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技術 細胞破壊装置

出願人 北裏富麿
発明者 北裏富麿
出願日 2003年12月4日 (15年11ヶ月経過) 出願番号 2003-405876
公開日 2005年6月23日 (14年5ヶ月経過) 公開番号 2005-160428
状態 未査定
技術分野 微生物・酵素関連装置
主要キーワード 流動部材 最高重量 ちらばり ロック機構体 振動緩和 機械的構造体 弾性脚体 クッションバネ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2005年6月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

各種部材のDNAを検知するために部分を細胞破壊される状態に微粉化する装置であって、作動中振動騒音が少なく、部材の事前処理を必要とせず、装置構造コンパクトにまとめられ、比較的安価に実施できる細胞破壊装置を提供する。

解決手段

土台6上にスプリング16を介して支持されるベース板7上のクランク機構部8の運動により、受け台9上の密閉容器100がスライドブロック体12によりロックされた状態で振動し、これにより密閉容器100内の部材100aが硬材100bと共に撹拌されて微粉化される。この場合、クランク機構部8内に設けられているリング溝2内の硬質部材3等がバランス力を発揮し、装置全体の振動を緩和させる。

概要

背景

部材のDNAを検知する1つの手段として従来より細胞破壊装置(又は方法)が採用されている。この装置構造としては各種のものがあり、例えば、可聴周波領域(約20kHz以下)より高い振動数音波を用いて部材の細胞破壊を行うものがある。このものはマイクのチップを必要とし、かつ発生熱を低減するための冷却手段が必要となる。従って、装置構造としては複雑で高価のものとなる。一方、細胞破壊装置の公知技術としては、例えば、「特許文献1」,「特許文献2」、「特許文献3」等が挙げられる。
特開平10−328316(請求項)
特開平7−285875(請求項)
特開2002−301463(請求項)

概要

各種部材のDNAを検知するために部分を細胞破壊される状態に微粉化する装置であって、作動中振動騒音が少なく、部材の事前処理を必要とせず、装置構造がコンパクトにまとめられ、比較的安価に実施できる細胞破壊装置を提供する。土台6上にスプリング16を介して支持されるベース板7上のクランク機構部8の運動により、受け台9上の密閉容器100がスライドブロック体12によりロックされた状態で振動し、これにより密閉容器100内の部材100aが硬材100bと共に撹拌されて微粉化される。この場合、クランク機構部8内に設けられているリング溝2内の硬質部材3等がバランス力を発揮し、装置全体の振動を緩和させる。

目的

本発明は、以上の事情に鑑みて発明されたものであり、任意の部材の細胞破壊が可能であり、装置構造もコンパクトで比較的安価に製作し得る機械的構造体からなり、使用中の騒音も装置の移動も少なく、使用性のよい細胞破壊装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

硬材を内蔵した密閉容器内に部材を収納し、これに振動を与えて細胞破壊し、DNA検知可能な粉体にする細胞破壊装置であって、該装置は、土台と、該土台に弾性部材を介して支持されるベース板と、該ベース板上に載置されて偏心回転をするクランク機構部と、該クランク機構部の偏心部に一端側を枢支され他端に前記部材を搭載する受け台と、該受け台上に立設されるガイド軸及びねじ軸と、これ等の軸に摺動可能に保持され前記部材の上面に押圧されるスライドブロック体と、該ブロック体所定位置にセットするロック機構部とを設けるものからなり、前記クランク機構部には、その回転軸と同心位置にリング溝が形成され、該リンク溝内には複数個硬質部材流動部材封止されることを特徴とする細胞破壊装置。

請求項2

複数個の前記硬質部材は、本装置に搭載される最大重量物の重さに対応する総重量を有するものからなることを特徴とする請求項1に記載の細胞破壊装置。

技術分野

0001

本発明は、DNAを検知する必要のある部材を検知可能な微粉体破壊形成する装置に係り、特に、部材に特別の前処理を必要とせず、簡便,確実に微粉化できると共に、装置全体がセット位置から移動することなく、かつ比較的低騒音で作動され、全体構造コンパクトにまとめられる簡便構造の細胞破壊装置に関する。

背景技術

0002

部材のDNAを検知する1つの手段として従来より細胞破壊装置(又は方法)が採用されている。この装置構造としては各種のものがあり、例えば、可聴周波領域(約20kHz以下)より高い振動数音波を用いて部材の細胞破壊を行うものがある。このものはマイクのチップを必要とし、かつ発生熱を低減するための冷却手段が必要となる。従って、装置構造としては複雑で高価のものとなる。一方、細胞破壊装置の公知技術としては、例えば、「特許文献1」,「特許文献2」、「特許文献3」等が挙げられる。
特開平10−328316(請求項)
特開平7−285875(請求項)
特開2002−301463(請求項)

