分析用カートリッジ及び吸光度測定装置
【課題】ＬＣ法を採用したＰＯＣＴに適した分析用カートリッジ、すなわち、ＬＣ法を採用しグリコヘモグロビンの検出に好適で簡易且つ小型の分析用カートリッジを提供する。
【解決手段】圧力損失の少ない分離カラム４０を使用することで、グリコヘモグロビンの検出性能を維持したまま、小型の分析用カートリッジ１０を提供することができる。また、この分析用カートリッジ１０は、未使用時には、試料保持孔３６が外部に露出する初期位置に位置決め可能であり、使用時には、試料保持孔３６が流入通路２３の一部を形成する導入位置に位置決め可能な操作プレート３１を備えている。更に、この操作プレート３１は、スライド操作という簡単な操作により初期位置から導入位置に位置決めすることができる。これにより、小型且つ簡易な操作でグリコヘモグロビンの検出に好適な分析用カートリッジ１０を提供することができる。
【解決手段】圧力損失の少ない分離カラム４０を使用することで、グリコヘモグロビンの検出性能を維持したまま、小型の分析用カートリッジ１０を提供することができる。また、この分析用カートリッジ１０は、未使用時には、試料保持孔３６が外部に露出する初期位置に位置決め可能であり、使用時には、試料保持孔３６が流入通路２３の一部を形成する導入位置に位置決め可能な操作プレート３１を備えている。更に、この操作プレート３１は、スライド操作という簡単な操作により初期位置から導入位置に位置決めすることができる。これにより、小型且つ簡易な操作でグリコヘモグロビンの検出に好適な分析用カートリッジ１０を提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定試料の分析に利用される分析用カートリッジ及びそれに適した吸光度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、病院の検査施設や検査センタなどでは、血液を測定試料としその中に含まれる特定成分を液体クロマトグラフィ（以下「ＬＣ」という）装置を用いて測定している。例えば、特許文献１では、糖尿病の長期コントロールの指標となるグリコヘモグロビンを分析するＬＣ装置が開示されている。このＬＣ装置は、２つのボトルに貯蔵された溶離液Ａ，溶離液Ｂが送液ポンプによって吸引され、脱気装置や溶離液切替バルブ、溶離液混合用のマニホルドを介して送液ポンプに吸引される。送液ポンプを通過した溶離液Ａ，溶離液Ｂの混合液は、試料導入部から導入された血液試料と共に分離カラムへ導入される。そして、カラムの下流側に配置された分光光度計によりグリコヘモグロビンの検出を行う。
【特許文献１】特開２００１−７４７２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
既存のカラムを用いたＬＣ測定は、カラム内の背圧が高くなるため、大型な装置が必要となる。このことは、診療や看護の現場で医療スタッフが実施するポイント・オブ・ケア・テスト（Ｐｏｉｎｔ−ｏｆ−Ｃａｒｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ，ＰＯＣＴ）への使用の妨げとなっている。一方、ＰＯＣＴを考慮したグリコヘモグロビンの検出装置としては、例えばバイエル社のＤＣＡ２０００が知られているが、この装置はラテックス免疫凝集法を採用したものであるため、ＬＣ法を採用したものであって、ＰＯＣＴに適した小型の分析用カートリッジの開発が望まれている。
【０００４】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ＬＣ法を用いたＰＯＣＴに適した小型の分析用カートリッジを提供することを目的の一つとする。また、そのような分析用カートリッジを用いたＬＣ分析を実施可能な吸光度測定装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の目的の少なくとも一つを達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の分析用カートリッジは、
平均細孔径が０．５〜５μｍで陽イオン交換性の第１多孔性シリカ部と平均細孔径が１〜５μｍで疎水性の第２多孔性シリカ部とを有し、第１多孔性シリカ部の平均細孔径と第２多孔性シリカ部の平均細孔径とが異なる分離カラムと、
該分離カラムへ供給する液体を貯蔵する１又は２以上のシリンダと、
前記１又は２以上のシリンダの供給口から供給される液体を前記分離カラムの入り口へ案内する流入経路と、
前記分離カラムの出口から流出した液体を廃液口へと案内する流出経路と、
前記流出経路の一部をなすように設けられ液体中の成分検出を外部検出装置により検出可能な検出通路と、
を備えたものである。
【０００７】
本発明の分析用カートリッジでは、流入通路に測定試料を導入すると、１又は２以上のシリンダに貯蔵された液体が測定試料とともに分離カラムの入り口に供給され、測定試料
に含まれる成分が分離カラムで分離され、分離カラムの出口から流出通路へと流出し、流出通路に設けられた検出通路で外部検出装置により成分検出が行われる。この分析用カートリッジでは、平均細孔径が０．５〜５μｍで陽イオン交換性の第１多孔性シリカ部と平均細孔径が１〜５μｍで疎水性の第２多孔性シリカ部とを有し、第１多孔性シリカ部の平均細孔径と第２多孔性シリカ部の平均細孔径とが異なる分離カラムを用いてＬＣ分析を行うものであるため、分離カラムの背圧を十分低くすることができることから、ＬＣ法を採用しているにもかかわらず全体を小さくすることができる。このため、ＬＣ法を採用したＰＯＣＴに適した分析用カートリッジ、すなわち、ＬＣ法を採用しグリコヘモグロビンの検出に好適で簡易且つ小型の分析用カートリッジを提供することができる。
【０００８】
本発明の分析用カートリッジにおいて、前記第１多孔性シリカ部は、平均細孔径が１〜２．３μｍであり、前記第２多孔性シリカ部は、平均細孔径が２〜４．２μｍとしてもよい。こうすれば、より精度よく分析を行うことができる。
【０００９】
本発明の分析用カートリッジにおいて、前記第１多孔性シリカ部は、スルホン酸塩による表面処理が施され、前記第２多孔性シリカ部は、炭素数４以上２３以下のアルキル鎖を有するシラン化合物による表面処理が施されていてもよい。こうすれば、血中の安定型グリコヘモグロビン、不安定型グリコヘモグロビン、ヘモグロビンの３種類をより精度よく分離することができる。ここで、スルホン酸塩としては、例えば、メタクリル酸３−スルホプロピルカリウムが挙げられ、シラン化合物としては、例えば、オクタデシルジメチルクロロシランが挙げられる。
【００１０】
本発明の分析用カートリッジにおいて、前記流入経路は、少なくとも１以上のＵ字状の曲線部を有していてもよい。こうすれば、各シリンダの供給口から流出した液体を、流入経路が直線である場合に比べて短い距離で混合することができるため、分析用カートリッジ全体をより小型化することができる。
【００１１】
本発明の分析用カートリッジにおいて、前記シリンダは、１つだけ備えられ、液密に摺動可能な複数の可動隔壁により複数の部屋に分けられ、該複数の部屋にはそれぞれ組成の異なる液体が貯蔵され、使用時に最末端の可動隔壁が該シリンダの先端に向かって押圧されると前記複数の可動隔壁のうち先端側の可動隔壁が該シリンダの先端面に順次到達しそのたびに前記供給口に面する部屋が変わるように構成されていてもよい。こうすれば、複数のシリンダに別々の組成の液体を貯蔵し各液体を所望の比率で混ぜ合わせる必要がないため、分析用カートリッジ全体をより小型化することができる。
【００１２】
本発明の分析用カートリッジは、前記シリンダの各供給口を開閉可能に封止する供給口封止手段を備え、前記シリンダには液体が前記供給口封止手段によって封入されているものであってもよい。こうすれば、測定時に液体を準備する手間を省くことができるため、オペレータの手間を軽減することができる。このとき、前記供給口封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口を一斉に開閉可能な一枚の封止プレートであってもよい。こうすれば、各供給口を一斉に開放することができるため、オペレータの手間をより軽減することができる。
【００１３】
本発明の分析用カートリッジは、前記流出通路の前記検出通路以外の部分を開閉可能に封止する流出通路封止手段を備え、前記分離カラムには液体が前記供給口封止手段と前記流出通路封止手段とによって封入されているものとしてもよい。こうすれば、分離カラムを溶液であらかじめ満たすことで分離カラムの劣化を防ぐことができるため、精度の高い分析用カートリッジを提供することができる。なお、供給口封止手段と流出通路封止手段とによって封入される液体は、各シリンダにあらかじめ貯蔵されている液体の１種類と同じ組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。このとき、前記供給口封止手段及
び前記流出通路封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口及び前記流出通路を一斉に開閉可能な一枚の共用プレートであってもよい。こうすれば、全ての封止手段を一斉に開放することができるため、オペレータの手間を軽減することができる。
【００１４】
本発明の分析用カートリッジは、前記流出通路の前記検出通路以外の部分を開閉可能に封止する流出通路封止手段を備え、前記シリンダを１つ備えている場合には該シリンダの供給口を常時開放し、前記シリンダを２以上備えている場合には１つのシリンダの供給口を常時開放し、残りのシリンダの供給口を開閉可能に封止する供給口封止手段を有し、前記常時開放されたシリンダと前記分離カラムには液体が前記流出通路封止手段によって封入され、前記残りのシリンダには液体が前記供給口封止手段によって封入されているものであってもよい。こうすれば、シリンダにあらかじめ貯蔵された液体で分離カラムを満たすことができるため、分離カラムの劣化を防ぐことができ、複数のシリンダを備えている場合であっても、各シリンダの液体が混合されることを防ぐことができる。このとき、前記供給口封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口を一斉に開放可能な一枚の封止プレートであってもよい。こうすれば、複数の供給口を一斉に開放することができるため、オペレータの手間を軽減することができる。あるいは、前記供給口封止手段及び前記流出通路封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口及び前記流出通路を一斉に開放可能な一枚の共用プレートであってもよい。こうすれば、全ての封止手段を一斉に開放することができるため、オペレータの手間をより軽減することができる。
【００１５】
本発明の分析用カートリッジにおいて、前記供給口封止手段は、液体の圧力が所定の圧力になると作動して前記シリンダの各供給口を開放する圧力弁であってもよい。こうすれば、オペレータの手を煩わせることなく供給口を開放することができる。
【００１６】
本発明の分析用カートリッジにおいて、前記流出通路封止手段は、液体の圧力が所定の圧力になると作動して前記流出通路を開放する圧力弁であってもよい。こうすれば、オペレータの手を煩わせることなく流出通路を開放することができる。
【００１７】
本発明の分析用カートリッジは、測定試料を保持する試料保持孔が穿設された操作プレートを備え、該操作プレートは、未使用時には前記試料保持孔を外部に配置する初期位置に位置決めされ、使用時には前記試料保持孔から測定試料を分離カラムへ導入可能な導入位置に位置決めされることで前記流入経路の一部を形成するものとしてもよい。このとき、前記操作プレートは、スライド操作によって前記初期位置から前記導入位置に位置決めされるものであってもよい。こうすれば、操作プレートを初期位置から導入位置にスライドさせるという簡単な操作で測定試料を分離カラムに供給することができる。
【００１８】
本発明の分析用カートリッジは、前記試料保持孔に近設され、試料未添加時には外部に露出し、試料添加時には添加された試料によって覆われる試料保持位置確認手段を備えていてもよい。こうすれば、試料保持位置確認手段によって、試料保持孔に試料が適切に保持されているか否かを確認することができる。
【００１９】
本発明の分析用カートリッジは、前記操作プレートが前記試料保持孔に試料を保持している状態で前記初期位置から前記導入位置へ移動する際に余剰試料を除去する導入量調節部を備えていてもよい。こうすれば、操作プレートを初期位置から導入位置に切り替えるという簡易な操作により、分離カラムに供給される測定試料の量を一定にすることができる。このとき、前記導入量調節部は、前記試料保持孔に保持されている試料のうち前記操作プレートが前記初期位置から前記導入位置へ移動する際に、試料保持孔外に存在する試料を削ぎ落とすものであるものとしてもよい。
【００２０】
本発明の分析用カートリッジは、前記測定試料を希釈する液体を貯蔵する希釈タンクを備え、前記操作プレートは、前記初期位置と前記導入位置との間の中間位置に位置決め可能であり、前記希釈タンクは、前記操作プレートが前記中間位置に位置決めされたときに前記試料保持孔が該希釈タンクの内部に位置するように設けられていてもよい。こうすれば、測定試料を測定に適した濃度に希釈して分離カラムに供給することができるため、あらかじめ試料の濃度調整をする手間を省くことができる。また、希釈の具体的な手法としては、試料保持孔が希釈タンクの内部に配置された状態で手動による振動撹拌を行ってもよいし、超音波振動子による振動撹拌を行ってもよい。
【００２１】
本発明の分析用カートリッジは、前記操作プレートが脱落するのを防止する脱落防止機構を備えていてもよい。こうすれば、操作プレートの脱落を防ぎ、カートリッジ内の液体が外部に漏れることを防ぐことができる。
【００２２】
本発明の分析用カートリッジは、前記分離カラムの出口から流出した液体を前記廃液口を介して受け入れる廃液タンクを備えていてもよい。こうすれば、分析用カートリッジとは別に廃液タンクを用意する必要がない。このとき、前記廃液タンクは、該廃液タンク内の空気を排気する疎水性膜付きの排気穴を備えた廃液タンクであってもよい。こうすれば、気体のみが排出され廃液タンク内の液体が外部に排出されることを防止することができる。また、前記１又は２以上のシリンダは、前記廃液タンクの内部に収容されていてもよい。こうすれば、廃液タンクと１又は２以上のシリンダとを別々に設ける場合に比べて、分析用カートリッジ全体を小型化することができる。
【００２３】
本発明の分析用カートリッジにおけるシリンダや分離カラムのレイアウトは、上述した形態に限定されるものではなく、本発明の分析用カートリッジは、測定試料の分析に１回使用したあと廃棄するようにしてもよい。
【００２４】
本発明の吸光度測定装置は、
上述したいずれかの分析用カートリッジを設置可能な設置部と、
前記設置部に設置された前記分析用カートリッジの前記１又は２以上のシリンダの液体を独立して押圧可能な押圧機構と、
前記検出通路の一方に配置された発光素子と該検出通路の他方に配置された受光素子とを含んで構成され、前記発光素子から発射した光を前記検出通路に入射させ該検出通路を通過したあとの光を前記受光素子で受ける検出器と、
を備えたものである。
【００２５】
この吸光度測定装置では、まず、設置部に分析用カートリッジを設置する。この分析用カートリッジが吸光度測定装置の設置部に設置されると、押圧機構により１又は２以上のシリンダへの押圧が可能となる。この時、シリンダへの押圧を個別に調節することにより、分離カラムに供給する液組成を所望の組成にすることができる。シリンダが押圧されると、シリンダに貯蔵された液体が測定試料とともに分離カラムに供給され、測定試料に含まれる成分が分離カラムで分離されつつ流出通路へと流出し、流出通路に設けられた検出通路を通過する液体を検出器により検出して吸光度を測定することができる。このように、本発明の吸光度測定装置によれば、上述したいずれかの分析用カートリッジを用いたＬＣ分析を容易に実施することができる。
【００２６】
押圧機構は、例えば、シリンダに挿入されるピストンロッドと、このピストンロッドをシリンダの軸方向に移動させるアクチュエータ（例えばモータやエア圧シリンダ、油圧シリンダなど）とで構成されていてもよい。また、検出器は、発光素子としてのＬＥＤと、受光素子としてのフォトトランジスタとで構成されていてもよい。
