍあたりの乾燥重量が約１．０７ｍｇである。

概して、膨潤栓１５は、長さ１ｍｍあたりの重量が０．８〜１．２ｍｇのときに、きわめて良く機能することが、確認されている。

以下、図７および図８を参照して、バリア栓１６について詳細に説明する。

バリア栓１６は、コア３５およびコア３５を囲むカバー３６に配置された、ここでは３２本の同一の糸で形成された編組である。

コア３５は、互いに平行に配置された２本の糸で形成されている。

カバー３６は、断面が環状である。これは、各々が２本の糸を含む６つのストランドと各々が３本の糸を含む６つのストランドに分割された３０本の編組糸で形成されている。

バリア栓１６を形成する糸３７の１本が、図８に極めて概略的に断面で示されている。

糸３７は、糸３２の支持用繊維３３と類似の繊維３８で形成され、コーティング３９によって、糸３７が疎水性になっている。

ここでは、コーティング３９は、フッ素化樹脂のものである。

糸３７がコーティング３９によって疎水性にされるため、バリア栓１６は、撥水作用を有する。

実用上、物質２２は特定の速度でストッパー１２に到達するため、この撥水作用は物質２２がバリア栓１６を通過して膨潤栓１５に達するのを妨げない。

バリア栓１６を物質２２が通るとき、糸３７は、液体を吸収せず、膨潤栓１５の膨潤が制限された領域２３が形成されて液体ベースの物質の通過が遮断された後、バリア栓１６は、自らの隙間にある液体を保持することなく、これを、バリア栓１６の端２０と管１１の端１４との間にある一定量の液体物質に戻す。

結果として、液体物質は、バリア栓１６によって消費されることがないか、消費されたとしてもきわめてわずかである。

図９および図１０に示されるストロー１０の変形例は、以下の点を除いて図１から図８を参照して説明したばかりのストロー１０と同様である：
−膨潤栓１５が上記より短く、ここでは長さ（その端１７と端１８との間の距離）が約３ｍｍである。
−管１１の内径が上記より大きく、ここでは約２．５ｍｍである。
−同様に、膨潤栓１５およびバリア栓１６は、上記より直径が大きい。

管１１の外径は、約３ｍｍである。

ここで、図９および図１０に示されるストロー１０の膨潤栓１５は、図１から図４に示されるストロー１０の膨潤栓１５と比べると、同じ種類の糸３２で作られているが、その本数がより多い。

より詳細には、図１１に示されるように、図９および図１０に示されるストロー１０の膨潤栓１５は、ここでは、各々が２本の糸を含む１２のストランドに分割された１６本の編組糸で形成されたコア３０と、各々が２本の糸を含む１２のストランドに分割された２４本の編組糸で形成された、コア３０を囲む、断面が環状のカバー３１に配置された４８本の同一の糸で形成された編組である。

ここで、バリア栓１６は、図１から図４に示されるストロー１０のバリア栓１６の糸３７と同様であるが、この糸より太い糸３７で作られている。

より詳細には、図１２に示されるように、図９および図１０に示されるストロー１０のバリア栓１６は、ここでは、互いに平行に配置された４本の糸で形成されたコア３５と、各々が２本の糸を含む１２のストランドに分割された２４本の糸で形成された、コア３５を囲む、断面が環状のカバー３６に配置された、２８本の同一の糸で形成された糸である。

膨潤栓１５の長さ（その端１７と端１８との間の距離）が約３ｍｍであるため、ここでは同じく約３ｍｍである膨潤が制限された領域２３が、図１０に示されるように、膨潤栓１５の全長にわたって延在している。

端１８から長さ約２ｍｍほど管１１から出ている膨潤栓１５の一部は、図４に示される部分２６のように広がっている。

広がりが完了したら、端１８の輪郭は、ここでは直径ｄが約６ｍｍとなる。

概して、管１１から出た膨潤栓１５の部分の長さｌを２〜３ｍｍとすることによって、管１１から出ているその部分が全体にわたって、膨潤が制限された領域２３（この領域は長さ約３ｍｍである）の範囲に収まることが確実になる。