発明が解決しようとする課題

0003

特開平10−328316号公報の「細胞破壊方法および装置」は、細胞集合体内標的細胞を選択的に破壊するもので、標的細胞に酸化チタン粒子のような半導体粒子懸濁液を注入し、放射線照射して細胞破壊を行うものである。このものは前記のように細胞破壊される部材が限定されると共に、装置構造が複雑,高価のものとなり、放射線やこの漏洩防止手段等が必要となり、任意の場所で手軽に使用できるものではない。
また、「特許文献2」の特開平7−285875号公報の「ノミアレルゲンの製造方法および該方法により製造されるノミアレルゲン」は、ノミ虫体を細胞破壊するもので、生理食塩水中にノミ虫体を入れて、まず、ティッシュホモジナイザー磨砕し、その後超音波を発信する構造の細胞破壊装置を用いてノミ虫体を細胞レベルまで破砕するものであり、更に、その後の処理として高速遠心装置が必要となる。従って、高価で複雑の構造のものからなり、かつ部材も限定される。
また、「特許文献3」の特開2002−301463号公報の「生ゴミ粉砕汚水処理方法及びその方法による汚水処理システム」は、生ゴミを微粉化するために細胞破壊装置を利用するものであり、その詳細構造は不明(開示されていない)であるが、システム工程内に配置されるもので単一な構造体から形成されているものではない。

0004

本発明は、以上の事情に鑑みて発明されたものであり、任意の部材の細胞破壊が可能であり、装置構造もコンパクトで比較的安価に製作し得る機械的構造体からなり、使用中の騒音も装置の移動も少なく、使用性のよい細胞破壊装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

本発明は、以上の目的を達成するために請求項1の発明は、硬材を内蔵した密閉容器内に部材を収納し、これに振動を与えて細胞破壊しDNA検知可能な粉体にする細胞破壊装置であって、該装置は、土台と、該土台に弾性部材を介して支持されるベース板と、該ベース板上に載置されて偏心回転をするクランク機構部と、該クランク機構部の偏心部に一端側を枢支され他端に前記部材を搭載する受け台と、該受け台上に立設されるガイド軸及びねじ軸と、これ等の軸に摺動可能に保持され前記部材の上面に押圧されるスライドブロック体と、該ブロック体所定位置にセットするロック機構部とを設けるものからなり、前記クランク機構部には、その回転軸と同心位置にリング溝が形成され、該リンク溝内には複数個硬質部材流動部材封止されることを特徴とする。

0006

また、請求項2の発明は、複数個の前記硬質部材は、本装置に搭載される最大重量物の重さに対応する総重量を有するものからなることを特徴とする。

発明の効果

0007

請求項1の細胞破壊装置によれば、DNA検知を必要とする部材は、密閉容器に収納された状態でクランク機構部の偏心運動により振動すると共に密封容器内の硬材に叩かれて微粉化し、細胞破壊される状態となる。また、一般に部材を収納した密閉容器は振動により装置全体が大きく振動し、装置全体を移動しようとするが、土台とベース台等の間に架設される弾性部材とクランク機構部内に設けられているリング溝内の硬材等の存在とにより、偏心運動に伴うアンバランス力バランスされ、装置全体の振動が緩和されると共に装置全体の移動が防止される。また、装置構造として各構成部材積み上げ状態でまとめたものからなり、全体としてコンパクトにまとめられる。

0008

また、請求項2の細胞破壊装置によれば、リング溝内に封止される硬材の重量は、この装置に適用される部材の中の最も高重量のものに対応して決めるため、最高重量のものの振動時における振動緩和ができるのは勿論、これより軽重量のものに対しては、硬質部材のリング溝内への自然の位置移動発生により釣り合いが生じ、軽重量の部材に対しても装置の全体振動が緩和される。

発明を実施するための最良の形態

0009

以下、本発明の細胞破壊装置の実施の形態を図面等を参照して詳述する。本発明の細胞破壊装置の概要構造としては、被検体である部材を密閉容器に入れ、弾性部材を介して土台に支持されているクランク機構部により前記密閉容器に振動を与えるものからなる。なお、部材は密閉容器に収納される前に、何等の前処理も必要としない。クランク機構部による偏心運動により装置全体として大きく振動し、場合により装置全体の移動が発生し易くなるが、弾性部材による振動の吸収とクランク機構部内に設けられているリング溝内の硬質部材と流動部材との存在によりアンバランス力が低減され装置の全体振動が大きく緩和される。

