JP6740217B2 - 装置 - Google Patents

Description

本発明は、サンプリング装置に関する。そのサンプリング装置は、排出される分離区画であって、サンプルを貯蔵するための増大した空間または容積を作り出す分離区画を備えている。本発明のサンプリング装置は、水産養殖環境、閉鎖系、またはヒトや動物の胃腸管内のサンプルを収集するのに適している。本発明は、前記装置を動物に経口投与し、その装置を回収して、胃腸管の健康を診断し、栄養の吸収および消化率を決定するために、収集したサンプルに分析を行う方法にも関する。

動物の胃腸管内の物質を直接サンプリングする能力は、胃腸管の健康を診断し；回腸消化、結腸内の発酵を理解し；特定の食事成分と、ヒトおよび／または動物の胃腸管内の生物学的、化学的および生理化学的性質との間の関係を調査するための技術を可能にする手掛かりである。これには、栄養の吸収、薬物代謝、微生物分布、免疫状態などが含まれる。

動物の胃腸管からの気体、固体粒子または液体などの物質のサンプルを分析すると、健康状態の評価および病気の診断を可能にする、栄養負荷および情報処理の程度を含む、サンプリングされた材料のｐＨ、酵素活性、微生物負荷／含有量および分子組成についての情報が得られ、具体的には、胃腸管の病気は、免疫学的要因または全身免疫状態、存在する微生物叢の特徴付け、および微生物病原体または健康に関連する微生物の存在／不在の判定により得ることができる。

異常な状態およびその位置の早期の検出と特定が、確定診断および／または様々な病変の治療にとって重大であり得る。消化物サンプリングの部位についての特別な制御も、健康および病気の理解にとって不可欠である。何故ならば、状態は、一般に、全胃腸管に影響するのとは対照的に、例えば、胃、回腸または結腸いずれかに関連して、部位特異的であるからである。部位特異的サンプルの獲得も、食事の影響および栄養を理解するために役立ち、例えば、回腸処理過程は、食事設計における重要な要因である。何故ならば、小腸内の消化および吸収の効率が、胃腸管の遠位部に存在する管腔の内容物に影響を及ぼすからである。結腸内の腸内細菌叢による発酵は、結腸に到達する管腔の内容物に依存し、それゆえ、不完全なタンパク質消化などの要因は、アンモニア、硫化水素、インドールおよびフェノールを含む毒性化合物の形成に関連しており、これらの化合物は次に、ヒトにおける結腸癌のリスクを増加させることが示されている。「生産動物(production animal)」向けの飼料の設計において、食材における栄養素利用性の効率および動物からの廃棄物の環境影響を向上させることも重要である。

見掛けの全消化率（糞便中に回収される摂取された栄養素の百分率で測定して）は重要な尺度であるが、この方法論には、代謝廃棄物および飼料起源ではない物質による糞便の汚染のために、数多くの欠点がある。したがって、回腸の消化性が、栄養送達のより適切な尺度である。さらに、盲腸中への回腸末端の流出物は、後腸微生物叢が作用する物質と考えられる。したがって、結腸の消化物または管腔の内容物は、予測の判断材料を与えるであろう、または常在する胃腸管微生物叢による発酵に利用できる栄養素の評価を可能にするであろう。その結果、回腸および結腸の消化物内からの幅広い化学的（例えば、タンパク質、炭水化物、脂肪、非デンプン多糖類、微量栄養素、非栄養因子）、生物学的および生理化学的（例えば、粘度）性質を測定する能力は、今度は、消化過程およびその産物に対する特定の飼料成分の影響の我々の理解における飛躍的な変化を可能にするであろう著しい発展を示す。そのような消化産物は、糞便の品質と粘稠度などの糞便特徴並びに腸内ガスまたは鼓腸を含むであろう。これらの実現技術の開発により、消化器疾患の診断および研究が可能になるであろう。

大容積のサンプルが得られ、粘度に幅がある液体並びに固体サンプルのサンプリングが可能になるように、公知のサンプリング装置を改善する必要が依然としてある。サンプリング装置に対するこれらの改善により、サンプルに広範囲の分析試験を行うことが可能になり、獲得するサンプルの幅が広がる。さらに、サンプルが捕獲される胃腸管内の地点を変える能力により、飼料処理過程である消化に関与する要因（ｐＨ、酵素、乳化剤など）の変化；栄養吸収；微生物個体群；免疫学的要因および胃腸管の管腔の長さの全体に亘る消化物の調査が可能になる。したがって、サンプリングは、胃、回腸、結腸および盲腸内で始まり、サンプリング部位を、要求されるサンプルの性質に基づいて調節することが可能になるであろう。

本発明の装置は、定期的なモニタリングを必要とせずに、簡単、安価、信頼性があり、使用しやすく、再利用できることもある。本発明の装置は、回収することができ、そのサンプルは、容易に抜き出せ、様々な生物学的、化学的および物理的検定を使用して分析できる。液体および固体両方の物質を、本発明の装置によってサンプリングすることができる。

本発明の装置は、長期間に亘り、例えば、２４時間に亘り、環境の変化、特に、動物の胃腸管に沿った環境の変化の記録を取ることができる。本発明の装置は、コンピュータに記憶されたデータをダウンロードすることができ、再利用するために容易に再プログラミングできる。本発明の装置は、サンプルが得られる時間、ｐＨおよび／または温度を検出し、その記録を取ることができる。

特に、本発明の装置は、分離区画が排出され、サンプルを収集し、貯蔵するための増大した容積または空間を作り出す結果として、大量のサンプルを収集することができる。

本発明の第１の態様において、サンプリング装置が提供される。このサンプリング装置は筐体を備え、この筐体は、チャンバ、少なくとも１つの開口部、作動手段および分離区画を備え、この分離区画は筐体内に解放可能に保持され、この作動手段は、内部物質を、開口部を通じてチャンバ中に吸い込むことができると同時に、分離区画がサンプリング装置の筐体から排出されるまで、筐体に沿って分離区画を押し、それによって、サンプリング装置のチャンバ内にサンプルを受け入れ、貯蔵するための増大した空間または容積が作り出される。

いくつかの実施の形態において、サンプリング装置は、魚飼育用の水槽、処理タンク、バイオプロセス、様々な農業システム、またはヒト／物理的介在が有益である任意の系および／または産業用または工場用パイプなどのいずれの形態の閉鎖系のサンプリングにも使用することができる。

詳しい実施の形態において、本発明のサンプリング装置は、動物の胃腸管内から内部物質をサンプリングためのものである。

「サンプル」、「物質」および「内部物質」という用語は、置き換え可能に使用され、前記装置によりサンプリングできる任意の液体、固体、粒子または気体を称し、より詳しくは、これらの用語は、動物の胃腸管内のサンプリングを称する場合、消化物または管腔の内容物または消化産物と称されることもある。液体は、例えば、胃、小腸および大腸で見つかり得る。そのような液体は、飼料成分、薬物、食品成分などの溶液中の固体または種（または懸濁液）を含有することがある；消化産物、微生物代謝産物、酸素、水素、二酸化炭素、メタン、硫化水素等の気体も見つかり得る。

特に、前記装置は、環境内のいずれの圧力（咀嚼など）および／または変化にも耐えるように設計されている。特に、その装置は、動物の胃腸管に沿って移動するように設計されている。その装置は、胃腸管の蠕動、並びに胃腸管の化学的および機械的環境に耐えられなければならない。

サンプリング装置の異なる構成部材の各々に、異なる材料を使用してもよい。特に、使用される材料によって、装置の質感および／または硬度が決まる。その材料は、硬質、軟質、滑らかおよび／または展性であり得、使用される材料の優先傾向は、その用途による。

一般に、その装置は、いずれの非消化性、非生分解性、非免疫原性、非生体反応性または不浸透性である材料から作ることもできる。具体的には、その装置を製造するために使用される材料は、必要であれば、Ｘ線写真上で観察できるように、少なくとも１つのラジオ波を通さない表面または含有物を有し、摂取および輸送が容易な滑らかな表面であることが好ましい、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、アクリルなどのいずれかの生物学的に不活性な高分子材料、セラミックまたは金属、例えば、ステンレス鋼であり得る。

ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）またはポリプロピレン（ＰＰ）などの熱可塑性材料を使用することができる。

前記装置の外面がポリカーボネートで作られていることが好ましい。そのポリカーボネートは、収容されたサンプルの目視評価に役立つように透明であることがある。他の構成部材がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から作られることが好ましい。特に、ＰＴＦＥは、この材料の柔軟性により、２つの隣接する表面間にシールを形成できる、装置の内部構成部材に使用されることがある。

サンプリング装置に使用される全ての材料は、不活性であり、食品および／または医学的用途にとって安全である。

いくつかの実施の形態において、その装置は、カプセルまたはピルの形状であり得る。カプセルは、端部が丸まった、円錐形または扁平な円筒形であり得る。その装置は、部分的に球形の形状であり得る。

サンプリング装置、特にサンプリング装置の異なる構成部材は、当該技術分野で公知の従来の工具および／または方法により製造される。特に、サンプリング装置および構成部材は、３Ｄプリントなどの付加的技法または当該技術分野で公知のＣＮＣ機械加工などの削減的技法を使用して製造してよい。

特に、前記装置が、動物が飲み込み、摂取するのに適していることが好ましい。当該技術分野で公知のカプセルの寸法は、２６ｍから３０ｍｍ×１１ｍｍから１５ｍｍ（長さ×幅）である。

本発明の特別な利点は、このサンプリング装置は当該技術分野で公知のものと同様の寸法を有するであろうが、サンプリング装置内の分離区画が排出され、サンプルを受け入れるおよび／または貯蔵するための増大した容積または空間が作られることである。動物、サイズ、品種および／または種に応じて、その装置は、ここに記載されるようにサイズが様々である。その装置の寸法は、長さが約１０ｍｍから７０ｍｍ、幅が３ｍｍから３５ｍｍに及び得る。特に、その装置の寸法は、約１０〜１５ｍｍと約３〜７ｍｍ、約１５〜２５ｍｍ×約７〜１２ｍｍ、約２０〜３０ｍｍ×約１０〜１７ｍｍ、約３０〜４０ｍｍ×約１５〜２０ｍｍ、約１０〜２０ｍｍ×約３〜２０ｍｍ、約３５〜６５ｍｍ×約７〜２３ｍｍ、または約４０〜７０ｍｍ×約１０〜２５ｍｍおよび／またはその任意の組合せであってよい。

使用するカプセルのサイズに応じて、本発明の装置は、約０．１１ｍｌから約２０ｍｌのサンプル容積を得ることができる。特に、サンプル容積は、約０．１１ｍｌから３ｍｌ、約１ｍｌから５ｍｌ、約３ｍｌから７ｍｌ、約７ｍｌから１３ｍｌ、約１０ｍｌから１５ｍｌ、約１３ｍｌから１７ｍｌまたは約１５ｍｌから２０ｍｌおよび／またはそれらの任意の組合せであり得る。本発明の特別な例において、前記装置は、１．５３ｃｍ³の内部容積を有することがあり、利用可能な内部容積の８５％である、１．３ｍｌのサンプル容積を得て、貯蔵することができるであろう。

この装置の寸法が、約２０から２５ｍｍ×約９から１２ｍｍ（長さ×幅）であることが最も好ましいことがあり得る。

この装置は、１つ以上の構成部材から作られるという点で、モジュール設計のものである。特に、この装置は、１つ以上の構成部材から組み立てられる。１つの構成部材が、作動手段および開口部を構成することがある。別の構成部材が筐体を構成することがある。別の構成部材が独立型の分離区画を構成することがある。

このサンプリング装置の異なる構成部材は、別々に形成され、互いに容易に組み立てられて、サンプリング装置および／またはサンプリング装置の別個の部品を形成してもよい。

いくつかの実施の形態において、サンプリング装置は、１つ以上の構成要素および／または筐体によって、少なくとも互いに接続された２つの半体を備え得る。

本発明のいくつかの態様において、サンプリング装置は筐体を備え、この筐体は、チャンバ、少なくとも１つの開口部、作動手段および分離区画を備え、この分離区画は、保持手段によって筐体内に解放可能に保持されており、この作動手段は、内部物質を、開口部を通じてチャンバ中に吸い込むことをできるようにすると同時に、分離区画がサンプリング装置の筐体から排出されるまで、筐体に沿って分離区画を押し、それによって、サンプリング装置のチャンバ内にサンプルを受け入れ、貯蔵するための増大した空間または容積が作り出される。