【００２７】
本発明の吸光度測定装置において、前記検出器は、前記発光素子と前記検出通路との間に該発光素子の光を拡散する拡散板又は反射光の影響を抑制する偏光板の少なくとも一方を含んで構成されていてもよい。拡散板を用いた場合には、例えば発光ＬＥＤのように輝度斑があるものを採用したとしても、照度分布を均一にすることができる。また、偏光板を用いた場合には、反射光などの影響を抑制することができる。こうすることにより、いずれの場合にも吸光度測定を精度よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態である分析用カートリッジ１０の正面図であり、図２は分析用カートリッジ１０の平面図であり、図３は分析用カートリッジを図１のＡ−Ａ面で切断した断面図の一部であり、図４は試料保持孔３６の外部に保持された血液除去を示した説明図であり、図５は第１閉鎖弁２６ａの動きを説明するための説明図である。本実施形態の分析用カートリッジ１０は、略直方形状のボディ２０と、ボディ２０の内部に略平行に並べられた第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２と、適量な試料を分離カラム４０に供給するための操作プレート３１と、測定試料の分離を行う分離カラム４０と、分離カラム４０を通過した液体を貯蔵する廃液タンク５０とを備えている。この分析用カートリッジ１０は、糖尿病の診断を行うことを目的とするものであり、測定試料である血液から安定型グリコヘモグロビンと不安定型グリコヘモグロビンとヘモグロビンとを分離してそれぞれの吸光度を測定する際に用いられるものである。また、分析用カートリッジ１０はいわゆる使い捨てタイプであり、測定試料の分析に１回使用した後に廃棄される。更に、分析用カートリッジ１０の全体の大きさは、幅（Ｗ）約２０ｍｍ、奥行き（Ｄ）約５５ｍｍ、高さ（Ｈ）約１０ｍｍである。
【００２９】
ボディ２０は、透明アクリル樹脂製であり、図２に示すように、第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２と分離カラム４０の入り口とを接続する流入通路２３と、分離カラム４０の出口と廃液タンク５０とを接続する流出通路２５と、分離カラム４０に導入する測定試料の量を調整する試料調整用凹部３３と、測定試料を希釈する希釈タンク３４と、第１シリンダ２１の第１供給口２１ｂを開閉可能に封止する第１閉鎖弁２６ａと、第２シリンダ２２の第２供給口２２ｂを開閉可能に封止する第２閉鎖弁２６ｂと、流出通路２５の検出通路以外の部分（ここでは、廃液口５１の近傍）を開閉可能に封止する第３閉鎖弁２６ｃとを備えている。流入通路２３は、第１シリンダ２１内の溶離液Ａ及び第２シリンダ２２内の溶離液Ｂを第１供給口２１ｂ及び第２供給口２２ｂを介して分離カラム４０の入り口に供給する。この流入通路２３は、溶離液Ａ及び溶離液Ｂが合流した位置よりも分離カラム４０に近い位置に溶液混合部２７を有している。Ｕ字型の曲線部である溶液混合部２７で溶離液Ａと溶離液Ｂは混合され、分離カラム４０の入り口に混合液が供給される。流出通路２５は、分離カラム４０を通過した液体を廃液口５１を介して廃液タンク５０に排出する。この流出通路２５の一部が検出通路２４となっており、後述する外部検出装置である吸光度測定装置６０により液体中の成分検出を行うことができる。試料調整用凹部３３はボディ２０の側面に備えられており、試料調整用凹部３３の底面にスリット状の操作プレート挿入口３２を備えている。操作プレート３１は操作プレート挿入口３２に密接した状態で挿入されている（図４（ａ）参照）。希釈タンク３４は、希釈溶液を貯蔵しており、後述する操作プレート３１の操作に伴って、操作プレート３１の試料保持孔３６に保持された試料が希釈される。第１閉鎖弁２６ａは、図５に示すように、第１供給口２１ｂに内部がくり抜かれた円柱状部材１１０が直交する形で取り付けられており、円柱状部材１１０の内側には、回転可能な回転部材１１２が密接している。回転部材１１２の上面には直線状の切り込み１１６が、側面には貫通口１１４が備えられている。第１閉鎖弁２６ａは、貫通口１１４が円柱状部材１１０に備えられた連通口１１８と接続されない封止状態（図５（ａ）参照）と、連通口１１８と接続される開放状態（図５（ｂ）参照）とを選択することができる。また、第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃも同様に封止状態と開放状態を選択可能である。未使用時には、全ての閉鎖弁が封止状態にあり、流入通路２
３，分離カラム４０及び流出通路２５には溶離液Ａが第１閉鎖弁２６ａ，第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃによって液密に封止されている。なお、このとき満たされる液体は、他の液体であってもよい。
【００３０】
第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２は、図２に示すように、ボディ２０の内部に略平行に並べられている。この第１シリンダ２１は、第１供給口２１ｂを介して分離カラム４０の入り口につながる流入通路２３に接続され、第２シリンダ２２は、第２供給口２２ｂを介して分離カラム４０につながる流入通路２３に接続されている。未使用時には、第１閉鎖弁２６ａ及び第２閉鎖弁２６ｂは封止状態にあるため、溶離液Ａは第１閉鎖弁２６ａと第１ゴムパッキン２１ａによって第１シリンダ２１に液密に封止され、溶離液Ｂは第２閉鎖弁２６ｂと第２ゴムパッキン２２ａによって第２シリンダ２２に液密に封止される。なお、溶離液Ａ及び溶離液Ｂは塩濃度の異なる液体である。
【００３１】
操作プレート３１は、図２に示すように、試料保持孔３６を備え、操作プレート挿入口３２に密接した状態で挿入されている。この操作プレート３１は表面が疎水性の材質からなっており、試料保持孔３６は親水性の素材によるコーティングなどにより、測定試料を保持しやすいように親水性の性質を有している。また、試料保持孔３６の周りには、目安線３７が備えられており（図１参照）、試料保持孔３６に試料が保持されているか否かを確認することができる。更に、操作プレート３１は、試料保持孔３６がボディ２０の外部に配置される初期位置（図３（ａ）参照）と試料保持孔３６が流入通路２３の一部を形成する導入位置（図３（ｄ）参照）と、初期位置と導入位置との間の位置であって試料保持孔３６が希釈タンク３４内に位置する中間位置（図３（ｃ）参照）とに位置決めされている。この位置決めに従って操作プレート３１を操作すると、操作プレート３１をボディ２０に押入するという簡単な操作で、測定に適した濃度の試料を分離カラム４０に供給することができる。
【００３２】
分離カラム４０は多孔性シリカ連続体担体の表面に重合反応による化学修飾を施してなるポリマー結合型カラムであり、多孔性シリカ連続体担体の表面をゾル−ゲル転移させた後、焼成してメソポアを減少させてなる多孔性シリカ連続体担体カラムである。この分離カラム４０はカチオン交換性シリカモノリスディスク（以下「ディスクＭ」という）と疎水性シリカモノリスディスク（以下「ディスクＯ」という）とからなり、ディスクＭの平均細孔径は０．５〜５μｍ、好ましくは１〜２．３μｍであり、ディスクＯの平均細孔径は１〜５μｍ、好ましくは２〜４．２μｍであるが、それぞれのディスクの平均細孔径は異なるものである。このとき、ディスクＭはシリカモノリスディスク表面をスルホン酸塩により表面処理したものであり、スルホン酸塩としては、例えば、４−ビニルフェニルスルホン酸やメタクリル酸３−スルホプロピルカリウムなどが挙げられ、このうちメタクリル酸３−スルホプロピルカリウムが好ましい。また、ディスクＯは炭素数４以上２３以下のアルキル鎖を有するシラン化合物によって表面処理が施されているのが好ましく、シラン化合物としては、例えば、オクチルトリクロロシラン，オクタデシルトリクロロシラン，オクチルジメチルクロロシラン，オクタデシルジメチルクロロシランなどが挙げられ、このうちオクタデシルジメチルクロロシランが好ましい。また、分離カラム４０は上述した方法で作製したディスクＯ及びディスクＭを複数枚積層させたものであり、ディスクＭ及びディスクＯの組み合わせとしては、ディスクＭが液送方向の上流部に配置され、ディスクＯが液送方向の下流部に配置されることが好ましい。更に、分離カラム４０は、牛血清アルブミンによるエージングが施されてもよい。こうすれば、例えば、血液成分を分析するときに、分析したい成分がカラムに吸着されるのを防ぐことができる。また、牛血清アルブミンであればグリコヘモグロビンやヘモグロビンとは吸光度が異なるため、精製後の試料中に牛血清アルブミンが混入したとしても、血液中のグリコヘモグロビンやヘモグロビンを分析する際にさほど支障がない。
【００３３】
廃液タンク５０は、図２に示すように、ボディ２０の内部をくり抜いた略直方体の空間で、廃液タンク５０の端部に設けられた廃液口５１を介して分離カラム４０の出口につながる流出通路２５に接続され、分離カラム４０を通過してきた廃液を受け入れるものであり、未使用時には空気で満たされている。この廃液タンク５０の上面には、排気穴５２が設けられている。この排気穴５２は、疎水性の多孔質膜である疎水性膜５３で覆われているため、気体は通過できるが液体は通過できない。この廃液タンク５０の側面には操作プレート３１が押入される操作プレート排出口５４が設けられており、操作プレート３１が初期位置（図３（ａ）参照）から導入位置（図３（ｄ）参照）に押入されるに従って、廃液タンク５０の内部に操作プレート３１の末端部が押入される。また、操作プレート３１の端部に備えられた脱落防止部３８は、操作プレート排出口５４よりも大きいため、操作プレート３１が操作プレート挿入口３２から脱落することを防止し、カートリッジ内の液体が漏れることを防ぐことができる。さらに、操作プレート３１は廃液タンク５０の内壁に接触したときに導入位置に位置決めされる長さであるため、操作プレート３１を最奥までスライド操作するという簡易な方法で、測定試料を分離カラム４０に供給することができる。
【００３４】
次に、このように構成された本実施形態の分析用カートリッジ１０の動作について説明する。図３（ａ）は未使用時の分析用カートリッジ１０を図１のＡ−Ａ面で切断した断面図の一部であり、図３（ｄ）は使用時の分析用カートリッジ１０を図１のＡ−Ａ面で切断した断面図の一部である。はじめに、図３（ａ）に基づいて分析用カートリッジ１０が未使用状態のときの説明をする。分析用カートリッジ１０が未使用のときには、操作プレート３１は初期位置（図３（ａ）参照）に位置決めされている。糖尿病の簡易検査を受ける患者は細い針を指先に軽く刺してわずかに出血させた後、その出血した指を試料保持孔３６の入り口に押し当てて、血液を試料保持孔３６に導入する。このとき、オペレータは目安線３７が血液で隠れているか否かを目視することにより、試料保持孔３６に血液が充填されたことを確認することができる。また、試料保持孔３６は親水性材料でコーティングされているため、隙間無く血液を保持することができる。
【００３５】
続いて、試料保持孔３６に充填した血液を流入通路２３に導入するときの動作について説明する。試料保持孔３６に血液が充填したことを目視で確認した後、オペレータは、図３（ａ）中の矢印で示す方向に操作プレート３１をスライド操作により押入する。ここで、試料保持孔３６に余剰血液３７ａが保持されていた場合には、オペレータの押入により、操作プレート３１が図３（ｂ）に示す位置に移動するとき、操作プレート挿入口３２により所定量に調整される。
【００３６】
ここで、過剰試料が除去される仕組みについて、図４を用いて、詳しく説明する。図４は、試料保持孔３６の外部に保持された血液の除去を示した説明図である。図４（ａ）に示すように、試料保持孔３６の外部に余剰血液３７ａが保持される場合がある。試料保持孔３６の外部に余剰血液３７ａが保持されていると、導入量が多すぎることが原因で測定誤差が生じるおそれがある。しかし、本実施形態では、操作プレート３１を押入すると、操作プレート３１は操作プレート挿入口３２に密接する大きさになっているため、図４（ｂ）に示すように、表面張力等によって試料保持孔３６の外部に保持されていた余剰血液３７ａは、操作プレート挿入口３２の外壁によって削ぎ落とされる。これにより、試料保持孔３６に保持される血液の量を一定にすることができる。また、このとき削ぎ落とされた余剰血液３７ａは、試料調整用凹部３３に残るため、除去された血液による周囲の汚染を防ぐことができる。
【００３７】
続いて、オペレータがさらに操作プレート３１をボディ２０に押入し、図３（ｃ）に示すように、中間位置に位置決めされたとき、試料保持孔３６は希釈タンク３４の内部に位置する。希釈タンク３４にはあらかじめ希釈溶液が貯蔵されているため、試料保持孔３６
に導入した血液を測定に適した濃度に希釈することができる。具体的には、試料保持孔３６が希釈タンク３４の内部に配置されている状態で手動による振幅撹拌を行う。こうすれば、より短時間で血液と希釈溶液とを均一に混合することができる。また、希釈タンク３４は希釈溶液をいっぱいに満たしていてもよいが、試料保持孔３６内の血液を効率よく希釈することを考慮すると、空気と希釈溶液とを混在させておくことが好ましい。このとき、試料保持孔３６は親水性材料でコーティングされているため、試料保持孔３６に空気が混入するおそれはない。また、分析用カートリッジ１０は透明アクリル樹脂製であるため、オペレータは希釈タンク３４内の液体の色により、希釈具合を目視により確認することができる。
【００３８】
続いて、オペレータがさらに操作プレート３１をボディ２０に押入し、図３（ｄ）に示すように、導入位置に位置決めされると、試料保持孔３６は流入通路２３の一部を形成する。このとき、操作プレート３１の末端部である脱落防止部３８は廃液タンク５０の内壁に接する。このため、オペレータは操作プレート３１を最奥まで挿入することで、試料保持孔３６を流入通路２３の一部となる位置に簡単に位置決めすることができ、試料保持孔３６に保持された測定試料を分離カラム４０に供給することができる。
【００３９】
続いて、オペレータが第１閉鎖弁２６ａ、第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃをそれぞれ封止状態（図５（ａ）参照）から開放状態（図５（ｂ）参照）とすることで、測定に適した濃度の血液を分離カラム４０に供給することが可能な状態となる。なお、この状態を分析用カートリッジ１０の使用状態と呼ぶ。ここで、封止状態と開放状態の選択について、第１閉鎖弁２６ａを例に、図５を用いて詳しく説明する。図５は、第１閉鎖弁２６ａの動作を説明するための説明図である。第１閉鎖弁２６ａが封止状態のときは、図５（ａ）に示すように、貫通口１１４が流入通路２３と接続されない位置にあるため、回転部材１１２によって流入通路２３は遮断され、液体が流れることができない。一方、開放状態のときは、図５（ｂ）に示すように、貫通口１１４が連通口１１８を介して流入通路２３と接続され、流入通路２３の一部を形成するため、液体が流れることができる。封止状態と開放状態の選択は、回転部材１１２の上部に取り付けられた直線状の切り込み１１６にマイナスドライバ等を差し込み、回転部材１１２を回動させることによって行う。なお、第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃの開放操作についても、同様である。
【００４０】
分析用カートリッジ１０を使用状態に切り替えた後、分析用カートリッジ１０を吸光度測定装置６０のカートリッジ設置部６０ａにセットする。図６は分析用カートリッジ１０をセットした吸光度測定装置６０の概略構成図である。吸光度測定装置６０は、第１ステッピングモータ６１で第１ピストンロッド６１ａを動かすことにより、第１シリンダ２１中の溶離液Ａを第１ゴムパッキン２１ａを介して押圧し、これとは独立して第２ステッピングモータ６２で第２ピストンロッド６２ａを動かすことにより、第２シリンダ２２中の溶離液Ｂを第２ゴムパッキン２２ａを介して押圧する。そして、周知のマイクロコンピュータを内蔵するコントローラ６３が第１ステッピングモータ６１及び第２ステッピングモータ６２を駆動制御して溶離液Ａの押圧力と溶離液Ｂの押圧力を調整することにより、分離カラム４０へ供給される液組成を所望の組成にすることができる。第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２より押圧された溶離液Ａ及び溶離液Ｂは、流入通路２３の溶液混合部２７を経て混合され、分離カラム４０に供給される。分離カラム４０を通過した液体は流出通路２５中に設けられた検出通路２４を通過し、廃液口５１を介して廃液タンク５０に排出されることになる。