0010

図1乃至図7は本発明の細胞破壊装置の1つの実施の形態を示す構造図である。
細胞破壊装置1は大別して床面14上に弾性脚体15を介して搭載される土台6と、土台6に弾性部材、例えば、スプリング16を介して支持されるベース板7と、ベース板7上に載置されるクランク機構部8と、このクランク機構部8の偏心部(後に詳細に説明する)に一端側(下端側)を枢支されると共に上面で密閉容器100を保持する受け台9と受け台9上にり立設するガイド軸10及びねじ軸11と、これ等の軸10,11に摺動可能に保持され密閉容器100の上面に押圧されるスライドブロック体12と、スライドブロック体12を所定位置に固定するロック機構部13等とからなる。また、以上の構成部材はこれ等を被包するカバー17内に収納される。勿論、これ等の構成要素を作動するための電源部や制御機構部が設けられているが、これ等の表示や説明は省略する。

0011

以上において、細胞破壊装置1の概要構造を説明したが、以下に細胞破壊装置1の詳細構造を説明する。土台6を床面14上に支持する弾性脚体15は本実施の形態では4本のものからなり、四角状の土台6の四隅に配置される。なお、この弾性脚体の床面14と当接する部位は末広がり硬質ゴム体からなり、土台6を床面14上に弾性支持し得るようにしている。また、土台6の四隅にはポール18が立設し、ポール18の上面にスプリング16の一端側が連結され、スプリング16の他端側はベース板7に連結される。なお、ベース板7は平板状の硬質部材からなる。

0012

次に、クランク機構部8の構造を図1乃至図4により説明する。クランク機構部8はクランク軸体8bとこれを駆動するモータ体8aとからなる。なお、モータ体8aはモータ19とプーリ20とからなる。

0013

クランク軸体8bは、図3によく示すように、ベース板7上に載置され、相対向して配置される一対の支持台21,21と、これに回転軸22を枢支されるアーム部23,23と、アーム部23,23間に偏心して架設されるピン軸24と、ピン軸24に一端側を枢支されるブロック体25とこのブロック体25の上面に固定される受け台9とからなる。なお受け台9は密閉容器100を搭載し得る面積平皿状のものからなる。また、回転軸22の端部にはプーリ26が固定され、このプーリ26とモータ体8aのプーリ20との間にはベルト27が架設される。

0014

図3及び図4に示すように、アーム部23,23には回転軸22と同心のリング溝2が凹設され、リング溝2内にはベアリング鋼球のような硬質部材3と流動部材4が収納される。なお、硬質部材3は複数個の小型のものからなり流動部材4内に浮上し、リング溝2内を自由に移動し得るものからなる。また、硬質部材3や流動部材4がリング溝2から飛び出さないようにリング溝2はアーム部23に固定される蓋5により封止される。また、ブロック体25はスラスト板28,28によりアーム部23,23にスラスト支持される。

0015

以上の構造により、モータ19を駆動するとプーリ20とベルト27を介してプーリ26が回転し、回転軸22を中心としてアーム部23が回転する。これにより、ピン軸24が偏心運動し、これに伴ってブロック体25及び受け台9が上下運動し、受け台9上に搭載されている密閉部材100が上下に振動し、その内部に収納されている部材100aや硬材100bに振動を与える。これにより部材100aが硬材100bに叩かれると共に互いにぶつかり合って微細化され、微粉化し、DNA検知可能な状態に細胞破壊される。

0016

図1及び図2に示すように、受け台9上には上方に向かって伸延するガイド軸10とねじ軸11とが互いに一対となって受け台上に相対する位置に2組立設される。このガイド軸10及びねじ軸11の上端部にはアーム状支持部材29の一端側が連結し、これ等を保持する。また、支持部材29の他端側はベース板7上に立設している支持柱30にピン支持される。

0017

次に、スライドブロック体12の構造を図1図2図5図6により説明する。スライドブロック体12は上ブロック12aと中ブロック12bと下ブロック12cとからなり、上ブロック12aと中ブロック12bとはスプリング31により連結される。また、下ブロック12cは密閉容器100の上面に当接する平板皿状のようなものからなり、クッションバネ等を介して中ブロック12bの下面側に支持されている。なお、これ等のブロックはすべて前記したようにガイド軸10及びねじ軸11に摺動可能に支持される。

