JP2012125195A - 検体採取具 - Google Patents

Abstract

【課題】 布などを検体採取部に用いた検体採取具において、検体を充分量で安定して採取でき、しかも検体採取部の軸への接着が良好な検体採取具を提供すること。
【解決手段】 上記課題は、軸の一端に、熱可塑性樹脂層を介して布製あるいは発泡ポリウレタン製の検体採取部が取着されている、ウイルスまたは細菌検体採取具によって解決される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、インフルエンザウイルスや細菌等を調べるための検体を採取する器具に関するものである。

従来より、インフルエンザウイルスなどの感染や食品中の細菌を調べる際には、綿棒を用いて検体を採取することが行われてきた（特許文献１）。

この綿棒は、例えば図７に示すように、軸９の一端に綿やレーヨン等の親水性短繊維の糸をかたく巻付けたもの１０が使用されているが、これらは親水性故に吸水率が高く、回収した検体の放出量が少ないという問題がある。そこで、最近では、ポリエステルのような疎水性短繊維を用いたものも使用されるようになってきている。ところが、綿棒の製造においては、繊維を糸状にするスライバー加工やこの糸を軸に巻付ける捲着加工が行われるが、ポリエステルはこれらの加工性が悪く、その対策として、ポリエステルからなる綿状繊維を加熱処理して巻縮状態を固定させる方法も開発されている（特許文献２）。

また、検体の採取量を増加させるために、綿部をフロック化したものも知られている（特許文献３）。

接着剤を用いない方法としては、予め形成した綿球部を軸に挿入し、その際、綿球部の末端に熱収縮チューブを挿入して、加熱による収縮で綿球部を固定する方法も知られている（特許文献４）。

特表２００２−５０８１９３号公報 特開２００８−２７５５７６号公報 特表２００７−５２３６６３号公報 特開２０００−３０４９７５号公報

従来の検体採取具は、いずれも検体の採取量が少ないあるいは不安定であるという問題がある。

すなわち、従来の綿やレーヨンの糸をかたく巻付けたものは元々採液量が少ない上、使用時の放出量も少なかった。綿やレーヨンに代えてポリエステルを用いたものも検体採液量が少なかった。さらに、製造段階で綿球の成型のために使用される酢酸ビニルなどの成型糊が悪影響を及ぼす問題もあった。フロック化したものは空隙を確保できるが採液時の押圧や周辺部位との接触で空隙が減少し、採液量が少なくなったりバラツキが大きいという問題があった。インフルエンザウイルスなどを検査する際、これをそのまま再分散液に入れてこれを分析することが一般に行われているので採液量が大きく変化すると、陰性陽性の判定に誤まりを生じることになる。さらに、フロック化のために用いた接着剤が検体の化学分析の際に悪影響を及ぼしたり、有機溶剤で溶け出したりする問題があった。熱収縮チューブで固定した検体採取具は水分を含む検体に用いると外れやすいという問題点があった。

本発明者はこれらの問題点に取り組み、通常綿球と呼ばれ検体採取部に疎水性素材、特に親水性と疎水性の中間の材料の布を用いる方法を開発して特許出願した。その布の軸への固定は、接着剤を用いる方法、熱で溶着させる方法、紐で縛る方法で行った。

しかしながら、本発明者がさらに検討したところ、接着剤を用いる方法は、接着剤が布内に進入して空隙を塞ぐため検体の採取量が少なくなり、熱で溶着させたり紐で縛る方法は接着力が弱くて外れやすいという問題点があることがわかった。

本発明者の目的は、布等を検体採取部に用いた検体採取具において、検体を充分量で安定して採取でき、しかも検体採取部の軸への接着が良好な検体採取具を提供することにある。

本発明者は、上記課題を鋭意検討の結果、布と軸の間に熱可塑性樹脂層を設け、これを加熱溶融して布を圧着する方法を案出した。この方法によれば、布の裏面に熱可塑性樹脂が食い込んでアンカー機能によって布を固定し、その結果、布の空隙をほとんど減らさず布をしっかり軸に固定でき、検体を充分量で安定して採取できることを見出した。

そして、この熱可塑性樹脂層は、検体採取部に発泡ポリウレタンを用いてもやはり良好に固定でき、検体を充分量で安定して採取できることを見出した。

本発明は、これらの知見に基いてなされたものであり、軸の一端に、熱可塑性樹脂層を介して布製あるいは発泡ポリウレタン製の検体採取部が取着されている、ウイルスまたは細菌検体採取具を提供するものである。