本発明のさらに他の態様において、サンプリング装置は筐体を備え、この筐体は、チャンバ、少なくとも１つの開口部、作動手段および分離区画を備え、この分離区画は、トリガー手段によって作動する保持手段によって筐体内に解放可能に保持されており、この作動手段は、内部物質を、開口部を通じてチャンバ中に吸い込むことをできるようにすると同時に、分離区画がサンプリング装置の筐体から排出されるまで、筐体に沿って分離区画を押し、それによって、サンプリング装置のチャンバ内にサンプルを受け入れ、貯蔵するための増大した空間または容積が作り出される。

本発明の別の態様において、筐体を備えたサンプリング装置が提供され、この筐体は、チャンバ、少なくとも１つの開口部、作動手段および分離区画を備え、この分離区画は、装置の外部環境内の変化に反応する材料である保持手段によって筐体内に解放可能に保持されており、この作動手段は、内部物質を、開口部を通じてチャンバ中に吸い込むことをできるようにすると同時に、分離区画がサンプリング装置の筐体から排出されるまで、筐体に沿って分離区画を押し、それによって、サンプリング装置のチャンバ内にサンプルを受け入れ、貯蔵するための増大した空間または容積が作り出される。

本発明の別の態様において、筐体を備えたサンプリング装置が提供され、この筐体は、チャンバ、少なくとも１つの開口部、作動手段および分離区画を備え、この分離区画は、保持手段によって筐体内に解放可能に保持されており、この保持手段は、筐体と分離区画との間の噛み合い機構であり、この作動手段は、内部物質を、開口部を通じてチャンバ中に吸い込むことをできるようにすると同時に、分離区画がサンプリング装置の筐体から排出されるまで、筐体に沿って分離区画を押し、それによって、サンプリング装置のチャンバ内にサンプルを受け入れ、貯蔵するための増大した空間または容積が作り出される。

本発明のさらに別の態様において、筐体を備えたサンプリング装置が提供され、この筐体は、チャンバ、少なくとも１つの開口部、作動手段および分離区画を備え、この分離区画は、保持手段によって筐体内に解放可能に保持されており、この作動手段は、内部物質を、開口部を通じてチャンバ中に吸い込むことをできるようにすると同時に、分離区画がサンプリング装置の筐体から排出されるまで、筐体に沿って分離区画を押し、それによって、サンプリング装置のチャンバ内にサンプルを受け入れ、貯蔵するための増大した空間または容積が作り出され、作動手段は密閉手段に繋がれており、作動手段の動作によって、密閉手段が開口部を閉鎖する。

前記サンプリング装置は筐体を備えている。この筐体は、チャンバ、少なくとも１つの開口部、作動手段および分離区画を備えている。特に、筐体は密閉手段であり、これは、作動手段および分離区画をサンプリング装置内に保持する。

いくつかの実施の形態において、筐体はポリカーボネートから作ることができる。

特に、本発明のサンプリング装置は再利用可能である。特に、分離区画は、ねじって外され、何回も使用され得る。装置全体が再利用できる。本発明の特定の実施の形態において、装置の外部環境と反応する材料、蓄電池、および／またはトリガー手段、例えば、Ｅｕｄｒａｇｉｔ（登録商標）ワッシャー、ワックスワッシャー、ヒューズ、または蓄電池は、交換する必要があるであろう。

本発明のサンプリング装置の筐体は、１つ以上の開口部を有することがある。

特に、サンプリング装置は少なくとも１つの開口部を有する。その開口部は、入口および／または出口であってよい。開口部は、筐体の一端または両端の穴または孔であってよい。詳しい実施の形態において、開口部は入口であり、その入口は、サンプルをサンプリング装置の筐体に、好ましくはチャンバに入らせる。あるいは、開口部は、分離区画をサンプリング装置の筐体から排出させることのできる出口であって差し支えない。特に、筐体は、サンプリング装置の反対の端部にある筐体の各端に１つずつある、２つの開口部（入口および出口）を有することがある。

いくつかの実施の形態において、前記入口開口部は弁であって差し支えない。その弁は、当該技術分野で公知のどの弁であっても差し支えなく、サンプリング装置の用途による。その弁は穴を備えている。弁は、ゴムまたは合成エラストマーから作ることができる。弁が、低圧に対して、したがって、穴を開くことに対して耐性であるエラストマーから作られていることが好ましい。他の実施の形態において、開口部は入口および出口であって差し支えない。その開口部は、二方弁であって差し支えない。開口部が一方向弁であることが最も好ましい。

いくつかの実施の形態において、開口部は、弁を持たない穴を含む。

前記サンプリング装置は作動手段を備えている。

特に、作動手段は、第１の配置に配置されており、サンプリング装置の筐体内の第２の配置に移動することができる。この第１の配置は圧縮状態であり、第２の配置は広がった状態である。作動手段は、サンプルをサンプリング装置の筐体中に、好ましくはチャンバ中に吸い込むのを支援する。

特に、作動手段は、サンプルを、開口部を通じて装置の筐体のチャンバ中に吸い込むことができるようにすると同時に、分離区画が筐体から排出されるまで、筐体に沿って分離区画を押す。

作動手段は、ある期間に亘り装置内に内部エネルギーを貯蔵することができるいずれの物体または構成要素であっても差し支えない。特に、作動手段は、別の物体または構成要素を運動および／または作動させる、例えば、分離区画を、保持され圧縮された状態から、非圧縮の排出状態に動かす力を提供することができるシステムおよび／または物体であり得る。

前記作動手段としては、バネ、化学反応（気体の放出および圧力の発生）、電動作動装置（モータまたはポンプなど）、圧縮空気または真空エネルギー貯蔵が挙げられる。

前記作動手段は、好ましくは、様々な所定の条件下で所定の時間に亘り、ある量の内部エネルギーを保持する。

前記作動手段は、分離区画が適所にあるときに、圧縮状態に保持される。

作動手段は弾性部材を備えることがある。特に、その作動手段は、運動エネルギーを所蔵することができるおよび／または運動できるいずれの物体を備えてもよい。弾性部材は、バネおよび／またはプランジャー／ピストンであってもよい。

前記作動手段は、少なくともプランジャー／ピストンを備える。その作動手段は、プランジャー／ピストンおよびバネ、プランジャー／ピストンおよび電動作動装置などを備えて差し支えない。いくつかの実施の形態において、プランジャー／ピストンは、気体を放出するおよび／または圧力を発生させる、前記サンプリング装置の筐体内の化学反応によって、その装置の筐体内で第１の配置から第２の配置に動かされることがある。

その作動手段（例えば、プランジャー／ピストンに結合したバネまたは他の手段によって筐体に沿って推し進められるプランジャー／ピストン）の運動は、分離区画を、サンプリング装置の筐体から外に同時に押し出す。

特に、前記作動手段は、サンプルを、サンプリング装置の開口部を通じて、チャンバ中に吸い込むと同時に、分離区画がサンプリング装置の筐体から排出されるまで、サンプリング装置の筐体の長手方向に沿って分離区画を押す。

詳しい実施の形態において、前記作動手段はバネを備えている。

一般に、バネは、圧縮されまたは引き伸ばされ、貯蔵したエネルギーを、元の状態に戻る最中に放出した後に、元の形状を取り戻す、ワイヤのコイルなどの弾性物体である。バネとしては、コイルバネ、円錐バネ、ねじりバネ、圧縮ばね、または波形バネなどのいずれのタイプのバネも挙げられる。そのバネは、ステンレス鋼または他の金属または合金などの抵抗性かつ弾性のいずれの材料から作ることもできる。

詳しい実施の形態において、前記バネは作動装置として働く。前記装置は、分離区画によって圧縮状態に保持される。このバネは、筐体に沿って（例えば、筐体の長手方向に沿って）プランジャー／ピストンを駆動し、分離区画をサンプリング装置の筐体から出るように押し、作動手段を第１の圧縮された配置から第２の広がった配置に転換させる。そのバネの駆動力により、バネが筐体に沿って広がるときに短期間の真空が生じる、および／またはサンプルをサンプリング装置の筐体中に、好ましくは開口部を通じて筐体中に吸い込む毛管作用が生じる。

分離区画が適所にない（すなわち、サンプリング装置の筐体から放出された）ときに、サンプリング装置の筐体の端部にあるストッパー手段が、プランジャー／ピストンが装置から出るのを防ぐ。

サンプリング装置の筐体から排出されている分離区画の運動は、作動手段により生じる。

作動手段が、バネおよびプランジャー構成、またはバネおよびピストン構成であることが好ましい。

いくつかの実施の形態において、作動手段は、サンプリング装置の筐体の一端に結合され、分離区画は、サンプリング装置の反対の端部で筐体内の保持手段によって少なくとも解放可能に保持されている。

特に、作動手段が筐体の反対の端部に到達したときに、シールを形成することができ、よって、装置が密閉される。

特に、作動手段は弁に結合されている。特に、作動手段および弁は、ホルダ内で結合されている。そのホルダは、どの材料、特にポリカーボネートから作られても差し支えない。作動手段および弁をホルダ中に結合する場合、Ｏリングなどの保持リングを使用してもよい。

「結合した」という用語は、直接的に、または１つ以上の中間構成要素を通じて、互いに取り付けられた、もしくは互いに隣接して保持された２つ以上の物体を称する。

特に、作動手段および開口部は、サンプリング装置の個々の構成部材であり、これは、サンプリング装置の筐体に取り付けるおよび／または固定することができる。作動手段および開口部が、装置の筐体の一端にねじ込まれる個々の区画に互いに結合されることが好ましい。

前記プランジャー／ピストンがポリテトラフルオロエチレンから作られることがある。

特に、前記作動手段（例えば、プランジャー／ピストン）に、分離区画と係合できる突起が設けられる。その突起は、分離区画に対して中央に位置し、よって、分離区画が、作動手段により与えられた力の下で排出されるときに、直線状に移動する。特に、突起は、作動手段の上面にある。その突起としては、磁石、誘導コイルまたは光源が挙げられる。

本発明の詳しい実施の形態において、前記サンプリング装置は密閉手段を備えている。

密閉手段は、穴を封鎖する物体である。特に、密閉手段は、開口部のいずれか１つを閉鎖できる。密閉手段は、熱可塑性材料または類似の材料のボールなどの、装置の開口部を閉鎖または塞ぐことができ、それによって、装置の開口部にシールを形成するいかなる形態の構成要素または物体であっても差し支えない。密閉手段は、開口部を閉じるのを支援する。密閉手段は、ブロック、ボール、蓋などであり得る。特に、密閉手段は、作動手段に繋ぐことができる。特に、密閉手段は、作動手段および保持手段に繋げることができる。

「テザー」、「繋ぐ」または「繋がれた」という用語は、何かを、可動性であり得るまたは固定され得る別の構成要素または部品に対して可動性にしっかりと固定するいずれの形態のコード、固定具、または柔軟留め具も称する。

別の実施の形態において、作動手段（例えば、プランジャー／ピストン）は、密閉手段に繋がれており、この密閉手段は、作動手段がサンプリング装置の筐体に沿って動くときに、引張状態に引っぱられる。特に、作動手段が動かされるときに、密閉手段が開口部に到達するまで、テザーはピンと張り、サンプリング装置の筐体中に駆動される。密閉手段は、開口部中に引っぱられるか押し込まれ、閉鎖装置を形成することができる。それと同時に、作動手段は、サンプルを装置のチャンバ中に吸い込み、分離区画が排出される。それにより、サンプルが装置内に密封される。