【００４１】
発光素子であるＬＥＤ光源６４からの光のうち、ダイクロミックミラー７６を通過した光は、第１レンズ６５、拡散板６６及び偏光板６７を経て検出通路２４に入り、検出通路２４を通過した後、第２レンズ６８を介して受光素子としての測定用フォトトランジスタ６９に入る。一方、ダイクロミックミラー７６で反射された光は、輝度調整用フォトトラ
ンジスタ７８に入る。測定用フォトトランジスタ６９や輝度調整用フォトトランジスタ７８に入った光は検波回路７０で検波され、検波後のアナログ信号がＡ／Ｄ変換回路７２でディジタル信号に変換されてコントローラ６３へ入力される。コントローラ６３は、輝度調整用フォトトランジスタ７８から検波回路７０及びＡ／Ｄ変換回路７２を介して得られたデジタル信号に基づいて輝度を求め、ＬＥＤ光源６４の輝度が均一になるようＬＥＤ光源６４の電流をフィードバック制御する。また、コントローラ６３は、ＬＥＤ光源６４の点灯、消灯を繰り返すように点灯回路７４を制御すると共に、測定用フォトトランジスタ２９から検波回路７０及びＡ／Ｄ変換回路７２を介して得られたディジタル信号に基づいてＬＥＤ光源６４の点灯時と消灯時の差分を求め、その差分に基づいてＬＣの保持時間と吸光度との関係を表すグラフを図示しないディスプレイ又はプリンタに出力する。このような同期検波を行うことにより、吸光度測定を暗箱の中でなく蛍光灯の下でも実施可能となる。
【００４２】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の対応関係を明らかにする。本実施形態の分析用カートリッジ１０が本発明の分析用カートリッジに相当し、分離カラム４０が分離カラムに相当し、第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２が１又は２以上のシリンダに相当し、第１供給口２１ｂ及び第２供給口２２ｂが供給口に相当し、流入通路２３が流入通路に相当し、廃液口５１が廃液口に相当し、流出通路２５が流出通路に相当し、検出通路２４が検出通路に相当し、溶液混合部２７がＵ字状の曲線部に相当し、第１閉鎖弁２６ａ及び第２閉鎖弁２６ｂが供給口封止手段に相当し、第３閉鎖弁２６ｃが流出通路封止手段に相当し、操作プレート３１が操作プレートに相当し、試料保持孔３６が試料保持孔に相当し、目安線３７が試料保持位置確認手段に相当し、操作プレート挿入口３２が導入量調節部に相当し、希釈タンク３４が希釈タンクに相当し、脱落防止部３８及び操作プレート排出口５４が脱落防止機構に相当し、廃液タンク５０が廃液タンクに相当し、排気穴５２が排気穴に相当し、疎水性膜５３が疎水性膜に相当し、吸光度測定装置６０が吸光度測定装置に相当し、カートリッジ設置部６０ａが設置部の相当し、第１ステッピングモータ６１及び第２ステッピングモータ６２が押圧機構に相当し、ＬＥＤ光源６４が発光素子に相当し、測定用フォトトランジスタ６９が受光素子に相当し、拡散板６６が拡散板に相当し、偏光板６７が偏光板に相当する。
【００４３】
以上詳述した本実施形態の分析用カートリッジ１０によれば、流入通路２３に血液を導入すると、第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２に貯蔵された溶離液Ａ及びＢが血液と共に分離カラム４０の入り口に供給され、血液中に含まれる成分が分離カラム４０で分離され、分離カラム４０の出口から流出通路２５へと流出し、流出通路２５に設けられた検出通路２４で吸光度測定装置６０により成分検出が行われる。この分析用カートリッジ１０では、分離カラム４０を用いてＬＣ分析を行うものであるため、分離カラム４０の背圧を十分低くすることができることから、ＬＣ法を採用しているにもかかわらず全体を小さくすることができる。このため、ＬＣ法を採用したＰＯＣＴに適した分析用カートリッジ、すなわち、ＬＣ法を採用しグリコヘモグロビンの検出に好適で簡易且つ小型の分析用カートリッジを提供することができる。
【００４４】
また、分離カラム４０のディスクＭは、スルホン酸塩であるメタクリル酸３−スルホプロピルカリウムによる表面処理が施され、ディスクＯは、炭素数４以上２３以下のアルキル鎖を有するシラン化合物であるオクタデシルジメチルクロロシランによる表面処理が施されているため、血中の安定型グリコヘモグロビン、不安定型グリコヘモグロビン、ヘモグロビンの３種類をより精度よく分離することができる。ここで、スルホン酸塩としては、例えば、メタクリル酸３−スルホプロピルカリウムが挙げられ、シラン化合物としては、例えば、オクタデシルジメチルクロロシランが挙げられる。
【００４５】
更に、分析用カートリッジ１０の流入通路２３に溶液混合部２７を設けることで、第１
シリンダ２１及び第２シリンダ２２の供給口から流出した溶離液Ａ及び溶離液Ｂを、流入通路２３が直線である場合に比べて短い距離で混合することができるため、分析用カートリッジ１０全体をより小型化することができる。
【００４６】
更にまた、分析用カートリッジ１０の第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２の各供給口を開閉可能に封止する第１閉鎖弁２６ａ及び第２閉鎖弁２６ｂを備え、第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２には溶離液Ａ及び溶離液Ｂが第１閉鎖弁２６ａ及び第２閉鎖弁２６ｂによって封入されているものであるため、測定時に液体を準備する手間を省くことができるため、オペレータの手間を軽減することができる。
【００４７】
そしてまた、分析用カートリッジ１０の流出通路２５の検出通路２４以外の部分を開閉可能に封止する第３閉鎖弁２６ｃを備え、分離カラム４０には溶離液Ａが第１閉鎖弁２６ａと第３閉鎖弁２６ｃとによって封入されているものであるから、分離カラム４０を溶離液Ａであらかじめ満たすことで、分離カラム４０の劣化を防ぐことができるため、精度の高い分析用カートリッジを提供することができる。
【００４８】
そして更に、分析用カートリッジ１０は、血液を保持する試料保持孔３６を備えた操作プレート３１を備え、この操作プレート３１は、未使用時には試料保持孔３６を外部に配置する初期位置に位置決めされ、使用時には試料保持孔３６から測定試料を分離カラム４０へ導入可能な導入位置に位置決めされることで試料保持孔３６が流入通路２３の一部を形成するものである。このとき、操作プレート３１は、スライド機構によって初期位置から導入位置に位置決めされるものであるため、操作プレート３１をスライドさせるという簡単な操作で、操作プレート３１を初期位置から導入位置に位置決めすることができる。
【００４９】
そして更にまた、試料保持孔３６に近設され、血液未添加時には外部に露出し、血液添加時には添加された血液によって覆われる目安線３７を備えているため、目安線３７が露出しているか否かによって、試料保持孔３６に血液が適切に保持されることができ、より正確な測定結果を得ることができる。
【００５０】
加えて、分析用カートリッジ１０は、操作プレート３１が試料保持孔３６に血液を保持している状態で初期位置から導入位置へ移動する際に余剰血液３７ａを除去する操作プレート挿入口３２を備えており、この操作プレート挿入口３２は、試料保持孔３６の外に存在する余剰血液３７ａを削ぎ落とすものであるから、操作プレート３１を初期位置から導入位置に切り替えるという簡単な操作により、分離カラム４０に供給される血液の量を一定にすることができる。
【００５１】
一方、分析用カートリッジ１０は、血液を希釈する希釈溶液を貯蔵する希釈タンク３４を備え、操作プレート３１は初期位置と導入位置との間の中間位置に位置決め可能であり、希釈タンク３４は、操作プレート３１が中間位置に位置決めされたときに試料保持孔３６が希釈タンク３４の内部に位置するように設けられているため、血液を測定に適した濃度に希釈して分離カラム４０に供給することができ、あらかじめ血液の濃度調整をする手間を省くことができる。また、希釈の具体的な手法としては、試料保持孔３６が希釈タンク３４の内部に配置された状態で手動による振動撹拌を行うものとしたが、超音波振動子による振動撹拌等を行ってもよい。
【００５２】
一方、分析用カートリッジ１０は、操作プレート３１が脱落するのを防止する脱落防止部３８を備えているため、操作プレート３１の脱落を防ぎ、分析用カートリッジ１０内の液体が外部に漏れることを防ぐことができる。
【００５３】
一方、分析用カートリッジ１０は、分離カラム４０の出口から流出した液体を廃液口５
１を介して受け入れる廃液タンク５０を備えているため、分析用カートリッジ１０とは別に廃液タンクを用意する必要がない。このとき、廃液タンク５０は、廃液タンク５０内の空気を排気する疎水性膜５３付きの排気穴５２を備えているため、気体のみが排出され廃液タンク５０内の液体が外部に排出されることを防止することができる。
【００５４】
一方、吸光度測定装置６０のコントローラ６３で第１ステッピングモータ６１及び第２ステッピングモータ６２が第１ピストンロッド６１ａ及び第２ピストンロッド６２ａを押圧する押圧力を個別に制御することで、分離カラム４０に供給する液組成を所望の組成にすることができることから、分析用カートリッジ１０を用いたＬＣ分析を容易に実施することができる。また、ＬＥＤ光源６４を検出通路２４との間に拡散板６６や偏光板６７を設けているため、検出通路２４への入射率や出射率の変化が小さくなり、安定した測定が可能となる。
【００５５】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００５６】
上述した実施形態では、第１閉鎖弁２６ａ，第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃを備えることとしたが、第１閉鎖弁２６ａは無くてもよい。この場合、第１シリンダ２１内の液体が第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃによって第1シリンダ２１，流入通路２
３，分離カラム４０及び流出通路２５に封入される。第１閉鎖弁２６ａが無くても、分離カラム４０を溶離液Ａであらかじめ満たすことができるため、分離カラム４０の劣化を防ぐことができ、精度の高い分析用カートリッジを提供することができる。また、第２シリンダ２２は第２閉鎖弁２６ｂで封止されているため、溶離液Ａと溶離液Ｂが混ざるおそれはない。
【００５７】
上述した実施形態では、第１閉鎖弁２６ａを回動することにより流入通路２３を開閉することとしたが、図７に示すように、圧力弁１００を備えるものとしてもよい。こうすれば、オペレータの手を煩わせることなく流出通路を開放することができる。この圧力弁１００の外周は、変形可能な圧力弁支持部１０２と、圧力によって破壊される圧力弁破壊部１０４とを備えている。ここで、圧力弁１００が開放される動きについて、図７を用いて詳しく説明する。図７は、圧力弁１００の動きを説明するための説明図である。封止時の圧力弁１００は、図７（ａ）に示すように、圧力弁支持部１０２及び圧力弁破壊部１０４が流入通路２３と密接しているため、圧力弁１００によって流入通路２３は遮断され、液体が流れることができない。一方、圧力弁１００の解放時には、図７（ｂ）に示すように、圧力弁破壊部１０４が圧力によって破壊され、圧力弁支持部１０２が液体の進行方向に変形して、液体が流れることができる状態となる。このとき、圧力弁破壊部１０４は圧力弁の他の部分よりも薄い構造となっているため、圧力弁１００に横から圧力を加えられたとき、圧力弁破壊部１０４が破壊されることになる。また、圧力弁支持部１０２は変形可能であるため、圧力弁１００が流入通路２３から外れることを防ぐことができる。なお、ここでは第１閉鎖弁２６ａを圧力弁１００に置き換えることとしたが、第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃと置き換えても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５８】
上述した実施形態では、第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２をボディ２０に備えることとしたが、図８に示すように、廃液タンク５０の中に備えるものとしてもよい。こうすれば、廃液タンク５０と第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２を別々に備える場合に比べて、分析用カートリッジ１０全体を小型化することができる。
【００５９】
上述した実施形態では、オペレータが第１閉鎖弁２６ａ，第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃをそれぞれ開放することで、測定に適した濃度の血液を分離カラム４０に供給することとしたが、図９に示すように、プレートホルダ１３２に保持された封止プレート
１３０をスライド操作することにより、血液を分離カラム４０に供給するようにしてもよい。プレートホルダ１３２は、シリコーンゴムなどの軟質ゴム製であり、２枚の壁部材を隙間ができるように接着したものであり、この隙間が封止プレート１３０を保持するスリットとなっている。図１０に示すようにこのプレートホルダ１３２を構成する２枚の壁部材には、第１シリンダ２１の第１供給口２１ｂと流入通路２３とを連通する第１シリンダ連通穴１３４、第２シリンダ２２の第２供給口２２ｂと流入通路２３とを連通する第２シリンダ連通穴１３６、廃液タンク５０の廃液口５１と流出通路２５とを連通する廃液口連通穴１３８がこの順に並んで設けられている。封止プレート１３０は、ポリエステルやポリエチレンなどの合成樹脂製であり、オペレータの操作によって第１シリンダ連通穴１３４と連通する第１貫通穴１３５、第２シリンダ連通穴１３６と連通する第２貫通穴１３７、廃液口連通穴１３８と連通する第３貫通穴１３９が設けられている。また、プレートホルダ１３２は疎水性の硬質ゴム製のため、各穴の接続部分は液密が維持される。ここで、プレートホルダ１３２の各穴の内面は親水性であることが好ましいが、疎水性でもかまわない。こうすれば、オペレータが封止プレート１３０をスライド操作することで、一斉に開放状態にできるため、より簡便に分析用カートリッジ１０を使用可能な状態にすることができる。また、封止プレート１３０は流入通路２３の開閉のみを行うものであってもよい。こうすれば、第３閉鎖弁２６ｃを有しない分析用カートリッジ１０であっても、封止プレート１３０をスライド操作することで分析用カートリッジ１０を使用可能な状態にすることができる。
【００６０】
上述した実施形態では、第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２に別々の溶離液Ａ及び溶離液Ｂを封入することとしたが、図１１に示すように、第１可動隔壁１２１，第２可動隔壁１２２及びゴムパッキン１２３により複数の部屋１２０ｘ，１２０ｙ，１２０ｚに分けられた１本のシリンダ１２０を用意し、各部屋１２０ｘ，１２０ｙ，１２０ｚに別々の溶離液Ｘ，溶離液Ｙ，溶離液Ｚを貯蔵するようにしてもよい。そして、オペレータが第４閉鎖弁１２７及び第３閉鎖弁２６ｃをそれぞれ開放し、この分析用カートリッジを吸光度測定装置６０にセットしたあと、シリンダ１２０のゴムパッキン１２３をピストンロッドによってシリンダ１２０の先端に向かって押圧する。すると、図１１に示すように、１番目の部屋１２０ｘに貯蔵された溶離液Ｘが供給口１２０ａから分離カラム４０の入り口へ供給され、その後、図１２（ａ）に示すように、最先端の第１可動隔壁１２１がシリンダ１２０の先端面に到達すると、今度は２番目の部屋１２０ｙに貯蔵された溶離液Ｙが供給口１２０ａから分離カラム４０の入り口へ供給され、その後、図１２（ｂ）に示すように、第２可動隔壁１２２がシリンダ１２０の先端面に達すると、今度は３番目の部屋１２０ｚに貯蔵された溶離液Ｚが供給口１２０ａから分離カラム４０の入り口へ供給され、図１２（ｃ）に示すように、ゴムパッキン１２３がシリンダ１２０の先端面に到達すると、シリンダ１２０が空になる。このように、先端側の可動隔壁から順にシリンダ１２０の先端面に到達しそのたびに供給口１２０ａに接続される部屋が切り替わり、異なる溶離液が分離カラム４０の入り口へ供給されるので、複数のシリンダに別々の組成の液体を貯蔵し各液体を所望の比率で混ぜ合わせる必要がない。また、シリンダ１２０内部から供給口１２０ａに至る通路の入り口１２４とシリンダ１２０の先端面との間には逃がし溝１２５が形成され、第１可動隔壁１２１が入り口１２４を越えたあとは溶離液Ｘはこの逃がし溝１２５を通って入り口１２４に案内されるようになっている。この点は溶離液Ｙについても同じである。なお、第４閉鎖弁１２７及び第３閉鎖弁２６ｃの代わりに、流入通路２３及び流出通路２５を一斉に開放状態にすることが可能な封止プレートを備え、封止プレートをスライド操作することで分析用カートリッジ１０を使用可能な状態にするものとしてもよい。
