試験管（テストチューブ）とは：定義・素材・用途・種類を徹底解説

試験管の定義から素材・用途・種類まで図解で徹底解説。耐熱ガラスの特徴や選び方、実験・採血での使い分けや保管法までわかりやすく紹介。

試験管は実験用ガラス器具の一種で、細長いガラスやプラスチック製の管状容器です。上部が開いており、通常は上部に丸い唇がついていて内容物の注ぎ取りや栓の装着を容易にします。下部は丸みを帯びた「U字」型または平底になっており、保持や加熱に適する形状になっています。

定義と特徴

試験管は少量の液体や固体を反応・加熱・観察・保存するための実験器具です。外形は細長く、開口部から内容物を出し入れします。一般に熱伝導や耐熱性が求められるため、耐熱ガラスが多く用いられますが、使い捨てのプラスチック製試験管（ポリプロピレンなど）も広く使われます。

素材・材質

主な素材は以下の通りです。

• ホウケイ酸ガラス（ボロシリケートガラス）：熱衝撃に強く、加熱や冷却を伴う実験に適する。パイレックスやキマックスなどのブランド名で知られることが多い。
• ソーダライムガラス：コストは低いが耐熱性や化学抵抗性は劣るため、用途が限られる。
• プラスチック（ポリプロピレン、ポリスチレンなど）：使い捨てで割れにくく、生物試料や簡易分析で多用される。ただし高温には弱い。

サイズ・形状

大きさは用途によりさまざまで、一般的には長さが約5〜15cm、内径が数mm〜数cm程度のものが多いです。形状も複数あり、代表的なものは：

• 丸底試験管：下部が丸く、加熱時の対流がよい。
• 平底試験管（または培養管）：置いたときに自立しやすく保存や培養に向く。
• 遠心管タイプ（円錐底のものを含む）：遠心分離に特化した形状。
• 目盛付き（セロロジカル）試験管：容量の概略を測れる。

用途

試験管は研究・教育・臨床現場で幅広く使われます。典型的な用途は：

• 少量サンプルの混合・反応・加熱：試料を加熱して化学反応や酵素反応の観察を行う。
• 観察・比較実験：透明な管は色や沈殿の観察に適する。
• 短期保存・運搬：小分けした溶液や試料の一時保存。
• 細胞培養や微生物培養（専用の培養管）
• 血液採取・保存（バキュテイナーなどの採血管）：臨床検査で用いられる専用の試験管。

また、加熱実験での取り扱いを想定して設計されており、炎に当てやすい形状になっています。

種類（代表例）

• 使い捨てプラスチック試験管（廉価で破損リスクが低い）
• ホウケイ酸ガラス製の再利用可能な試験管（加熱や溶媒耐性が高い）
• 目盛り付きセロロジカル試験管（容量管理用）
• 遠心分離用円錐底チューブ（一般に「遠心管」と呼ばれる）
• クライオバイアル（低温保存用）
• 真空・抗凝固剤入りの採血管（バキュテイナーなど）

取扱いと安全上の注意

• 加熱時の注意：試験管を直接閉鎖して加熱すると圧力が上がり破裂する危険があるため、加熱中は開放するか斜めにして内容物の飛散を防ぐ。ガラスが熱いときはピンセットや試験管ホルダーを使用する。
• 化学物質の互換性：酸・塩基・有機溶媒など、使用する薬品と材質の相性を確認する。プラスチック製は有機溶媒に溶解することがある。
• 破損対策：割れたガラスは鋭利な破片を生むため、適切な回収容器に捨てる。保護具（ゴーグル、手袋）を着用する。
• ラベルと管理：ラベルは溶媒や滅菌条件に耐える方法（耐溶媒マーカーやラベルテープ）で行う。複数の試験管を扱う場合はラックに立てて安定させる。

滅菌・清掃・廃棄

再利用するガラス製試験管はオートクレーブ（高圧蒸気滅菌）や乾熱で滅菌することが一般的です。化学的滅菌（エタノールや漂白剤）を行う場合は残留物と相互作用に注意してください。感染性廃棄物や有害化学物質が含まれる場合は、各施設の廃棄プロトコルに従って処理します。

選び方のポイント

• 使用目的（加熱・遠心・保存・摂取など）に合った材質と形状を選ぶ。
• 必要な耐熱性や化学耐性を確認する（ボロシリケートガラスが高温・耐薬品性に優れる）。
• 滅菌の要否、使い捨てか再利用かを検討する。
• 直径が狭いものは少量実験に、太いものは混合や観察がしやすいなど、扱いやすさにも留意する。

まとめ：試験管は少量サンプルの操作に便利で、多様な材質・形状・用途があります。用途に応じた材質選定・適切な加熱方法・安全対策を守ることが、実験の成功と安全確保につながります。なお、複数の小さな化学物質や生物学的試料を取り扱ったり、保管したりする場合には、ビーカーよりも試験管が好まれることが多い点も覚えておいてください。

質問と回答

Q:試験管とは何ですか?

Q: 試験管の大きさの範囲は?

Q: 試験管はなぜ耐熱ガラス製なのですか?

Q: 試験管がビーカーより好まれるのは、どのような場合ですか?

Q: バキュテイナーとは何ですか?

Q: バキュテイナーの特徴は何ですか?

Q: 試験管とバキュテイナーは同じものですか?

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