本発明の検体採取具は、検体採取部をしっかり固定でき、ウイルスや細菌検体を充分量で安定して採取できる。

本発明の検体採取具の一例の平面図である。 それを模式的に示した断面図である。 その検体採取部の固着を模式的に示した説明図である。 検体採取部の一例を示す拡大図である。 検体採取部の別の一例を示す拡大図である。 検体採取部のさらに別の一例を示す拡大図である。 従来の検体採取具の一例の平面図である。

本発明の検体採取具の一例を図１に示す。この検体採取具は、検体採取部１と軸２と柄３からなっている。その断面を模式的に図２に示す。同図に示すように、軸２の先端の検体採取部１に対応する部分に熱可塑性樹脂層４が被着されている。

軸の一端に取着けられる布は、糸から形成されるものである。糸を形成する繊維は、親水性が大きいと採取した検体の放出量が減少し、一方、疎水性が大きいと検体の採取量が減るので、その中間のものが好ましい。好ましい材質の例としてはポリエステル、ポリアミド、アクリル等があり、これらを単独あるいは混紡で使用することができる。フィラメントの太さは特に限定されないが、例えば０．０５〜２０μｍ程度でよい。フィラメント間の空隙を増やすためには、細いフィラメントの方が好ましい。フィラメントの形状は、一般に断面が円形であり、これを使用することができる。しかしながら、フィラメント間の空隙を増やす点では、菱形、５葉フィラメントのような異型フィラメントを用いたり、布にした後、熱や薬剤を用いてフィラメントの巻縮を行うことも有効である。前述のようにフィラメントは親水性と疎水性の中間のものが好ましく、ポリエステルは疎水性であるので、グロー放電処理のような物理的処理や、フィラメントの表面を界面活性剤や親水性樹脂で覆ったり、レーヨン等の親水性繊維と混紡するなどの処理を施こすことが好ましい。

検体を繊維空隙に取り込み易くするために、油分は取り除いたほうが望ましい。例えば、繊維業界で一般に実施されている精練と同様の洗剤で洗浄後、更に純水等で洗浄してこの洗剤を除去する方法がある。検体によっては、付着するイオンを超純水で洗浄除去する手段もとりうる。

布は、平織等の織物、ニット等の編物あるいは不織布のいずれであってもよい。織物や編物が疎水性繊維と親水性繊維を組み合わせたものである場合、混紡糸を用いる外、疎水性繊維の糸と親水性繊維の糸を用いて形成したものでもよい。布を筒状にする方法は、チューブ状に編むなど種々の方法が知られており、本発明ではそれらの方法で筒状にしたものを用いることができる。例えば、特開２０００−３０４９７５号公報、特開２０１０−４１０号公報に開示されている袋状にしたものも用いうる。また、方形、短冊形等の布を軸に巻き付けて筒状にしたものでも良い。

本発明の検体採取具の検体採取部には、発泡ポリウレタンのような吸水機能のある樹脂をたんぽ状に成型したものも好適に用いることができる。

図１の検体採取部１のいくつかの例を図４〜６に示す。図４の検体採取部１は袋状の例を、図５は筒状の例を、そして、図６はたんぽ状の例をそれぞれ示している。

検体採取具は、外径が０．５〜３０ｍｍΦ程度、通常１．０〜２０ｍｍΦ程度、長さが５〜５０ｍｍ程度、通常１０〜３５ｍｍ程度、厚みが０．１２〜１３ｍｍ程度、通常０．１５〜６ｍｍ程度が適当である。咽頭部から検体を採取する場合は外径が０．９〜２ｍｍ程度が好ましい。

検体採取部の空隙率は、検体採取部の軸の表面と検体採取部の外面との間の容積に含まれる空隙の割合である。軸の直径をＡ、検体採取部の外径をＢ、検体採取部の長さをＣとすると、［（Ｂ^２−Ａ^２）×π／４］×Ｃが容積であり、そこに含まれる空隙の割合である。これは、例えば、
１）予め布チューブを２０ｍｍに切断
２）重量を測定
この重量値と比重から無空隙の体積を計算
３）軸 直径 Ａから断面面積測定
４）布を挿入したときの直径を測定
Ｂ値、Ａ値より布の断面積を計算
５）Ｃ値と布の断面積より体積（空隙＋布）を計算
によって求めることができる。本発明では、この空隙率が４５％以上、好ましくは５０〜８７％程度、特に５５〜８０％程度が適当である。