【００６１】
上述した実施形態では、ボディ２０に希釈タンク３４を備えるものとしたが、希釈タンク３４は省略してもよい。こうすれば、分析用カートリッジ１０全体をより小型化することができる。
【００６２】
上述した実施形態の分析用カートリッジにおいて、流入通路２３中に溶液混合部２７を設けて、２種類の溶離液を均一に混合するものとしたが、２種類の溶離液の混合を促す多孔質フィルタを流入通路２３の途中や分離カラム４０の入り口の直前に配置してもよい。こうすれば、流入通路２３を更に短くすることができ、より分析用カートリッジ１０を小型化することができる。
【００６３】
上述した実施形態では、廃液タンク５０を分析用カートリッジ１０に内蔵するものとしたが、廃液タンク５０を分析用カートリッジ１０に外付けにしてもよい。こうすれば、分析用カートリッジ１０をさらに小型化することができる
【００６４】
上述した実施形態では、分析用カートリッジ５０の大きさを幅（Ｗ）約２０ｍｍ、奥行き（Ｄ）約５５ｍｍ、高さ（Ｈ）約１０ｍｍという非常にコンパクトなサイズとしたが、特にこのサイズに限定されるものではなく、例えばこれの２倍や３倍の大きさとしてもよいし、更に大きなサイズとしてもよい。また、使用する分離カラム４０の種類やサイズ、溶離液は測定試料に応じて適宜決定すればよい。
【００６５】
上述した実施形態では、試料保持孔３６の回りを目安線３７で囲むこととしたが、試料保持孔３６に近設し、血液によって隠れる位置を記したものであればよく、また、血液と反応して色の変わる部材を用いてもよい。
【実施例】
【００６６】
次に、本発明を実施例に基づいて説明する。分離カラムとしては、多孔性シリカ連続体担体の表面に重合反応による化学修飾を施してなるポリマー結合型カラムであり、多孔性シリカ連続体担体の表面をゾル−ゲル転移させた後、焼成してメソポアを減少させてなる多孔性シリカ連続体担体カラムを使った。この分離カラムは平均細孔径が２．０μｍのカチオン交換性シリカモノリスディスク（以下「ディスクＭ」という）と平均細孔径が３．０μｍの疎水性シリカモノリスディスク（以下「ディスクＯ」という）とからなるディスクを用い、それぞれのディスクの平均細孔径は分析装置として、島津オートポア ９５２０形を用い、試料約０．１ｇを大片用標準セルに採取して、初期圧約２ｋｐａの条件で、水銀圧入法を用いて測定した。また、それぞれのディスクの厚さは２ｍｍであり、ディスクの内径は３．２ｍｍである。更に、ディスクＭはシリカモノリスディスク表面にスペーサーである３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ＭＯＰ）を導入することで表面処理を行った後、過酸化ベンゾイルを開始剤にしてメタクリル酸−３−スルホプロピルカリウム（ＭＡＳＫ）をディスク表面に存在するシラノール基の１０当量分加え、２４時間メタノール還流下で反応させた後、水、メタノールで洗浄し、修飾して作製した。更にまた、ディスクＯはシリカモノリスディスクから水を除去し、オクタデシルジメチルクロロシラン（ＯＤＳ）、ピリジンをディスク表面に存在するシラノール基の５当量分加え、２４時間トルエン還流下で反応させることで表面処理を行った後、トルエン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、エタノールで洗浄し、減圧乾燥してＯＤＳ化した。ＯＤＳ化したシリカモノディスクにヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を１７時間トルエン還流下で反応させ、トルエン、ＴＨＦ、エタノールで洗浄し、修飾して作製した。上述した方法で作製したディスクＯ及びディスクＭを「ＭＭＭＯＯＯ（Ｍ：ディスクＭ、Ｏ：ディスクＯ）」の順で積層し、熱収縮チューブに充填した後、約２２０度で収縮させて分離カラムを作製した。
【００６７】
上述した方法で作成した分離カラムを用いて、それぞれの圧力損失で１０回測定し、漏洩頻度が何回であるかを測定した結果を以下の表１に示す。圧力損失はデジタル圧力センサー ＡＰ−Ｖ８０（ＫＥＹＥＮＣＥ製）を用い、カラムの前後の圧力損失を０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ2に設定して測定した。この結果、以下の表１に示すように、圧力損失が４
（ｋｇｆ／ｃｍ2）以下のものでは漏洩が生じておらず、一般的にＰＯＣＴで用いられる
カラムは５（ｋｇｆ／ｃｍ2）で使用されるため、この分離カラムはＰＯＣＴで使用する
に十分な性能を有していると言える。
【００６８】
【表１】
【００６９】
この測定は、上述した方法で作成した分離カラムをＨＰＬＣ装置に接続し、溶離液Ａ（２０ｍＭ ＭＥＳ，２０ｍＭ ＨＥＰＥＳ，０．０１ｗｔ％アジ化ナトリウム（ｐＨ５．２））と溶離液Ｂ（２０ｍＭ ＭＥＳ，２０ｍＭ ＨＥＰＥＳ，０．０１ｗｔ％アジ化ナトリウム，４００ｍＭ ＮａＣｌ（ｐＨ７．０））とをＡ：Ｂ＝８２：１８で混合した混合液を通液した後、１％（ｗ／ｖ）牛血清アルブミン水溶液をディスクＯ１枚あたり２μｌ／回を連続１０回注入し、以下の表２に示す条件で一度送液することで、エージング処理された後、分析用カートリッジに固定して行った。
【００７０】
【表２】
【００７１】
この測定では、ＨＰＬＣ装置（資生堂製、ＮＡＮＯＳＰＡＣＥ）、ポンプ（ＮＡＮＯＳＰＡＣＥＳＩ−２ ３１０１）、ＵＶ−ＶＩＳ検出器（ＮＡＮＯＳＰＡＣＥＳＩ−２ ３００２）、デガッサ（ＮＡＮＯＳＰＡＣＥＳＩ−２ ３０１０）、カラムオーブン（ＮＡＮＯＳＰＡＣＥＳＩ−２ ３０１４）、マニュアルインジェクター（ＮＡＮＯＳＰＡＣＥＳＩ−２ ３００６）、データ処理装置（Ｓｈｉｓｅｉｄｏ Ｓ−ＭｉｃｒｏＣｈｒｏｍ）を用いた。
【００７２】
ここで、この分離カラムを用いてグリコヘモグロビンの分離測定を行った結果を示す。測定は、ＨｂＡ１ｃ測定用実試料標準物質（レベル２：ＨｂＡ１ｃが５．３８％（ｗ／ｗ）） ＪＤＳ ＨｂＡ１ｃ Ｌｏｔ．２（有限責任中間法人 ＨＥＣＴＥＦスタンダードレファレンスセンター製）を超純水にて１０１倍希釈したもの、Ｄ−（＋）グルコース（シグマアルドリッチジャパン製、特級）を１０ｍｇ／ｍｌ及び１００ｍｇ／ｍｌに超純水にて調製し、このグルコース溶液にてＨｂＡ１ｃ測定用実試料標準物質を１０１倍に希釈して、３７℃で２時間インキュベートしたものをそれぞれ２μｌ添加し、上記表２に示す条件で行った。この結果、図１３に示すように、安定型ＨｂＡ１ｃ（流出時間１０分前後）を不安定型ＨｂＡ１ｃ（流出時間８分前後）やヘモグロビンＨｂＡ（流出時間１４分前後）から分離して検出することができた。このため、上述した方法で作成した分離カラムは、安定型ＨｂＡ１ｃを検出するに十分な性能を有していると言える。
【００７３】
また、上述した方法で作成したディスクＭ及びディスクＯを以下の表３に示した組み合わせで積層し、同様の実験を行ったところ、図１４〜１７に示すように、これらの組み合わせでも安定型ＨｂＡ１ｃを検出することができた。このため、以下の表３に示した組み合わせのディスクを用いても、安定型ＨｂＡ１ｃを検出するに十分な性能を有していると言える。
【００７４】
【表３】
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】分析用カートリッジ１０の正面図。
【図２】分析用カートリッジ１０の平面図。
【図３】分析用カートリッジを図１のＡ−Ａ面で切断した断面図の一部。
【図４】試料保持孔３６の外部に保持された血液の除去を示した説明図。
【図５】第１閉鎖弁２６ａの動作を説明するための説明図。
【図６】分析用カートリッジ１０をセットした吸光度測定装置６０の概略構成図。
【図７】圧力弁１００の動きを説明するための説明図。
【図８】他の実施形態（その１）の分析用カートリッジ１０の平面図。
【図９】他の実施形態（その２）の分析用カートリッジ１０の平面図。
【図１０】封止プレート１３０の開閉を説明するための説明図。
【図１１】他の実施形態（その３）の分析用カートリッジ１０の平面図。
【図１２】他の実施形態（その３）の分析用カートリッジ１０の動きを説明するための説明図。
【図１３】「ＭＭＭＯＯＯ」の組み合わせで測定したクロマトグラム。
【図１４】「ＭＯＯＭＯＯＭＯＯ」の組み合わせで測定したクロマトグラム。
【図１５】「ＭＭＭＭＯＯＯＯ」の組み合わせで測定したクロマトグラム。
【図１６】「ＭＯＭＯＭＯＭＯ」の組み合わせで測定したクロマトグラム。
【図１７】「ＭＭＯＯＭＭＯＯ」の組み合わせで測定したクロマトグラム。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 分析用カートリッジ、２０ ボディ、２１ 第１シリンダ、２１ａ 第１ゴムパッキン、２１ｂ 第１供給口、２２ 第２シリンダ、２２ａ 第２ゴムパッキン、２２ｂ 第２供給口、２３ 流入通路、２４ 検出通路、２５ 流出通路、２６ａ 第１閉鎖弁、２６ｂ 第２閉鎖弁、２６ｃ 第３閉鎖弁、２７ 溶液混合部、３１ 操作プレート、３２ 操作プレート挿入口、３３ 試料調整用凹部、３４ 希釈タンク、３６ 試料保持孔、３７ 目安線、３７ａ 余剰血液、３８ 脱落防止部、４０ 分離カラム、５０ 廃液タンク、５１ 廃液口、５２ 排気穴、５３ 疎水性膜、５４ 操作プレート排出口、６０ 吸光度測定装置、６０ａ カートリッジ設置部、６１ 第１ステッピングモータ、６１ａ 第１ピストンロッド、６２ 第２ステッピングモータ、６２ａ 第２ピストンロッド、６３ コントローラ、６４ ＬＥＤ光源、６５ 第１レンズ、６６ 拡散板、６７ 偏光板、６８ 第２レンズ、６９ 測定用フォトトランジスタ、７０ 検波回路、７２ Ａ／Ｄ変換回路、７４ 点灯回路、７６ ダイクロミックミラー、７８ 輝度調整用フォトトランジスタ、１００ 圧力弁、１０２ 圧力弁支持部、１０４ 圧力弁破壊部、１１０ 円柱状部材、１１２ 回転部材、１１４ 貫通口、１１６ 切り込み、１１８ 連通口、１２０ シリンダ、１２０ａ 供給口、１２０ｘ，１２０ｙ，１２０ｚ 複数の部屋、１２１ 第１可動隔壁、１２２ 第２可動隔壁、１２３ ゴムパッキン、１２４ 入り口、１２５ 逃がし溝、１２７ 第４閉鎖弁、１３０ 封止プレート、１３２ プレートホルダ、１３４ 第１シリンダ連通穴、１３５ 第１貫通穴、１３６ 第２シリンダ連通穴、１３７ 第２貫通穴、１３８ 廃液口連通穴、１３９ 第３貫通穴。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定試料の分析に利用される分析用カートリッジ及びそれに適した吸光度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、病院の検査施設や検査センタなどでは、血液を測定試料としその中に含まれる特定成分を液体クロマトグラフィ（以下「ＬＣ」という）装置を用いて測定している。例えば、特許文献１では、糖尿病の長期コントロールの指標となるグリコヘモグロビンを分析するＬＣ装置が開示されている。このＬＣ装置は、２つのボトルに貯蔵された溶離液Ａ，溶離液Ｂが送液ポンプによって吸引され、脱気装置や溶離液切替バルブ、溶離液混合用のマニホルドを介して送液ポンプに吸引される。送液ポンプを通過した溶離液Ａ，溶離液Ｂの混合液は、試料導入部から導入された血液試料と共に分離カラムへ導入される。そして、カラムの下流側に配置された分光光度計によりグリコヘモグロビンの検出を行う。
【特許文献１】特開２００１−７４７２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
既存のカラムを用いたＬＣ測定は、カラム内の背圧が高くなるため、大型な装置が必要となる。このことは、診療や看護の現場で医療スタッフが実施するポイント・オブ・ケア・テスト（Ｐｏｉｎｔ−ｏｆ−Ｃａｒｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ，ＰＯＣＴ）への使用の妨げとなっている。一方、ＰＯＣＴを考慮したグリコヘモグロビンの検出装置としては、例えばバイエル社のＤＣＡ２０００が知られているが、この装置はラテックス免疫凝集法を採用したものであるため、ＬＣ法を採用したものであって、ＰＯＣＴに適した小型の分析用カートリッジの開発が望まれている。
【０００４】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ＬＣ法を用いたＰＯＣＴに適した小型の分析用カートリッジを提供することを目的の一つとする。また、そのような分析用カートリッジを用いたＬＣ分析を実施可能な吸光度測定装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の目的の少なくとも一つを達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の分析用カートリッジは、
平均細孔径が０．５〜５μｍで陽イオン交換性の第１多孔性シリカ部と平均細孔径が１〜５μｍで疎水性の第２多孔性シリカ部とを有し、第１多孔性シリカ部の平均細孔径と第２多孔性シリカ部の平均細孔径とが異なる分離カラムと、
該分離カラムへ供給する液体を貯蔵する１又は２以上のシリンダと、
前記１又は２以上のシリンダの供給口から供給される液体を前記分離カラムの入り口へ案内する流入経路と、
前記分離カラムの出口から流出した液体を廃液口へと案内する流出経路と、
前記流出経路の一部をなすように設けられ液体中の成分検出を外部検出装置により検出可能な検出通路と、
を備えたものである。
【０００７】
本発明の分析用カートリッジでは、流入通路に測定試料を導入すると、１又は２以上のシリンダに貯蔵された液体が測定試料とともに分離カラムの入り口に供給され、測定試料
に含まれる成分が分離カラムで分離され、分離カラムの出口から流出通路へと流出し、流出通路に設けられた検出通路で外部検出装置により成分検出が行われる。この分析用カートリッジでは、平均細孔径が０．５〜５μｍで陽イオン交換性の第１多孔性シリカ部と平均細孔径が１〜５μｍで疎水性の第２多孔性シリカ部とを有し、第１多孔性シリカ部の平均細孔径と第２多孔性シリカ部の平均細孔径とが異なる分離カラムを用いてＬＣ分析を行うものであるため、分離カラムの背圧を十分低くすることができることから、ＬＣ法を採用しているにもかかわらず全体を小さくすることができる。このため、ＬＣ法を採用したＰＯＣＴに適した分析用カートリッジ、すなわち、ＬＣ法を採用しグリコヘモグロビンの検出に好適で簡易且つ小型の分析用カートリッジを提供することができる。
【０００８】
本発明の分析用カートリッジにおいて、前記第１多孔性シリカ部は、平均細孔径が１〜２．３μｍであり、前記第２多孔性シリカ部は、平均細孔径が２〜４．２μｍとしてもよい。こうすれば、より精度よく分析を行うことができる。
【０００９】
本発明の分析用カートリッジにおいて、前記第１多孔性シリカ部は、スルホン酸塩による表面処理が施され、前記第２多孔性シリカ部は、炭素数４以上２３以下のアルキル鎖を有するシラン化合物による表面処理が施されていてもよい。こうすれば、血中の安定型グリコヘモグロビン、不安定型グリコヘモグロビン、ヘモグロビンの３種類をより精度よく分離することができる。ここで、スルホン酸塩としては、例えば、メタクリル酸３−スルホプロピルカリウムが挙げられ、シラン化合物としては、例えば、オクタデシルジメチルクロロシランが挙げられる。
【００１０】
本発明の分析用カートリッジにおいて、前記流入経路は、少なくとも１以上のＵ字状の曲線部を有していてもよい。こうすれば、各シリンダの供給口から流出した液体を、流入経路が直線である場合に比べて短い距離で混合することができるため、分析用カートリッジ全体をより小型化することができる。