広がりを観察するために、膨潤栓１５の一部を、管１１の中に保持しなければならない。たとえば、図１から図４に示されるストロー１０の栓１５では、管から出ている部分は、長さｌが３ｍｍであってもよい。これは、膨潤栓１５のほうが長いためである。図９および図１０に示されるストロー１０の膨潤栓１５では、管から出ている部分は、長さが３ｍｍ（これは膨潤栓１５の長さである）未満でなければならない。

膨潤栓１５を形成している糸３２は組紐になってるため、糸３２を互いに保持できるが、糸３２の両端の近くでは、きわめて容易に編組がとけた状態になって互いに分離してもよい点に注意されたい。

膨潤栓１５の管から出ている部分は、図１から図４に示されるストロー１０の場合と、図９および図１０に示されるストロー１０の場合の両方とも、端１８に近い。このため、糸３２の組紐は、糸３２、より詳細にはその残りの部分が、膨潤繊維３４の膨潤後に、互いに離れた状態になるのを妨げない。

実際には、一般的に、端（１８など）からの長さが２ｍｍ〜３ｍｍである部分（２３など）の端（１８など）は広がって、その直径が管の内径の最大３倍に達してもよい。

一般に、ストロー（１０など）は、膨潤栓（１５など）の端（１８など）からの長さが２ｍｍ〜３ｍｍである部分（２３など）が、その端（１８など）の直径が管の内径の少なくとも１．５倍になるまで広がると、きわめて良く機能することが確認された。

たとえば、図１から図４に示されるストロー１０の場合、その内径は約１．６ｍｍであり、端１８の直径は、少なくとも２．４ｍｍである。図９および図１０に示されるストロー１０の場合、その内径は約２．５ｍｍであり、端１８の直径は、少なくとも３．７ｍｍである。

こうすれば、膨潤体の膨潤は、管１１によって好適に制限される。

膨潤栓１５の膨潤体は、その膨潤をこのように管１１によって制限すると、膨潤が制限された領域２３に機械強度を与えつつ、液体ベースの物質２２の通過を遮断できるほど圧密状態になる。

特に、ストロー１０を空にするために、膨潤栓１５が管１１の中に滑り込んでも、膨潤栓１５は、一体となったままである（膨潤体および繊維質の支持体が互いに保持されている）。

膨潤栓１５によって実現される液体ベースの物質２２の遮断は、上述したように特にすみやかに起こるが、このような遮断は、動作速度が極めて高くなる（１時間あたり最大で数千ストロー）こともある自動装置でストロー１０の中を満たすのに、特に適していることに注意されたい。

図９および図１０に示されるストロー１０では、ストッパーが短めであるため、液体ベースの物質の保存のために利用できる空間を最大限にすることができる。

図１から図４に示されるストロー１０では、ストッパー１２の長さすなわち、膨潤栓１５の端１７とバリア栓１６の端２０との間の距離は約１０ｍｍであり、管１１の端１４と膨潤栓１５の端１７との間の距離は約７ｍｍであることに、注意されたい。

このため、図１から図４に示されるストロー１０は、従来のストローと全く同じように使用できる。特に、空にするために、従来の精液注入器に入れることができる。

管の内径が約１．６ｍｍ、よって管の内側断面が約２ｍｍ²である図１から図４に示されるストロー１０では、膨潤栓１５には糸３２が１９本ある、すなわち、管の断面１ｍｍ²あたり糸が９．５本であり、管の内径が約２．５ｍｍ、よって管の内側断面が約５ｍｍ²である図９および図１０に示されるストロー１０では、栓１５には糸が４８本ある、すなわち、管の断面１ｍｍ²あたり糸が９．６本であることが観察されるであろう。

概して、膨潤栓１５は、ストローの管の断面１ｍｍ²あたり糸が８〜１１本のときに、きわめて良く機能することが、確認されている。

糸３７のコーティング３９を例外として、図１から図４に示されるストロー１０のバリア栓１６と、図９および図１０に示されるストロー１０のバリア栓１６は、従来の三部材型ストッパーの繊維質の栓のうちの１つとほぼ類似の構成である。

変形例として、バリア栓１６は、もうひとつの類似のバリア栓と置きかわっており、その糸３７は、糸を疎水性にするコーティング３９を含まない。

この場合、バリア栓１６は、液体に対する撥水作用を持たない。

ストローの中が満たされたら、膨潤栓１５は、好適な方法で、数時間すなわち、ストローの充填から凍結まで、あるいは人工授精でそれを直接使うまでの通常の時間にわたって、液体ベースの物質２２の通過を遮断しつづける。