特に、前記サンプリング装置の筐体はストッパー手段を備えている。

このストッパー手段は、作動手段（例えば、プランジャー／ピストン）が筐体から排出されるのを防ぐ。このストッパー手段は、所定の地点で別の物体を閉鎖するまたは停止させるいずれの突起および／または追加の構成要素または物体であっても差し支えない。特に、ストッパー手段は、作動手段が筐体から排出されるのを止める突起である。このストッパー手段は、分離区画が排出される筐体の端部に配置することができる。これは、作動手段（例えば、プランジャー／ピストン）が、装置から排出される分離区画と共に、さらに放出されるのを止めることにより、機能する。特に、ストッパー手段は、作動手段が排出させるのを止めるように働き、それによって、装置を密封する。

ストッパー手段は、リップ、突出部、突起、またはピンであって差し支えない。

サンプリング装置は分離区画を備えており、この分離区画は独立型の区画である。この分離区画は、サンプリング装置の筐体中にゆるく挿入するおよび／または嵌め込むことができる。

特に、この分離区画は密閉区画であり、これは、再利用するために、いつ何時にねじって外すこともできる。この分離区画は、２つの分離区画、筐体および蓋からなる。この蓋は、関連する電子機器および電源（例えば、蓄電池）と結合されている。蓋は、分離区画の筐体にねじ込み、きつく密封することができる。特に、蓋は、Ｏリングをさらに備えてもよい。

特に、この分離区画は、気密かつ防水性である。

分離区画の蓋および筐体の界面は、密封を支援するために食品安全性シリコーングリースで被覆されてもよい。関連する電子部品は、その電子部品の正確な機能と干渉するかもしれない液体、グリース、または他の材料による汚染を防ぐために、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）テープ内に包まれてもよい。

いくつかの実施の形態において、前記装置および／または分離区画は再利用できる。特に、分離区画は再プログラミングすることができる。例えば、前記装置は、例えば、異なるサンプリングレートに再設定することができる。その装置は、固定されているのではなく、ユーザ定義することができる。その装置は、その設定においてある程度の融通性が可能である。これは、シリアル通信クリップおよび関連ソフトウェアにより行われる。

いくつかの実施の形態において、分離区画は、いずれか関連する電子回路および少なくとも１つの蓄電池を備えている。分離区画が、少なくとも、蓄電池、センサおよびマイクロプロセッサを備えることが好ましい。

一般に、前記装置は、マイクロコントローラ（ＰＩＣマイクロコントローラ）、センサ（ガラスｐＨ微小電極およびｐＨ基準微小電極など）、発光ダイオード、解放検出スイッチ、蓄電池接続、様々な抵抗器およびコンデンサおよび／または電源を含むプリント基板（ＰＣＢ）を備えることがある。図１０は、前記装置の分離区画内にあり得る様々な電気部品を示す説明図である。

サンプリング装置は蓄電池を備えることがある。特に、そのような蓄電池は分離区画内にある。

その蓄電池は、一フッ化炭素リチウムのピンまたはコイン電池などの当該技術分野で公知のいかなる形態の蓄電池であっても差し支えない。コイン電池の蓄電池は、アルカリ、リチウム、銀などおよび／またはそれらの組合せから作ることができ、様々なサイズで入手できる。

特に、前記蓄電池は、少なくとも２４時間に亘り稼働することができる。その蓄電池は充電式であることがある。

分離区画は１つ以上の蓄電池を備えることがある。

基本的に、前記装置は、蓄電池が挿入されたときに電源を入れることができる；この装置は、初期化し、以下のメインループサイクルを繰り返し経過する、図１１参照のこと。

一般に、ソフトウェアの電源がオンになったときに、構成ビット、ポート、クロック、万能非同期送受信機およびウォッチドッグタイマーが初期化され、定義される。

パラメータが、電気的消却・プログラム可能型読取専用メモリからロードされ、ここで、ロードされるべきパラメータは、装置ＩＤ、ログアドレス、サンプリングレート、プリウェイクタイム、バーストカウント、およびサンプル番号であり得る。

装置ＩＤは装置のシリアルナンバーである。ログアドレスは、次にロギングされるデータが記憶されるアドレスである。サンプリングレートは、データロギングのサンプリングレートである。プリウェイクタイムは、マイクロプロセッサを正常作動条件に到達させるように設定される。バーストカウントは、間隔当たりに採取されるサンプルの数であり、サンプル番号は、サンプルが得られ、記録される前に採取されたサンプルの数である。

次いで、その装置はメインループに入り、そこで、シリアルインターフェースの存在をチェックする。シリアルインターフェースが存在する場合、その装置は、様々なパラメータを操作できるデバッグモードに入る。シリアルインターフェースがない場合、ウォッチドッグタイマーがウェイクイベントを誘発し、その最中に、ＡＤ変換器からデータがサンプリングされフラッシュメモリに記録される。次いで、その装置は、ウォッチドッグタイマーがさらなるウェイクイベントを誘発するまで、スリープモードに再び入ることができる。

いくつかの実施の形態において、前記分離区画はフラッシュメモリをさらに備え、これは、データを記録することができる。そのデータは、記憶され、次いで、分離区画が回収されたときにダウンロードされる、または遠隔設備にライブで送信される（すなわち、無線データ伝送により）。

この無線データ伝送システムは、２つの部分からなることがある。第１の部分は前記装置であり、これは、無線送信機回路、アンテナおよび送信を制御するファームウェアを有する処理手段、例えば、装置に挿入されたマイクロチップ（無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤ）など）を備えている。第２の部分は、無線受信機回路およびアンテナからなる。そのような無線通信は、その装置の場所を捜す上でも効果的である。

この第２の部分には、幅広い可能な実施の形態があり、その例としては、以下に限られないが、犬小屋の床に置くことができるマット；床、壁または天井に取り付けられる小さいユニット；首輪、ベルト、ジャケット、ブーツ、ピアス、またはその装置が使用されている閉鎖系の外部環境（魚飼育用の水槽の外、工場のパイプの外など）に配置できるまたは動物が外装できる別の形態が挙げられる。

この第２の部分は、受信データを記憶し、そのデータをオペレータまたは他の機器に連絡する手段も備えている。この無線データ通信の第１の部分または第２の部分いずれかによるユーザへの連絡は、照明サイン、スピーカーまたは音響器、もしくはグラフ表示、例えば、利用可能な合図（ブザーなど）の形態であってよい。

第１の部分と第２の部分との間の通信データとしては、以下に限られないが、装置によるｐＨの測定値；装置による温度の測定値；装置による他のセンサからの測定値、蓄電池レベル、サンプル捕捉状態などの装置からの他の状態情報；装置により知的に処理され、他の表示から派生したデータ、例えば、胃腸管内の装置の推定位置（すなわち、胃を出る；回腸に入るなど）を示すアラートが挙げられる。

第２の部分による他の機器への通信としては、標準または独占所有権のある有線通信インターフェース（例えば、イーサネット（登録商標）、ＵＳＢ、シリアルケーブルなど）、標準または独占所有権のある無線通信（例えば、ブルートゥース（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ｗｉｆｉ）、ＳＤカードなどのリムーバブルデータ記憶装置、ＵＳＢデータ「キー」などが挙げられる。

前記分離区画は圧力スイッチを備えることがある。特に、そのスイッチは、分離区画がサンプリング装置の筐体から排出されるタイミングを記録するように適合されている。

そのスイッチは、接点スイッチまたは非接点スイッチであり得る。接点スイッチは、リードスイッチ、圧力スイッチまたはＬＥＤとフォトダイオードの対などの光スイッチまたはマイクロプロセッサ内に内蔵された、誘導コイルであり得る非接点スイッチであってよい。

そのスイッチが圧力スイッチであり得ることが好ましい。

その圧力スイッチは、前記作動手段（例えば、プランジャー／ピストン）の上面にある小さい突起と連動する。その作動手段および分離区画は、互いに圧力を印加し、それによって、突起および圧力スイッチによって互いに対して接触を維持する。特に、前記装置が保持手段により作動されたときに、分離区画は、少なくとも部分的に解放され、作動手段から少なくとも部分的に外れる。

特に、分離区画および作動手段が係合したときに、スイッチが閉じられる。分離区画および作動手段が外れたときに、スイッチが開かれる。一般に、スイッチが開かれたときに、サンプルが得られ、分離区画が排出されるタイミングが生じる。これは通常、分離区画が装置から排出される時点である。

代わりの実施の形態において、前記スイッチはリードスイッチであり得る。このリードスイッチは、作動手段上、特に、作動手段上の突起内に配置された磁石によって、閉じた配置に維持され得る。分離区画が放出されるときに、磁石およびリードスイッチはもはや接触しておらず、したがって、リードスイッチは、開いており、サンプルが捕獲されたという信号を与える。

他の実施の形態において、前記スイッチは誘導コイルであり得る。その誘導コイルの配列は、作動手段と分離区画との間に存在し、それによって、分離区画のコイル内に電流が誘導される。分離区画が排出されるときに、分離区画のコイルに誘導電流はもはや存在せず、サンプルが捕獲されたことを信号で伝える。

さらに他の実施の形態において、前記スイッチは光スイッチであり得る。この光スイッチは、作動手段と分離区画との間に配置された小さい光源（例えば、発光ダイオード）および光依存性抵抗器であり得、よって、光が光依存性抵抗器の電気抵抗に影響する。分離区画が排出されるときに、光源はもはや光依存性抵抗器に影響することができず、結果としての抵抗の変化が、サンプルが捕獲されたという信号として解釈される。

前記サンプリング装置はセンサを備えることがある。特に、分離区画がセンサを備える。特に、そのセンサは、ｐＨセンサおよび／または温度センサであることがある。圧力、溶質などの他の環境要因を感知し、信号で伝えることができる他のセンサも、前記装置に使用して差し支えない。

特に、そのセンサは、サンプリング装置の外部環境に暴露されるように、分離区画の表面から突出することがある。

好ましい実施の形態において、そのセンサはｐＨセンサ／メータであり、これは、ガラスｐＨ微小電極およびｐＨ基準微小電極を備えることができる。

典型的なｐＨメータは、測定プローブ（ガラス電極など）およびｐＨ示度を測定し表示または記録する電子計器に接続された基準プローブからなる。本発明に使用できる多種多様なｐＨメータが、当該技術分野において公知である。本発明における好ましいｐＨ感知構成部材は、基準微小電極に連結したガラス微小電極からなる。代わりの実施の形態は、イオン選択性電界効果トランジスタ、固体基準電極、または当該技術分野で容易に分かる他の適切な技術からなってもよい。

特に、前記装置のプリント回路はｐＨ回路を備えることがある。その回路は、装置の通過中（例えば、胃腸管に沿った）にｐＨレベルを記録することができ、その回路は、少なくともｐＨ電極、基準電極、マイクロプロセッサ、スイッチアセンブリおよび電源を備えている。

一般に、ソフトウェアおよび電子機器が、ＡＤ変換器への小型ｐＨプローブの入力、前記ｐＨ基準電極への基準電圧、前記装置の配置状態を開いているかまたは閉じているかのいずれかとして検出するスイッチ接点、保存されたデータをダウンロードし、診断機能を果たす万能非同期送受信機（ＵＡＲＴ）、ＵＡＲＴに接続された検出回路、およびＵＡＲＴに接続されたＬＥＤとインターフェースをとる。

いくつかの実施の形態において、ｐＨプローブ回路は、増幅器がない状態で設計されているが、その代わりに、マイクロプロセッサ中のＡＤ変換器の正と負の基準を適切な範囲の出力電圧に制限する。そのセンサの基準電圧は、単純な抵抗除算回路網により相殺される。出力であり得る電圧基準、およびＡＤ変換器を備えたプロセッサが要求される。より従来の設計と比べて少ない構成部材を使用するので、ｐＨプローブは小さい空間により容易に嵌まる。増幅器の代わりに単純な抵抗除算回路網を備えた減少した回路は、サンプリング装置の要求にとって適切なアプローチを示す。

