分析方法および分析用具
【課題】 手軽であり、かつ分析精度を向上させることが可能な分析方法を提供すること。
【解決手段】 特定成分および溶媒成分を含む試料液の分析を行う分析方法であって、上記試料液から上記溶媒成分の少なくとも一部を分離する分離工程と、上記分離工程により分離された上記溶媒成分から一定量を計量する溶媒成分計量工程と、上記試料液から一定量を計量する試料液計量工程と、上記試料液計量工程により計量された一定量の上記試料液と上記溶媒成分計量工程により計量された一定量の上記溶媒成分とを用いて希釈試料液を生成する希釈工程と、上記希釈試料液に含まれる上記特定成分を分析する分析工程と、を有する。
【解決手段】 特定成分および溶媒成分を含む試料液の分析を行う分析方法であって、上記試料液から上記溶媒成分の少なくとも一部を分離する分離工程と、上記分離工程により分離された上記溶媒成分から一定量を計量する溶媒成分計量工程と、上記試料液から一定量を計量する試料液計量工程と、上記試料液計量工程により計量された一定量の上記試料液と上記溶媒成分計量工程により計量された一定量の上記溶媒成分とを用いて希釈試料液を生成する希釈工程と、上記希釈試料液に含まれる上記特定成分を分析する分析工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば血液中の特定成分を分析する分析方法および分析用具に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体の健康状態を把握し、あるいは特定の病気を治療するには、血液中の特定成分を分析することが有効である。上記特定成分としてのたとえば赤血球、白血球を分析するには、血球カウンタを用いた分析方法が行われている。
【０００３】
図２３は、赤血球や白血球を分析する分析方法に用いられる従来の血球カウンタを示している（特許文献１参照）。同図に示された血球カウンタＸは、血球測定部９４および免疫測定部９５を備えている。血球測定部９４は、白血球計数測定セル９４ａおよび赤血球計数測定セル９４ｂを有しており、電気抵抗検出法を用いて血液に含まれる赤血球や白血球などの血球を計数するように構成されている。免疫測定部９５は、Ｃ反応タンパクを測定するように構成されている。血球カウンタＸによって血球計数やＣ反応タンパクを測定するには、まず検体としての血液を、検体容器９１に注入する。白血球を計数するときには、プローブユニット９３のノズル９３ａにより、検体容器９１から所定量の血液が白血球計数測定セル９４ａに注入される。また、希釈液容器９２ａから電磁弁９２ｃおよびノズル９３ａを経て白血球計数測定セル９４ａに所定量の希釈液が注入される。これにより、白血球計数測定セル９４ａ内において血液の希釈が行われる。この希釈された血液を用いて電気抵抗検出法により白血球の計数を行う。これと同様に、赤血球の計数についても、赤血球計数測定セル９４ｂ内において血液の希釈および計数を行う。また、血球カウンタＸによれば、血球計数と合わせて、免疫測定部９５を用いてＣ反応タンパクを測定することが可能である。これらの測定結果は図中のＭＰＵによって処理された後に、図中の表示装置またはプリンタに出力される。測定後の希釈された血液は、廃液容器９２ｂへと送られる。
【０００４】
図２４は、総ヘモグロビン値およびグリコヘモグロビン値の分析方法に用いられる従来の分析用検査要素の一例を示している（特許文献２参照）。同図に示された分析用検査要素Ｙは、血液検体１００を導入するための導入部１０１、分離チャンバ１０２、混合チャンバ１０３、総ヘモグロビン測定部１０８、およびグリコヘモグロビン測定部１０９を備えている。導入部１０１に導入された血液検体１００の一部は、分離チャンバ１０２により赤血球が取り除かれて、血漿とされる。この血漿と、分岐流路１０３を通過してきた血液検体１００の一部とが、混合チャンバ１０４において混合される。これにより、混合チャンバ１０４内には、希釈された血液検体が生成される。この希釈血液検体の一部は、酸化チャンバ１０５を経て総ヘモグロビン測定部１０８へと送られ、総ヘモグロビン値の測定がなされる。一方、上記希釈血液検体の一部は、第１および第２反応チャンバ１０６，１０７を経てグリコヘモグロビン測定部１０９へと送られ、グリコヘモグロビン値の測定がなされる。測定済みの希釈血液検体は、回収チャンバ１１０へと回収される。このように、分析用検査要素Ｙによれば、血液検体を希釈した状態で、総ヘモグロビン値およびグリコヘモグロビン値の計測を行うことができる。
【０００５】
しかしながら、血球カウンタＸおよび分析用検査要素Ｙには、以下のような不具合があった。
【０００６】
まず、血球カウンタＸには、希釈液容器９２ａと、プローブユニット９３および血球測定部９４などの希釈手段と、さらには廃液容器９２ｂとを内蔵しておく必要がある。これらを内蔵すると血球カウンタＸのサイズが大きくなってしまい、持ち運ぶことには適さない。また、ノズル９３ａは、血液の吸引および吐出を複数回繰り返す。このため、使用のたびにノズル９３ａをノズル洗浄器９３ｂにより洗浄する必要がある。この洗浄液には血液が含まれるため、適切に廃棄すべく留意が必要である。
【０００７】
また、白血球を計数するには、血液をたとえば１００倍程度に希釈した検体血液を用い、赤血球を計数するには、血液を１万倍程度に希釈した検体血液を用いる。これらの検体血液の生成には、たとえば生理食塩水が用いられることが多い。このため、白血球や赤血球だけでなく、たとえばＣ反応タンパクの濃度も同様に薄くなってしまう。Ｃ反応タンパクと白血球とを同時に分析すると、より緻密な臨床データが得られる。しかし、Ｃ反応タンパクの濃度が薄いと、分析精度が低下する。この対策として、血球カウンタＸにおいては、全血に所定の試薬を混合させた検体血液を用いて、免疫測定部９５によるＣ反応タンパク測定を行っている。これは、血球測定部９４での計数に用いる希釈血液とは別に、専用の検体血液を生成する必要があり、血球カウンタＸをさらに大型としてしまう。
【０００８】
一方、分析用検査要素Ｙは、血液検体１００を全血の状態から希釈された状態とするだけであり、正確な倍率で希釈することはできない。また、総ヘモグロビン測定部１０８およびグリコヘモグロビン測定部１０９へと送られる希釈血液検体の量は、正確に計量されたものではない。赤血球や白血球などの血球計数を行うには、総ヘモグロビン値およびグリコヘモグロビン値の測定とは異なり、希釈倍率や測定部に送られる希釈血液検体の量が正確に規定されていないと、適切な測定を行うことが不可能である。したがって、分析用検査要素Ｙとは別に、血球計数が可能な分析装置を準備する必要があった。
【０００９】
【特許文献１】特許第３４７５０５６号公報
【特許文献２】特開２００４−２３９９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、手軽であり、かつ分析精度を向上させることが可能な分析方法および分析用具を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１２】
本発明の第１の側面によって提供される分析方法は、特定成分および溶媒成分を含む試料液の分析を行う分析方法であって、上記試料液から上記溶媒成分の少なくとも一部を分離する分離工程と、上記分離工程により分離された上記溶媒成分から一定量を計量する溶媒成分計量工程と、上記試料液から一定量を計量する試料液計量工程と、上記試料液計量工程により計量された一定量の上記試料液と上記溶媒成分計量工程により計量された一定量の上記溶媒成分とを用いて希釈試料液を生成する希釈工程と、上記希釈試料液に含まれる上記特定成分を分析する分析工程と、を有することを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、上記希釈試料液を生成するための専用の希釈液を用意する必要がない。このため、上記分析方法に用いる分析装置の小型化に有利である。また、上記希釈試料液における上記溶媒成分の濃度は、上記試料液における上記溶媒成分の濃度とほとんど同じである。このため、上記希釈試料液を用いて上記溶媒成分を高い精度で分析することが可能である。さらに、上記希釈工程における希釈倍率を正確なものとすることができる。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記希釈工程は、上記試料液の一部と上記分離工程により分離された上記溶媒成分とを用いて第１希釈試料液を生成する第１希釈工程と、上記第１希釈試料液と上記分離工程により分離された上記溶媒成分とを用いて第２希釈試料液を生成する第２希釈工程とを含む。このような構成によれば、いわゆる２段階の希釈を行うことが可能である。２段階希釈を行えば、高倍率の希釈を行う場合であっても、上記試料液の使用量を比較的少量とすることができる。したがって、上記分析方法に用いる分析装置の小型化に適している。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記試料液は、血液であり、上記溶媒成分は、血漿である。このような構成によれば、上記希釈工程において溶血が生じるおそれがない。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記分離工程においては、血漿分離フィルタを用いる。このような構成によれば、上記分離工程の分離効率を高めることができる。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記特定成分は、赤血球、白血球、および血小板などの血球である。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、ヘモグロビンまたはＣ反応タンパクを分析する工程をさらに有する。
【００１９】
本発明の第２の側面によって提供される分析用具は、試料液導入部と、試料液計量手段を有する第１流路と、上記試料液導入部に導入された試料液の一部から溶媒成分を分離する分離手段とこの分離手段により分離された上記溶媒成分を計量する溶媒成分計量手段とを有する第２流路と、上記第１流路および上記第２流路に接続し、上記第１流路で計量された上記試料液と上記第２流路で計量された上記溶媒成分とを混合することにより上記試料液を希釈する希釈手段と、上記希釈手段により希釈された希釈試料液に含まれる特定成分を分析する分析部と、を備えることを特徴としている。
【００２０】
このような構成によれば、本発明の第１の側面によって提供される分析方法を適切に実施することが可能であり、上記分析方法の効果を十分に発揮させることができる。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記希釈手段は、上記試料液の一部と上記分離手段により分離された上記溶媒成分とを用いて第１希釈試料液を生成する第１希釈手段と、上記第１希釈試料液と上記分離手段により分離された上記溶媒成分とを用いて第２希釈試料液を生成する第２希釈手段とを含む。このような構成によれば、いわゆる２段階希釈を行うのに適している。