【００１１】
本発明の分析用カートリッジにおいて、前記シリンダは、１つだけ備えられ、液密に摺動可能な複数の可動隔壁により複数の部屋に分けられ、該複数の部屋にはそれぞれ組成の異なる液体が貯蔵され、使用時に最末端の可動隔壁が該シリンダの先端に向かって押圧されると前記複数の可動隔壁のうち先端側の可動隔壁が該シリンダの先端面に順次到達しそのたびに前記供給口に面する部屋が変わるように構成されていてもよい。こうすれば、複数のシリンダに別々の組成の液体を貯蔵し各液体を所望の比率で混ぜ合わせる必要がないため、分析用カートリッジ全体をより小型化することができる。
【００１２】
本発明の分析用カートリッジは、前記シリンダの各供給口を開閉可能に封止する供給口封止手段を備え、前記シリンダには液体が前記供給口封止手段によって封入されているものであってもよい。こうすれば、測定時に液体を準備する手間を省くことができるため、オペレータの手間を軽減することができる。このとき、前記供給口封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口を一斉に開閉可能な一枚の封止プレートであってもよい。こうすれば、各供給口を一斉に開放することができるため、オペレータの手間をより軽減することができる。
【００１３】
本発明の分析用カートリッジは、前記流出通路の前記検出通路以外の部分を開閉可能に封止する流出通路封止手段を備え、前記分離カラムには液体が前記供給口封止手段と前記流出通路封止手段とによって封入されているものとしてもよい。こうすれば、分離カラムを溶液であらかじめ満たすことで分離カラムの劣化を防ぐことができるため、精度の高い分析用カートリッジを提供することができる。なお、供給口封止手段と流出通路封止手段とによって封入される液体は、各シリンダにあらかじめ貯蔵されている液体の１種類と同じ組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。このとき、前記供給口封止手段及
び前記流出通路封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口及び前記流出通路を一斉に開閉可能な一枚の共用プレートであってもよい。こうすれば、全ての封止手段を一斉に開放することができるため、オペレータの手間を軽減することができる。
【００１４】
本発明の分析用カートリッジは、前記流出通路の前記検出通路以外の部分を開閉可能に封止する流出通路封止手段を備え、前記シリンダを１つ備えている場合には該シリンダの供給口を常時開放し、前記シリンダを２以上備えている場合には１つのシリンダの供給口を常時開放し、残りのシリンダの供給口を開閉可能に封止する供給口封止手段を有し、前記常時開放されたシリンダと前記分離カラムには液体が前記流出通路封止手段によって封入され、前記残りのシリンダには液体が前記供給口封止手段によって封入されているものであってもよい。こうすれば、シリンダにあらかじめ貯蔵された液体で分離カラムを満たすことができるため、分離カラムの劣化を防ぐことができ、複数のシリンダを備えている場合であっても、各シリンダの液体が混合されることを防ぐことができる。このとき、前記供給口封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口を一斉に開放可能な一枚の封止プレートであってもよい。こうすれば、複数の供給口を一斉に開放することができるため、オペレータの手間を軽減することができる。あるいは、前記供給口封止手段及び前記流出通路封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口及び前記流出通路を一斉に開放可能な一枚の共用プレートであってもよい。こうすれば、全ての封止手段を一斉に開放することができるため、オペレータの手間をより軽減することができる。
【００１５】
本発明の分析用カートリッジにおいて、前記供給口封止手段は、液体の圧力が所定の圧力になると作動して前記シリンダの各供給口を開放する圧力弁であってもよい。こうすれば、オペレータの手を煩わせることなく供給口を開放することができる。
【００１６】
本発明の分析用カートリッジにおいて、前記流出通路封止手段は、液体の圧力が所定の圧力になると作動して前記流出通路を開放する圧力弁であってもよい。こうすれば、オペレータの手を煩わせることなく流出通路を開放することができる。
【００１７】
本発明の分析用カートリッジは、測定試料を保持する試料保持孔が穿設された操作プレートを備え、該操作プレートは、未使用時には前記試料保持孔を外部に配置する初期位置に位置決めされ、使用時には前記試料保持孔から測定試料を分離カラムへ導入可能な導入位置に位置決めされることで前記流入経路の一部を形成するものとしてもよい。このとき、前記操作プレートは、スライド操作によって前記初期位置から前記導入位置に位置決めされるものであってもよい。こうすれば、操作プレートを初期位置から導入位置にスライドさせるという簡単な操作で測定試料を分離カラムに供給することができる。
【００１８】
本発明の分析用カートリッジは、前記試料保持孔に近設され、試料未添加時には外部に露出し、試料添加時には添加された試料によって覆われる試料保持位置確認手段を備えていてもよい。こうすれば、試料保持位置確認手段によって、試料保持孔に試料が適切に保持されているか否かを確認することができる。
【００１９】
本発明の分析用カートリッジは、前記操作プレートが前記試料保持孔に試料を保持している状態で前記初期位置から前記導入位置へ移動する際に余剰試料を除去する導入量調節部を備えていてもよい。こうすれば、操作プレートを初期位置から導入位置に切り替えるという簡易な操作により、分離カラムに供給される測定試料の量を一定にすることができる。このとき、前記導入量調節部は、前記試料保持孔に保持されている試料のうち前記操作プレートが前記初期位置から前記導入位置へ移動する際に、試料保持孔外に存在する試料を削ぎ落とすものであるものとしてもよい。
【００２０】
本発明の分析用カートリッジは、前記測定試料を希釈する液体を貯蔵する希釈タンクを備え、前記操作プレートは、前記初期位置と前記導入位置との間の中間位置に位置決め可能であり、前記希釈タンクは、前記操作プレートが前記中間位置に位置決めされたときに前記試料保持孔が該希釈タンクの内部に位置するように設けられていてもよい。こうすれば、測定試料を測定に適した濃度に希釈して分離カラムに供給することができるため、あらかじめ試料の濃度調整をする手間を省くことができる。また、希釈の具体的な手法としては、試料保持孔が希釈タンクの内部に配置された状態で手動による振動撹拌を行ってもよいし、超音波振動子による振動撹拌を行ってもよい。
【００２１】
本発明の分析用カートリッジは、前記操作プレートが脱落するのを防止する脱落防止機構を備えていてもよい。こうすれば、操作プレートの脱落を防ぎ、カートリッジ内の液体が外部に漏れることを防ぐことができる。
【００２２】
本発明の分析用カートリッジは、前記分離カラムの出口から流出した液体を前記廃液口を介して受け入れる廃液タンクを備えていてもよい。こうすれば、分析用カートリッジとは別に廃液タンクを用意する必要がない。このとき、前記廃液タンクは、該廃液タンク内の空気を排気する疎水性膜付きの排気穴を備えた廃液タンクであってもよい。こうすれば、気体のみが排出され廃液タンク内の液体が外部に排出されることを防止することができる。また、前記１又は２以上のシリンダは、前記廃液タンクの内部に収容されていてもよい。こうすれば、廃液タンクと１又は２以上のシリンダとを別々に設ける場合に比べて、分析用カートリッジ全体を小型化することができる。
【００２３】
本発明の分析用カートリッジにおけるシリンダや分離カラムのレイアウトは、上述した形態に限定されるものではなく、本発明の分析用カートリッジは、測定試料の分析に１回使用したあと廃棄するようにしてもよい。
【００２４】
本発明の吸光度測定装置は、
上述したいずれかの分析用カートリッジを設置可能な設置部と、
前記設置部に設置された前記分析用カートリッジの前記１又は２以上のシリンダの液体を独立して押圧可能な押圧機構と、
前記検出通路の一方に配置された発光素子と該検出通路の他方に配置された受光素子とを含んで構成され、前記発光素子から発射した光を前記検出通路に入射させ該検出通路を通過したあとの光を前記受光素子で受ける検出器と、
を備えたものである。
【００２５】
この吸光度測定装置では、まず、設置部に分析用カートリッジを設置する。この分析用カートリッジが吸光度測定装置の設置部に設置されると、押圧機構により１又は２以上のシリンダへの押圧が可能となる。この時、シリンダへの押圧を個別に調節することにより、分離カラムに供給する液組成を所望の組成にすることができる。シリンダが押圧されると、シリンダに貯蔵された液体が測定試料とともに分離カラムに供給され、測定試料に含まれる成分が分離カラムで分離されつつ流出通路へと流出し、流出通路に設けられた検出通路を通過する液体を検出器により検出して吸光度を測定することができる。このように、本発明の吸光度測定装置によれば、上述したいずれかの分析用カートリッジを用いたＬＣ分析を容易に実施することができる。
【００２６】
押圧機構は、例えば、シリンダに挿入されるピストンロッドと、このピストンロッドをシリンダの軸方向に移動させるアクチュエータ（例えばモータやエア圧シリンダ、油圧シリンダなど）とで構成されていてもよい。また、検出器は、発光素子としてのＬＥＤと、受光素子としてのフォトトランジスタとで構成されていてもよい。
【００２７】
本発明の吸光度測定装置において、前記検出器は、前記発光素子と前記検出通路との間に該発光素子の光を拡散する拡散板又は反射光の影響を抑制する偏光板の少なくとも一方を含んで構成されていてもよい。拡散板を用いた場合には、例えば発光ＬＥＤのように輝度斑があるものを採用したとしても、照度分布を均一にすることができる。また、偏光板を用いた場合には、反射光などの影響を抑制することができる。こうすることにより、いずれの場合にも吸光度測定を精度よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態である分析用カートリッジ１０の正面図であり、図２は分析用カートリッジ１０の平面図であり、図３は分析用カートリッジを図１のＡ−Ａ面で切断した断面図の一部であり、図４は試料保持孔３６の外部に保持された血液除去を示した説明図であり、図５は第１閉鎖弁２６ａの動きを説明するための説明図である。本実施形態の分析用カートリッジ１０は、略直方形状のボディ２０と、ボディ２０の内部に略平行に並べられた第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２と、適量な試料を分離カラム４０に供給するための操作プレート３１と、測定試料の分離を行う分離カラム４０と、分離カラム４０を通過した液体を貯蔵する廃液タンク５０とを備えている。この分析用カートリッジ１０は、糖尿病の診断を行うことを目的とするものであり、測定試料である血液から安定型グリコヘモグロビンと不安定型グリコヘモグロビンとヘモグロビンとを分離してそれぞれの吸光度を測定する際に用いられるものである。また、分析用カートリッジ１０はいわゆる使い捨てタイプであり、測定試料の分析に１回使用した後に廃棄される。更に、分析用カートリッジ１０の全体の大きさは、幅（Ｗ）約２０ｍｍ、奥行き（Ｄ）約５５ｍｍ、高さ（Ｈ）約１０ｍｍである。
【００２９】
ボディ２０は、透明アクリル樹脂製であり、図２に示すように、第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２と分離カラム４０の入り口とを接続する流入通路２３と、分離カラム４０の出口と廃液タンク５０とを接続する流出通路２５と、分離カラム４０に導入する測定試料の量を調整する試料調整用凹部３３と、測定試料を希釈する希釈タンク３４と、第１シリンダ２１の第１供給口２１ｂを開閉可能に封止する第１閉鎖弁２６ａと、第２シリンダ２２の第２供給口２２ｂを開閉可能に封止する第２閉鎖弁２６ｂと、流出通路２５の検出通路以外の部分（ここでは、廃液口５１の近傍）を開閉可能に封止する第３閉鎖弁２６ｃとを備えている。流入通路２３は、第１シリンダ２１内の溶離液Ａ及び第２シリンダ２２内の溶離液Ｂを第１供給口２１ｂ及び第２供給口２２ｂを介して分離カラム４０の入り口に供給する。この流入通路２３は、溶離液Ａ及び溶離液Ｂが合流した位置よりも分離カラム４０に近い位置に溶液混合部２７を有している。Ｕ字型の曲線部である溶液混合部２７で溶離液Ａと溶離液Ｂは混合され、分離カラム４０の入り口に混合液が供給される。流出通路２５は、分離カラム４０を通過した液体を廃液口５１を介して廃液タンク５０に排出する。この流出通路２５の一部が検出通路２４となっており、後述する外部検出装置である吸光度測定装置６０により液体中の成分検出を行うことができる。試料調整用凹部３３はボディ２０の側面に備えられており、試料調整用凹部３３の底面にスリット状の操作プレート挿入口３２を備えている。操作プレート３１は操作プレート挿入口３２に密接した状態で挿入されている（図４（ａ）参照）。希釈タンク３４は、希釈溶液を貯蔵しており、後述する操作プレート３１の操作に伴って、操作プレート３１の試料保持孔３６に保持された試料が希釈される。第１閉鎖弁２６ａは、図５に示すように、第１供給口２１ｂに内部がくり抜かれた円柱状部材１１０が直交する形で取り付けられており、円柱状部材１１０の内側には、回転可能な回転部材１１２が密接している。回転部材１１２の上面には直線状の切り込み１１６が、側面には貫通口１１４が備えられている。第１閉鎖弁２６ａは、貫通口１１４が円柱状部材１１０に備えられた連通口１１８と接続されない封止状態（図５（ａ）参照）と、連通口１１８と接続される開放状態（図５（ｂ）参照）とを選択することができる。また、第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃも同様に封止状態と開放状態を選択可能である。未使用時には、全ての閉鎖弁が封止状態にあり、流入通路２
３，分離カラム４０及び流出通路２５には溶離液Ａが第１閉鎖弁２６ａ，第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃによって液密に封止されている。なお、このとき満たされる液体は、他の液体であってもよい。
【００３０】
第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２は、図２に示すように、ボディ２０の内部に略平行に並べられている。この第１シリンダ２１は、第１供給口２１ｂを介して分離カラム４０の入り口につながる流入通路２３に接続され、第２シリンダ２２は、第２供給口２２ｂを介して分離カラム４０につながる流入通路２３に接続されている。未使用時には、第１閉鎖弁２６ａ及び第２閉鎖弁２６ｂは封止状態にあるため、溶離液Ａは第１閉鎖弁２６ａと第１ゴムパッキン２１ａによって第１シリンダ２１に液密に封止され、溶離液Ｂは第２閉鎖弁２６ｂと第２ゴムパッキン２２ａによって第２シリンダ２２に液密に封止される。なお、溶離液Ａ及び溶離液Ｂは塩濃度の異なる液体である。
【００３１】
操作プレート３１は、図２に示すように、試料保持孔３６を備え、操作プレート挿入口３２に密接した状態で挿入されている。この操作プレート３１は表面が疎水性の材質からなっており、試料保持孔３６は親水性の素材によるコーティングなどにより、測定試料を保持しやすいように親水性の性質を有している。また、試料保持孔３６の周りには、目安線３７が備えられており（図１参照）、試料保持孔３６に試料が保持されているか否かを確認することができる。更に、操作プレート３１は、試料保持孔３６がボディ２０の外部に配置される初期位置（図３（ａ）参照）と試料保持孔３６が流入通路２３の一部を形成する導入位置（図３（ｄ）参照）と、初期位置と導入位置との間の位置であって試料保持孔３６が希釈タンク３４内に位置する中間位置（図３（ｃ）参照）とに位置決めされている。この位置決めに従って操作プレート３１を操作すると、操作プレート３１をボディ２０に押入するという簡単な操作で、測定に適した濃度の試料を分離カラム４０に供給することができる。
【００３２】