一般に、ｐＨセンサは、それが埋め込まれるｐＨ条件に依存し、このセンサは、前記装置が置かれる外部環境、例えば、胃腸管に沿った位置および／または槽（すなわち、バイオプロセス／魚飼育／他の処理用など）および／または他の農業システムに応じる特定のｐＨ条件に反応／応答するように前もってプログラミングすることができる。そのｐＨセンサは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４および／または任意の範囲および／またはその組合せのｐＨレベルで起動するように予めプログラミングすることができる。例えば、前記装置が第２の配置に起動されるように、４未満のｐＨを予めプログラミングすることができる（例えば、胃内）、もしくは前記装置が第２の配置に起動されるように、５超のｐＨで予めプログラミングすることができる（例えば、小腸または大腸内および／または小腸または大腸にちょうど入ったとき）。その起動は、起動が、特定のｐＨレベルの検出後に所定の時間だけ遅延されるような時間要素を含んでもよい。その起動は、起動がトリガーされる前に、例えば、保持手段が解放されないように、ｐＨレベルの一貫性が要求されるようにプログラミングされてもよい。

特に、ガラス電極は、分離区画の表面から突出することがあり、よって、その電極は、サンプリング装置の外部環境に露出されて、±０．５ｐＨ単位の精度（５％の精度）でｐＨを測定することができ、多重読み取り（例えば、約３０００回以上の読み取り）を行うことができ、これは、ｐＨが測定され記録されるレートを決定するために事前設定することができる。

特に、そのセンサ／メータは、分離区画内の関連する電子回路および蓄電池に接続されることがある。

さらに、その回路は、サンプルが筐体中に吸い込まれる（すなわち、採取される）時点で作動時を記録することもできる。これは、スイッチの解放（すなわち、スイッチが開かれ、作動手段ともはや接触および／または係合していない）をモニタすることにより行われる。

いくつかの実施の形態において、前記装置は、温度センサ、圧力センサ、超音波センサ、バイオセンサおよび／または溶質センサなどをさらに備えてもよい。

いくつかの実施の形態において、前記センサ／メータは、特定のｐＨユニット、タイミング、温度、溶質濃度またはこれらのパラメータの任意の組合せに対して保持手段を解放するようにプログラミングすることができる。例えば、そのようなプログラミングは、ｐＨが約ｐＨ３単位増加した後、またはｐＨが約２ｐＨ単位増加し、継続して３分間上昇したままとなった後の６０分のタイミングなどを含むことがある。

いくつかの実施の形態において、そのサンプリング装置は、分離区画をサンプリング装置の筐体内に解放可能に保持する保持手段をさらに備えている。特に、そのサンプリング装置の筐体が保持手段を備えている。

その保持手段は、所定の時間および／または条件まで、作動手段（例えば、プランジャー／ピストン）が筐体から排出されるのを一時的に防ぐ。保持手段は、分離区画が前記装置の筐体から解放されないように拘束するいずれの構成要素または物体または機構であっても差し支えない。特に、保持手段は、分離区画を前記装置の筐体内に保持し、その装置を圧縮され閉じられた配置に維持する。

その保持手段は、受動的または能動的に起動させることができる。

特に、保持手段は、自動的に作動できる、予めプログラミングできる、および／または遠隔作動できる。

いくつかの実施の形態において、保持手段は、前記装置の外部環境の変化に対して反応する材料および／または連動機構および／または締結手段であり得る。

いくつかの実施の形態において、保持手段は、前記装置の外部環境の変化に対して反応する材料であり得る。その保持手段は、コーティング、ピンおよび／またはワッシャーの形態にあり得る。好ましい実施の形態において、その保持手段はコーティングの形態にある。そのコーティングは、装置全体を取り囲んでもよく、または装置のある部品のみを部分的に覆ってもよく、もしくは装置の特定の部分に配置されてもよい。

一般に、前記装置は、ｐＨ、圧力、温度、酵素活性など（例えば、その装置が、特に、動物の胃腸管に沿って移動している場合、胃、結腸などの中にあるか否かに応じて）の生理的特徴における違いに遭遇し得る。したがって、その装置の外部環境は変わりやすい。詳しい実施の形態において、そのサンプリング装置は、ｐＨ、温度、光、水分、溶質濃度もしくは酵素活性または濃度に対して反応する材料である保持手段を備えることができる。特に、その材料は、生分解性、可消化性または可溶性であり得る。

前記材料は、装置全体を取り囲んでもよく、または装置のある部品のみを部分的に覆ってもよく、もしくは装置の特定の部分に配置されてもよい。その材料は、分離区画を排出する装置の端部に配置されてもおよび／またはそれを覆ってもよい。その材料は、開口部、例えば、入口、出口および／または入口と出口も覆うことがある。特に、その材料は、コーティング、ピンおよび／またはワッシャーの形態にあることがある。

いくつかの実施の形態において、前記保持手段は、前記外部環境の変化に対して反応する材料であり得、その保持手段はコーティングの形態にある材料である。そのコーティングは、装置全体および／または装置の部品を取り囲んでもよい。そのコーティングは、前記装置が分離区画をその筐体内に保持するのに役立つ。

いくつかの実施の形態において、前記保持手段は、前記外部環境の変化に対して反応する材料であり得、その保持手段はワッシャーの形態にある材料である。そのワッシャーは、分離区画を前記筐体内に保持するのに役立つ。

いくつかの実施の形態において、前記保持手段は、前記外部環境の変化に対して反応する材料であり得、その保持手段は、コーティングおよびワッシャーの形態にあり得、それによって、分離区画を前記筐体内に保持し、またワッシャーを乾燥した状態に維持し、ワッシャーの機械的強度を完全なままに維持することができる材料である。

前記材料は、ｐＨの変化、温度の変化、光の変化、水分の変化、溶質濃度または酵素環境の変化と接触したときに、徐々に溶ける。分解、消化、および／または溶解の速度は、材料の化学構造の違い、または塗布厚および／または類似材料の形態の違いのいずれか、もしくはその両方によって制御されるであろう。特に、その材料には、同じ材料または異なる材料の２層以上が必要なことがある。

いくつかの実施の形態において、ｐＨ感受性材料は、アルカリ性環境または酸性環境で分解するｐＨ感受性材料を含むおよび／またはそれからなることがある。分解速度は、その材料の化学構造の違い、または塗布厚および／または類似材料の形態の違いのいずれか、もしくはその両方により制御されるであろう。

いくつかの実施の形態において、第１の材料／層は、第１のｐＨ、第１の温度、第１の光の波長、第１の溶質濃度または第１の酵素活性に反応して溶け、第２の材料／層は、第２の異なるｐＨ、異なる温度、異なる光の波長、異なる溶質濃度または異なる酵素活性に反応して溶ける。

前記材料は、ｐＨ依存性であり、胃酸と接触し、ｐＨ４未満の酸性条件下にあるときに胃内で、またはｐＨ５から６または７超などのアルカリ性条件にあるときに大腸内で、および／またはその任意の組合せで溶け得る。

詳しい実施の形態において、その材料は、酢酸フタル酸セルロース、ステアリン酸グリセロール、パラフィン、エポキシ化合物または「Ｅｕｄｒａｇｉｔ」Ｌ、ＳまたはＥなどのポリ（メチル）アクリレートであり得る。その材料が「Ｅｕｄｒａｇｉｔ」Ｌ、ＳまたはＥであることが好ましい。

いくつかの実施の形態において、その材料は、温度の上昇または低下の際に分解する温度感受性材料を含むおよび／またはそれからなることがある。その感熱性材料は、接着剤、接着剤様材料またはワックスであってよい。特に、そのワックスは、パラフィンワックス、微結晶ワックス、エステルワックス、ポリエステルワックスまたは植物蝋であってよい。好ましい実施の形態は、動物の体温より高い融点を有するパラフィンワックスであり得る。図８Ｋは、保持手段としての熱感受性材料の一例を示している。

いくつかの実施の形態において、前記材料は、接着剤および／または当該技術分野で公知の他の類似材料などの、特定の波長で分解する感光性材料を含むおよび／またはそれからなることがある。特に、その材料が光に暴露されたときに、例えば、発光ダイオードに暴露されたときに、（接着剤）材料が分解する。図８Ｌは、保持手段としての感光性材料の一例を示している。

いくつかの実施の形態において、前記材料は、溶質濃度の水分の変化で分解する材料を含むおよび／またはそれからなることがある。

いくつかの実施の形態において、前記材料は、酵素活性および／または濃度の変化で分解する材料を含むおよび／またはそれからなることがある。

代わりの実施の形態において、前記保持手段は連動機構であり得る。特に、その連動機構は、前記筐体と前記分離区画との間にあり得る。いくつかの実施の形態において、その保持手段は、前記装置の外部環境の変化に対して反応する材料および連動機構を含むことがある。外部環境の変化に対して反応する材料は、ｐＨ、温度、光、水分、溶質濃度もしくは酵素活性または濃度に対して反応することがある。特に、その材料は、生分解性、可消化性または可溶性であり得る。

前記材料は、装置全体を取り囲んでもよく、または装置のある部品のみを部分的に覆ってもよく、もしくは装置の特定の部分に配置されてもよい。その材料は、分離区画を排出する装置の端部に配置されてもおよび／またはそれを覆ってもよい。その材料は、開口部、例えば、入口、出口および／または入口と出口も覆うことがある。特に、その材料は、コーティング、ピンおよび／またはワッシャーの形態にあることがある。その材料は、コーティングの形態にあることがある。

その材料は、ｐＨの変化、温度の変化、光の変化、水分の変化、溶質濃度または酵素環境の変化と接触したときに、徐々に溶ける。分解、消化、および／または溶解の速度は、材料の化学構造の違い、または塗布厚および／または類似材料の形態の違いのいずれか、もしくはその両方によって制御されるであろう。特に、その材料には、同じ材料または異なる材料の２層以上が必要なことがある。

いくつかの実施の形態において、ｐＨ感受性材料は、アルカリ性環境または酸性環境で分解するｐＨ感受性材料を含むおよび／またはそれからなることがある。分解速度は、その材料の化学構造の違い、または塗布厚および／または類似材料の形態の違いのいずれか、もしくはその両方により制御されるであろう。

いくつかの実施の形態において、第１の材料／層は、第１のｐＨ、第１の温度、第１の光の波長、第１の溶質濃度または第１の酵素活性に反応して溶け、第２の材料／層は、第２の異なるｐＨ、異なる温度、異なる光の波長、異なる溶質濃度または異なる酵素活性に反応して溶ける。

前記材料は、ｐＨ依存性であり得、胃酸と接触し、ｐＨ４未満の酸性条件下にあるときに胃内で、またはｐＨ５から６または７超などのアルカリ性条件にあるときに大腸内で、および／またはその任意の組合せで溶け得る。

詳しい実施の形態において、その材料は、酢酸フタル酸セルロース、ステアリン酸グリセロール、パラフィン、エポキシ化合物または「Ｅｕｄｒａｇｉｔ」Ｌ、ＳまたはＥなどのポリ（メチル）アクリレートであり得る。その材料が「Ｅｕｄｒａｇｉｔ」Ｌ、ＳまたはＥであることが好ましい。

いくつかの実施の形態において、その材料は、温度の上昇または低下の際に分解する温度感受性材料を含むおよび／またはそれからなることがある。その感熱性材料は、接着剤、接着剤様材料またはワックスであってよい。特に、そのワックスは、パラフィンワックス、微結晶ワックス、エステルワックス、ポリエステルワックスまたは植物蝋であってよい。好ましい実施の形態は、動物の体温より高い融点を有するパラフィンワックスであり得る。図８Ｋは、保持手段としての熱感受性材料の一例を示している。

いくつかの実施の形態において、前記材料は、接着剤および／または当該技術分野で公知の他の類似材料などの、特定の波長で分解する感光性材料を含むおよび／またはそれからなることがある。特に、その材料が光に暴露されたときに、例えば、発光ダイオードに暴露されたときに、（接着剤）材料が分解する。図８Ｌは、保持手段としての感光性材料の一例を示している。