【００２２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第１の側面に係る分析方法の一例のフローを示している。同図に示された分析方法は、試料液としての血液に含まれる赤血球、白血球、ヘモグロビン（以下、Ｈｂ）、およびＣ反応タンパク（以下、ＣＲＰ）を分析する分析方法である。この分析方法は、血液導入工程、血漿分離工程、血液計量工程、血漿計量工程、第１希釈工程、第１希釈試料液計量工程、第２希釈工程、赤血球計数工程、白血球計数工程、Ｈｂ測光工程、ＣＲＰ測光工程を有している。この分析方法の説明に先立ち、この分析方法に用いられる分析装置およびこれに装填されるカートリッジの構成について以下に説明する。
【００２５】
図２および図３は、本発明の第２の側面に係る分析用具の一例であり、図１に示した分析方法に用いられる分析装置に装填される分析装置用カートリッジの一例を示している。同図に示されたカートリッジＡは、本体１Ａとプリント配線基板１Ｂとが貼りあわされており、液導入槽２、分離手段３、希釈手段４、複数の分析部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ、および２つの流量計測部６Ａ，６Ｂとを具備して構成されている。
【００２６】
本体１Ａは、扁平矩形状であり、たとえばアクリルなどの透明樹脂からなる。本体１Ａの図３における図中下面には、後述する流路や槽を形成するための複数の凹部または溝部が形成されている。本体１Ａは、７０ｍｍ角程度のサイズとされ、その厚さが３ｍｍ程度とされる。
【００２７】
プリント配線基板１Ｂは、エポキシ樹脂などからなる複数の基材が積層されており、これらの基材の間に銅箔などからなる配線パターンが形成されている。また、プリント配線基板１Ｂには、後述する複数の電極５１，６２が形成されている。これらの電極５１，６２は、いわゆるスルーホール構造とされている。プリント配線基板１Ｂの延出部には、コネクタ８が形成されている。コネクタ８は、カートリッジＡを血球カウンタ（図示略）などの分析装置に接続するために用いられる。本体１Ａとプリント配線基板１Ｂとは、たとえば接着剤を用いて液密に接合されている。また、本体１Ａおよびプリント配線基板１Ｂは、いずれも少なくとも後述する流路などを形成する表面が水の接触角が６０度以上の疎水性表面とされている。
【００２８】
液導入槽２は、本発明でいう試料液導入部の一例に相当し、分析すべき血液がカートリッジＡに導入される槽であり、図３に示すように、本体１Ａに形成された導入口２ａに通じている。液導入槽２は、直径１２ｍｍ程度、深さ２ｍｍ程度とされており、その容積が２００μＬ程度である。
【００２９】
分離手段３は、液導入槽２に導入された血液から溶媒成分である血漿を分離するためのものであり、図４に示すように、分離槽３１と血漿分離フィルタ３２とからなる。分離槽３１は、平面視寸法が１１ｍｍ×１０ｍｍ程度、深さが２ｍｍ程度の直方体形状である。血漿分離フィルタ３２は、分離槽３１に内蔵されており、上記血液に含まれる血漿を透過させるフィルタである。血漿分離フィルタ３２のサイズは、平面視寸法が１０ｍｍ角程度、高さが２ｍｍ程度とされている。血漿分離フィルタ３２は、たとえばガラス製またはポリエチレンなどの樹脂製の多孔質体であり、空隙率は８０〜９０％程度である。これにより、血漿分離フィルタ３２は、血漿は透過させるが、赤血球、白血球、血小板などの血球は透過させない。血漿分離フィルタ３２の前後に圧力を与えると、血漿を効率よく分離可能である。血漿分離フィルタ３２としては、whatman社製の型番VF1，VF2，GMF150、Millipore社製の型番AP25、ADVANTEC社製の型番GA-200などを用いればよい。また、分離フィルタ３２は、空隙率が均一である単一のものからなるもののほかに、部位によって空隙率が異なるものや、互いの空隙率が異なる複数のフィルタからなるものとしてもよい。分離層３１は、直方体形状に限定されず、入側から出側に向けて断面形状が変化するテーパ形状であってもよい。
【００３０】
希釈手段４は、液導入槽２から導入された血液を各種分析に適した濃度に希釈するためのものであり、第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂ、血液計量手段４３、血漿計量手段４４、および第１希釈試料液計量手段４５を具備して構成されている。本実施形態の希釈手段４は、後述するように第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂを用いた２段階希釈が可能なタイプとされている。
【００３１】
血液計量手段４３は、液導入槽２と第１希釈槽４２Ａとの間に配置されており、導入流路４３ａ、計量流路４３ｃ、およびオーバーフロー流路４３ｄを含んでいる。血液計量手段４３は、本発明でいう試料液計量手段の一例に相当する。導入流路４３ａは、液導入槽２から血液を導入する流路となっており、その幅が２５０μｍ程度、その深さが２５０μｍ程度とされており、幅／深さが１である。導入流路４３ａからは、分岐部４３ｂを介して計量流路４３ｃとオーバーフロー流路４３ｄとが延びている。計量流路４３ｃは、血液を分析に適した所定量だけ一時的に滞留させるためのものである。計量流路４３ｃは、その長さが８ｍｍ程度とされており、その容積が０．５μＬ程度とされる。計量流路４３ｃと第１希釈槽４２Ａとの間には、オリフィス４３ｅが設けられている。オリフィス４３ｅは、その幅が５０μｍ程度とされており、計量流路４３ｃから第１希釈槽４２Ａへの圧損抵抗を意図的に高めるためのものである。オーバーフロー流路４３ｄは、蛇行流路であり、ドレインＤ１に繋がっている。オーバーフロー流路４３ｄには、電極４３ｆが設けられている。
【００３２】
血漿計量手段４４は、本発明でいう溶媒成分計量手段の一例に相当し、分離手段３の下流側に配置されており、バルブＶ３，Ｖ４を介して第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂのそれぞれに繋がっている。血漿計量手段４４は、導入流路４４ａ、計量流路４４ｃ、およびオーバーフロー流路４４ｄを含んでいる。導入流路４４ａは、分離槽３１から血漿を導入する流路となっている。導入流路４４ａからは、分岐部４４ｂを介して計量流路４４ｃとオーバーフロー流路４４ｄとが延びている。計量流路４４ｃは、血液を所定濃度に希釈するために正確な量の血漿を一時的に滞留させるためのものである。図５および図６に示すように、計量流路４４ｃは、大断面部４４ｃａと２つのテーパ部４４ｃｂとを有する。大断面部４４ｃａは、その幅が２ｍｍ程度、深さが２ｍｍ程度とされており、その容積が５０μＬ程度となっている。２つのテーパ部４４ｃｂは、大断面部４４ｃａの前後端にそれぞれ繋がっており、血漿が大断面部４４ｃａに流入し、また大断面部４４ｃａから流出するときにその流れが不当に乱れることを防止するためのものである。図２に示すように、オーバーフロー流路４４ｄは、ドレインＤ２に繋がっている。
【００３３】
第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂは、血液の希釈がなされる槽であり、いずれもその直径が６ｍｍ程度、深さが２ｍｍ程度とされており、その容積が５０μＬ以上となっている。第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂは、それぞれ本発明でいう第１希釈手段および第２希釈手段の一例に相当する。第１希釈槽４２Ａは、血液計量手段４３および血漿計量手段４４と繋がっており、血液計量手段４３により計量された血液が、血漿計量手段４４により計量された血漿により希釈されて、第１希釈試料液としての第１検体血液が生成される槽である。第２希釈槽４２Ｂは、第１希釈槽４２Ａおよび血漿計量手段４４と繋がっており、第１希釈槽４２Ａにおいて希釈された第１希釈試料液としての第１検体血液が、血漿計量手段４４により計量された血漿により希釈されて、第２希釈試料液としての第２検体血液が生成される槽である。第１希釈槽４２Ａと第２希釈槽４２Ｂとの間には、計量流路４５ａを含む第１希釈試料液計量手段４５が設けられている。本実施形態においては、第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂにおける希釈倍率が同じである構成であるため、計量流路４５ａは、上述した計量流路４３ｃと同一のサイズとされている。
【００３４】
カートリッジＡにおいては、液導入槽２から繋がる導入流路４３ａ、計量流路４３ｃ、およびオリフィス４３ｅを含む部分によって、本発明でいう第１流路が構成されている。また、液導入槽２から繋がる分離手段３、導入流路４４ａ、および計量流路４４ｃを含む部分によって、本発明でいう第２流路が構成されている。
【００３５】
複数の分析部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは、血液中の特定成分の分析が行われる部位である。第１および第２分析部５Ａ，５Ｂは、電気抵抗検出法を用いた分析部であり、第１分析部５Ａが白血球用、第２分析部５Ｂが赤血球用である。一方、第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄは、光学的手法を用いた分析部であり、第３分析部５ＣがＨｂ用、第４分析部５ＤがＣＲＰ用である。
【００３６】
第１分析部５Ａは、バッファ槽５０を介して第１希釈槽４２Ａに繋がっており、第１希釈槽４２Ａにおいて生成された第１検体血液を用いて白血球の計数を行うための部位である。図７および図８に示すように、第１分析部５Ａは、細孔５３とこの細孔５３を挟む１対の電極５１とを有しており、電気抵抗検出法を用いた計数が可能に構成されている。細孔５３は、その前後の流路の幅が２５０μｍ程度であるのに対して、その幅が５０μｍ程度の狭幅とされている。この幅は、白血球が通過したときに１対の電極５１間の電気抵抗の変化が顕著に大きくなるように決定されている。細孔５３前後の略円形状に拡大された流路部分には、１対の電極５１が設けられている。１対の電極５１は、たとえば金、白金、パラジウム、カーボンから選ばれた１種または複数種類のものからなり、印刷の手法により形成されている。図８に示すように、各電極５１は、スルーホール５２を介して配線パターン２２に導通している。スルーホール５２および配線パターン２２は、たとえば銅からなる。
【００３７】
第２分析部５Ｂは、第２希釈槽４２Ｂに繋がっており、第２希釈槽４２Ｂにおいて生成された第２検体血液を用いて赤血球の計数を行うための部位である。第２分析部５Ｂは、図７および図８を用いて説明した第１分析部５Ａとほぼ同一構造を有している。
【００３８】
第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄは、バッファ槽５０にそれぞれ独立に繋がっている。図９および図１０に示すように第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄは、略円形状に拡大された流路部分に設けられた反射膜５５を有しており、光学的手法によりそれぞれＨｂおよびＣＲＰを計測するための部位である。反射膜５５は、たとえば金、白金、パラジウムから選ばれた１種または複数種類のものからなり、電極５１と一括して印刷の手法により形成されている。図１０に示すように、拡大された流路部分の図中上面には、試薬５６が塗布されている。試薬５６は、第１検体血液と混合されてＨｂまたはＣＲＰについて光学的手法により計測を行うことを可能とするものである。本実施形態においては、透明とされた本体１Ａを通して、第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄに光が照射され、その反射光を検出することにより、ＨｂおよびＣＲＰの計測が可能となっている。