分離カラム４０は多孔性シリカ連続体担体の表面に重合反応による化学修飾を施してなるポリマー結合型カラムであり、多孔性シリカ連続体担体の表面をゾル−ゲル転移させた後、焼成してメソポアを減少させてなる多孔性シリカ連続体担体カラムである。この分離カラム４０はカチオン交換性シリカモノリスディスク（以下「ディスクＭ」という）と疎水性シリカモノリスディスク（以下「ディスクＯ」という）とからなり、ディスクＭの平均細孔径は０．５〜５μｍ、好ましくは１〜２．３μｍであり、ディスクＯの平均細孔径は１〜５μｍ、好ましくは２〜４．２μｍであるが、それぞれのディスクの平均細孔径は異なるものである。このとき、ディスクＭはシリカモノリスディスク表面をスルホン酸塩により表面処理したものであり、スルホン酸塩としては、例えば、４−ビニルフェニルスルホン酸やメタクリル酸３−スルホプロピルカリウムなどが挙げられ、このうちメタクリル酸３−スルホプロピルカリウムが好ましい。また、ディスクＯは炭素数４以上２３以下のアルキル鎖を有するシラン化合物によって表面処理が施されているのが好ましく、シラン化合物としては、例えば、オクチルトリクロロシラン，オクタデシルトリクロロシラン，オクチルジメチルクロロシラン，オクタデシルジメチルクロロシランなどが挙げられ、このうちオクタデシルジメチルクロロシランが好ましい。また、分離カラム４０は上述した方法で作製したディスクＯ及びディスクＭを複数枚積層させたものであり、ディスクＭ及びディスクＯの組み合わせとしては、ディスクＭが液送方向の上流部に配置され、ディスクＯが液送方向の下流部に配置されることが好ましい。更に、分離カラム４０は、牛血清アルブミンによるエージングが施されてもよい。こうすれば、例えば、血液成分を分析するときに、分析したい成分がカラムに吸着されるのを防ぐことができる。また、牛血清アルブミンであればグリコヘモグロビンやヘモグロビンとは吸光度が異なるため、精製後の試料中に牛血清アルブミンが混入したとしても、血液中のグリコヘモグロビンやヘモグロビンを分析する際にさほど支障がない。
【００３３】
廃液タンク５０は、図２に示すように、ボディ２０の内部をくり抜いた略直方体の空間で、廃液タンク５０の端部に設けられた廃液口５１を介して分離カラム４０の出口につながる流出通路２５に接続され、分離カラム４０を通過してきた廃液を受け入れるものであり、未使用時には空気で満たされている。この廃液タンク５０の上面には、排気穴５２が設けられている。この排気穴５２は、疎水性の多孔質膜である疎水性膜５３で覆われているため、気体は通過できるが液体は通過できない。この廃液タンク５０の側面には操作プレート３１が押入される操作プレート排出口５４が設けられており、操作プレート３１が初期位置（図３（ａ）参照）から導入位置（図３（ｄ）参照）に押入されるに従って、廃液タンク５０の内部に操作プレート３１の末端部が押入される。また、操作プレート３１の端部に備えられた脱落防止部３８は、操作プレート排出口５４よりも大きいため、操作プレート３１が操作プレート挿入口３２から脱落することを防止し、カートリッジ内の液体が漏れることを防ぐことができる。さらに、操作プレート３１は廃液タンク５０の内壁に接触したときに導入位置に位置決めされる長さであるため、操作プレート３１を最奥までスライド操作するという簡易な方法で、測定試料を分離カラム４０に供給することができる。
【００３４】
次に、このように構成された本実施形態の分析用カートリッジ１０の動作について説明する。図３（ａ）は未使用時の分析用カートリッジ１０を図１のＡ−Ａ面で切断した断面図の一部であり、図３（ｄ）は使用時の分析用カートリッジ１０を図１のＡ−Ａ面で切断した断面図の一部である。はじめに、図３（ａ）に基づいて分析用カートリッジ１０が未使用状態のときの説明をする。分析用カートリッジ１０が未使用のときには、操作プレート３１は初期位置（図３（ａ）参照）に位置決めされている。糖尿病の簡易検査を受ける患者は細い針を指先に軽く刺してわずかに出血させた後、その出血した指を試料保持孔３６の入り口に押し当てて、血液を試料保持孔３６に導入する。このとき、オペレータは目安線３７が血液で隠れているか否かを目視することにより、試料保持孔３６に血液が充填されたことを確認することができる。また、試料保持孔３６は親水性材料でコーティングされているため、隙間無く血液を保持することができる。
【００３５】
続いて、試料保持孔３６に充填した血液を流入通路２３に導入するときの動作について説明する。試料保持孔３６に血液が充填したことを目視で確認した後、オペレータは、図３（ａ）中の矢印で示す方向に操作プレート３１をスライド操作により押入する。ここで、試料保持孔３６に余剰血液３７ａが保持されていた場合には、オペレータの押入により、操作プレート３１が図３（ｂ）に示す位置に移動するとき、操作プレート挿入口３２により所定量に調整される。
【００３６】
ここで、過剰試料が除去される仕組みについて、図４を用いて、詳しく説明する。図４は、試料保持孔３６の外部に保持された血液の除去を示した説明図である。図４（ａ）に示すように、試料保持孔３６の外部に余剰血液３７ａが保持される場合がある。試料保持孔３６の外部に余剰血液３７ａが保持されていると、導入量が多すぎることが原因で測定誤差が生じるおそれがある。しかし、本実施形態では、操作プレート３１を押入すると、操作プレート３１は操作プレート挿入口３２に密接する大きさになっているため、図４（ｂ）に示すように、表面張力等によって試料保持孔３６の外部に保持されていた余剰血液３７ａは、操作プレート挿入口３２の外壁によって削ぎ落とされる。これにより、試料保持孔３６に保持される血液の量を一定にすることができる。また、このとき削ぎ落とされた余剰血液３７ａは、試料調整用凹部３３に残るため、除去された血液による周囲の汚染を防ぐことができる。
【００３７】
続いて、オペレータがさらに操作プレート３１をボディ２０に押入し、図３（ｃ）に示すように、中間位置に位置決めされたとき、試料保持孔３６は希釈タンク３４の内部に位置する。希釈タンク３４にはあらかじめ希釈溶液が貯蔵されているため、試料保持孔３６
に導入した血液を測定に適した濃度に希釈することができる。具体的には、試料保持孔３６が希釈タンク３４の内部に配置されている状態で手動による振幅撹拌を行う。こうすれば、より短時間で血液と希釈溶液とを均一に混合することができる。また、希釈タンク３４は希釈溶液をいっぱいに満たしていてもよいが、試料保持孔３６内の血液を効率よく希釈することを考慮すると、空気と希釈溶液とを混在させておくことが好ましい。このとき、試料保持孔３６は親水性材料でコーティングされているため、試料保持孔３６に空気が混入するおそれはない。また、分析用カートリッジ１０は透明アクリル樹脂製であるため、オペレータは希釈タンク３４内の液体の色により、希釈具合を目視により確認することができる。
【００３８】
続いて、オペレータがさらに操作プレート３１をボディ２０に押入し、図３（ｄ）に示すように、導入位置に位置決めされると、試料保持孔３６は流入通路２３の一部を形成する。このとき、操作プレート３１の末端部である脱落防止部３８は廃液タンク５０の内壁に接する。このため、オペレータは操作プレート３１を最奥まで挿入することで、試料保持孔３６を流入通路２３の一部となる位置に簡単に位置決めすることができ、試料保持孔３６に保持された測定試料を分離カラム４０に供給することができる。
【００３９】
続いて、オペレータが第１閉鎖弁２６ａ、第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃをそれぞれ封止状態（図５（ａ）参照）から開放状態（図５（ｂ）参照）とすることで、測定に適した濃度の血液を分離カラム４０に供給することが可能な状態となる。なお、この状態を分析用カートリッジ１０の使用状態と呼ぶ。ここで、封止状態と開放状態の選択について、第１閉鎖弁２６ａを例に、図５を用いて詳しく説明する。図５は、第１閉鎖弁２６ａの動作を説明するための説明図である。第１閉鎖弁２６ａが封止状態のときは、図５（ａ）に示すように、貫通口１１４が流入通路２３と接続されない位置にあるため、回転部材１１２によって流入通路２３は遮断され、液体が流れることができない。一方、開放状態のときは、図５（ｂ）に示すように、貫通口１１４が連通口１１８を介して流入通路２３と接続され、流入通路２３の一部を形成するため、液体が流れることができる。封止状態と開放状態の選択は、回転部材１１２の上部に取り付けられた直線状の切り込み１１６にマイナスドライバ等を差し込み、回転部材１１２を回動させることによって行う。なお、第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃの開放操作についても、同様である。
【００４０】
分析用カートリッジ１０を使用状態に切り替えた後、分析用カートリッジ１０を吸光度測定装置６０のカートリッジ設置部６０ａにセットする。図６は分析用カートリッジ１０をセットした吸光度測定装置６０の概略構成図である。吸光度測定装置６０は、第１ステッピングモータ６１で第１ピストンロッド６１ａを動かすことにより、第１シリンダ２１中の溶離液Ａを第１ゴムパッキン２１ａを介して押圧し、これとは独立して第２ステッピングモータ６２で第２ピストンロッド６２ａを動かすことにより、第２シリンダ２２中の溶離液Ｂを第２ゴムパッキン２２ａを介して押圧する。そして、周知のマイクロコンピュータを内蔵するコントローラ６３が第１ステッピングモータ６１及び第２ステッピングモータ６２を駆動制御して溶離液Ａの押圧力と溶離液Ｂの押圧力を調整することにより、分離カラム４０へ供給される液組成を所望の組成にすることができる。第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２より押圧された溶離液Ａ及び溶離液Ｂは、流入通路２３の溶液混合部２７を経て混合され、分離カラム４０に供給される。分離カラム４０を通過した液体は流出通路２５中に設けられた検出通路２４を通過し、廃液口５１を介して廃液タンク５０に排出されることになる。
【００４１】
発光素子であるＬＥＤ光源６４からの光のうち、ダイクロミックミラー７６を通過した光は、第１レンズ６５、拡散板６６及び偏光板６７を経て検出通路２４に入り、検出通路２４を通過した後、第２レンズ６８を介して受光素子としての測定用フォトトランジスタ６９に入る。一方、ダイクロミックミラー７６で反射された光は、輝度調整用フォトトラ
ンジスタ７８に入る。測定用フォトトランジスタ６９や輝度調整用フォトトランジスタ７８に入った光は検波回路７０で検波され、検波後のアナログ信号がＡ／Ｄ変換回路７２でディジタル信号に変換されてコントローラ６３へ入力される。コントローラ６３は、輝度調整用フォトトランジスタ７８から検波回路７０及びＡ／Ｄ変換回路７２を介して得られたデジタル信号に基づいて輝度を求め、ＬＥＤ光源６４の輝度が均一になるようＬＥＤ光源６４の電流をフィードバック制御する。また、コントローラ６３は、ＬＥＤ光源６４の点灯、消灯を繰り返すように点灯回路７４を制御すると共に、測定用フォトトランジスタ２９から検波回路７０及びＡ／Ｄ変換回路７２を介して得られたディジタル信号に基づいてＬＥＤ光源６４の点灯時と消灯時の差分を求め、その差分に基づいてＬＣの保持時間と吸光度との関係を表すグラフを図示しないディスプレイ又はプリンタに出力する。このような同期検波を行うことにより、吸光度測定を暗箱の中でなく蛍光灯の下でも実施可能となる。
【００４２】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の対応関係を明らかにする。本実施形態の分析用カートリッジ１０が本発明の分析用カートリッジに相当し、分離カラム４０が分離カラムに相当し、第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２が１又は２以上のシリンダに相当し、第１供給口２１ｂ及び第２供給口２２ｂが供給口に相当し、流入通路２３が流入通路に相当し、廃液口５１が廃液口に相当し、流出通路２５が流出通路に相当し、検出通路２４が検出通路に相当し、溶液混合部２７がＵ字状の曲線部に相当し、第１閉鎖弁２６ａ及び第２閉鎖弁２６ｂが供給口封止手段に相当し、第３閉鎖弁２６ｃが流出通路封止手段に相当し、操作プレート３１が操作プレートに相当し、試料保持孔３６が試料保持孔に相当し、目安線３７が試料保持位置確認手段に相当し、操作プレート挿入口３２が導入量調節部に相当し、希釈タンク３４が希釈タンクに相当し、脱落防止部３８及び操作プレート排出口５４が脱落防止機構に相当し、廃液タンク５０が廃液タンクに相当し、排気穴５２が排気穴に相当し、疎水性膜５３が疎水性膜に相当し、吸光度測定装置６０が吸光度測定装置に相当し、カートリッジ設置部６０ａが設置部の相当し、第１ステッピングモータ６１及び第２ステッピングモータ６２が押圧機構に相当し、ＬＥＤ光源６４が発光素子に相当し、測定用フォトトランジスタ６９が受光素子に相当し、拡散板６６が拡散板に相当し、偏光板６７が偏光板に相当する。
【００４３】
以上詳述した本実施形態の分析用カートリッジ１０によれば、流入通路２３に血液を導入すると、第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２に貯蔵された溶離液Ａ及びＢが血液と共に分離カラム４０の入り口に供給され、血液中に含まれる成分が分離カラム４０で分離され、分離カラム４０の出口から流出通路２５へと流出し、流出通路２５に設けられた検出通路２４で吸光度測定装置６０により成分検出が行われる。この分析用カートリッジ１０では、分離カラム４０を用いてＬＣ分析を行うものであるため、分離カラム４０の背圧を十分低くすることができることから、ＬＣ法を採用しているにもかかわらず全体を小さくすることができる。このため、ＬＣ法を採用したＰＯＣＴに適した分析用カートリッジ、すなわち、ＬＣ法を採用しグリコヘモグロビンの検出に好適で簡易且つ小型の分析用カートリッジを提供することができる。
【００４４】
また、分離カラム４０のディスクＭは、スルホン酸塩であるメタクリル酸３−スルホプロピルカリウムによる表面処理が施され、ディスクＯは、炭素数４以上２３以下のアルキル鎖を有するシラン化合物であるオクタデシルジメチルクロロシランによる表面処理が施されているため、血中の安定型グリコヘモグロビン、不安定型グリコヘモグロビン、ヘモグロビンの３種類をより精度よく分離することができる。ここで、スルホン酸塩としては、例えば、メタクリル酸３−スルホプロピルカリウムが挙げられ、シラン化合物としては、例えば、オクタデシルジメチルクロロシランが挙げられる。
【００４５】
更に、分析用カートリッジ１０の流入通路２３に溶液混合部２７を設けることで、第１
シリンダ２１及び第２シリンダ２２の供給口から流出した溶離液Ａ及び溶離液Ｂを、流入通路２３が直線である場合に比べて短い距離で混合することができるため、分析用カートリッジ１０全体をより小型化することができる。
【００４６】
更にまた、分析用カートリッジ１０の第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２の各供給口を開閉可能に封止する第１閉鎖弁２６ａ及び第２閉鎖弁２６ｂを備え、第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２には溶離液Ａ及び溶離液Ｂが第１閉鎖弁２６ａ及び第２閉鎖弁２６ｂによって封入されているものであるため、測定時に液体を準備する手間を省くことができるため、オペレータの手間を軽減することができる。
【００４７】
そしてまた、分析用カートリッジ１０の流出通路２５の検出通路２４以外の部分を開閉可能に封止する第３閉鎖弁２６ｃを備え、分離カラム４０には溶離液Ａが第１閉鎖弁２６ａと第３閉鎖弁２６ｃとによって封入されているものであるから、分離カラム４０を溶離液Ａであらかじめ満たすことで、分離カラム４０の劣化を防ぐことができるため、精度の高い分析用カートリッジを提供することができる。
【００４８】
そして更に、分析用カートリッジ１０は、血液を保持する試料保持孔３６を備えた操作プレート３１を備え、この操作プレート３１は、未使用時には試料保持孔３６を外部に配置する初期位置に位置決めされ、使用時には試料保持孔３６から測定試料を分離カラム４０へ導入可能な導入位置に位置決めされることで試料保持孔３６が流入通路２３の一部を形成するものである。このとき、操作プレート３１は、スライド機構によって初期位置から導入位置に位置決めされるものであるため、操作プレート３１をスライドさせるという簡単な操作で、操作プレート３１を初期位置から導入位置に位置決めすることができる。