いくつかの実施の形態において、前記材料は、溶質濃度の水分の変化で分解する材料を含むおよび／またはそれからなることがある。

いくつかの実施の形態において、前記材料は、酵素活性および／または濃度の変化で分解する材料を含むおよび／またはそれからなることがある。

一般に、連動機構は、別個の構成要素および／または他の物体に運動または作動において影響を与えられる１つ以上の構成要素の結合を可能にする機械的構成要素である。

特に、連動機構は、回転式、半径方向もしくは直線運動または手段によって、固定または解放することができる。

特に、前記保持手段は、（ｉ）回転（すなわち、回転式）連動機構、または（ｉｉ）半径方向連動機構、もしくは（ｉｉｉ）直線連動機構であり得る。

いくつかの実施の形態において、前記連動機構は、バヨネット式マウント、回転点歯止め、一連の回転磁石または電磁石（図８Ｃおよび８Ｉにおけるこれらの表示を参照）などのように回転式であることがある。回転連動機構がバヨネット式マウントであることが好ましい。

バヨネット式マウントは、一般に、１つ以上の半径方向ピンを備えた雄側、および対応したＬ字形スロットと、２つの部品を係合させ、互いに固定された状態に維持するためのバネとを備えた雌受け具からなる締結要素として当該技術分野で知られている。そのスロットは、セリフ（水平アームの端部の短い上向き線分）を有する大文字のＬのような形状であることがある；ピンが、Ｌの垂直アームに嵌まり、水平アームを横切って回転し、次いで、バネによって、短い垂直の「セリフ」へとわずかに上方に押される；そのコネクタは、ピンが「セリフ」から出る、したがって、解除され解放されるまでバネに対して押し下げられなければ、もはや自由に回転できない。

特に、保持手段がバヨネット式マウントであり得る場合、作動手段（例えば、プランジャー／ピストン）は、圧縮状態にあるときに、回転できないように前記装置の開口部に取り付けられる。前記分離区画は、その分離区画がもはや保持されておらず、それゆえ、分離区画が解放されるような様式で、バヨネット式マウント連動機構が揃えられるまで、この留め具に対して旋回させられる。それによって、その装置の筐体内の圧力が解放され、それゆえ、作動手段が、第１の圧縮配置から第２の広がった配置へと筐体に沿って広がって、分離区画を前記装置から押し出す。

詳しい実施の形態において、回転機構は回転点歯止めであり得る。特に、ピンが、前記装置の筐体上のストッパー手段と干渉し得る。作動の際に、前記装置は、ストッパー手段を取り除き、分離区画が解放されるような駆動力によって回転させられる。図８Ｃは、回転点歯止めの連動機構の一例を示している。

詳しい実施の形態において、回転機構は、一連の回転磁石であり得る。特に、永久磁石が、筐体および分離区画の壁に含まれている。磁石が揃って保持されている場合、磁石の引力が分離区画を前記装置の筐体内に保持する。回転力に曝されると、磁石が、揃った状態から動かされ、引力が失われる。次いで、分離区画が解放される。図８Ｉは、回転連動機構としての回転磁石の一例を示している。

詳しい実施の形態において、回転機構は、電磁石であり得る。具体的には、分離区画および筐体の壁に埋め込まれた電磁石は、それらが引き付けられるように励起されている。この引力は、分離区画が筐体に対して動くのを防ぐのに十分である。通電が除去されると、２つの区画はもはや引力によって保持されず、ひいては、分離区画が解放される。

いくつかの実施の形態において、連動機構は、圧縮性材料（すなわち、ゴム製Ｏリング）、湾曲部材の摩擦、サークリップまたは引き込み留め具（図８Ａ、８Ｂまたは８Ｇにおけるこれらの表示を参照）などの半径方向であり得る。半径方向連動機構が、ゴム製Ｏリングワッシャーなどの圧縮性材料であることが好ましい。

詳しい実施の形態において、半径方向連動機構は、いずれの圧縮性材料であっても差し支えない。いくつかの実施の形態において、その材料はエラストマーであることがある。特に、その圧縮性材料はＯリングワッシャーまたは曲げストリップ素子であることがある。具体的には、圧縮性材料のリングは、分離区画の蓋と本体との間で圧縮される。この圧縮により、Ｏリングの材料が、それが前記装置の筐体の内面と接触するように外側に（半径方向に）広がる。結果として生じた摩擦は、分離区画が排出されるのを防ぐのに十分であり、したがって、分離区画が取り外し可能に保持されている。そのリングの圧縮は、特定の条件および／または所定の時間で減少し、分離区画と筐体との間の摩擦が低下し、それによって、分離区画が解放される。

詳しい実施の形態において、半径方向連動機構は湾曲部材であり得る。具体的には、分離区画の外面上の縦要素が、撓んで突出するように圧縮状態に保持される。これらの要素は、前記装置の筐体の内面と接触し、分離区画が解放させるのを防ぐ摩擦干渉を生じる。特定の条件および／または所定の時間で、縦要素の圧縮が低下し、分離区画と筐体との間の摩擦が低下し、分離区画が解放される。図８Ａは、湾曲部材の半径方向連動機構の一例を示している。

詳しい実施の形態において、半径方向機構はサークリップであり得る。一般に、サークリップは、開放端を有する半屈曲性金属リングからなる留め具の形態であり、そのリングは、回転を可能にするが、側方の動きを防ぐ。具体的には、そのサークリップは、分離区画の外面の溝に嵌められている。そのサークリップは、前記装置の筐体のストッパー手段と干渉するであろう。このサークリップは、特定の条件および／または所定の時間で互いに締め付けられ、その直径が減少し、ストッパー手段を越えて動かし、分離区画を解放させる。図８Ｂは、サークリップ半径方向連動機構の一例を示している。

詳しい実施の形態において、前記半径方向連動機構は、引き込み留め具であり得る。具体的には、材料片が、分離区画の側部の穴を通って突出し、前記装置の筐体の内壁にある特徴構造と係合するように変形させられている。これらの特徴構造は前記材料片と干渉して、分離区画が開放させるのを防ぐ。特定の条件および／または所定の時間で、その材料片は、緩み、これらの特徴構造から後退し、分離区画が解放される。図８Ｇは、半径方向連動機構としての引き込み留め具の一例を示している。

いくつかの実施の形態において、前記連動機構は、変形可能なリップおよび／または胴、筐体の端部にあるタブまたはピン、または分離区画を適所に保持するピン、または筐体を通って突出し、分離区画を適所に保持するバイメタルラッチ、電磁石および／または形状記憶合金などのように直線状であることがある（図８Ｄ、８Ｅ、８Ｆ、８Ｈまたは８Ｊにおけるこれらの表示を参照）。直線連動機構が、分離区画を適所に押し込むピンであることが好ましい。

詳しい実施の形態において、直線連動機構は変形可能なリップであり得る。具体的には、筐体のある領域が、押されたときに、分離区画が開放されるように変形可能に作られている。一般に、カット（例えば、リップ）が、前記装置の筐体がより容易に変形するように、その筐体に作られる。具体的には、そのようなカットは、形状記憶合金などの変形可能な材料から作られる。特定の条件および／または所定の時間で、分離区画がカットに対して押されると、そのカットが折り返されて、分離区画が解放され、次いで、標準状態に戻って、作動手段が解放されるのを停止させる。そのようなカットはストッパー手段として機能することもできる。図８Ｈは、直線連動機構としての変形可能なピンの一例を示している。

詳しい実施の形態において、前記直線連動機構は形状記憶合金（ＳＭＡ）であり得る。具体的には、形状記憶合金からなる成形要素が、分離区画と筐体との間を妨げるように変形させられる。特定の条件および／または所定の時間で、電流が印加される、または形状記憶合金がある種の他の手段によって加熱されると、その形状記憶合金は元の形状に戻る。元の形状は、分離区画を解放できるように、指定される。図８Ｈは、直線連動機構の形状記憶合金の一例を示している。

詳しい実施の形態において、前記直線連動機構はピンであり得る。具体的には、ピンが分離区画および前記装置の筐体の壁の孔に配置され、分離区画が解放されるのを妨げている。特定の条件および／または所定の時間で、そのピンは、内側に引き込まれるか、または外側に押され、分離区画が解放される。図８Ｅは、直線連動機構としてのピンの一例を示している。

詳しい実施の形態において、前記直線連動機構はバイメタルラッチである。具体的には、成形されたバイメタル片が、一端が筐体の孔を通り、分離区画の孔に突出するように、筐体の外面に固定されている。特定の条件および／または所定の時間で、バイメタル片が加熱され、それによって変形し、突出した端部が後退し、分離区画が解放される。図８Ｆは、直線連動機構のバイメタルラッチの一例を示している。

詳しい実施の形態において、前記直線連動機構は電磁石であり得る。具体的には、分離区画の端面が鉄鋼材からなる。筐体の端部は、鉄電磁石から作られている。その電磁石に電流が流されて、筐体の端部と分離区画の端面との間に引力が生じ、分離区画が解放されるのが防がれる。電流が除かれると、引力はもはや存在せず、分離区画を解放することができる。図８Ｊは、直線連動機構としての電磁石の一例を示している。

さらに他の実施の形態において、前記保持手段は、締結手段および／または前記装置の外部環境の変化に対して反応する材料（先に記載したような）であり得る。具体的には、前記装置の作動手段は密閉手段に繋がれており、作動手段の動作によって、密閉手段が開口部を閉鎖する。他の実施の形態において、締結手段も密閉手段に繋がれている。

締結手段は、圧力の印加によって動作または離脱を防ぐために他の物体を保持し、固定できる、いずれの装置または結合要素であっても差し支えない。

特に、締結手段は、テザーを張力下で適所に保持するクランプであり得る。

詳しい実施の形態において、前記締結手段は、先に記載されたどの形態の連動機構により作動させても差し支えない。その連動機構は、回転式、半径方向もしくは直線運動または手段によって、固定または解放されてもよい。その連動機構が歯止めであることが好ましい。当該技術分野で公知のどの形態の歯止めを使用しても差し支えない。

その歯止めは、ことによるとレバーおよび回転軸に関係して、互いに干渉させられる多数の部品からなることがある。それらの部品としては、フック要素および／または摩擦要素が挙げられるであろう。この分類の１つの部品は、力が印加されたときに、曲がるまたは変形するまたは別なふうに動くように、柔軟性であり得る。この動作は、その歯止めの構成部品がもはや互いに干渉せず、その歯止めが解放され、それによって、保持手段が解放され、それゆえ、分離区画が解放されるように配置される。

この詳しい実施の形態において、前記作動手段は、バネを備えないことがあり、弁を備えないことがあり、ストッパー手段を備えないことがある。

この詳しい実施の形態において、前記作動手段（例えば、プランジャー／ピストン）および前記密閉手段は繋がっている。その保持手段（締結手段および／または前記装置の外部環境の変化に対して反応する材料のいずれか）が作動された（受動的または能動的に）ときに、分離区画が解放され、それによって、作動手段が、前記サンプリング装置の筐体内の圧力降下のために、その装置の筐体に沿って動く。密閉手段と繋がった作動手段は、張力下にある。その作動手段は、前記装置の筐体に沿って動き、ぴんと張ったテザーは、密閉手段が開口部に到達するまでその密閉手段を前方に引っぱる。その密閉手段は、開口部中に押し込まれるか引き込まれて、密閉装置を形成する。それと同時に、前記作動手段は、サンプルを前記装置のチャンバ中に吸い込む。それによって、そのサンプルはその装置内に密封される。その作動手段は張力下で密閉手段に繋げられているので、その作動手段（プランジャー／ピストン）はさらに解放できず、それゆえ、ストッパー手段は、そのプランジャーが装置から出るのを妨げる必要はない。

代わりの実施の形態において、前記保持手段は、張力下で密閉手段にも繋がっている。

さらなる実施の形態は、作動手段が筐体に沿って駆動する力を増加させるためのバネを備えることがある。

前記サンプリング装置はトリガー手段をさらに備えることがある。そのトリガー手段は、自動的に作動できる、予めプログラミングできる、および／または遠隔作動できる、前記装置の構成要素であり得る。トリガー手段は、前記保持手段と相互作用して、前記サンプリング装置の分離区画を解放する効果を与えることができる構成要素であり得る。