【００３９】
第１および第２分析部５Ａ，５Ｂには、第１および第２流量計測部６Ａ，６Ｂがそれぞれ繋がっている。第１および第２流量計測部６Ａ，６Ｂは、それぞれ第１および第２分析部５Ａ，５Ｂを通過した第１および第２検体血液の流量を計測するための部位であり、蛇行流路６１と複数の電極６２とを有している。蛇行流路６２は、流れ方向の長さを大としつつ、十分な容積を有する。本実施形態においては、蛇行流路６２は、第１分析部５Ａまたは第２分析部５Ｂを通過した分析済みの第１および第２検体血液を少なくとも５０μＬ以上貯蔵可能な貯蔵手段となっている。複数の電極６２は、互いに蛇行流路６１の流れ方向において一定ピッチで配置されている。各電極６２は、上述した電極５１と同様の構造である。
【００４０】
次に、カートリッジＡを用いた血液分析の分析方法について、以下に説明する。
【００４１】
まず、図１に示す血液導入工程を行う。血液導入工程は、スポイトなどを用いて試料液としての血液を図３に示す導入口２ａから液導入槽２へと導入することにより行う。血液が導入されたカートリッジＡを分析装置（図示略）に装填する。この装填においては、コネクタ８を上記分析装置のコネクタ（図示略）に接続する。この際、液導入槽２およびドレインＤ１〜Ｄ８は、上記分析装置に備えられたポンプに繋がる複数のエア吐出ノズルまたはエア吸引ノズルに接続される。上記分析装置は、上記ポンプと上記エア吐出ノズルおよびエア吸引ノズルとの接続状態が適宜切り替え可能に構成されている。
【００４２】
次に、図１に示す血液計量工程を行う。この血液計量工程には、図２に示す血液計量手段４３を用いる。この手順を、図１１〜図１５を参照しつつ説明する。まず、図１１に示すように、液導入槽２に繋がるバルブＶ１を開状態とし、バルブＶ２を閉状態とする。また、ドレインＤ３を閉状態とする。そして、液導入口２ａからエアの吐出を行う。これにより、液導入槽２から導入流路４３ａを経て計量流路４３ｃおよびオーバーフロー流路４３ｄへと血液Ｓが流れ出す。計量流路４３ｃとオーバーフロー流路４３ｄとは、互いの断面積が略同じであるため、血液Ｓが流れるときの圧損抵抗も略同一である。したがって、計量流路４３ｃとオーバーフロー流路４３ｄとには、血液Ｓの流れ方向長さが略同じとなるように血液Ｓが流れる。
【００４３】
上記吐出を継続すると、図１２に示すように、計量流路４３ｃ内に血液Ｓが満たされた状態となる。計量流路４３ｃの下流側には、オリフィス４３ｅが設けられているため、血液Ｓが流れるときの圧損抵抗が非常に大きい。一方、オーバーフロー流路４３ｄは、流れ方向において一様断面とされているため、オリフィス４３ｅと比べて圧損抵抗が顕著に小さい。このため、さらに吐出を継続すると、計量流路４３ｃ内に血液Ｓが滞留されたままの状態で、オーバーフロー流路４３ｄ内を血液Ｓが流れ続け、血液Ｓの先端部分が電極４３ｆに到達する。
【００４４】
血液Ｓの先端が電極４３ｆに到達したことを検知したことをもって、図１３に示すように、バルブＶ１を閉状態とし、液導入口２ａからのエア吐出を停止する。そして、ドレインＤ３を開状態とし、ドレインＤ３からエアを吐出する。これにより、導入流路４３ａ内の血液Ｓがオーバーフロー流路４３ｄの下流側部分へと送り出される。計量流路４３ｃ内の血液Ｓは滞留したままである。
【００４５】
さらに上記吐出を継続すると、図１４に示す状態となる。本図においては、上記吐出の継続により、導入流路４３ａおよびオーバーフロー流路４３ｄの上流寄りの部分には血液Ｓの代わりにエアが侵入しており、計量流路４３ｃ内に滞留した血液Ｓａが血液Ｓから分離されている。オーバーフロー流路４３ｄ内の血液Ｓの後端部分が電極４３ｆを通過したことをもって、ドレインＤ３からのエア吐出をいったん停止する。
【００４６】
そして、図１５に示すように、ドレインＤ１を閉状態とした上で、再びドレインＤ３からエアを吐出すると、計量流路４３ｃに滞留していた血液Ｓａがオリフィス４３ｅを通して第１希釈槽４２Ａへと流出させられる。以上の手順により、所定量の血液Ｓａの計量が完了し、第１希釈槽４２Ａには所定量である０．５μＬ程度の血液Ｓａが滞留する。
【００４７】
次に、図１に示す血漿分離工程および血漿計量工程を図１６〜図１８を参照しつつ説明する。まず、図１６に示すように、バルブＶ１を閉状態とし、バルブＶ２を開状態とする。また、ドレインＤ２を閉状態、ドレインＤ４と開状態としておく。この状態で、液導入口２ａからエアを吐出すると、液導入槽２内の血液Ｓは、分離槽３１へと流れる。上記エア吐出の圧力により、血漿分離フィルタ３２に対して差圧をかける。これにより、血液Ｓ中に含まれる血漿Ｂｐが血漿分離フィルタ３２を透過し、血液Ｓから分離される。
【００４８】
さらに上記吐出を継続すると、図１７に示すように、計量流路４４ｃ内が血漿Ｂｐにより満たされ、血漿ＢｐはドレインＤ４へと向かう。血漿Ｂｐの先端部分がドレインＤ４の手前に到達したことを、たとえば電極（図示略）を用いた電気抵抗手段、あるいは反射膜（図示略）を用いた光学的手段により検知する。この検知をもって上記吐出を停止する。
【００４９】
そして、図１８に示すように、バルブＶ２を閉状態とし、バルブＶ３を開状態とする。また、ドレインＤ２を開状態、ドレインＤ４を閉状態とする。この状態で、たとえばドレインＤ２からエアを吐出する、あるいは、第１希釈槽４２Ａより下流側に位置するいずれかのドレインから吸引する。これにより、計量流路４４ｃに滞留していた血漿Ｂｐが第１希釈槽４２Ａへと送り出される。以上の手順により血漿計量工程が完了し、第１希釈槽４２Ａには、所定量である５０μＬ程度の血漿Ｂｐａが滞留する。
【００５０】
この後は、図１に示す第１希釈工程を行う。この工程においては、第１希釈槽４２Ａ内で、０．５μＬ程度の血液Ｓａと５０μＬ程度の血漿Ｂｐａとを混合し、１００倍に希釈された第１希釈試料液としての第１検体血液を生成する。この混合は、たとえば、第１希釈槽４２Ａに内蔵された鉄球を磁力を利用して第１希釈槽４２Ａ内を円運動させることなどにより行えばよい。
【００５１】
第１希釈工程が終了した後は、図１に示す白球計数工程、Ｈｂ測光工程、およびＣＲＰ測光工程を行う。図２に示すように、第１希釈槽４２Ａにはバッファ槽５０が繋がっている。このバッファ槽５０に１００倍に希釈された上記第１検体血液を送出する。白血球を計数するには、上記第１検体血液中の赤血球を破壊する溶血処理を施しておく必要がある。本実施形態においては、たとえばバッファ槽５０に溶血剤が塗布されている。
【００５２】
白血球計数工程の手順を、図１９〜図２２を参照しつつ説明する。この計数には、第１分析部５Ａと、その下流側に設けられた第１流量計測部６Ａとを用いる。図１９は、白血球の計数を開始する状態を示しており、バッファ槽５０に１００倍に希釈された第１検体血液ＤＳが滞留している。この状態において、たとえばドレインＤ５からエアの吸引を開始する。すると、図２０に示すようにバッファ槽５０から第１検体血液ＤＳが流出し、第１分析部５Ａを流れる。ドレインＤ５からの吸引を継続すると第１検体血液ＤＳの先端部分が、複数の電極６２のうち最も上流側に位置する電極６２ａに到達する。たとえば、電極６２ａと電極５１との導通を監視することにより、第１検体血液ＤＳの先端部分が電極６２ａに到達したことを検出することができる。この検出を目安として、第１分析部５Ａによる白血球の計数を開始する。上述したとおり、細孔５３は狭幅であるため白血球が通過すると、１対の電極５１間の電気抵抗が瞬間的に大きくなる。これにより、１対の電極５１間の電気抵抗を時系列的に監視すると、白血球の通過に対応してパルス信号が発生する。このパルス信号の数を積算する。
【００５３】
上記パルス信号を積算しつつ、上記吸引を継続すると、図２１に示すように、第１検体血液ＤＳの先端部分は、複数の電極６２のうち上流側から数えて２番目にある電極６２ｂに到達する。この到達は、たとえば、電極６２ａ，６２ｂ間の導通を監視することにより検出することができる。第１検体血液ＤＳの先端部分が電極６２ａに到達してから電極６２ｂに到達するまでの間に第１分析部５Ａを通過した第１検体血液ＤＳの流量は、電極６２ａ，６２ｂ間に滞留可能な検体血液ＤＳの量と同じである。電極６２ａ，６２ｂ間の流れ方向距離は既知であるため、第１分析部５Ａを通過した第１検体血液ＤＳの流量を知ることができる。この流量と積算されたパルス数とにより、第１検体血液ＤＳの単位体積あたりの白血球数が得られる。これにより血液Ｓの単位体積あたりの白血球の個数を計数することができる。
【００５４】
この後は、上記吸引を継続し計数を重ねることにより、さらに計数の精度を向上させることも可能である。そして、図２２に示すように、たとえば第１検体血液ＤＳの先端部分が、複数の電極６２のうち最も下流側に位置する電極６２ｎに到達したことを検知したことをもって、第１分析部５Ａによる計数処理を終了すればよい。また、本図から明らかなように、第１分析部５Ａによる計数が終了したときには、分析済みの検体血液ＤＳは、蛇行流路６１内に滞留した状態とされる。
【００５５】
一方、図１に示すＨｂ測光工程およびＣＲＰ測光工程は、図２に示す第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄを用いて行う。たとえば、上述した白血球計数工程が終了した後に、ドレインＤ６，Ｄ７からそれぞれ吸引し、第１検体血液ＤＳを第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄそれぞれの反射膜５５に到達させて行う。この際、第１検体血液ＤＳは、図１０に示す試薬５６と反応し、ＨｂおよびＣＲＰのそれぞれを分析可能な状態となる。この状態で、上記分析装置から本体１Ａを透してそれぞれの反射膜５５に光を照射し、その反射光を本体１Ａを透して上記分析装置に備えられた受光素子などにより受光する。この光を適宜処理することにより、ＨｂおよびＣＲＰの分析を行うことができる。なお、本実施形態とは異なり、プリント配線基板１Ｂに代えて、透明な材質からなる基板を備える構成としてもよい。この場合、反射膜５５は不要である。第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄは、いずれも透明である本体１Ａおよび上記基板により挟まれた構造となる。したがって、ＨｂおよびＣＲＰの分析をいわゆる透過測定により行うことが可能である。
【００５６】