【００４９】
そして更にまた、試料保持孔３６に近設され、血液未添加時には外部に露出し、血液添加時には添加された血液によって覆われる目安線３７を備えているため、目安線３７が露出しているか否かによって、試料保持孔３６に血液が適切に保持されることができ、より正確な測定結果を得ることができる。
【００５０】
加えて、分析用カートリッジ１０は、操作プレート３１が試料保持孔３６に血液を保持している状態で初期位置から導入位置へ移動する際に余剰血液３７ａを除去する操作プレート挿入口３２を備えており、この操作プレート挿入口３２は、試料保持孔３６の外に存在する余剰血液３７ａを削ぎ落とすものであるから、操作プレート３１を初期位置から導入位置に切り替えるという簡単な操作により、分離カラム４０に供給される血液の量を一定にすることができる。
【００５１】
一方、分析用カートリッジ１０は、血液を希釈する希釈溶液を貯蔵する希釈タンク３４を備え、操作プレート３１は初期位置と導入位置との間の中間位置に位置決め可能であり、希釈タンク３４は、操作プレート３１が中間位置に位置決めされたときに試料保持孔３６が希釈タンク３４の内部に位置するように設けられているため、血液を測定に適した濃度に希釈して分離カラム４０に供給することができ、あらかじめ血液の濃度調整をする手間を省くことができる。また、希釈の具体的な手法としては、試料保持孔３６が希釈タンク３４の内部に配置された状態で手動による振動撹拌を行うものとしたが、超音波振動子による振動撹拌等を行ってもよい。
【００５２】
一方、分析用カートリッジ１０は、操作プレート３１が脱落するのを防止する脱落防止部３８を備えているため、操作プレート３１の脱落を防ぎ、分析用カートリッジ１０内の液体が外部に漏れることを防ぐことができる。
【００５３】
一方、分析用カートリッジ１０は、分離カラム４０の出口から流出した液体を廃液口５
１を介して受け入れる廃液タンク５０を備えているため、分析用カートリッジ１０とは別に廃液タンクを用意する必要がない。このとき、廃液タンク５０は、廃液タンク５０内の空気を排気する疎水性膜５３付きの排気穴５２を備えているため、気体のみが排出され廃液タンク５０内の液体が外部に排出されることを防止することができる。
【００５４】
一方、吸光度測定装置６０のコントローラ６３で第１ステッピングモータ６１及び第２ステッピングモータ６２が第１ピストンロッド６１ａ及び第２ピストンロッド６２ａを押圧する押圧力を個別に制御することで、分離カラム４０に供給する液組成を所望の組成にすることができることから、分析用カートリッジ１０を用いたＬＣ分析を容易に実施することができる。また、ＬＥＤ光源６４を検出通路２４との間に拡散板６６や偏光板６７を設けているため、検出通路２４への入射率や出射率の変化が小さくなり、安定した測定が可能となる。
【００５５】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００５６】
上述した実施形態では、第１閉鎖弁２６ａ，第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃを備えることとしたが、第１閉鎖弁２６ａは無くてもよい。この場合、第１シリンダ２１内の液体が第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃによって第1シリンダ２１，流入通路２
３，分離カラム４０及び流出通路２５に封入される。第１閉鎖弁２６ａが無くても、分離カラム４０を溶離液Ａであらかじめ満たすことができるため、分離カラム４０の劣化を防ぐことができ、精度の高い分析用カートリッジを提供することができる。また、第２シリンダ２２は第２閉鎖弁２６ｂで封止されているため、溶離液Ａと溶離液Ｂが混ざるおそれはない。
【００５７】
上述した実施形態では、第１閉鎖弁２６ａを回動することにより流入通路２３を開閉することとしたが、図７に示すように、圧力弁１００を備えるものとしてもよい。こうすれば、オペレータの手を煩わせることなく流出通路を開放することができる。この圧力弁１００の外周は、変形可能な圧力弁支持部１０２と、圧力によって破壊される圧力弁破壊部１０４とを備えている。ここで、圧力弁１００が開放される動きについて、図７を用いて詳しく説明する。図７は、圧力弁１００の動きを説明するための説明図である。封止時の圧力弁１００は、図７（ａ）に示すように、圧力弁支持部１０２及び圧力弁破壊部１０４が流入通路２３と密接しているため、圧力弁１００によって流入通路２３は遮断され、液体が流れることができない。一方、圧力弁１００の解放時には、図７（ｂ）に示すように、圧力弁破壊部１０４が圧力によって破壊され、圧力弁支持部１０２が液体の進行方向に変形して、液体が流れることができる状態となる。このとき、圧力弁破壊部１０４は圧力弁の他の部分よりも薄い構造となっているため、圧力弁１００に横から圧力を加えられたとき、圧力弁破壊部１０４が破壊されることになる。また、圧力弁支持部１０２は変形可能であるため、圧力弁１００が流入通路２３から外れることを防ぐことができる。なお、ここでは第１閉鎖弁２６ａを圧力弁１００に置き換えることとしたが、第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃと置き換えても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５８】
上述した実施形態では、第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２をボディ２０に備えることとしたが、図８に示すように、廃液タンク５０の中に備えるものとしてもよい。こうすれば、廃液タンク５０と第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２を別々に備える場合に比べて、分析用カートリッジ１０全体を小型化することができる。
【００５９】
上述した実施形態では、オペレータが第１閉鎖弁２６ａ，第２閉鎖弁２６ｂ及び第３閉鎖弁２６ｃをそれぞれ開放することで、測定に適した濃度の血液を分離カラム４０に供給することとしたが、図９に示すように、プレートホルダ１３２に保持された封止プレート
１３０をスライド操作することにより、血液を分離カラム４０に供給するようにしてもよい。プレートホルダ１３２は、シリコーンゴムなどの軟質ゴム製であり、２枚の壁部材を隙間ができるように接着したものであり、この隙間が封止プレート１３０を保持するスリットとなっている。図１０に示すようにこのプレートホルダ１３２を構成する２枚の壁部材には、第１シリンダ２１の第１供給口２１ｂと流入通路２３とを連通する第１シリンダ連通穴１３４、第２シリンダ２２の第２供給口２２ｂと流入通路２３とを連通する第２シリンダ連通穴１３６、廃液タンク５０の廃液口５１と流出通路２５とを連通する廃液口連通穴１３８がこの順に並んで設けられている。封止プレート１３０は、ポリエステルやポリエチレンなどの合成樹脂製であり、オペレータの操作によって第１シリンダ連通穴１３４と連通する第１貫通穴１３５、第２シリンダ連通穴１３６と連通する第２貫通穴１３７、廃液口連通穴１３８と連通する第３貫通穴１３９が設けられている。また、プレートホルダ１３２は疎水性の硬質ゴム製のため、各穴の接続部分は液密が維持される。ここで、プレートホルダ１３２の各穴の内面は親水性であることが好ましいが、疎水性でもかまわない。こうすれば、オペレータが封止プレート１３０をスライド操作することで、一斉に開放状態にできるため、より簡便に分析用カートリッジ１０を使用可能な状態にすることができる。また、封止プレート１３０は流入通路２３の開閉のみを行うものであってもよい。こうすれば、第３閉鎖弁２６ｃを有しない分析用カートリッジ１０であっても、封止プレート１３０をスライド操作することで分析用カートリッジ１０を使用可能な状態にすることができる。
【００６０】
上述した実施形態では、第１シリンダ２１及び第２シリンダ２２に別々の溶離液Ａ及び溶離液Ｂを封入することとしたが、図１１に示すように、第１可動隔壁１２１，第２可動隔壁１２２及びゴムパッキン１２３により複数の部屋１２０ｘ，１２０ｙ，１２０ｚに分けられた１本のシリンダ１２０を用意し、各部屋１２０ｘ，１２０ｙ，１２０ｚに別々の溶離液Ｘ，溶離液Ｙ，溶離液Ｚを貯蔵するようにしてもよい。そして、オペレータが第４閉鎖弁１２７及び第３閉鎖弁２６ｃをそれぞれ開放し、この分析用カートリッジを吸光度測定装置６０にセットしたあと、シリンダ１２０のゴムパッキン１２３をピストンロッドによってシリンダ１２０の先端に向かって押圧する。すると、図１１に示すように、１番目の部屋１２０ｘに貯蔵された溶離液Ｘが供給口１２０ａから分離カラム４０の入り口へ供給され、その後、図１２（ａ）に示すように、最先端の第１可動隔壁１２１がシリンダ１２０の先端面に到達すると、今度は２番目の部屋１２０ｙに貯蔵された溶離液Ｙが供給口１２０ａから分離カラム４０の入り口へ供給され、その後、図１２（ｂ）に示すように、第２可動隔壁１２２がシリンダ１２０の先端面に達すると、今度は３番目の部屋１２０ｚに貯蔵された溶離液Ｚが供給口１２０ａから分離カラム４０の入り口へ供給され、図１２（ｃ）に示すように、ゴムパッキン１２３がシリンダ１２０の先端面に到達すると、シリンダ１２０が空になる。このように、先端側の可動隔壁から順にシリンダ１２０の先端面に到達しそのたびに供給口１２０ａに接続される部屋が切り替わり、異なる溶離液が分離カラム４０の入り口へ供給されるので、複数のシリンダに別々の組成の液体を貯蔵し各液体を所望の比率で混ぜ合わせる必要がない。また、シリンダ１２０内部から供給口１２０ａに至る通路の入り口１２４とシリンダ１２０の先端面との間には逃がし溝１２５が形成され、第１可動隔壁１２１が入り口１２４を越えたあとは溶離液Ｘはこの逃がし溝１２５を通って入り口１２４に案内されるようになっている。この点は溶離液Ｙについても同じである。なお、第４閉鎖弁１２７及び第３閉鎖弁２６ｃの代わりに、流入通路２３及び流出通路２５を一斉に開放状態にすることが可能な封止プレートを備え、封止プレートをスライド操作することで分析用カートリッジ１０を使用可能な状態にするものとしてもよい。
【００６１】
上述した実施形態では、ボディ２０に希釈タンク３４を備えるものとしたが、希釈タンク３４は省略してもよい。こうすれば、分析用カートリッジ１０全体をより小型化することができる。
【００６２】
上述した実施形態の分析用カートリッジにおいて、流入通路２３中に溶液混合部２７を設けて、２種類の溶離液を均一に混合するものとしたが、２種類の溶離液の混合を促す多孔質フィルタを流入通路２３の途中や分離カラム４０の入り口の直前に配置してもよい。こうすれば、流入通路２３を更に短くすることができ、より分析用カートリッジ１０を小型化することができる。
【００６３】
上述した実施形態では、廃液タンク５０を分析用カートリッジ１０に内蔵するものとしたが、廃液タンク５０を分析用カートリッジ１０に外付けにしてもよい。こうすれば、分析用カートリッジ１０をさらに小型化することができる
【００６４】
上述した実施形態では、分析用カートリッジ５０の大きさを幅（Ｗ）約２０ｍｍ、奥行き（Ｄ）約５５ｍｍ、高さ（Ｈ）約１０ｍｍという非常にコンパクトなサイズとしたが、特にこのサイズに限定されるものではなく、例えばこれの２倍や３倍の大きさとしてもよいし、更に大きなサイズとしてもよい。また、使用する分離カラム４０の種類やサイズ、溶離液は測定試料に応じて適宜決定すればよい。
【００６５】
上述した実施形態では、試料保持孔３６の回りを目安線３７で囲むこととしたが、試料保持孔３６に近設し、血液によって隠れる位置を記したものであればよく、また、血液と反応して色の変わる部材を用いてもよい。
【実施例】
【００６６】
次に、本発明を実施例に基づいて説明する。分離カラムとしては、多孔性シリカ連続体担体の表面に重合反応による化学修飾を施してなるポリマー結合型カラムであり、多孔性シリカ連続体担体の表面をゾル−ゲル転移させた後、焼成してメソポアを減少させてなる多孔性シリカ連続体担体カラムを使った。この分離カラムは平均細孔径が２．０μｍのカチオン交換性シリカモノリスディスク（以下「ディスクＭ」という）と平均細孔径が３．０μｍの疎水性シリカモノリスディスク（以下「ディスクＯ」という）とからなるディスクを用い、それぞれのディスクの平均細孔径は分析装置として、島津オートポア ９５２０形を用い、試料約０．１ｇを大片用標準セルに採取して、初期圧約２ｋｐａの条件で、水銀圧入法を用いて測定した。また、それぞれのディスクの厚さは２ｍｍであり、ディスクの内径は３．２ｍｍである。更に、ディスクＭはシリカモノリスディスク表面にスペーサーである３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ＭＯＰ）を導入することで表面処理を行った後、過酸化ベンゾイルを開始剤にしてメタクリル酸−３−スルホプロピルカリウム（ＭＡＳＫ）をディスク表面に存在するシラノール基の１０当量分加え、２４時間メタノール還流下で反応させた後、水、メタノールで洗浄し、修飾して作製した。更にまた、ディスクＯはシリカモノリスディスクから水を除去し、オクタデシルジメチルクロロシラン（ＯＤＳ）、ピリジンをディスク表面に存在するシラノール基の５当量分加え、２４時間トルエン還流下で反応させることで表面処理を行った後、トルエン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、エタノールで洗浄し、減圧乾燥してＯＤＳ化した。ＯＤＳ化したシリカモノディスクにヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を１７時間トルエン還流下で反応させ、トルエン、ＴＨＦ、エタノールで洗浄し、修飾して作製した。上述した方法で作製したディスクＯ及びディスクＭを「ＭＭＭＯＯＯ（Ｍ：ディスクＭ、Ｏ：ディスクＯ）」の順で積層し、熱収縮チューブに充填した後、約２２０度で収縮させて分離カラムを作製した。
【００６７】
上述した方法で作成した分離カラムを用いて、それぞれの圧力損失で１０回測定し、漏洩頻度が何回であるかを測定した結果を以下の表１に示す。圧力損失はデジタル圧力センサー ＡＰ−Ｖ８０（ＫＥＹＥＮＣＥ製）を用い、カラムの前後の圧力損失を０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ2に設定して測定した。この結果、以下の表１に示すように、圧力損失が４
（ｋｇｆ／ｃｍ2）以下のものでは漏洩が生じておらず、一般的にＰＯＣＴで用いられる
カラムは５（ｋｇｆ／ｃｍ2）で使用されるため、この分離カラムはＰＯＣＴで使用する
に十分な性能を有していると言える。
【００６８】
【表１】
【００６９】
この測定は、上述した方法で作成した分離カラムをＨＰＬＣ装置に接続し、溶離液Ａ（２０ｍＭ ＭＥＳ，２０ｍＭ ＨＥＰＥＳ，０．０１ｗｔ％アジ化ナトリウム（ｐＨ５．２））と溶離液Ｂ（２０ｍＭ ＭＥＳ，２０ｍＭ ＨＥＰＥＳ，０．０１ｗｔ％アジ化ナトリウム，４００ｍＭ ＮａＣｌ（ｐＨ７．０））とをＡ：Ｂ＝８２：１８で混合した混合液を通液した後、１％（ｗ／ｖ）牛血清アルブミン水溶液をディスクＯ１枚あたり２μｌ／回を連続１０回注入し、以下の表２に示す条件で一度送液することで、エージング処理された後、分析用カートリッジに固定して行った。
【００７０】
【表２】
【００７１】
この測定では、ＨＰＬＣ装置（資生堂製、ＮＡＮＯＳＰＡＣＥ）、ポンプ（ＮＡＮＯＳＰＡＣＥＳＩ−２ ３１０１）、ＵＶ−ＶＩＳ検出器（ＮＡＮＯＳＰＡＣＥＳＩ−２ ３００２）、デガッサ（ＮＡＮＯＳＰＡＣＥＳＩ−２ ３０１０）、カラムオーブン（ＮＡＮＯＳＰＡＣＥＳＩ−２ ３０１４）、マニュアルインジェクター（ＮＡＮＯＳＰＡＣＥＳＩ−２ ３００６）、データ処理装置（Ｓｈｉｓｅｉｄｏ Ｓ−ＭｉｃｒｏＣｈｒｏｍ）を用いた。
【００７２】