膨潤栓１５による液体ベースの物質２２の通過の遮断は、絶対的なものでもなければ、永久的なものでもないことを、理解されたい。

たとえば、ストロー１０の中が満たされた状態で、このストローを周囲温度下すなわちストローの通常の使用条件から外れて数時間をこえて放置すると、おそらくは糸３２に沿った毛管作用によって、少量の液体ベースの物質が膨潤が制限された領域２３を越えて膨潤栓１５に広がる。

ストローが凍結されたら、物質２２は固体状態になるため、その通過を遮断する必要はなくなる。

図１３に示されるストロー１０の変形例は、図１４に示される膨潤栓１５を形成する糸３２が、図６に示される糸３２と似ているが、乾燥状態と湿った状態の間で色相が変わるコーティング４０を含むこと以外は、図１から図４に示されるストロー１０と同様である。

空の状態では、図１３に示されるストロー１０の膨潤栓１５は、図１に示されるストロー１０の膨潤栓１５と外見が同じである。

中が満たされた状態では、図１３に示されるストローの栓１５の膨潤が制限された領域２３は、乾燥状態での栓１５の外見とは異なっている。

より詳細には、図１３に示されるストロー１０が空の状態のとき、膨潤栓１５は、第１の色であり、図１３に示されるストロー１０の中が満たされた状態のとき、膨潤栓１５の湿った部分（膨潤が制限された領域２３）は第２の色である。

ここでは、第１の色（空の状態）の色相は茶色っぽい白であるのに対し、第２の色（中が満たされた状態）の色相は緑がかった黄色である。

たとえば、ストローが空の状態のときの、管１１を通して見える膨潤栓１５の色は、Pantone（登録商標） 155Uであり、ストローの中が満たされた状態（図１３）での、管１１を通して見える膨潤栓１５の領域２３の色は、Pantone（登録商標） 395Cである。

ここで、色の色相は、この色を有する物体によって放出される光の波長（または虹色の場合は単一の波長）と対応することが、想起される。色相は、色の成分のうちの１つにすぎず、光度および彩度など、他のパラメーターに依存する。

乾燥状態と湿った状態での膨潤栓１５の色相の変化は、色相変化コーティング４０の存在によるものである。

ここでは、コーティング４０は、フルオレセインナトリウム塩である。

フルオレセインナトリウム塩は、殺精子作用はないため、動物の精液と接するのに適していることに注意されたい。

フルオレセインナトリウム塩は以下の式
を有し、ＣＡＳ番号５１８−４７−８で識別されることが知られている。

また、フルオレセインナトリウム塩は、水に溶解されているとフルオロフォア塩である、すなわち、蛍光を放出できるが、乾燥状態では非フルオロフォア塩であることも知られている。

図１３に示されるストロー１０の膨潤栓１５が乾燥状態のとき、フルオレセインナトリウム塩は、乾燥状態であるがゆえに蛍光を放出しない。この膨潤栓が湿った状態になると、フルオレセインナトリウム塩は、部分３３に含まれる水に溶解されて、蛍光を放出する。

膨潤栓１５の部分２３の色相の変化は、蛍光が加わることによるものである。

フルオレセインナトリウム塩が存在するおかげで、膨潤栓１５は、ストッパー１２と物質２２との接触のインジケーターとなる部分を形成する。膨潤栓１５は、事前に液体ベースの物質２２と接触していない状態で、第１のあらかじめ定められた色であり、膨潤栓１５が物質２２と接触しているときには、第１の色の色相とは色相の異なる第２のあらかじめ定められた色である。

膨潤栓１５によって形成される、物質２２との接触のインジケーターとなる部分は、ストロー１０の中が正しく満たされたことを確認するのに有用であり、より詳細には、ストッパー１２が物質２２によって正しく湿ったことを確認するのに有用である。

ストローの正しい充填の制御は、ストッパー１２の膨潤栓１５が第２のあらかじめ定められた色の色相、すなわち、本例でいえば緑がかった黄色の色相を帯びていることを単に確認するだけで、オペレーターが可視的に行うことができる。