次に、図１に示す第１希釈試料液計量工程、および第２希釈工程について説明する。第１希釈試料液計量工程においては、図２に示す第１希釈槽４２Ａに滞留した第１検体血液ＤＳから０．５μＬ程度を計量流路４５ａを用いて計量する。計量流路４５ａを利用した第１検体血液ＤＳの計量は、図１１〜図１５を参照して説明した計量手順とほぼ同様である。また、図１６〜図１８を参照して説明した血漿計量工程において、図１８に示すバルブＶ３を閉状態とし、その一方で、バルブＶ４を開状態とする。これにより、５０μＬ程度の血漿Ｂｐａを、第２希釈槽４２Ｂへと送出する。次いで、第２希釈工程を行う。この工程においては、第２希釈槽４２Ｂにおいて、０．５μＬ程度の第１検体血液ＤＳと５０μＬ程度の血漿Ｄｐａとを混合する。これにより、血液Ｓを１万倍に希釈したものに相当する第２希釈試料液としての第２検体血液を得る。
【００５７】
以上の手順により得られた１万倍希釈の第２検体血液を用いて、図１に示す赤血球計数工程を行う。この工程には、第２分析部５Ｂを用いる。この工程は、第１分析部５Ａによる白血球計数工程とほぼ同一である。第２流量計測部６Ｂを利用して流量計測する点についても、第１流量計測部６Ａを利用した流量計測と同様である。
【００５８】
次に、カートリッジＡおよびこれを用いた分析方法の作用について説明する。
【００５９】
本実施形態によれば、第１検体血液ＤＳおよび上記第２検体血液を生成するのに、生理食塩水などの希釈液を用いない。このため、カートリッジＡや、上記分析装置などに、希釈液を内蔵する必要がない。したがって、カートリッジＡや上記分析装置の小型化に有利である。これにより、カートリッジＡと、これを装填する分析装置とを携帯すれば、外出先などでの血球計数などを手軽に行うことが可能であり、便利である。
【００６０】
また、カートリッジＡに分析済みの第１検体血液ＤＳおよび上記第２検体血液を貯蔵する構成としているため、上記分析装置は、全く濡れることがなく、その使用中および使用前後において、完全にドライである。これは、上記分析装置を清潔に保つのに適している。また、上記分析装置の洗浄が不要であるため、洗浄液の廃棄といった煩わしい作業を回避できる。
【００６１】
本実施形態によれば、第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂを利用して２段階の希釈を行うことができる。したがって、たとえば１００倍希釈と１万倍希釈という、比較的高倍率の２種類の希釈が可能である。これにより、白血球の計数と赤血球の計数という、それぞれに適した希釈倍率が顕著に異なる分析を一括して行うことができる。また、血液計量手段４３および血漿計量手段４４を備えることにより、十分に正確な希釈倍率で希釈することが可能である。大断面部４４ｃａを用いた計量は、高倍率希釈に特に有効である。
【００６２】
さらに、第１検体血液ＤＳおよび上記第２検体血液は、血漿を用いて希釈されているため、血球以外の成分については血液Ｓと同様の濃度としておくことが可能である。たとえば、ＣＲＰについては、血液Ｓと第１検体血液ＤＳとでほとんど同じ濃度である。したがって、生理食塩水を用いて血液を希釈する場合と比べて、ＣＲＰを格段に精度よく分析することが可能である。また、希釈によって溶血が生じるおそれが無く、血球計数を確実に行うことができる。
【００６３】
本発明に係る分析方法および分析用具は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る分析方法および分析用具の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００６４】
血漿を分離する手段としては、血漿分離フィルタを用いる構成が、カートリッジＡの小型化、分離効率の向上に好ましいが、これに限定されず、血液から血球を除く血漿などの成分を適切に分離する手段であればよい。
【００６５】
希釈手段における希釈倍率は、流路などのサイズを適宜設定することにより、さらなる高倍率化が可能である。また、２段階の希釈に限定されず、たとえば１回のみの希釈、あるいは３回以上の希釈を行う構成としてもよい。
【００６６】
本発明に係る分析方法および分析用具は、血液の血球計数などに限定されず、さまざまな試料液の分析に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例を示すフロー図である。
【図２】本発明の第２の側面に係る分析装置用カートリッジの一例を示す全体平面図である。
【図３】本発明の第２の側面に係る分析装置用カートリッジの一例を示す全体斜視図である。
【図４】本発明の第２の側面に係る分析装置用カートリッジの一例の分離手段を示す要部斜視図である。
【図５】本発明の第２の側面に係る分析装置用カートリッジの一例の計量流路を示す要部平面図である。
【図６】図３のＶI−ＶI線に沿う要部断面図である。
【図７】本発明の第２の側面に係る分析装置用カートリッジの一例の電気抵抗式分析部を示す要部平面図である。
【図８】図７のＶＩＩI−ＶＩＩI線に沿う要部断面図である。
【図９】本発明の第２の側面に係る分析装置用カートリッジの一例の光学式分析部を示す要部平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿う要部断面図である。
【図１１】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血液計量工程において、血液導入状態を示す要部平面図である。
【図１２】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血液計量工程において、計量流路が充填された状態を示す要部平面図である。
【図１３】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血液計量工程において、オーバーフロー流路への継続流入を示す要部平面図である。
【図１４】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血液計量工程において、計量流路内に血液が分離された状態を示す要部平面図である。
【図１５】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血液計量工程において、第１希釈槽に血液が送出された状態を示す要部平面図である。
【図１６】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血漿分離工程を示す要部平面図である。
【図１７】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血漿計量工程において、計量流路が充填された状態を示す要部平面図である。
【図１８】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血漿計量工程において、第１希釈槽に血漿が送出された状態を示す要部平面図である。
【図１９】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の白血球計数工程において、その初期状態を示す要部平面図である。
【図２０】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の白血球計数工程において、その計数開始状態を示す要部平面図である。
【図２１】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の白血球計数工程において、第１検体血液の先端部分が上流から２個目の電極に到達した状態を示す要部平面図である。
【図２２】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の白血球計数工程において、第１検体血液の先端部分が最下流側の電極に到達した状態を示す要部平面図である。
【図２３】従来の分析方法に用いられる血球カウンタの一例を示す概念図である。
【図２４】従来の分析方法に用いられる分析用検査要素の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ （分析装置用）カートリッジ
Ｂｐ 血漿（溶媒成分）
Ｂｐａ 計量された血漿（溶媒成分）
Ｄ１〜Ｄ８ ドレイン
ＤＳ 第１検体血液（第１希釈試料液）
Ｓ 血液（試料液）
Ｓａ 血液（計量された試料液）
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４ バルブ
１Ａ 本体
１Ｂ プリント配線基板
２ 液導入槽（試料液導入部）
３ 分離手段
４ 希釈手段
５Ａ 第１分析部（電気抵抗式分析部）
５Ｂ 第２分析部（電気抵抗式分析部）
５Ｃ 第３分析部（光学式分析部）
５Ｄ 第４分析部（光学式分析部）
６Ａ 第１流量計測部
６Ｂ 第２流量計測部
８ コネクタ
２２ 配線
３１ 分離槽
３２ 血漿分離フィルタ
４２Ａ 第１希釈槽
４２Ｂ 第２希釈槽
４３ 血液計量手段（試料液計量手段）
４３ａ 導入流路
４３ｂ 分岐部
４３ｃ 計量流路
４３ｄ オーバーフロー流路
４３ｅ オリフィス
４４ 希釈液計量手段（溶媒成分希釈手段）
４４ａ 導入流路
４４ｂ 分岐部
４４ｃ 計量流路
４４ｃａ 大断面部
４４ｃｂ テーパ部
４４ｄ オーバーフロー流路
４５ 第１希釈試料液計量手段
４５ａ 計量流路
５０ バッファ槽
５１ 電極
５２ スルーホール
５３ 細孔
５５ 反射膜
５６ 試薬
６１ 蛇行流路（貯蔵手段）
６２ 電極（希釈試料液検知手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば血液中の特定成分を分析する分析方法および分析用具に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体の健康状態を把握し、あるいは特定の病気を治療するには、血液中の特定成分を分析することが有効である。上記特定成分としてのたとえば赤血球、白血球を分析するには、血球カウンタを用いた分析方法が行われている。
【０００３】
図２３は、赤血球や白血球を分析する分析方法に用いられる従来の血球カウンタを示している（特許文献１参照）。同図に示された血球カウンタＸは、血球測定部９４および免疫測定部９５を備えている。血球測定部９４は、白血球計数測定セル９４ａおよび赤血球計数測定セル９４ｂを有しており、電気抵抗検出法を用いて血液に含まれる赤血球や白血球などの血球を計数するように構成されている。免疫測定部９５は、Ｃ反応タンパクを測定するように構成されている。血球カウンタＸによって血球計数やＣ反応タンパクを測定するには、まず検体としての血液を、検体容器９１に注入する。白血球を計数するときには、プローブユニット９３のノズル９３ａにより、検体容器９１から所定量の血液が白血球計数測定セル９４ａに注入される。また、希釈液容器９２ａから電磁弁９２ｃおよびノズル９３ａを経て白血球計数測定セル９４ａに所定量の希釈液が注入される。これにより、白血球計数測定セル９４ａ内において血液の希釈が行われる。この希釈された血液を用いて電気抵抗検出法により白血球の計数を行う。これと同様に、赤血球の計数についても、赤血球計数測定セル９４ｂ内において血液の希釈および計数を行う。また、血球カウンタＸによれば、血球計数と合わせて、免疫測定部９５を用いてＣ反応タンパクを測定することが可能である。これらの測定結果は図中のＭＰＵによって処理された後に、図中の表示装置またはプリンタに出力される。測定後の希釈された血液は、廃液容器９２ｂへと送られる。
【０００４】