詳しい実施の形態において、その保持手段は、トリガー手段によって、および／または解放パラメータに反応して、作動させることができる。

詳しい実施の形態において、前記連動機構は、トリガー手段によって、および／または解放パラメータに反応して、作動させることができる。

詳しい実施の形態において、前記締結手段は、トリガー手段によって、および／または解放パラメータに反応して、作動させることができる。

特に、前記トリガー手段は、自動的に作動できる、予めプログラミングできる、および／または遠隔作動できる。

いくつかの実施の形態において、前記トリガー手段は、電気作動の形態にあることがある。

電気作動は、電磁的手段（ソレノイドおよび／またはモータ、磁気歪み材料など）、圧電手段（スタックまたは隔膜など）、形状変化物（筋肉ワイヤ）、電気化学（蓄電池ガス処理、スパーク発生器、感光性接着剤）、加熱素子および／またはヒューズ（ヒューズの飛び、加熱素子またはワックス作動装置）から選択することができる。

詳しい実施の形態において、前記トリガー手段は、ソレノイドまたはモータであり得る。このソレノイドまたはモータは、中心金属コアの周りに巻かれたワイヤからなることがある。そのワイヤに電流が流されると、結果として生じた電磁場がソリッドコアを動かす。この動作を使用して、連動機構および／または保持手段を解放するのに必要な機構の１つ以上を行うことができる。

詳しい実施の形態において、前記トリガー手段は磁気歪み材料であり得る。その磁気歪み材料に磁場が印加されると、その材料は形状および／または寸法を変化させる。この形状または寸法の変化は、連動機構および／または保持手段を解放するのに必要な機構の１つ以上を行うための運動エネルギー源として利用できる。

詳しい実施の形態において、前記トリガー手段は圧電材料であり得る。圧電材料に電場が印加されると、結果として機械的歪みが生じる。この圧電効果により生じる力は、連動機構および／または保持手段を解放するのに必要な機構の１つ以上を行うための運動エネルギー源として利用できる。利用できる力は、圧電素子を積み重ねることによって、乗じてもよい。

詳しい実施の形態において、前記トリガー手段は筋肉ワイヤであり得る。具体的には、筋肉ワイヤは、電流の存在下で長さを変えるニッケル・チタン合金の繊維（例えば、Ｎｉｔｉｎｏｌ（登録商標）、またはＦｌｅｘｉｎｏｌ（登録商標））であり得る。この長さの変化により生じる力は、連動機構および／または保持手段を解放するのに必要な機構の１つ以上を行うための運動エネルギー源として利用できる。

詳しい実施の形態において、前記トリガー手段はヒューズであり得る。具体的には、ある長さの材料を使用して、作動手段（例えば、バネを備える）のエネルギーを保留し、分離区画が前記装置の筐体から解放されるのを防ぐ。その材料に電流が印加されると、電気抵抗によりその材料が熱くなり、機械的に破損する。一般に、その材料は、予測可能な破損特徴を提供するように設計された、亜鉛、銅、銀、アルミニウムまたは合金であろう。ヒューズの破損により、連動機構および／または保持手段が解放され、分離区画が解放されるであろう。

さらなる実施の形態において、前記保持手段および／または前記トリガー手段は、自動的に作動できる、予めプログラミングできる、および／または遠隔作動できる。

前記トリガー手段は、解放パラメータ（ｐＨ、温度など）に反応して、自動的に作動されることがある。そのトリガー手段は、解放パラメータに反応して、前記分離区画のマイクロプロセッサにプログラミングされた命令によって起動させることができる。そのトリガー手段は、外部解放パラメータ、例えば、時間、日光に反応して、または外部無線システムのユーザによる直接的な介在により、そのシステムにより起動させることもできる。

いくつかの実施の形態において、前記保持手段および／または前記トリガー手段は、解放パラメータに反応して作動される。詳しい実施の形態において、その保持手段は、解放パラメータに反応して解放される。

その解放パラメータが、ｐＨ、圧力、温度などの生理的特徴により、または外部遠隔作動によって作動できる場合、その解放パラメータが保持手段および／またはトリガー手段を作動させてもよい。

解放パラメータは、ｐＨの変化、温度の変化、光の変化、水分の変化、溶質濃度および／または酵素活性または濃度の変化であり得る、および／または所定の時間でおよび／または所定のｐＨでおよび／または所定の温度でおよび／または所定の光でおよび／または所定の水分でおよび／または所定の溶質濃度でおよび／または所定の酵素活性または濃度でもしくは位置および／または環境条件などで作動させることができる。

詳しい実施の形態において、その解放パラメータは、動物の体外から遠隔作動することができる、または時間に基づいて予めプログラミングすることができる、またはｐＨ、圧力、温度などの他の生理的特徴に基づいて作動させることができる。

具体的には、前記解放パラメータは、前記装置の外部環境に反応することがある、および／または前記装置内の内部プロセッサおよび／または制御装置からの所定の信号に反応して作動されることがある。

前記装置は、胃内容排出を示すｐＨ信号に対して、例えば、ｐＨがｐＨ３を超えて６０分後、またはｐＨが少なくとも２ｐＨ単位上昇し、連続して３分間上昇したままとなった６０分後、開放するようにプログラミングすることができる。その上、温度の変化も、水の摂取による胃内ｐＨの上昇を特定するのに有用であり得、よってこれらの例は、胃内容排出と間違われない。

動物の胃腸管内の位置を決定するために、時間、温度、ｐＨなどのパラメータを使用した較正技術が、当該技術分野において公知である。一般に、胃腸管内の通過中のｐＨは、胃内容排出時に急上昇し、小腸に沿ってより遅い速度で上昇し続け、大腸に入った際に急減し、その後、再び非常にゆっくりと上昇し始めると予測されるであろう（これが図９に見られる）。具体的には、装置が小腸の端部に到達するタイミングは、例えば、以下のようにして特定されるであろう：（１）少なくとも４ｐＨ単位のｐＨの上昇の検出、（２）そのようなｐＨの上昇が約１０分間に亘り続く；（３）そのような上昇は、胃を出た後、少なくとも３０分間である。

いくつかの実施の形態において、前記装置は、前記解放パラメータの作動を制御する制御装置を備えることがある（内部に、または装置の外部から）。具体的には、その制御装置は、所定の時間で信号を発生するか、もしくは外部から信号を受信するまたはｐＨ、温度、圧力、酵素活性などの感知されたパラメータに反応して信号を発生することがある。

いくつかの実施の形態において、被験体の体外の電磁コイルのアレイによって、前記装置の回路に信号が生じる。被験体の動き（例えば、電磁コイルのアレイの間を歩くことによる、または被験体のカラダの周りの携帯用コイルアレイを動かすことによる）によって、その装置の回路に電流が誘発される。この電流は、解放パラメータとして機能する信号として解釈される。

いくつかの実施の形態において、前記回路は、外部送信機からの無線信号を受信する信号受信コイルを含む。この信号は、外部のオペレータによっていつでも起動させることができ、前記解放パラメータとして機能することができる。

本発明の詳しい特別な実施の形態において、前記保持手段は、トリガー手段により作動される、バヨネット式マウントなどの回転連動機構であり得る。図５Ａおよび５Ｂは、前記装置の回転連動機構としてのバヨネット式マウントの一例の概略図である。

本発明の特別な実施の形態において、前記保持手段は、圧電梁などのトリガー手段によって作動されるバヨネット式マウントなどの回転連動機構であり得る。

具体的には、前記分離区画が前記筐体中に挿入され、回転させられて、前記作動手段と係合する。この分離区画および作動手段（すなわち、プランジャー／ピストン）は、ピンまたは他の位置決め器によって、蓄積エネルギーを維持するために、互いに係合する。この回転により、連動機構内のバネ（筐体内で分離区画を回転させる力を与える）が延ばされ、そのバネ内にある量のエネルギーが蓄積される。その回転により、分離区画上の突起および筐体が揃えられ、分離区画が解放されるのを防ぎ、それによって、分離区画が取り外し可能に保持される。この位置決め器は、それにより、圧縮配置にある。

センサ（例えば、ｐＨおよび／または温度）がｐＨおよび／または温度の適切な変化を検出したときに、信号がマイクロプロセッサから圧電梁に送られて、その梁が撓められる。この撓みにより、位置決めピンが外れ、バネの蓄積エネルギーが放出され、筐体内で分離区画を回転させる。この回転により、分離区画にある突起および筐体がずれて、作動手段によって、分離区画が排出される。

本発明の特別な実施の形態において、前記保持手段は、筋肉ワイヤなどのトリガー手段によって作動されるバヨネット式マウントなどの回転連動機構であり得る。

具体的には、前記分離区画が筐体中に挿入され、回転させられて、ピンまたは他の位置決め器によって前記作動手段と係合する。この回転により、バネが延ばされ、そのバネ内にある量のエネルギーが蓄積される。この回転により、分離区画上の突起および筐体が揃えられ、分離区画が解放されるのが防がれる。この位置決め器は、今では圧縮状態にある。センサ（例えば、ｐＨおよび／または温度）がｐＨおよび／または温度の適切な変化を検出したときに、信号がマイクロプロセッサからある長さの筋肉ワイヤに送られて、その筋肉ワイヤが短くなる。筋肉ワイヤの一端は位置決めピンに取り付けられている。この短くなることにより、位置決めピンが外れ、バネの蓄積エネルギーが放出され、筐体内で分離区画を回転させる。この回転により、分離区画にある突起および筐体がずれて、作動手段によって、分離区画が排出される。

本発明の特別な実施の形態において、前記保持手段は、形状記憶合金（ＳＭＡ）などのトリガー手段により作動されるバヨネット式マウントなどの回転連動機構であり得る。

具体的には、前記分離区画が筐体中に挿入され、回転させられて、ピンまたは他の位置決め器によって前記作動手段と係合する。この回転により、単純なバネ要素が延ばされ、そのバネ内にある量のエネルギーが蓄積される。この回転により、分離区画上の突起および筐体が揃えられ、分離区画が解放されるのが防がれる。この位置決め器は、今では圧縮状態にある。センサ（例えば、ｐＨおよび／または温度）がｐＨおよび／または温度の適切な変化を検出したときに、信号がマイクロプロセッサからある長さの変形した形状記憶合金に送られて、その形状記憶合金がその初期形態に戻る。この形状記憶合金の一端は、位置決めピンに取り付けられている。この形態変化により、位置決めピンが外れ、バネの蓄積エネルギーが放出され、筐体内で分離区画を回転させる。この回転により、分離区画にある突起および筐体がずれて、作動手段によって、分離区画が排出される。

本発明の詳しい特別な実施の形態において、前記保持手段は、トリガー手段により作動される圧縮性材料などの半径方向連動機構であり得る。図６は、前記装置上の半径方向連動機構としてのＯリングの一例の概略図である。

本発明の特別な実施の形態において、前記保持手段は、圧電梁などのトリガー手段により作動される、Ｏリングの形態のある圧縮性材料などの半径方向連動機構であり得る。

具体的には、前記分離区画が筐体中に直線的に挿入される。分離区画に直線力を継続すると（筐体内部に入った後に）、分離区画の蓋と本体との間で弾性Ｏリングが圧縮される。この圧縮により、Ｏリングが変形し、よって、筐体の端部にあるストッパー手段（例えば、リップ）と干渉し、分離区画が解放されるのを防ぐ。Ｏリングは、分離区画内の歯止め機構によって圧縮状態に維持される。センサ（例えば、ｐＨおよび／または温度）がｐＨおよび／または温度の適切な変化を検出したときに、信号がマイクロプロセッサから圧電梁に送られて、その梁が撓まされる。この撓みにより、歯止め機構が外れ、Ｏリングが、筐体のストッパー手段（例えば、リップ）ともはや干渉していないその初期の非圧縮状態に戻る。次いで、分離区画が作動手段によって排出される。