ストロー１０の正しい充填は、自動的に確認することも可能である。

膨潤栓１５の変形例では、乾燥状態にあるフルオレセインナトリウム塩のコーティング４０が、乾燥状態でフルオロフォアではないが水に溶解されるとフルオロフォアとなるような、乾燥状態では塩である別の製品に置きかわっている。

これは、たとえば、別のフルオレセイン塩であるRhodamine B塩、Rhodamine 6G塩、および／またはEriochrome（登録商標） Cyanine Rの塩である。

Rhodamine Bは、以下の式
を有し、ＣＡＳ番号８１−８８−９で識別されることが知られている。

Rhodamine 6Gは、以下の式
を有し、ＣＡＳ番号９８９−３８−８で識別されることが知られている。

Eriochrome（登録商標） Cyanine Rは、以下の式
を有し、ＣＡＳ番号６４−１８−９で識別されることが知られている。

１つ以上のこれらの製品を選択することで、湿った状態での膨潤栓１５の色相を調節可能である。

他の変形例では、膨潤栓１５の色を調整するコーティング４０などの作用剤は、フルオロフォアではない着色剤である。

フルオロフォアではなく着色剤である色調整剤は、たとえば、メチレンブルーまたはα−ズリン（zurine）である。

このような着色剤製品は、乾燥状態では、膨潤栓１５を形成している他の部分の色に影響がないか、あってもわずかである。しかし、膨潤栓１５が湿ると、着色剤部分は、その色合いを膨潤栓１５の残りの部分に伝える。

他の変形例では、膨潤栓１５の色の変化は、水以外の液体、たとえば、動物の精液の保存液または希釈液に含まれる成分などとの接触時に生じる。

他の変形例では、１１などの管の材料は無色透明（transparent）ではなく、たとえばわずかに色がついた透明（translucent）である。

図示していない変形例では、膨潤栓１５の糸３２は、図６および図１４に示される糸との相違は、たとえば膨潤体の統合が、支持用繊維３３などの繊維のコーティング、たとえばこのような支持用繊維を構成する糸を含浸させる、あるいはホットコーティングによってによってなされるか、マルチフィラメント支持用繊維とシングルフィラメント膨潤繊維の同時押出によって、あるいは、マルチフィラメント支持用繊維とシングルフィラメント膨潤繊維との密な混合によってなされる、という点である。

他の変形例（図示せず）では、膨潤栓１５は長さが異なり、図１から図４に示されるストロー１０の膨潤栓１５と比べて、たとえばより長いか、またはより短い。

他の変形例（図示せず）では、ストッパー１２は、膨潤栓１５だけで形成されている（バリア栓１６が存在しない）。

他の変形例（図示せず）では、１５などの膨潤栓を形成している３２などの糸を、たとえば撚るなど組紐以外の手段で組み合わせ、かつ／または、支持用繊維３３を、たとえばポリアミドまたはポリプロピレンなど、ポリエステルおよび／またはビスコース以外の材料で作る。

状況に応じて、多数の他の変形例が可能であり、この点で、本発明は、図示したり説明した例に限定されるわけではないことが想起される。

Claims (15)