図２４は、総ヘモグロビン値およびグリコヘモグロビン値の分析方法に用いられる従来の分析用検査要素の一例を示している（特許文献２参照）。同図に示された分析用検査要素Ｙは、血液検体１００を導入するための導入部１０１、分離チャンバ１０２、混合チャンバ１０３、総ヘモグロビン測定部１０８、およびグリコヘモグロビン測定部１０９を備えている。導入部１０１に導入された血液検体１００の一部は、分離チャンバ１０２により赤血球が取り除かれて、血漿とされる。この血漿と、分岐流路１０３を通過してきた血液検体１００の一部とが、混合チャンバ１０４において混合される。これにより、混合チャンバ１０４内には、希釈された血液検体が生成される。この希釈血液検体の一部は、酸化チャンバ１０５を経て総ヘモグロビン測定部１０８へと送られ、総ヘモグロビン値の測定がなされる。一方、上記希釈血液検体の一部は、第１および第２反応チャンバ１０６，１０７を経てグリコヘモグロビン測定部１０９へと送られ、グリコヘモグロビン値の測定がなされる。測定済みの希釈血液検体は、回収チャンバ１１０へと回収される。このように、分析用検査要素Ｙによれば、血液検体を希釈した状態で、総ヘモグロビン値およびグリコヘモグロビン値の計測を行うことができる。
【０００５】
しかしながら、血球カウンタＸおよび分析用検査要素Ｙには、以下のような不具合があった。
【０００６】
まず、血球カウンタＸには、希釈液容器９２ａと、プローブユニット９３および血球測定部９４などの希釈手段と、さらには廃液容器９２ｂとを内蔵しておく必要がある。これらを内蔵すると血球カウンタＸのサイズが大きくなってしまい、持ち運ぶことには適さない。また、ノズル９３ａは、血液の吸引および吐出を複数回繰り返す。このため、使用のたびにノズル９３ａをノズル洗浄器９３ｂにより洗浄する必要がある。この洗浄液には血液が含まれるため、適切に廃棄すべく留意が必要である。
【０００７】
また、白血球を計数するには、血液をたとえば１００倍程度に希釈した検体血液を用い、赤血球を計数するには、血液を１万倍程度に希釈した検体血液を用いる。これらの検体血液の生成には、たとえば生理食塩水が用いられることが多い。このため、白血球や赤血球だけでなく、たとえばＣ反応タンパクの濃度も同様に薄くなってしまう。Ｃ反応タンパクと白血球とを同時に分析すると、より緻密な臨床データが得られる。しかし、Ｃ反応タンパクの濃度が薄いと、分析精度が低下する。この対策として、血球カウンタＸにおいては、全血に所定の試薬を混合させた検体血液を用いて、免疫測定部９５によるＣ反応タンパク測定を行っている。これは、血球測定部９４での計数に用いる希釈血液とは別に、専用の検体血液を生成する必要があり、血球カウンタＸをさらに大型としてしまう。
【０００８】
一方、分析用検査要素Ｙは、血液検体１００を全血の状態から希釈された状態とするだけであり、正確な倍率で希釈することはできない。また、総ヘモグロビン測定部１０８およびグリコヘモグロビン測定部１０９へと送られる希釈血液検体の量は、正確に計量されたものではない。赤血球や白血球などの血球計数を行うには、総ヘモグロビン値およびグリコヘモグロビン値の測定とは異なり、希釈倍率や測定部に送られる希釈血液検体の量が正確に規定されていないと、適切な測定を行うことが不可能である。したがって、分析用検査要素Ｙとは別に、血球計数が可能な分析装置を準備する必要があった。
【０００９】
【特許文献１】特許第３４７５０５６号公報
【特許文献２】特開２００４−２３９９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、手軽であり、かつ分析精度を向上させることが可能な分析方法および分析用具を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１２】
本発明の第１の側面によって提供される分析方法は、特定成分および溶媒成分を含む試料液の分析を行う分析方法であって、上記試料液から上記溶媒成分の少なくとも一部を分離する分離工程と、上記分離工程により分離された上記溶媒成分から一定量を計量する溶媒成分計量工程と、上記試料液から一定量を計量する試料液計量工程と、上記試料液計量工程により計量された一定量の上記試料液と上記溶媒成分計量工程により計量された一定量の上記溶媒成分とを用いて希釈試料液を生成する希釈工程と、上記希釈試料液に含まれる上記特定成分を分析する分析工程と、を有することを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、上記希釈試料液を生成するための専用の希釈液を用意する必要がない。このため、上記分析方法に用いる分析装置の小型化に有利である。また、上記希釈試料液における上記溶媒成分の濃度は、上記試料液における上記溶媒成分の濃度とほとんど同じである。このため、上記希釈試料液を用いて上記溶媒成分を高い精度で分析することが可能である。さらに、上記希釈工程における希釈倍率を正確なものとすることができる。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記希釈工程は、上記試料液の一部と上記分離工程により分離された上記溶媒成分とを用いて第１希釈試料液を生成する第１希釈工程と、上記第１希釈試料液と上記分離工程により分離された上記溶媒成分とを用いて第２希釈試料液を生成する第２希釈工程とを含む。このような構成によれば、いわゆる２段階の希釈を行うことが可能である。２段階希釈を行えば、高倍率の希釈を行う場合であっても、上記試料液の使用量を比較的少量とすることができる。したがって、上記分析方法に用いる分析装置の小型化に適している。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記試料液は、血液であり、上記溶媒成分は、血漿である。このような構成によれば、上記希釈工程において溶血が生じるおそれがない。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記分離工程においては、血漿分離フィルタを用いる。このような構成によれば、上記分離工程の分離効率を高めることができる。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記特定成分は、赤血球、白血球、および血小板などの血球である。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、ヘモグロビンまたはＣ反応タンパクを分析する工程をさらに有する。
【００１９】
本発明の第２の側面によって提供される分析用具は、試料液導入部と、試料液計量手段を有する第１流路と、上記試料液導入部に導入された試料液の一部から溶媒成分を分離する分離手段とこの分離手段により分離された上記溶媒成分を計量する溶媒成分計量手段とを有する第２流路と、上記第１流路および上記第２流路に接続し、上記第１流路で計量された上記試料液と上記第２流路で計量された上記溶媒成分とを混合することにより上記試料液を希釈する希釈手段と、上記希釈手段により希釈された希釈試料液に含まれる特定成分を分析する分析部と、を備えることを特徴としている。
【００２０】
このような構成によれば、本発明の第１の側面によって提供される分析方法を適切に実施することが可能であり、上記分析方法の効果を十分に発揮させることができる。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記希釈手段は、上記試料液の一部と上記分離手段により分離された上記溶媒成分とを用いて第１希釈試料液を生成する第１希釈手段と、上記第１希釈試料液と上記分離手段により分離された上記溶媒成分とを用いて第２希釈試料液を生成する第２希釈手段とを含む。このような構成によれば、いわゆる２段階希釈を行うのに適している。
【００２２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第１の側面に係る分析方法の一例のフローを示している。同図に示された分析方法は、試料液としての血液に含まれる赤血球、白血球、ヘモグロビン（以下、Ｈｂ）、およびＣ反応タンパク（以下、ＣＲＰ）を分析する分析方法である。この分析方法は、血液導入工程、血漿分離工程、血液計量工程、血漿計量工程、第１希釈工程、第１希釈試料液計量工程、第２希釈工程、赤血球計数工程、白血球計数工程、Ｈｂ測光工程、ＣＲＰ測光工程を有している。この分析方法の説明に先立ち、この分析方法に用いられる分析装置およびこれに装填されるカートリッジの構成について以下に説明する。
【００２５】
図２および図３は、本発明の第２の側面に係る分析用具の一例であり、図１に示した分析方法に用いられる分析装置に装填される分析装置用カートリッジの一例を示している。同図に示されたカートリッジＡは、本体１Ａとプリント配線基板１Ｂとが貼りあわされており、液導入槽２、分離手段３、希釈手段４、複数の分析部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ、および２つの流量計測部６Ａ，６Ｂとを具備して構成されている。
【００２６】
本体１Ａは、扁平矩形状であり、たとえばアクリルなどの透明樹脂からなる。本体１Ａの図３における図中下面には、後述する流路や槽を形成するための複数の凹部または溝部が形成されている。本体１Ａは、７０ｍｍ角程度のサイズとされ、その厚さが３ｍｍ程度とされる。
【００２７】
プリント配線基板１Ｂは、エポキシ樹脂などからなる複数の基材が積層されており、これらの基材の間に銅箔などからなる配線パターンが形成されている。また、プリント配線基板１Ｂには、後述する複数の電極５１，６２が形成されている。これらの電極５１，６２は、いわゆるスルーホール構造とされている。プリント配線基板１Ｂの延出部には、コネクタ８が形成されている。コネクタ８は、カートリッジＡを血球カウンタ（図示略）などの分析装置に接続するために用いられる。本体１Ａとプリント配線基板１Ｂとは、たとえば接着剤を用いて液密に接合されている。また、本体１Ａおよびプリント配線基板１Ｂは、いずれも少なくとも後述する流路などを形成する表面が水の接触角が６０度以上の疎水性表面とされている。
【００２８】
液導入槽２は、本発明でいう試料液導入部の一例に相当し、分析すべき血液がカートリッジＡに導入される槽であり、図３に示すように、本体１Ａに形成された導入口２ａに通じている。液導入槽２は、直径１２ｍｍ程度、深さ２ｍｍ程度とされており、その容積が２００μＬ程度である。
【００２９】
分離手段３は、液導入槽２に導入された血液から溶媒成分である血漿を分離するためのものであり、図４に示すように、分離槽３１と血漿分離フィルタ３２とからなる。分離槽３１は、平面視寸法が１１ｍｍ×１０ｍｍ程度、深さが２ｍｍ程度の直方体形状である。血漿分離フィルタ３２は、分離槽３１に内蔵されており、上記血液に含まれる血漿を透過させるフィルタである。血漿分離フィルタ３２のサイズは、平面視寸法が１０ｍｍ角程度、高さが２ｍｍ程度とされている。血漿分離フィルタ３２は、たとえばガラス製またはポリエチレンなどの樹脂製の多孔質体であり、空隙率は８０〜９０％程度である。これにより、血漿分離フィルタ３２は、血漿は透過させるが、赤血球、白血球、血小板などの血球は透過させない。血漿分離フィルタ３２の前後に圧力を与えると、血漿を効率よく分離可能である。血漿分離フィルタ３２としては、whatman社製の型番VF1，VF2，GMF150、Millipore社製の型番AP25、ADVANTEC社製の型番GA-200などを用いればよい。また、分離フィルタ３２は、空隙率が均一である単一のものからなるもののほかに、部位によって空隙率が異なるものや、互いの空隙率が異なる複数のフィルタからなるものとしてもよい。分離層３１は、直方体形状に限定されず、入側から出側に向けて断面形状が変化するテーパ形状であってもよい。