検体採取部を先端に取り着ける軸は、一般に綿棒等に使用されている紙、木、金属、プラスチック等を広く用いることができる。しかし、形成加工、滅菌、検体採取部の取着等の点でプラスチックが好ましい。具体例としては、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート等を挙げることができる。

軸にプラスチック等の熱融解性のものを用いる場合、軸の融点は、熱可塑性樹脂層の熱可塑性樹脂の融点より高いものを用い、好ましくは３０℃以上、より好ましくは５５℃以上高いものがよい。特に、軸は、検体採取部の接着のため熱可塑性樹脂層を加熱融解する際に、その熱による軸の変形を生じないものがよい。

軸は、熱可塑性樹脂層が密着するので、熱可塑性樹脂が特に接着性を有していなくても検体採取部を固着し、通常の使用で脱落することはない。しかしながら、固着性をさらに高めるために、表面に凹凸を設けたり、一部の太さを変えることも可能である。

軸の基端側には、持ちやすくするために柄を設けることもできる。柄の材質は軸と同様でよい。軸と柄は材質が異っていてもよいが製造上同一であることが好ましい。形状は、通常丸棒状であるが曲った形でもよい。

軸の直径は０．４〜４．０ｍｍ程度、通常０．７〜２．５ｍｍ程度、長さが５〜５０ｍｍ程度でよい。柄の直径は１．５〜２．８ｍｍ程度、長さが３０〜１５０ｍｍ程度でよい。柄を設ける場合、軸と柄を合わせた全長は５０〜１８０ｍｍ程度が適当である。

熱可塑性樹脂層は、アンカー作用により検体採取部を固着するものであり、融点が軸と検体採取部のいずれより低く、好ましくはいずれよりも２０℃以上低いものであって検体およびその分析に実質的に影響を与えないものであればよい。熱可塑性樹脂層の熱可塑性樹脂は、化学的に検体採取部に接着性を有しないものと有するものがあるがそのいずれでもよい。前者の例としてはポリエチレン、Ｌ−ＬＤＰＥ、エチレン−α−オレフィン共重合体等があり、後者の例としては接着性ポリオレフィン樹脂、低分子ポリエステル等がある。

熱可塑性樹脂層は、検体採取部を固着できる範囲でなるべく薄いことが望ましく、厚みが０．０５〜１０ｍｍ程度、好ましくは０．１〜５ｍｍ程度がよい。この厚みは、熱可塑性樹脂層の外側が検体採取部の内側に接触する厚みでも、離融していてもよいが、軸部を検体採取部に挿入する際にその力で検体採取部が変形して元に戻らないような厚みは検体採取量がばらつく原因となるので好ましくない。熱可塑性樹脂層を設ける部位は検体採取部の全長であってもよいが固着しようとする部位のみであってもよい。

この熱可塑性樹脂層の形成にあたっては、軸との間に空隙を生じないようにし、具体的には、軸に熱可塑性樹脂を塗布する方法、熱可塑性樹脂のフィルムを巻き付ける方法、チューブ状にして軸を挿入する方法などをとりうる。チューブ状にした場合には、加熱溶融して軸に固着させるようにする。

検体採取部の軸への取り付けは、布を熱可塑性樹脂層が形成された軸に巻き付ける方法もあるが通常は、筒状あるいは袋状やたんぽ状に形成した検体採取部の軸孔に熱可塑性樹脂層が形成された軸を挿入する。そして、固着は、検体採取部上から圧着、加熱して熱可塑性樹脂層を溶融させ、検体採取部に可塑性樹脂をしみ込ませた後、冷却させることにより行う。

加熱手段は、ヒーター、超音波、レーザーを利用できる。

固着部位は、検体採取部の軸孔内面全面でもよいが、通常は一部でよく、その場合基端側を固着させることが好ましい。

熱可塑性樹脂層４が表面に形成されている軸２を検体採取部１に挿入して、その基端部付近を加熱し、それによって固着部５を形成する方法を図３に模式的に示す。

本検体採取具は、滅菌しておくことが好ましい。滅菌手段は、エチレンオキサイドガスによる化学滅菌、放射線による滅菌、電子線による滅菌等いずれも利用できる。熱可塑性樹脂層に融点の低い樹脂を用いる場合はオートクレーブによる感熱滅菌は好ましくない。