1. 第１の端（１３）と第２の端（１４）との間に延在し、かつ、気体透過可能かつ液密な膨潤栓（１５）を有する管（１１）を備える、水を含有する液体ベースの物質（２２）（特に生物学的物質）を所定量で保存するためのストローであって、
   前記膨潤栓（１５）は、前記管（１１）の第１の端（１３）の近くで前記管（１１）内に配置され、前記管（１１）の前記第１の端（１３）のほうを向いた第１の端（１７）と、前記管（１１）の前記第２の端（１４）のほうを向いた第２の端（１８）との間に延在し、繊維質の支持体と、前記支持体と組み合わされた膨潤体と、を備え、
   前記膨潤体は、前記液体ベースの物質（２２）との接触時に吸水によって膨潤し、
   前記膨潤栓（１５）および前記管（１１）は、前記液体ベースの物質（２２）が前記膨潤栓（１５）の第２の端（１８）を通って前記膨潤栓（１５）に到達した後に前記膨潤栓（１５）が前記液体ベースの物質（２２）の通過を遮断し、かつ、前記膨潤栓（１５）の第１の端（１７）を押すことで前記膨潤栓（１５）が前記管（１１）内を前記管（１１）の前記第２の端（１４）に向かって摺動できるように、構成され、ここで、
   前記膨潤栓（１５）は、少なくともその第２の端（１８）の近くで、前記液体ベースの物質（２２）が前記膨潤栓（１５）の第２の端（１８）に到達した後、前記膨潤栓（１５）の前記第２の端（１８）からの長さが２ｍｍ〜３ｍｍの前記膨潤栓（１５）の第１の部分（２６）が、前記管（１１）の前記第２の端（１４）を通って前記管（１１）から出る一方で、前記膨潤栓（１５）の第２の部分が前記管（１１）内にとどまった場合に、前記膨潤栓（１５）の前記第１の部分（２６）が密集した状態から解放されて、前記膨潤栓（１５）の前記第２の端（１８）の直径（ｄ）が、前記管（１１）の内径の少なくとも１．５倍になるまで広がるよう、前記管（１１）によって膨潤が制限された状態になるように、構成されていることを特徴とする、ストロー。
2. 前記膨潤栓（１５）は、糸（３２）を組み合わせて形成される編組であることを特徴とする、請求項１に記載のストロー。
3. 前記膨潤栓（１５）は、前記ストロー（１０）の前記管（１１）の断面１ｍｍ^２あたり８〜１１本の糸を有することを特徴とする、請求項２に記載のストロー。
4. 前記膨潤栓（１５）は、長さ１ｍｍあたりの重量が０．８〜１．２ｍｇであることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のストロー。
5. 前記膨潤栓（１５）は、２０重量％〜３０重量％の膨潤体を含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のストロー。
6. 前記膨潤体は、自らの体積の数百倍の体積の水を吸収できるよう構成された超吸水性ポリマーであることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のストロー。
7. 前記膨潤体は、ポリアクリル酸ナトリウムであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のストロー。
8. 前記膨潤栓（１５）は、各々が支持用繊維（３３）と膨潤繊維（３４）を含む糸を組み合わせて形成され、前記支持体は、前記支持用繊維（３３）によって形成され、前記膨潤体は、前記膨潤繊維（３４）によって形成されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のストロー。
9. 前記膨潤栓（１５）は、事前に前記液体ベースの物質（２２）と接触していない状態で、第１のあらかじめ定められた色であり、前記物質（２２）と接触しているときには、前記第１の色の前記色相とは色相の異なる第２のあらかじめ定められた色であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載のストロー。
10. 前記膨潤栓（１５）は、前記乾燥状態ではフルオロフォアではなく、水に溶解されるとフルオロフォアである塩を含むことを特徴とする、請求項９に記載のストロー。
11. 前記塩は、フルオレセイン塩、Rhodamine B塩、Rhodamine 6G塩、Eriochrome Cyanine Rの塩を含む群の一部をなすことを特徴とする、請求項１０に記載のストロー。
12. 前記管（１１）の前記第１の端（１３）のほうを向いた第１の端（１９）と、前記管（１１）の前記第２の端（１４）のほうを向いた第２の端（２０）との間に延在する気体透過可能かつ液体透過可能なバリア栓（１６）をさらに備え、前記膨潤栓（１５）の前記第２の端（１８）および前記バリア栓（１６）の前記第１の端（１９）は、互いに当接して配置され、前記膨潤栓（１５）および前記バリア栓（１６）は、前記膨潤栓（１５）の前記第１の端（１７）と前記バリア栓（１６）の前記第２の端（２０）との間に延在するストッパー（１２）を形成していることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１項に記載のストロー。
13. 前記バリア栓（１６）は、糸（３７）を組み合わせて形成された編組であり、前記膨潤栓（１５）は、糸（３２）を組み合わせて形成された編組であり、前記バリア栓（１６）は、前記膨潤栓（１５）よりも多くの糸を含むことを特徴とする、請求項１２に記載のストロー。
14. 前記バリア栓（１６）は、各々が繊維（３８）を含む前記糸（３７）と、前記糸（３７）を疎水性にするコーティング（３９）とを組み合わせて形成されていることを特徴とする、請求項１２または１３のいずれか１項に記載のストロー。
15. 前記糸（３７）を疎水性にするための前記コーティング（３９）は、フッ素化樹脂を含むことを特徴とする、請求項１４に記載のストロー。