【００３０】
希釈手段４は、液導入槽２から導入された血液を各種分析に適した濃度に希釈するためのものであり、第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂ、血液計量手段４３、血漿計量手段４４、および第１希釈試料液計量手段４５を具備して構成されている。本実施形態の希釈手段４は、後述するように第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂを用いた２段階希釈が可能なタイプとされている。
【００３１】
血液計量手段４３は、液導入槽２と第１希釈槽４２Ａとの間に配置されており、導入流路４３ａ、計量流路４３ｃ、およびオーバーフロー流路４３ｄを含んでいる。血液計量手段４３は、本発明でいう試料液計量手段の一例に相当する。導入流路４３ａは、液導入槽２から血液を導入する流路となっており、その幅が２５０μｍ程度、その深さが２５０μｍ程度とされており、幅／深さが１である。導入流路４３ａからは、分岐部４３ｂを介して計量流路４３ｃとオーバーフロー流路４３ｄとが延びている。計量流路４３ｃは、血液を分析に適した所定量だけ一時的に滞留させるためのものである。計量流路４３ｃは、その長さが８ｍｍ程度とされており、その容積が０．５μＬ程度とされる。計量流路４３ｃと第１希釈槽４２Ａとの間には、オリフィス４３ｅが設けられている。オリフィス４３ｅは、その幅が５０μｍ程度とされており、計量流路４３ｃから第１希釈槽４２Ａへの圧損抵抗を意図的に高めるためのものである。オーバーフロー流路４３ｄは、蛇行流路であり、ドレインＤ１に繋がっている。オーバーフロー流路４３ｄには、電極４３ｆが設けられている。
【００３２】
血漿計量手段４４は、本発明でいう溶媒成分計量手段の一例に相当し、分離手段３の下流側に配置されており、バルブＶ３，Ｖ４を介して第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂのそれぞれに繋がっている。血漿計量手段４４は、導入流路４４ａ、計量流路４４ｃ、およびオーバーフロー流路４４ｄを含んでいる。導入流路４４ａは、分離槽３１から血漿を導入する流路となっている。導入流路４４ａからは、分岐部４４ｂを介して計量流路４４ｃとオーバーフロー流路４４ｄとが延びている。計量流路４４ｃは、血液を所定濃度に希釈するために正確な量の血漿を一時的に滞留させるためのものである。図５および図６に示すように、計量流路４４ｃは、大断面部４４ｃａと２つのテーパ部４４ｃｂとを有する。大断面部４４ｃａは、その幅が２ｍｍ程度、深さが２ｍｍ程度とされており、その容積が５０μＬ程度となっている。２つのテーパ部４４ｃｂは、大断面部４４ｃａの前後端にそれぞれ繋がっており、血漿が大断面部４４ｃａに流入し、また大断面部４４ｃａから流出するときにその流れが不当に乱れることを防止するためのものである。図２に示すように、オーバーフロー流路４４ｄは、ドレインＤ２に繋がっている。
【００３３】
第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂは、血液の希釈がなされる槽であり、いずれもその直径が６ｍｍ程度、深さが２ｍｍ程度とされており、その容積が５０μＬ以上となっている。第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂは、それぞれ本発明でいう第１希釈手段および第２希釈手段の一例に相当する。第１希釈槽４２Ａは、血液計量手段４３および血漿計量手段４４と繋がっており、血液計量手段４３により計量された血液が、血漿計量手段４４により計量された血漿により希釈されて、第１希釈試料液としての第１検体血液が生成される槽である。第２希釈槽４２Ｂは、第１希釈槽４２Ａおよび血漿計量手段４４と繋がっており、第１希釈槽４２Ａにおいて希釈された第１希釈試料液としての第１検体血液が、血漿計量手段４４により計量された血漿により希釈されて、第２希釈試料液としての第２検体血液が生成される槽である。第１希釈槽４２Ａと第２希釈槽４２Ｂとの間には、計量流路４５ａを含む第１希釈試料液計量手段４５が設けられている。本実施形態においては、第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂにおける希釈倍率が同じである構成であるため、計量流路４５ａは、上述した計量流路４３ｃと同一のサイズとされている。
【００３４】
カートリッジＡにおいては、液導入槽２から繋がる導入流路４３ａ、計量流路４３ｃ、およびオリフィス４３ｅを含む部分によって、本発明でいう第１流路が構成されている。また、液導入槽２から繋がる分離手段３、導入流路４４ａ、および計量流路４４ｃを含む部分によって、本発明でいう第２流路が構成されている。
【００３５】
複数の分析部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは、血液中の特定成分の分析が行われる部位である。第１および第２分析部５Ａ，５Ｂは、電気抵抗検出法を用いた分析部であり、第１分析部５Ａが白血球用、第２分析部５Ｂが赤血球用である。一方、第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄは、光学的手法を用いた分析部であり、第３分析部５ＣがＨｂ用、第４分析部５ＤがＣＲＰ用である。
【００３６】
第１分析部５Ａは、バッファ槽５０を介して第１希釈槽４２Ａに繋がっており、第１希釈槽４２Ａにおいて生成された第１検体血液を用いて白血球の計数を行うための部位である。図７および図８に示すように、第１分析部５Ａは、細孔５３とこの細孔５３を挟む１対の電極５１とを有しており、電気抵抗検出法を用いた計数が可能に構成されている。細孔５３は、その前後の流路の幅が２５０μｍ程度であるのに対して、その幅が５０μｍ程度の狭幅とされている。この幅は、白血球が通過したときに１対の電極５１間の電気抵抗の変化が顕著に大きくなるように決定されている。細孔５３前後の略円形状に拡大された流路部分には、１対の電極５１が設けられている。１対の電極５１は、たとえば金、白金、パラジウム、カーボンから選ばれた１種または複数種類のものからなり、印刷の手法により形成されている。図８に示すように、各電極５１は、スルーホール５２を介して配線パターン２２に導通している。スルーホール５２および配線パターン２２は、たとえば銅からなる。
【００３７】
第２分析部５Ｂは、第２希釈槽４２Ｂに繋がっており、第２希釈槽４２Ｂにおいて生成された第２検体血液を用いて赤血球の計数を行うための部位である。第２分析部５Ｂは、図７および図８を用いて説明した第１分析部５Ａとほぼ同一構造を有している。
【００３８】
第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄは、バッファ槽５０にそれぞれ独立に繋がっている。図９および図１０に示すように第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄは、略円形状に拡大された流路部分に設けられた反射膜５５を有しており、光学的手法によりそれぞれＨｂおよびＣＲＰを計測するための部位である。反射膜５５は、たとえば金、白金、パラジウムから選ばれた１種または複数種類のものからなり、電極５１と一括して印刷の手法により形成されている。図１０に示すように、拡大された流路部分の図中上面には、試薬５６が塗布されている。試薬５６は、第１検体血液と混合されてＨｂまたはＣＲＰについて光学的手法により計測を行うことを可能とするものである。本実施形態においては、透明とされた本体１Ａを通して、第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄに光が照射され、その反射光を検出することにより、ＨｂおよびＣＲＰの計測が可能となっている。
【００３９】
第１および第２分析部５Ａ，５Ｂには、第１および第２流量計測部６Ａ，６Ｂがそれぞれ繋がっている。第１および第２流量計測部６Ａ，６Ｂは、それぞれ第１および第２分析部５Ａ，５Ｂを通過した第１および第２検体血液の流量を計測するための部位であり、蛇行流路６１と複数の電極６２とを有している。蛇行流路６２は、流れ方向の長さを大としつつ、十分な容積を有する。本実施形態においては、蛇行流路６２は、第１分析部５Ａまたは第２分析部５Ｂを通過した分析済みの第１および第２検体血液を少なくとも５０μＬ以上貯蔵可能な貯蔵手段となっている。複数の電極６２は、互いに蛇行流路６１の流れ方向において一定ピッチで配置されている。各電極６２は、上述した電極５１と同様の構造である。
【００４０】
次に、カートリッジＡを用いた血液分析の分析方法について、以下に説明する。
【００４１】
まず、図１に示す血液導入工程を行う。血液導入工程は、スポイトなどを用いて試料液としての血液を図３に示す導入口２ａから液導入槽２へと導入することにより行う。血液が導入されたカートリッジＡを分析装置（図示略）に装填する。この装填においては、コネクタ８を上記分析装置のコネクタ（図示略）に接続する。この際、液導入槽２およびドレインＤ１〜Ｄ８は、上記分析装置に備えられたポンプに繋がる複数のエア吐出ノズルまたはエア吸引ノズルに接続される。上記分析装置は、上記ポンプと上記エア吐出ノズルおよびエア吸引ノズルとの接続状態が適宜切り替え可能に構成されている。
【００４２】
次に、図１に示す血液計量工程を行う。この血液計量工程には、図２に示す血液計量手段４３を用いる。この手順を、図１１〜図１５を参照しつつ説明する。まず、図１１に示すように、液導入槽２に繋がるバルブＶ１を開状態とし、バルブＶ２を閉状態とする。また、ドレインＤ３を閉状態とする。そして、液導入口２ａからエアの吐出を行う。これにより、液導入槽２から導入流路４３ａを経て計量流路４３ｃおよびオーバーフロー流路４３ｄへと血液Ｓが流れ出す。計量流路４３ｃとオーバーフロー流路４３ｄとは、互いの断面積が略同じであるため、血液Ｓが流れるときの圧損抵抗も略同一である。したがって、計量流路４３ｃとオーバーフロー流路４３ｄとには、血液Ｓの流れ方向長さが略同じとなるように血液Ｓが流れる。
【００４３】
上記吐出を継続すると、図１２に示すように、計量流路４３ｃ内に血液Ｓが満たされた状態となる。計量流路４３ｃの下流側には、オリフィス４３ｅが設けられているため、血液Ｓが流れるときの圧損抵抗が非常に大きい。一方、オーバーフロー流路４３ｄは、流れ方向において一様断面とされているため、オリフィス４３ｅと比べて圧損抵抗が顕著に小さい。このため、さらに吐出を継続すると、計量流路４３ｃ内に血液Ｓが滞留されたままの状態で、オーバーフロー流路４３ｄ内を血液Ｓが流れ続け、血液Ｓの先端部分が電極４３ｆに到達する。