本発明の検体採取具は、インフルエンザ感染の有無等を検査するために鼻腔や咽喉部等から粘液を採取するのに使用する外、細菌の有無や種類等を検査するために生体、食品、食品材料の液体、ゲル状物質の採取にも使用可能である。

実施例１
検体採取部はポリエステルとナイロンからなる極細繊維の糸で緯密度３１本／ｉｎｃｈ、経密度４８本／ｉｎｃｈ、厚さ０．０６ｍｍで編んだニット状に編んだ材料を用いて、特開２０１０−４１０号公報（［００１４］〜［００１７］）の方法で幅３．３ｍｍで長さ１７ｍｍに折り３．３ｍｍ幅の両端を熱シール、切断し、袋状にしたものを裏がえし用いた。

軸部は直径１．１ｍｍのポリエチレン（融点１２５℃）棒を１５ｃｍに切断して軸を作成した。熱可塑性樹脂部はエチレン／αオレフィン共重合体（日本ポリエチレン株式会社 ＫＳ２４０Ｔ、融点６０℃）を用いて内径１．２ｍｍ、外径１．８ｍｍのチューブを押し出し成型で作成し、１７ｍｍに切断して作成した。
軸部に内径１．２ｍｍの中に熱可塑性樹脂部を装着後、その軸に検体採取部を挿入し、検体採取部の上から超音波で末端部分を約０．８ｍｍ溶着して作成した。
実施例２
軸部の材質をポリカーボネート（融点２５０℃）に変えた以外は実施例１と同じ方法で作成した。
比較例１
実施例１で軸部に熱可塑性樹脂部無しで検体採取部を装着し、超音波で溶着するまで超音波時間を延ばし作成した。
比較例２
実施例２で軸部に熱可塑性樹脂部無しで検体採取部を装着して超音波で溶着するまで超音波時間を延ばし作成した。
比較例３
軸部に熱可塑性樹脂部無しで瞬間接着剤を末端部に２滴点着して検体採取部を装着して、検体採取部と軸部を固定した。
比較例４
実施例１の軸部にエポキシ系接着剤を末端部に約４ｍｍ塗り（接着可能な長さ）その上に、検体採取部を装着し密着させて１２時間放置して作成した。

以上で得られた検体採取具の評価を行った。
１）水吸着量の評価
水に浸漬し、吸着量測定して、５本の平均値とバラツキを測定した
本発明の方法は吸着量も多く、再現性も良好であることがわかる。

２）回収率の比較
牛アルブミンと生理食塩水で１０％溶液を作成し、軸径２．２５ｍｍを用いて試作した。各検体採取具をこれに５秒間浸漬してから重量を測定した。ついで試験管に生理食塩水２ｍｌを入れてそこに２分間浸漬後、液中のアルブミン量を測定した。測定法はブロムクレゾールグリーン法で定量した。

比較例５には、通常のレーヨン短繊維スライバー加工綿棒 スズラン株式会社Ｎ１００を使用した。
本発明の方法は牛アルブミン溶液（タンパク質溶液）においても吸着量が多く、牛アルブミン（タンパク質）の浸透液への放出効率（回収率）も高い。

採取量アルブミン量（Ａ） 採取量×０．１
回収量（Ｂ） 再溶解液濃度から計算
回収率＝ Ｂ／Ａ×１００

本発明の検体採取具は、鼻腔や咽喉から検査に充分な量の粘液をほぼ一定量で採液でき、また、食品からも細菌検査検体も採取できるのでこれらの検体採取具として広く利用できる。

１・・・布
２・・・軸
３・・・柄
４・・・熱可塑性樹脂層
５・・・固着部
９・・・軸
１０・・綿部

Claims (3)

1. 軸の一端に、熱可塑性樹脂層を介して布製あるいは発泡ポリウレタン製の検体採取部が取着されている、ウイルスまたは細菌検体採取具。
2. 検体が鼻腔内または咽喉内の粘液である請求項１記載の検体採取具。
3. 熱可塑性樹脂層がポリエチレン樹脂またはエチレン−α−オレフィン共重合体樹脂であり、検体採取部がポリエステル繊維、ポリアミド繊維またはこれらの混合繊維で形成されている請求項１または２記載の検体採取具。

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