0018

次に、ロック機構部13を主に図5及び図6により説明する。ロック機構部13はスライドブロック体12を所定位置まで移動する移動機構体13bとロック機構体13aとからなる。ロック機構体13aは上ブロック12aに枢支されるカム32及びこれに連結されるロックハンドル33と、中ブロック12bに支持されてカム32と係合するカムローラ34等とからなる。ロックハンドル33を回動することによりカム32がカムローラ34を押圧し、これにより中ブロック12b及び下ブロック12cを下方側に押圧し、密閉容器100のロックが行われる。一方、移動機構体13bは図6に示すように上ブロック12aに基端側を枢支されるレバー35とレバー35の先端に固定される把持部36等とからなり、ねじ軸11が貫通する孔37を貫通形成するものからなる。図7(a),(b)は移動機構体13bの作用を示すものである。レバー35をその基端部を中心として下方に回動させると孔37の周縁がねじ軸11のねじ山38に係着する。これにより、レバー35がねじ軸11に係止され、スライドブロック体12はその位置に固持される。一方、図7(b)に示すように、レバー35をほぼ水平の位置に回動すると、孔37とねじ軸11のねじ山38との係止が解放されレバー35は自由状態になる。これによりスライドブロック体12はガイド軸10やねじ軸11に沿って上下に円滑に摺動することができる。

0019

次に、本発明の細胞破壊装置1による作用を主に図8に説明する。クランク機構部8の作動によりこのピン軸24に枢支されているブロック体25及び受け台9が上下動する。これにより密閉容器100内の部材100aと硬材100bが複雑にからみ合って動き、その結果として部材100aが粉砕されて微粉化される。この場合、受け台9上には密閉容器100のような重量物が載置されて前記の運動が行われるため、土台6上の装置要素は大きく振動する。しかしながら、前記装置要素は土台6にスプリング16により弾性支持されると共に図8(a)に示すようにリング溝2内の硬質部材3が、前記装置要素の振動を緩和する位置に集合し、バランス力を作用する。これにより、前記装置要素の振動が緩和される。このため、細胞破壊装置1の振動に伴う騒音が低減し、かつバランス作用が働くために装置全体の移動は殆ど発生しない。以上により、静粛の状態で部材100aの微粉化が効率的に行われる。
また、図8(b)は図8(a)の場合に比較して軽量の密閉容器100及び部材100aを用いた場合を示す。この場合、リング溝2内に収納されている硬質部材3等はそのままであるが、前記の場合と異なる位置に自動的にちらばり移動して、それ等の状態に見合ったバランス力を与えるように作用する。これにより密閉容器100や部材100aの重量が変化しても細胞破壊装置1は静粛な運動を行うことができる。

0020

図9は本発明の別の実施の形態を示すものである。前記の「実施例1」の場合は、リング溝2はアーム部23の側面に形成されていたが、本実施例2ではプーリ26の側面に凹設したものからなる。勿論、このリング溝2内には硬質部材3や流動部材4が収納され蓋5により封止されていることは同様である。以上により、前記実施例1とほぼ同様の効果を上げることができる。

0021

本発明の細胞破壊装置は部材を微粉化してDNA検知可能な状態にえするための装置であるが、それに限定するものではなく、任意の部材を微粉化するための装置として利用することもできる。これにより、広範囲産業に利用される。但し、部材としては極めて多種類のものがあり、これに見合った装置構造にすることが必要になる。従って、装置構造に若干の変更を加えることによりすべての部材の細胞破壊装置として利用することができる。

図面の簡単な説明

0022

本発明の細胞破壊装置の全体構造を説明するための側面図。
図1の正面図。
図1図2における主にクランク機構部の詳細構造を示す軸断面図。
本発明のクランク機構部のアーム部内に設けられるバランス機構を示す模式的断面図。
本発明におけるロック機構部のロック機構体の概要構造を示す模式的断面図。
本発明におけるロック機構部移動機構体の概要構造を示す模式的断面図。
図6の移動機構体の係止作用を説明するための拡大部分断面図。
本発明の細胞破壊装置のクランク機構部におけるバランス機構の作用を説明するための模式的断面図。
本発明の細胞破壊装置の他の実施例を示す部分断面図。

符号の説明

0023

1細胞破壊装置
2リング溝
3硬質部材
4流動部材
5 蓋
6土台
7ベース板
8クランク機構部
8aモータ体
8bクランク軸体
9受け台
10ガイド軸
11 ねじ軸
12スライドブロック体
12a 上ブロック
12b 中ブロック
12c 下ブロック
13ロック機構部
13aロック機構体
13b移動機構体
14 床面
15弾性脚体
16スプリング
17カバー
18ポール
19モータ
20プーリ
21支持台
22回転軸
23アーム部
24ピン軸
25ブロック体
26 プーリ
27ベルト
28スラスト板
29支持部材
30支持柱
31 スプリング
32カム
33ロックハンドル
34カムローラ
35レバー
36把持部
37 孔
38ねじ山
100密閉容器
100a 部材
100b 硬材

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