【００４４】
血液Ｓの先端が電極４３ｆに到達したことを検知したことをもって、図１３に示すように、バルブＶ１を閉状態とし、液導入口２ａからのエア吐出を停止する。そして、ドレインＤ３を開状態とし、ドレインＤ３からエアを吐出する。これにより、導入流路４３ａ内の血液Ｓがオーバーフロー流路４３ｄの下流側部分へと送り出される。計量流路４３ｃ内の血液Ｓは滞留したままである。
【００４５】
さらに上記吐出を継続すると、図１４に示す状態となる。本図においては、上記吐出の継続により、導入流路４３ａおよびオーバーフロー流路４３ｄの上流寄りの部分には血液Ｓの代わりにエアが侵入しており、計量流路４３ｃ内に滞留した血液Ｓａが血液Ｓから分離されている。オーバーフロー流路４３ｄ内の血液Ｓの後端部分が電極４３ｆを通過したことをもって、ドレインＤ３からのエア吐出をいったん停止する。
【００４６】
そして、図１５に示すように、ドレインＤ１を閉状態とした上で、再びドレインＤ３からエアを吐出すると、計量流路４３ｃに滞留していた血液Ｓａがオリフィス４３ｅを通して第１希釈槽４２Ａへと流出させられる。以上の手順により、所定量の血液Ｓａの計量が完了し、第１希釈槽４２Ａには所定量である０．５μＬ程度の血液Ｓａが滞留する。
【００４７】
次に、図１に示す血漿分離工程および血漿計量工程を図１６〜図１８を参照しつつ説明する。まず、図１６に示すように、バルブＶ１を閉状態とし、バルブＶ２を開状態とする。また、ドレインＤ２を閉状態、ドレインＤ４と開状態としておく。この状態で、液導入口２ａからエアを吐出すると、液導入槽２内の血液Ｓは、分離槽３１へと流れる。上記エア吐出の圧力により、血漿分離フィルタ３２に対して差圧をかける。これにより、血液Ｓ中に含まれる血漿Ｂｐが血漿分離フィルタ３２を透過し、血液Ｓから分離される。
【００４８】
さらに上記吐出を継続すると、図１７に示すように、計量流路４４ｃ内が血漿Ｂｐにより満たされ、血漿ＢｐはドレインＤ４へと向かう。血漿Ｂｐの先端部分がドレインＤ４の手前に到達したことを、たとえば電極（図示略）を用いた電気抵抗手段、あるいは反射膜（図示略）を用いた光学的手段により検知する。この検知をもって上記吐出を停止する。
【００４９】
そして、図１８に示すように、バルブＶ２を閉状態とし、バルブＶ３を開状態とする。また、ドレインＤ２を開状態、ドレインＤ４を閉状態とする。この状態で、たとえばドレインＤ２からエアを吐出する、あるいは、第１希釈槽４２Ａより下流側に位置するいずれかのドレインから吸引する。これにより、計量流路４４ｃに滞留していた血漿Ｂｐが第１希釈槽４２Ａへと送り出される。以上の手順により血漿計量工程が完了し、第１希釈槽４２Ａには、所定量である５０μＬ程度の血漿Ｂｐａが滞留する。
【００５０】
この後は、図１に示す第１希釈工程を行う。この工程においては、第１希釈槽４２Ａ内で、０．５μＬ程度の血液Ｓａと５０μＬ程度の血漿Ｂｐａとを混合し、１００倍に希釈された第１希釈試料液としての第１検体血液を生成する。この混合は、たとえば、第１希釈槽４２Ａに内蔵された鉄球を磁力を利用して第１希釈槽４２Ａ内を円運動させることなどにより行えばよい。
【００５１】
第１希釈工程が終了した後は、図１に示す白球計数工程、Ｈｂ測光工程、およびＣＲＰ測光工程を行う。図２に示すように、第１希釈槽４２Ａにはバッファ槽５０が繋がっている。このバッファ槽５０に１００倍に希釈された上記第１検体血液を送出する。白血球を計数するには、上記第１検体血液中の赤血球を破壊する溶血処理を施しておく必要がある。本実施形態においては、たとえばバッファ槽５０に溶血剤が塗布されている。
【００５２】
白血球計数工程の手順を、図１９〜図２２を参照しつつ説明する。この計数には、第１分析部５Ａと、その下流側に設けられた第１流量計測部６Ａとを用いる。図１９は、白血球の計数を開始する状態を示しており、バッファ槽５０に１００倍に希釈された第１検体血液ＤＳが滞留している。この状態において、たとえばドレインＤ５からエアの吸引を開始する。すると、図２０に示すようにバッファ槽５０から第１検体血液ＤＳが流出し、第１分析部５Ａを流れる。ドレインＤ５からの吸引を継続すると第１検体血液ＤＳの先端部分が、複数の電極６２のうち最も上流側に位置する電極６２ａに到達する。たとえば、電極６２ａと電極５１との導通を監視することにより、第１検体血液ＤＳの先端部分が電極６２ａに到達したことを検出することができる。この検出を目安として、第１分析部５Ａによる白血球の計数を開始する。上述したとおり、細孔５３は狭幅であるため白血球が通過すると、１対の電極５１間の電気抵抗が瞬間的に大きくなる。これにより、１対の電極５１間の電気抵抗を時系列的に監視すると、白血球の通過に対応してパルス信号が発生する。このパルス信号の数を積算する。
【００５３】
上記パルス信号を積算しつつ、上記吸引を継続すると、図２１に示すように、第１検体血液ＤＳの先端部分は、複数の電極６２のうち上流側から数えて２番目にある電極６２ｂに到達する。この到達は、たとえば、電極６２ａ，６２ｂ間の導通を監視することにより検出することができる。第１検体血液ＤＳの先端部分が電極６２ａに到達してから電極６２ｂに到達するまでの間に第１分析部５Ａを通過した第１検体血液ＤＳの流量は、電極６２ａ，６２ｂ間に滞留可能な検体血液ＤＳの量と同じである。電極６２ａ，６２ｂ間の流れ方向距離は既知であるため、第１分析部５Ａを通過した第１検体血液ＤＳの流量を知ることができる。この流量と積算されたパルス数とにより、第１検体血液ＤＳの単位体積あたりの白血球数が得られる。これにより血液Ｓの単位体積あたりの白血球の個数を計数することができる。
【００５４】
この後は、上記吸引を継続し計数を重ねることにより、さらに計数の精度を向上させることも可能である。そして、図２２に示すように、たとえば第１検体血液ＤＳの先端部分が、複数の電極６２のうち最も下流側に位置する電極６２ｎに到達したことを検知したことをもって、第１分析部５Ａによる計数処理を終了すればよい。また、本図から明らかなように、第１分析部５Ａによる計数が終了したときには、分析済みの検体血液ＤＳは、蛇行流路６１内に滞留した状態とされる。
【００５５】
一方、図１に示すＨｂ測光工程およびＣＲＰ測光工程は、図２に示す第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄを用いて行う。たとえば、上述した白血球計数工程が終了した後に、ドレインＤ６，Ｄ７からそれぞれ吸引し、第１検体血液ＤＳを第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄそれぞれの反射膜５５に到達させて行う。この際、第１検体血液ＤＳは、図１０に示す試薬５６と反応し、ＨｂおよびＣＲＰのそれぞれを分析可能な状態となる。この状態で、上記分析装置から本体１Ａを透してそれぞれの反射膜５５に光を照射し、その反射光を本体１Ａを透して上記分析装置に備えられた受光素子などにより受光する。この光を適宜処理することにより、ＨｂおよびＣＲＰの分析を行うことができる。なお、本実施形態とは異なり、プリント配線基板１Ｂに代えて、透明な材質からなる基板を備える構成としてもよい。この場合、反射膜５５は不要である。第３および第４分析部５Ｃ，５Ｄは、いずれも透明である本体１Ａおよび上記基板により挟まれた構造となる。したがって、ＨｂおよびＣＲＰの分析をいわゆる透過測定により行うことが可能である。
【００５６】
次に、図１に示す第１希釈試料液計量工程、および第２希釈工程について説明する。第１希釈試料液計量工程においては、図２に示す第１希釈槽４２Ａに滞留した第１検体血液ＤＳから０．５μＬ程度を計量流路４５ａを用いて計量する。計量流路４５ａを利用した第１検体血液ＤＳの計量は、図１１〜図１５を参照して説明した計量手順とほぼ同様である。また、図１６〜図１８を参照して説明した血漿計量工程において、図１８に示すバルブＶ３を閉状態とし、その一方で、バルブＶ４を開状態とする。これにより、５０μＬ程度の血漿Ｂｐａを、第２希釈槽４２Ｂへと送出する。次いで、第２希釈工程を行う。この工程においては、第２希釈槽４２Ｂにおいて、０．５μＬ程度の第１検体血液ＤＳと５０μＬ程度の血漿Ｄｐａとを混合する。これにより、血液Ｓを１万倍に希釈したものに相当する第２希釈試料液としての第２検体血液を得る。
【００５７】
以上の手順により得られた１万倍希釈の第２検体血液を用いて、図１に示す赤血球計数工程を行う。この工程には、第２分析部５Ｂを用いる。この工程は、第１分析部５Ａによる白血球計数工程とほぼ同一である。第２流量計測部６Ｂを利用して流量計測する点についても、第１流量計測部６Ａを利用した流量計測と同様である。
【００５８】
次に、カートリッジＡおよびこれを用いた分析方法の作用について説明する。
【００５９】
本実施形態によれば、第１検体血液ＤＳおよび上記第２検体血液を生成するのに、生理食塩水などの希釈液を用いない。このため、カートリッジＡや、上記分析装置などに、希釈液を内蔵する必要がない。したがって、カートリッジＡや上記分析装置の小型化に有利である。これにより、カートリッジＡと、これを装填する分析装置とを携帯すれば、外出先などでの血球計数などを手軽に行うことが可能であり、便利である。
【００６０】
また、カートリッジＡに分析済みの第１検体血液ＤＳおよび上記第２検体血液を貯蔵する構成としているため、上記分析装置は、全く濡れることがなく、その使用中および使用前後において、完全にドライである。これは、上記分析装置を清潔に保つのに適している。また、上記分析装置の洗浄が不要であるため、洗浄液の廃棄といった煩わしい作業を回避できる。
【００６１】
本実施形態によれば、第１および第２希釈槽４２Ａ，４２Ｂを利用して２段階の希釈を行うことができる。したがって、たとえば１００倍希釈と１万倍希釈という、比較的高倍率の２種類の希釈が可能である。これにより、白血球の計数と赤血球の計数という、それぞれに適した希釈倍率が顕著に異なる分析を一括して行うことができる。また、血液計量手段４３および血漿計量手段４４を備えることにより、十分に正確な希釈倍率で希釈することが可能である。大断面部４４ｃａを用いた計量は、高倍率希釈に特に有効である。
【００６２】
さらに、第１検体血液ＤＳおよび上記第２検体血液は、血漿を用いて希釈されているため、血球以外の成分については血液Ｓと同様の濃度としておくことが可能である。たとえば、ＣＲＰについては、血液Ｓと第１検体血液ＤＳとでほとんど同じ濃度である。したがって、生理食塩水を用いて血液を希釈する場合と比べて、ＣＲＰを格段に精度よく分析することが可能である。また、希釈によって溶血が生じるおそれが無く、血球計数を確実に行うことができる。
【００６３】
本発明に係る分析方法および分析用具は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る分析方法および分析用具の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００６４】
血漿を分離する手段としては、血漿分離フィルタを用いる構成が、カートリッジＡの小型化、分離効率の向上に好ましいが、これに限定されず、血液から血球を除く血漿などの成分を適切に分離する手段であればよい。