本発明の特別な実施の形態において、前記保持手段は、筋肉ワイヤなどのトリガー手段により作動される、Ｏリングの形態にある圧縮性材料などの半径方向連動機構であり得る。

具体的には、前記分離区画がピルの本体中に直線的に挿入される。分離区画に直線力を継続すると（ピルの本体内部に入った後に）、分離区画の蓋と本体との間で弾性Ｏリングが圧縮される。この圧縮により、ピルの本体の端部にあるリップと干渉するようにＯリングが変形し、分離区画が解放されるのを防ぐ。Ｏリングは、分離区画内の歯止め機構によって圧縮状態に維持される。センサ（例えば、ｐＨおよび／または温度）がｐＨおよび／または温度の適切な変化を検出したときに、信号がマイクロプロセッサからある長さの筋肉ワイヤに送られて、その筋肉ワイヤが短くなる。この筋肉ワイヤの一端は、歯止め機構に取り付けられている。このように短くなることにより、歯止め機構が外れ、Ｏリングが、ピルの本体のリップともはや干渉していないその初期の非圧縮状態に戻る。次いで、分離区画が作動手段によって自由に排出される。

本発明の特別な実施の形態において、前記保持手段は、形状記憶合金（ＳＭＡ）などのトリガー手段により作動される、Ｏリングの形態にある圧縮性材料などの半径方向連動機構であり得る。

具体的には、前記分離区画が筐体中に直線的に挿入される。分離区画に直線力を継続すると（筐体内部に入った後に）、分離区画の蓋と本体との間で弾性Ｏリングが圧縮される。この圧縮により、Ｏリングが変形し、よって、筐体の端部にあるストッパー手段（例えば、リップ）と干渉し、分離区画が解放されるのを防ぐ。Ｏリングは、分離区画内の歯止め機構によって圧縮状態に維持される。センサ（例えば、ｐＨおよび／または温度）がｐＨおよび／または温度の適切な変化を検出したときに、信号がマイクロプロセッサからある長さの変形した形状記憶合金に送られて、その形状記憶合金が元の状態に戻る。この形状記憶合金の一端は、歯止め機構に取り付けられている。この形態変化により、歯止め機構が外れ、Ｏリングが、筐体のストッパー手段ともはや干渉していないその初期の非圧縮状態に戻る。次いで、分離区画が作動手段によって自由に排出される。

本発明の詳しい特別な実施の形態において、前記保持手段は、トリガー手段により作動される締結手段であり得る。図７は、前記装置の保持手段としての締結手段の一例の概略図である。

本発明の特別な実施の形態において、前記保持手段は、圧電梁などのトリガー手段により作動される締結手段であり得る。

具体的には、前記分離区画が筐体中に直線的に挿入され、前記作動手段が圧縮される。テザーが、その作動手段に取り付けられており、前記装置の外面の周りに延在し、締結保持手段（クランプ機構など）によって把持される。その締結手段は、分離区画の表面にある膜を通って延在する突起からなる。その突起は、分離区画の内部のラッチおよびレバー機構によって適所に保持される。そのラッチは、磁石または電磁石の一時的作用によって最初に係合されてもよい。この締結手段により、その固定具が張力下に保持され、それによって、作動手段の動きが妨げられる。センサ（例えば、ｐＨおよび／または温度）がｐＨおよび／または温度の適切な変化を検出したときに、信号がマイクロプロセッサから圧電梁に送られ、その梁が撓まされる。この撓みにより、歯止めおよびレバー機構が外れ、締結手段が解放される。次いで、作動手段が、分離区画を自由に押して、排出する。その作動手段は筐体に沿って動くので、テザーがピルの開口部を通して引き込まれる。密閉手段は、作動手段が完全に広がっているときに、前記装置の開口部を塞ぐ働きをするテザーの地点に取り付けられている。

本発明の特別な実施の形態において、前記保持手段は、筋肉ワイヤなどのトリガー手段により作動される締結手段であり得る。

具体的には、前記分離区画が筐体中に直線的に挿入され、前記作動手段が圧縮される。テザーが、その作動手段に取り付けられており、前記装置の外面の周りに延在して、締結保持手段（クランプ機構など）によって把持される。その締結手段は、分離区画の表面にある膜を通って延在する突起からなる。その突起は、分離区画の内部のラッチおよびレバー機構によって適所に保持される。その歯止めは、磁石または電磁石の一時的作用によって係合されてもよい。この締結手段により、そのテザーが張力下に保持され、それによって、作動手段の動きが妨げられる。センサ（例えば、ｐＨおよび／または温度）がｐＨおよび／または温度の適切な変化を検出したときに、信号がマイクロプロセッサからある長さの筋肉ワイヤに送られ、その筋肉ワイヤが短くなる。この筋肉ワイヤの一端は、歯止めおよびレバー機構に取り付けられている。このように短くなることにより、歯止めおよびレバー機構が外れ、締結手段が解放される。次いで、作動手段が、分離区画を自由に排出する。その作動手段は筐体に沿って動くので、テザーが前記装置の主要開口部を通して引き込まれる。密閉手段は、作動手段が完全に広がっているときに、前記装置の開口部を塞ぐ働きをするテザーの地点に取り付けられている。

本発明の特別な実施の形態において、前記保持手段は、形状記憶合金（ＳＭＡ）などのトリガー手段によって作動される締結手段であり得る。

具体的には、前記分離区画が筐体中に直線的に挿入され、前記作動手段が圧縮される。テザーが、その作動手段に取り付けられており、前記装置の外面の周りに延在して、締結保持手段（クランプ機構など）によって把持される。その締結手段は、分離区画の表面にある膜を通って延在する突起からなる。その突起は、分離区画の内部のラッチおよびレバー機構によって適所に保持される。その歯止めは、磁石または電磁石の一時的作用によって係合されてもよい。この締結手段により、そのテザーが張力下に保持され、それによって、作動手段の動きが妨げられる。センサ（例えば、ｐＨおよび／または温度）がｐＨおよび／または温度の適切な変化を検出したときに、信号がマイクロプロセッサからある長さの変形した形状記憶合金に送られ、その形状記憶合金が初期形態に戻る。この形状記憶合金の一端は、歯止めおよびレバー機構に取り付けられている。この形状変化により、歯止めおよびレバー機構が外れ、締結手段が解放される。次いで、作動手段が、分離区画を自由に排出する。その作動手段は筐体に沿って動くので、テザーが前記装置の開口部を通して引き込まれる。密閉手段は、作動手段が完全に広がっているときに、前記装置の開口部を塞ぐ働きをするテザーの地点に取り付けられている。

本発明の第２の態様は、サンプル（例えば、動物の胃腸管からの内部物質）を得る方法であって、以下の各工程：本発明の装置を動物に経口投与する工程、およびその装置を回収する工程を有してなる方法を提供する。

前記装置は、その動物により経口摂取されることができ、糞便から回収され、前記サンプルは容易に抜き出される。そのサンプルは、その装置から回収されて保存され、タンパク質の全窒素試験、高速液体クロマトグラフィーを使用したアミノ酸分析、例えば、ゲル透過クロマトグラフィーによるペプチドのサイズ測定、ＥＬＩＳＡなどによる存在する免疫学的因子の評価、同定、微生物培養法を使用した微生物の列挙または分子／ＤＮＡ塩基配列決定または指紋分析または例えば、質量分析法による代謝産物の検出などの、生物学的、化学的および物理的試験が行われる。

いくつかの実施の形態において、カプセルは、絶食状態で、食品と共に、または給餌の前および／または後にある間隔で、動物に投与することができる。

いくつかの実施の形態において、動物に複数のサンプリング装置を摂取させることができる。各装置は、異なる時間で、動物に摂取させてよい。各装置は、胃腸管に沿った異なる地点で別々のサンプルを採取することができる。それらのサンプリング装置は、別々に摂取されてよい、および／または互いに結合されている。

具体的には、前記サンプリング装置は、装置のサイズに応じて、約１８から２０ｍｌまでの容積を貯蔵するおよび／または得ることができる。

いくつかの実施の形態において、本発明の方法は、動物、例えば、哺乳類に行われる。その動物は、ヒトおよび／またはイヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ヒツジおよび／またはニワトリなどの、コンパニオンアニマル、家畜または生産動物であってよい。

装置を使用する種にしたがって、その装置に改良が必要なことがある。具体的には、より小型の動物には、より小さい装置が必要であろう。胃腸管のｐＨプロファイルの違いも、特に反すう動物の場合に、考慮する必要がある。

Ｘ線写真術または超音波検査の使用などの、動物の胃腸管に沿った通過中にその装置を検出する方法は、当該技術分野において容易に分かる。マイクロチップの挿入および／または無線通信などの、装置を検出する他の態様も、当該技術分野において容易に分かる。

前記装置は、介在（ヒトまたは他）が好ましくはまたは必然的に避けられるどの方法に使用しても差し支えない。そのような方法は、処理タンク（例えば、下水、食品および飲料、燃料などの化学物質または生物製剤の製造、農業システム、例えば、バイオ燃料または肥料および農薬の生産）、魚飼育用の水槽（家庭用または産業用）、病院または工場用パイプからのサンプルの採取を含む。この方法は、前記装置を上述した系に加える工程および最終的にその系からその装置を得る工程を含む。その装置は、その系内の同じ位置から、または異なる位置から回収してもよい。その装置は、回収される前に、その系を通って移動していてもよい。