【００６５】
希釈手段における希釈倍率は、流路などのサイズを適宜設定することにより、さらなる高倍率化が可能である。また、２段階の希釈に限定されず、たとえば１回のみの希釈、あるいは３回以上の希釈を行う構成としてもよい。
【００６６】
本発明に係る分析方法および分析用具は、血液の血球計数などに限定されず、さまざまな試料液の分析に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例を示すフロー図である。
【図２】本発明の第２の側面に係る分析装置用カートリッジの一例を示す全体平面図である。
【図３】本発明の第２の側面に係る分析装置用カートリッジの一例を示す全体斜視図である。
【図４】本発明の第２の側面に係る分析装置用カートリッジの一例の分離手段を示す要部斜視図である。
【図５】本発明の第２の側面に係る分析装置用カートリッジの一例の計量流路を示す要部平面図である。
【図６】図３のＶI−ＶI線に沿う要部断面図である。
【図７】本発明の第２の側面に係る分析装置用カートリッジの一例の電気抵抗式分析部を示す要部平面図である。
【図８】図７のＶＩＩI−ＶＩＩI線に沿う要部断面図である。
【図９】本発明の第２の側面に係る分析装置用カートリッジの一例の光学式分析部を示す要部平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿う要部断面図である。
【図１１】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血液計量工程において、血液導入状態を示す要部平面図である。
【図１２】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血液計量工程において、計量流路が充填された状態を示す要部平面図である。
【図１３】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血液計量工程において、オーバーフロー流路への継続流入を示す要部平面図である。
【図１４】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血液計量工程において、計量流路内に血液が分離された状態を示す要部平面図である。
【図１５】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血液計量工程において、第１希釈槽に血液が送出された状態を示す要部平面図である。
【図１６】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血漿分離工程を示す要部平面図である。
【図１７】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血漿計量工程において、計量流路が充填された状態を示す要部平面図である。
【図１８】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の血漿計量工程において、第１希釈槽に血漿が送出された状態を示す要部平面図である。
【図１９】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の白血球計数工程において、その初期状態を示す要部平面図である。
【図２０】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の白血球計数工程において、その計数開始状態を示す要部平面図である。
【図２１】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の白血球計数工程において、第１検体血液の先端部分が上流から２個目の電極に到達した状態を示す要部平面図である。
【図２２】本発明の第１の側面に係る分析方法の一例の白血球計数工程において、第１検体血液の先端部分が最下流側の電極に到達した状態を示す要部平面図である。
【図２３】従来の分析方法に用いられる血球カウンタの一例を示す概念図である。
【図２４】従来の分析方法に用いられる分析用検査要素の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ （分析装置用）カートリッジ
Ｂｐ 血漿（溶媒成分）
Ｂｐａ 計量された血漿（溶媒成分）
Ｄ１〜Ｄ８ ドレイン
ＤＳ 第１検体血液（第１希釈試料液）
Ｓ 血液（試料液）
Ｓａ 血液（計量された試料液）
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４ バルブ
１Ａ 本体
１Ｂ プリント配線基板
２ 液導入槽（試料液導入部）
３ 分離手段
４ 希釈手段
５Ａ 第１分析部（電気抵抗式分析部）
５Ｂ 第２分析部（電気抵抗式分析部）
５Ｃ 第３分析部（光学式分析部）
５Ｄ 第４分析部（光学式分析部）
６Ａ 第１流量計測部
６Ｂ 第２流量計測部
８ コネクタ
２２ 配線
３１ 分離槽
３２ 血漿分離フィルタ
４２Ａ 第１希釈槽
４２Ｂ 第２希釈槽
４３ 血液計量手段（試料液計量手段）
４３ａ 導入流路
４３ｂ 分岐部
４３ｃ 計量流路
４３ｄ オーバーフロー流路
４３ｅ オリフィス
４４ 希釈液計量手段（溶媒成分希釈手段）
４４ａ 導入流路
４４ｂ 分岐部
４４ｃ 計量流路
４４ｃａ 大断面部
４４ｃｂ テーパ部
４４ｄ オーバーフロー流路
４５ 第１希釈試料液計量手段
４５ａ 計量流路
５０ バッファ槽
５１ 電極
５２ スルーホール
５３ 細孔
５５ 反射膜
５６ 試薬
６１ 蛇行流路（貯蔵手段）
６２ 電極（希釈試料液検知手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定成分および溶媒成分を含む試料液の分析を行う分析方法であって、
上記試料液から上記溶媒成分の少なくとも一部を分離する分離工程と、
上記分離工程により分離された上記溶媒成分から一定量を計量する溶媒成分計量工程と、
上記試料液から一定量を計量する試料液計量工程と、
上記試料液計量工程により計量された一定量の上記試料液と上記溶媒成分計量工程により計量された一定量の上記溶媒成分とを用いて希釈試料液を生成する希釈工程と、
上記希釈試料液に含まれる上記特定成分を分析する分析工程と、を有することを特徴とする、分析方法。
【請求項２】
上記希釈工程は、
上記試料液の一部と上記分離工程により分離された上記溶媒成分とを用いて第１希釈試料液を生成する第１希釈工程と、
上記第１希釈試料液と上記分離工程により分離された上記溶媒成分とを用いて第２希釈試料液を生成する第２希釈工程とを含む、請求項１に記載の分析方法。
【請求項３】
上記試料液は、血液であり、上記溶媒成分は、血漿である、請求項１または２のいずれかに記載の分析方法。
【請求項４】
上記分離工程においては、血漿分離フィルタを用いる、請求項３に記載の分析方法。
【請求項５】
上記特定成分は、赤血球、白血球、および血小板などの血球である、請求項３または４に記載の分析方法。
【請求項６】
ヘモグロビンまたはＣ反応タンパクを分析する工程をさらに有する、請求項３または４に記載の分析方法。
【請求項７】
試料液導入部と、
試料液計量手段を有する第１流路と、
上記試料液導入部に導入された試料液の一部から溶媒成分を分離する分離手段とこの分離手段により分離された上記溶媒成分を計量する溶媒成分計量手段とを有する第２流路と、
上記第１流路および上記第２流路に接続し、上記第１流路で計量された上記試料液と上記第２流路で計量された上記溶媒成分とを混合することにより上記試料液を希釈する希釈手段と、
上記希釈手段により希釈された希釈試料液に含まれる特定成分を分析する分析部と、
を備えることを特徴とする、分析用具。
【請求項８】
上記希釈手段は、上記試料液の一部と上記分離手段により分離された上記溶媒成分とを用いて第１希釈試料液を生成する第１希釈手段と、
上記第１希釈試料液と上記分離手段により分離された上記溶媒成分とを用いて第２希釈試料液を生成する第２希釈手段とを含む、請求項７に記載の分析法具。
【請求項１】
特定成分および溶媒成分を含む試料液の分析を行う分析方法であって、
上記試料液から上記溶媒成分の少なくとも一部を分離する分離工程と、
上記分離工程により分離された上記溶媒成分から一定量を計量する溶媒成分計量工程と、
上記試料液から一定量を計量する試料液計量工程と、
上記試料液計量工程により計量された一定量の上記試料液と上記溶媒成分計量工程により計量された一定量の上記溶媒成分とを用いて希釈試料液を生成する希釈工程と、
上記希釈試料液に含まれる上記特定成分を分析する分析工程と、を有することを特徴とする、分析方法。
【請求項２】
上記希釈工程は、
上記試料液の一部と上記分離工程により分離された上記溶媒成分とを用いて第１希釈試料液を生成する第１希釈工程と、
上記第１希釈試料液と上記分離工程により分離された上記溶媒成分とを用いて第２希釈試料液を生成する第２希釈工程とを含む、請求項１に記載の分析方法。
【請求項３】
上記試料液は、血液であり、上記溶媒成分は、血漿である、請求項１または２のいずれかに記載の分析方法。
【請求項４】
上記分離工程においては、血漿分離フィルタを用いる、請求項３に記載の分析方法。
【請求項５】
上記特定成分は、赤血球、白血球、および血小板などの血球である、請求項３または４に記載の分析方法。
【請求項６】
ヘモグロビンまたはＣ反応タンパクを分析する工程をさらに有する、請求項３または４に記載の分析方法。
【請求項７】
試料液導入部と、
試料液計量手段を有する第１流路と、
上記試料液導入部に導入された試料液の一部から溶媒成分を分離する分離手段とこの分離手段により分離された上記溶媒成分を計量する溶媒成分計量手段とを有する第２流路と、
上記第１流路および上記第２流路に接続し、上記第１流路で計量された上記試料液と上記第２流路で計量された上記溶媒成分とを混合することにより上記試料液を希釈する希釈手段と、
上記希釈手段により希釈された希釈試料液に含まれる特定成分を分析する分析部と、
を備えることを特徴とする、分析用具。
【請求項８】
上記希釈手段は、上記試料液の一部と上記分離手段により分離された上記溶媒成分とを用いて第１希釈試料液を生成する第１希釈手段と、
上記第１希釈試料液と上記分離手段により分離された上記溶媒成分とを用いて第２希釈試料液を生成する第２希釈手段とを含む、請求項７に記載の分析法具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００７−４７０３１（Ｐ２００７−４７０３１Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３２０６７（Ｐ２００５−２３２０６７）
【出願日】平成１７年８月１０日（２００５．８．１０）
【出願人】（０００１４１８９７）アークレイ株式会社 (288)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１０日（２００５．８．１０）
【出願人】（０００１４１８９７）アークレイ株式会社 (288)
【Ｆターム（参考）】
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