ここで、説明目的のためだけに与えられ、本発明を制限すると解釈すべきではない、以下の実施例および図面を参照することにより、本発明をさらに説明する。

図１Ａは、サンプリング装置の例示の実施の形態の図である。図１Ａは、代表的な装置の外観図を示している。 図１Ｂは、サンプリング装置の例示の実施の形態の図である。図１Ｂは、別個の電子部品を備えた装置の断面図を示している。 図２Ａは、前記装置の概略図である。 図２Ｂは、前記装置の概略図である。 図３は、前記装置の一例の概略図である。 図４は、前記装置の実施の形態の内の１つの異なる区画の分解図を示している。 図５は、前記装置の１つの特定の実施の形態の説明図を示している。図５Ａは、バヨネット式マウントの説明図を示している。 図５は、前記装置の１つの特定の実施の形態の説明図を示している。図５Ｂは、保持手段が回転連動機構（バヨネット式マウント）である、前記装置の特別な例の説明図を示している。 図６は、前記装置の別の特別な実施の形態の説明図を示している。この図は、圧縮されたＯリングとしての保持手段を示している。 図７は、前記装置のさらに別の特別な実施の形態の説明図を示している。この図は、保持手段が締結手段であり、保持手段が、作動手段に繋げられた密閉手段に繋げられ、トリガー手段が示されている、特別な例を示している。 図８Ａは、連動機構である保持手段の例示の実施の形態の説明図である。図８Ａは、湾曲部材の摩擦である半径方向連動機構である。保持手段−半径方向連動装置、湾曲部材の摩擦。分離区画の側面から突出した湾曲要素が、筐体の内面と干渉して、摩擦を生じる。この摩擦により、分離区画が解放されるのを防いでいる。この要素は、トリガー手段、例えば、圧電スタックを流れる電流により生じる力によって、湾曲形状に維持される。その電流の電源が切られたときに、湾曲要素が緩み、摩擦が低下し、分離区画が解放される。 図８Ｂは、連動機構である保持手段の例示の実施の形態の説明図である。図８Ｂは、サークリップである半径方向連動機構である。サークリップが、分離区画の外周にある溝に収まっている。このサークリップは、筐体の内面にある第２の溝と干渉し、分離区画が解放されるのを防いでいる。そのトリガー手段は、電流が流されたときに短くなり、その外周が減少するようにサークリップを互いに絞り、分離区画を解放する、ある長さの筋肉ワイヤであることがある。 図８Ｃは、連動機構である保持手段の例示の実施の形態の説明図である。図８Ｃは、回転歯止め（回転点歯止めなど）である回転連動機構である。回転アームが分離区画から突出して、筐体の端部にあるリップと干渉し、分離区画が解放されるのを防いでいる。トリガー手段、例えば、電気モータがそのアームを密封軸受け上で回転させ、よって、リップともはや干渉せず、分離区画を解放する。 図８Ｄは、連動機構である保持手段の例示の実施の形態の説明図である。図８Ｄは、変形可能な胴である直線連動機構である。分離区画は、筐体の端部にある突起によって、排出されるのが防がれている。筐体の一部は、圧電材料などの変形可能な材料から作られている。この圧電材料に電流が流されたときに、その圧電材料は、分離区画から離れて外側に撓む。突起はもはや障害をもたらさず、分離区画は解放される。 図８Ｅは、連動機構である保持手段の例示の実施の形態の説明図である。図８Ｅは、ピンである直線連動機構である。ピンは、分離区画の開口部を通り、筐体内の凹部孔に突き出て、分離区画が解放されるのを防いでいる。トリガー手段、例えば、ソレノイド素子が、ピンを、筐体の穴を通して外側に押し、分離区画を解放する力を与える。 図８Ｆは、連動機構である保持手段の例示の実施の形態の説明図である。図８Ｆは、バイメタルラッチである直線連動機構である。バイメタルピンは、筐体の開口部を通って突出して、分離区画の凹部と干渉し、それが解放されるのを防いでいる。トリガー手段、例えば、電熱コイルが、バイメタルラッチまたはピンが撓むまたは変形するようにそれを加熱する。この変化により、バイメタルラッチ（またはピン）が分離区画から外れ、その区画を解放させる。（Ｑ＝熱） 図８Ｇは、連動機構である保持手段の例示の実施の形態の説明図である。図８Ｇは、引き込み留め具である半径方向連動機構である。２つの変形可能な部材が、分離区画の表面から筐体の孔に突出し、分離区画が排出されるのを防いでいる。トリガー手段、例えば、圧電スタックが、変形可能な部材を前記装置の長手方向に対して平行な方向に押す。これにより、変形可能な部材の端部が筐体から離れて内側に引き込まれ、分離区画が解放される。 図８Ｈは、連動機構である保持手段の例示の実施の形態の説明図である。図８Ｈは、変形可能なピンである直線連動機構である。２つの構成要素が筐体の表面から分離区画中の凹部に突き出て、その分離区画が解放されるのを防いでいる。それらの構成要素は変形可能であり、例えば、形状記憶合金から作られる。それらの構成要素に電流が流されると、構成要素がより柔らかくなり、作動手段の力がそれらを、分離区画が解放される程度まで変形させることができるように、構成要素の堅さが変わる。 図８Ｉは、連動機構である保持手段の例示の実施の形態の説明図である。図８Ｉは、磁石である回転連動機構である。分離区画および筐体の表面に埋め込まれた磁石が、それらの間に引力が生じるように揃えられている。この引力により、分離区画が解放されるのが防がれる。トリガー手段、例えば、電気モータにより、磁石がずれる、または磁極が反発するように揃えられる。これにより、磁石間の引力がなくなり、分離区画が解放される。 図８Ｊは、連動機構である保持手段の例示の実施の形態の説明図である。図８Ｊは、電磁石（電磁気の）である直線連動機構である。分離区画の端面は鉄鋼材からなる。筐体の端部は、鉄電磁石から作られている。その電磁石に電流が流されて、筐体の端部と分離区画の端面との間に引力が生じ、分離区画が解放されるのが防がれる。電流が除かれると、引力はもはや存在せず、分離区画を解放することができる。 図８Ｋは、連動機構である保持手段の例示の実施の形態の説明図である。図８Ｋは、温度感受性材料である保持手段の表示である。分離区画は、ワックスなどの、加熱されたときに分解する材料によって、解放されるのが防がれている。加熱の際に、その材料は柔らかくなり、作動手段の力にもはや耐えることができず、分離区画が解放される。 図８Ｌは、連動機構である保持手段の例示の実施の形態の説明図である。図８Ｌは、感光性材料である保持手段の表示である。分離区画は、その分離区画と筐体との間の接着剤または接着剤様材料により生じる摩擦によって、解放されるのが防がれている。その材料が光に暴露されると、例えば、発光ダイオードに暴露されると、（接着剤）材料が分解し、分離区画が解放される。 図９は、動物の胃腸管のｐＨを時間に対してプロットしたグラフであり、前記装置が開いた時点および装置がサンプルを捕捉した時点を示している。 図１０は、分離区画内にあり得る様々な電気部品を示す回路図である。 図１１は、サンプリング装置が繰り返し経過するメインループサイクルを示す。

以下の例は、前記装置がどのように使用できるかを詳述している。

分離区画を、前記装置から取り出し、回して外して、内臓電子機器にアクセスすることができる。マイクロプロセッサがシリアル通信クリップに接続されて、適切なサンプリングレートの設定が可能である。ＰＣＢに新しい蓄電池を挿入し、次いで、分離区画を再び密封する。電子機器が、蓄電池が取り外されるまで、蓄電池の挿入時点からｐＨデータを記録する。各サンプリング事象は、ＬＥＤの閃光に関連付けられて、ユーザにピルが正確に機能していることを示す。

次いで、ｐＨセンサを、公知の一連のｐＨ緩衝液に対して較正する。

分離区画を、アルカリ性ｐＨ条件で分解する材料から作られたワッシャーと共に筐体中に挿入する。このワッシャーは保持手段の機能を果たし、分離区画が排出されるのを防ぐ。

弁アセンデリを筐体中にねじ込む。これが、作動手段のバネを圧縮し、プランジャーを分離区画に対して押し付ける。このプランジャーの突起が、分離区画の表面にある膜を通ってＰＣＢ上のスイッチアセンブリと係合する。これは、前記装置が密閉／圧縮配置にあることを示すものとして内臓電子機器により記録される。

その結果、この装置は、被験体に投与される準備ができている。

その装置は、胃腸管に沿って通過する最中、所定のサンプリングレートにしたがって、例えば、３０秒毎に、ｐＨセンサの出力をサンプリングする。胃から出た際に、保持手段のワッシャーが、十二指腸のアルカリ性環境で分解し始める。ワッシャーが、作動手段の圧縮されたバネの力にもはや耐えられない程度まで分解したときに、分離区画が装置から排出される。

分離区画が装置から排出されたときに、この装置の長手方向に沿ったプランジャーの動きにより、消化管内容物のサンプルを、開口部を通じて装置中に吸い込む一時的真空が生じる。この最中に、スイッチアセンブリ上のプランジャー突起の圧力が低下する。これは、装置が開放／非圧縮配置にあることを示すものとして内臓電子機器により記録される。

全消化管の通過後、この装置は排泄の際に回収される。この装置は、以下の２つの部品で回収される：サンプリングされた消化管内容物を収容する区画、並びに通過中に記録されたｐＨに関連するデータおよびスイッチの条件の変化により表されるサンプリングの時点の記録を含む分離区画。

この装置は、サンプリングされた消化管内容物を回収するために回して外される。分離区画は、初期較正と比べたｐＨセンサの出力のずれをチェックするために、公知の一連のｐＨ緩衝液に対する第２の較正を経る。

分離区画を回して外し、蓄電池を取り出す。マイクロプロセッサに取り付けられたシリアル通信クリップを通じて、内臓フラッシュメモリからデータをダウンロードする。このデータが図９に見られる。

この装置は、再プログラミングされ、再使用する準備ができている。

図９の結果は、動物の胃腸管に沿ったｐＨ較正、サンプルが捕捉された時点、および対応するｐＨを示している。

Claims (28)

1. 筐体を備えたサンプリング装置であって、前記筐体は、チャンバ、少なくとも１つの開口部、作動手段および分離区画を備え、前記分離区画は、前記装置の外部環境の変化に対して反応する材料である保持手段によって前記筐体内に解放可能に保持され、前記作動手段は、内部物質を、前記開口部を通じて前記チャンバ中に吸い込むことができると同時に、前記分離区画が前記サンプリング装置の前記筐体から排出されるまで、該筐体に沿って該分離区画を押し、それによって、該サンプリング装置の該チャンバ内にサンプルを受け入れ、貯蔵するための増大した空間または容積が作り出され、
   （ｉ）前記保持手段がコーティングの形態にある材料であること、
   （ｉｉ）前記保持手段が、ｐＨ、温度、水分、光、溶質濃度または酵素分解に対して反応する材料であること、および、
   （ｉｉｉ）前記材料が、分解性、可消化性、または可溶性であること、
   のうち少なくとも１つを特徴とする、サンプリング装置。
2. 前記少なくとも１つの開口部が入口および／または出口である、請求項１記載のサンプリング装置。
3. 前記開口部が一方向弁である、請求項１または２記載のサンプリング装置。
4. 前記作動手段が少なくとも１つのプランジャーを含む、請求項１から３いずれか１項記載のサンプリング装置。
5. 前記作動手段が、バネおよびプランジャー構成である、請求項１から４いずれか１項記載のサンプリング装置。
6. 前記作動手段が、前記サンプリング装置の前記筐体の一端に結合されており、前記分離区画が、該サンプリング装置の反対の端部で該筐体内に前記保持手段によって少なくとも解放可能に保持されている、請求項１から５いずれか１項記載のサンプリング装置。
7. 前記保持手段が作動され、前記分離区画が、少なくとも部分的に解放され、前記作動手段から少なくとも部分的に外れる、請求項１から６いずれか１項記載のサンプリング装置。
8. 前記作動手段が、前記分離区画が前記サンプリング装置よりそこから排出される前記筐体の端部でストッパー手段によって該筐体から排出されるのが防がれる、請求項１から７いずれか１項記載のサンプリング装置。
9. 前記ストッパー手段が、リップ、ピン、突出部または突起である、請求項８記載のサンプリング装置。
10. 前記分離区画が、少なくとも蓄電池、センサおよびマイクロプロセッサを含む、請求項１から９いずれか１項記載のサンプリング装置。
11. 前記センサがｐＨセンサおよび／または温度センサである、請求項１０記載のサンプリング装置。
12. 前記分離区画が圧力スイッチをさらに含む、請求項１０または１１記載のサンプリング装置。
13. 前記圧力スイッチが、前記分離区画が前記サンプリング装置の前記筐体から排出されるタイミングを記録するように適合されている、請求項１２記載のサンプリング装置。
14. 前記装置が再利用可能である、請求項１から１３いずれか１項記載のサンプリング装置。
15. 前記装置が、動物の胃腸管からの内部物質をサンプリングするためのものである、請求項１から１４いずれか１項記載のサンプリング装置。
16. 前記保持手段が、前記筐体と前記分離区画との間に連動機構をさらに備える、請求項１から１５いずれか1項記載のサンプリング装置。
17. 前記連動機構が、回転、半径方向、もしくは直線運動または手段によって、締結および／または解放される、請求項１６記載のサンプリング装置。
18. 回転式の前記連動機構がバヨネット式マウントである、請求項１７記載のサンプリング装置。
19. 半径方向の前記連動機構がゴム製Ｏリングワッシャーである、請求項１７記載のサンプリング装置。
20. 直線運動する前記連動機構が、前記分離区画を適所に押すピンである、請求項１７記載のサンプリング装置。
21. 前記連動機構が、電磁または圧電手段、形状記憶合金、筋肉ワイヤまたは犠牲ヒューズから選択されたトリガー手段によって作動される、請求項１６から２０いずれか１項記載のサンプリング装置。
22. 前記連動機構が、解放パラメータに反応して解放される、請求項２１記載のサンプリング装置。
23. 前記連動機構および／または前記トリガー手段が、自動的に作動される、予めプログラミングされる、および／または遠隔作動される、請求項２１または２２記載のサンプリング装置。
24. 前記解放パラメータが、ｐＨの変化、温度の変化、水分の変化、溶質濃度の変化、酵素濃度の変化または光の変化である、および／または所定の時間で、および／または所定のｐＨで、および／または所定の温度で、および／または所定の水分レベルで、および／または所定の溶質濃度で、および／または所定の酵素活性または濃度で作動される、請求項２２または２３記載のサンプリング装置。
25. 前記連動機構が、前記トリガー手段によって作動されるバヨネット式マウントである、請求項２１から２４いずれか１項記載のサンプリング装置。
26. 前記連動機構が、前記トリガー手段によって作動されるゴム製Ｏリングワッシャーである、請求項２１から２４いずれか１項記載のサンプリング装置。
27. 動物の胃腸管のサンプルを得る方法において、請求項１から２６いずれか１項記載のサンプリング装置を前記動物に経口投与する工程、および前記装置を回収する工程を有してなる方法。
28. 前記動物が、ヒト、コンパニオンアニマル、家畜または生産動物である、請求項２７記載の方法。

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