ここで、この分離カラムを用いてグリコヘモグロビンの分離測定を行った結果を示す。測定は、ＨｂＡ１ｃ測定用実試料標準物質（レベル２：ＨｂＡ１ｃが５．３８％（ｗ／ｗ）） ＪＤＳ ＨｂＡ１ｃ Ｌｏｔ．２（有限責任中間法人 ＨＥＣＴＥＦスタンダードレファレンスセンター製）を超純水にて１０１倍希釈したもの、Ｄ−（＋）グルコース（シグマアルドリッチジャパン製、特級）を１０ｍｇ／ｍｌ及び１００ｍｇ／ｍｌに超純水にて調製し、このグルコース溶液にてＨｂＡ１ｃ測定用実試料標準物質を１０１倍に希釈して、３７℃で２時間インキュベートしたものをそれぞれ２μｌ添加し、上記表２に示す条件で行った。この結果、図１３に示すように、安定型ＨｂＡ１ｃ（流出時間１０分前後）を不安定型ＨｂＡ１ｃ（流出時間８分前後）やヘモグロビンＨｂＡ（流出時間１４分前後）から分離して検出することができた。このため、上述した方法で作成した分離カラムは、安定型ＨｂＡ１ｃを検出するに十分な性能を有していると言える。
【００７３】
また、上述した方法で作成したディスクＭ及びディスクＯを以下の表３に示した組み合わせで積層し、同様の実験を行ったところ、図１４〜１７に示すように、これらの組み合わせでも安定型ＨｂＡ１ｃを検出することができた。このため、以下の表３に示した組み合わせのディスクを用いても、安定型ＨｂＡ１ｃを検出するに十分な性能を有していると言える。
【００７４】
【表３】
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】分析用カートリッジ１０の正面図。
【図２】分析用カートリッジ１０の平面図。
【図３】分析用カートリッジを図１のＡ−Ａ面で切断した断面図の一部。
【図４】試料保持孔３６の外部に保持された血液の除去を示した説明図。
【図５】第１閉鎖弁２６ａの動作を説明するための説明図。
【図６】分析用カートリッジ１０をセットした吸光度測定装置６０の概略構成図。
【図７】圧力弁１００の動きを説明するための説明図。
【図８】他の実施形態（その１）の分析用カートリッジ１０の平面図。
【図９】他の実施形態（その２）の分析用カートリッジ１０の平面図。
【図１０】封止プレート１３０の開閉を説明するための説明図。
【図１１】他の実施形態（その３）の分析用カートリッジ１０の平面図。
【図１２】他の実施形態（その３）の分析用カートリッジ１０の動きを説明するための説明図。
【図１３】「ＭＭＭＯＯＯ」の組み合わせで測定したクロマトグラム。
【図１４】「ＭＯＯＭＯＯＭＯＯ」の組み合わせで測定したクロマトグラム。
【図１５】「ＭＭＭＭＯＯＯＯ」の組み合わせで測定したクロマトグラム。
【図１６】「ＭＯＭＯＭＯＭＯ」の組み合わせで測定したクロマトグラム。
【図１７】「ＭＭＯＯＭＭＯＯ」の組み合わせで測定したクロマトグラム。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 分析用カートリッジ、２０ ボディ、２１ 第１シリンダ、２１ａ 第１ゴムパッキン、２１ｂ 第１供給口、２２ 第２シリンダ、２２ａ 第２ゴムパッキン、２２ｂ 第２供給口、２３ 流入通路、２４ 検出通路、２５ 流出通路、２６ａ 第１閉鎖弁、２６ｂ 第２閉鎖弁、２６ｃ 第３閉鎖弁、２７ 溶液混合部、３１ 操作プレート、３２ 操作プレート挿入口、３３ 試料調整用凹部、３４ 希釈タンク、３６ 試料保持孔、３７ 目安線、３７ａ 余剰血液、３８ 脱落防止部、４０ 分離カラム、５０ 廃液タンク、５１ 廃液口、５２ 排気穴、５３ 疎水性膜、５４ 操作プレート排出口、６０ 吸光度測定装置、６０ａ カートリッジ設置部、６１ 第１ステッピングモータ、６１ａ 第１ピストンロッド、６２ 第２ステッピングモータ、６２ａ 第２ピストンロッド、６３ コントローラ、６４ ＬＥＤ光源、６５ 第１レンズ、６６ 拡散板、６７ 偏光板、６８ 第２レンズ、６９ 測定用フォトトランジスタ、７０ 検波回路、７２ Ａ／Ｄ変換回路、７４ 点灯回路、７６ ダイクロミックミラー、７８ 輝度調整用フォトトランジスタ、１００ 圧力弁、１０２ 圧力弁支持部、１０４ 圧力弁破壊部、１１０ 円柱状部材、１１２ 回転部材、１１４ 貫通口、１１６ 切り込み、１１８ 連通口、１２０ シリンダ、１２０ａ 供給口、１２０ｘ，１２０ｙ，１２０ｚ 複数の部屋、１２１ 第１可動隔壁、１２２ 第２可動隔壁、１２３ ゴムパッキン、１２４ 入り口、１２５ 逃がし溝、１２７ 第４閉鎖弁、１３０ 封止プレート、１３２ プレートホルダ、１３４ 第１シリンダ連通穴、１３５ 第１貫通穴、１３６ 第２シリンダ連通穴、１３７ 第２貫通穴、１３８ 廃液口連通穴、１３９ 第３貫通穴。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均細孔径が０．５〜５μｍで陽イオン交換性の第１多孔性シリカ部と平均細孔径が１〜５μｍで疎水性の第２多孔性シリカ部とを有し、第１多孔性シリカ部の平均細孔径と第２多孔性シリカ部の平均細孔径とが異なる分離カラムと、
該分離カラムへ供給する液体を貯蔵する１又は２以上のシリンダと、
前記１又は２以上のシリンダの供給口から供給される液体を前記分離カラムの入り口へ案内する流入経路と、
前記分離カラムの出口から流出した液体を廃液口へと案内する流出経路と、
前記流出経路の一部をなすように設けられ液体中の成分検出を外部検出装置により検出可能な検出通路と、
を備えた分析用カートリッジ。
【請求項２】
前記第１多孔性シリカ部は、平均細孔径が１〜２．３μｍであり、前記第２多孔性シリカ部は、平均細孔径が２〜４．２μｍである、
請求項１に記載の分析用カートリッジ。
【請求項３】
前記第１多孔性シリカ部は、スルホン酸塩による表面処理が施され、前記第２多孔性シリカ部は、炭素数４以上２３以下のアルキル鎖を有するシラン化合物による表面処理が施されている、
請求項１又は２に記載の分析用カートリッジ。
【請求項４】
前記流入経路は、少なくとも１以上のＵ字状の曲線部を有する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の分析用カートリッジ。
【請求項５】
前記シリンダは、１つだけ備えられ、液密に摺動可能な複数の可動隔壁により複数の部屋に分けられ、該複数の部屋にはそれぞれ組成の異なる液体が貯蔵され、使用時に最末端の可動隔壁が該シリンダの先端に向かって押圧されると前記複数の可動隔壁のうち先端側の可動隔壁が該シリンダの先端面に順次到達しそのたびに前記供給口に面する部屋が変わるように構成されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の分析用カートリッジ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
前記シリンダの各供給口を開閉可能に封止する供給口封止手段、
を備え、
前記シリンダには液体が前記供給口封止手段によって封入されている、
分析用カートリッジ。
【請求項７】
前記供給口封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口を一斉に開閉可能な一枚の封止プレートである、
請求項６に記載の分析用カートリッジ。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の分析用カートリッジであって、
前記流出通路の前記検出通路以外の部分を開閉可能に封止する流出通路封止手段、
を備え、
前記分離カラムには液体が前記供給口封止手段と前記流出通路封止手段とによって封入されている、
分析用カートリッジ。
【請求項９】
前記供給口封止手段及び前記流出通路封止手段は、スライド操作によって前記シリンダ
の各供給口及び前記流出通路を一斉に開閉可能な一枚の共用プレートである、
請求項８に記載の分析用カートリッジ。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
前記流出通路の前記検出通路以外の部分を開閉可能に封止する流出通路封止手段、
を備え、
前記シリンダを１つ備えている場合には該シリンダの供給口を常時開放し、前記シリンダを２以上備えている場合には１つのシリンダの供給口を常時開放し、残りのシリンダの供給口を開閉可能に封止する供給口封止手段を有し、
前記常時開放されたシリンダと前記分離カラムには液体が前記流出通路封止手段によって封入され、前記残りのシリンダには液体が前記供給口封止手段によって封入されている、
分析用カートリッジ。
【請求項１１】
前記供給口封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口を一斉に開放可能な一枚の封止プレートである、
請求項１０に記載の分析用カートリッジ。
【請求項１２】
前記供給口封止手段及び前記流出通路封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口及び前記流出通路を一斉に開放可能な一枚の共用プレートである、
請求項１０に記載の分析用カートリッジ。
【請求項１３】
前記供給口封止手段は、液体の圧力が所定の圧力になると作動して前記シリンダの各供給口を開放する圧力弁である、
請求項６、８又は１０に記載の分析用カートリッジ。
【請求項１４】
前記流出通路封止手段は、液体の圧力が所定の圧力になると作動して前記流出通路を開放する圧力弁である、
請求項８、１０又は１３に記載の分析用カートリッジ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
測定試料を保持する試料保持孔が穿設された操作プレート、
を備え、
前記操作プレートは、未使用時には前記試料保持孔を外部に配置する初期位置に位置決めされ、使用時には前記試料保持孔を分離カラムへ導入可能な導入位置に位置決めされることで前記流入経路の一部を形成する、
分析用カートリッジ。
【請求項１６】
前記操作プレートは、スライド操作によって前記初期位置から前記導入位置に位置決めされる、
請求項１５に記載の分析用カートリッジ。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載の分析用カートリッジであって、
前記試料保持孔に近設され、試料未添加時には外部に露出し、試料添加時には添加された試料によって覆われる試料保持位置確認手段、
を備えた分析用カートリッジ。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
前記操作プレートが前記試料保持孔に試料を保持している状態で前記初期位置から前記導入位置へ移動する際に余剰試料を除去する導入量調節部、
を備えた分析用カートリッジ。
【請求項１９】
前記導入量調節部は、前記試料保持孔に保持されている試料のうち前記操作プレートが前記初期位置から前記導入位置へ移動する際に、試料保持孔の外に存在する試料を削ぎ落とすものである、
請求項１８に記載の分析用カートリッジ。
【請求項２０】
請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
前記測定試料を希釈する液体を貯蔵する希釈タンク、
を備え、
前記操作プレートは、初期位置と導入位置との間の中間位置に位置決め可能であり、
前記希釈タンクは、前記操作プレートが前記中間位置に位置決めされたときに前記試料保持孔が該希釈タンクの内部に位置するように設けられている、
分析用カートリッジ。
【請求項２１】
請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
前記操作プレートが脱落するのを防止する脱落防止機構、
を備えた分析用カートリッジ。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
前記分離カラムの出口から流出した液体を前記廃液口を介して受け入れる廃液タンク、
を備えた分析用カートリッジ。
【請求項２３】
請求項２２に記載の分析用カートリッジであって、
前記廃液タンクは、該廃液タンク内の空気を排気する疎水性膜付きの排気穴を備えた廃液タンクである、
分析用カートリッジ。
【請求項２４】
前記１又は２以上のシリンダは、前記廃液タンクの内部に収容されている、
請求項２２又は２３に記載の分析用カートリッジ。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれか１項に記載の分析用カートリッジを設置可能な設置部と、
前記設置部に設置された前記分析用カートリッジの前記１又は２以上のシリンダの液体を独立して押圧可能な押圧機構と、
前記検出通路の一方に配置された発光素子と該検出通路の他方に配置された受光素子とを含んで構成され、前記発光素子から発射した光を前記検出通路に入射させ該検出通路を通過したあとの光を前記受光素子で受ける検出器と、
を備えた吸光度測定装置。
【請求項２６】
前記検出器は、前記発光素子と前記検出通路との間に該発光素子の光を拡散する拡散板又は反射光の影響を抑制する偏光板の少なくとも一方を含んで構成されている、
請求項２５に記載の吸光度測定装置。
【請求項１】
平均細孔径が０．５〜５μｍで陽イオン交換性の第１多孔性シリカ部と平均細孔径が１〜５μｍで疎水性の第２多孔性シリカ部とを有し、第１多孔性シリカ部の平均細孔径と第２多孔性シリカ部の平均細孔径とが異なる分離カラムと、
該分離カラムへ供給する液体を貯蔵する１又は２以上のシリンダと、
前記１又は２以上のシリンダの供給口から供給される液体を前記分離カラムの入り口へ案内する流入経路と、
前記分離カラムの出口から流出した液体を廃液口へと案内する流出経路と、
前記流出経路の一部をなすように設けられ液体中の成分検出を外部検出装置により検出可能な検出通路と、
を備えた分析用カートリッジ。
【請求項２】
前記第１多孔性シリカ部は、平均細孔径が１〜２．３μｍであり、前記第２多孔性シリカ部は、平均細孔径が２〜４．２μｍである、
請求項１に記載の分析用カートリッジ。
【請求項３】
前記第１多孔性シリカ部は、スルホン酸塩による表面処理が施され、前記第２多孔性シリカ部は、炭素数４以上２３以下のアルキル鎖を有するシラン化合物による表面処理が施されている、
請求項１又は２に記載の分析用カートリッジ。
【請求項４】
前記流入経路は、少なくとも１以上のＵ字状の曲線部を有する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の分析用カートリッジ。
【請求項５】
前記シリンダは、１つだけ備えられ、液密に摺動可能な複数の可動隔壁により複数の部屋に分けられ、該複数の部屋にはそれぞれ組成の異なる液体が貯蔵され、使用時に最末端の可動隔壁が該シリンダの先端に向かって押圧されると前記複数の可動隔壁のうち先端側の可動隔壁が該シリンダの先端面に順次到達しそのたびに前記供給口に面する部屋が変わるように構成されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の分析用カートリッジ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
前記シリンダの各供給口を開閉可能に封止する供給口封止手段、
を備え、
前記シリンダには液体が前記供給口封止手段によって封入されている、
分析用カートリッジ。
【請求項７】
前記供給口封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口を一斉に開閉可能な一枚の封止プレートである、
請求項６に記載の分析用カートリッジ。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の分析用カートリッジであって、
前記流出通路の前記検出通路以外の部分を開閉可能に封止する流出通路封止手段、
を備え、
前記分離カラムには液体が前記供給口封止手段と前記流出通路封止手段とによって封入されている、
分析用カートリッジ。
【請求項９】
前記供給口封止手段及び前記流出通路封止手段は、スライド操作によって前記シリンダ
の各供給口及び前記流出通路を一斉に開閉可能な一枚の共用プレートである、
請求項８に記載の分析用カートリッジ。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
前記流出通路の前記検出通路以外の部分を開閉可能に封止する流出通路封止手段、
を備え、
前記シリンダを１つ備えている場合には該シリンダの供給口を常時開放し、前記シリンダを２以上備えている場合には１つのシリンダの供給口を常時開放し、残りのシリンダの供給口を開閉可能に封止する供給口封止手段を有し、
前記常時開放されたシリンダと前記分離カラムには液体が前記流出通路封止手段によって封入され、前記残りのシリンダには液体が前記供給口封止手段によって封入されている、
分析用カートリッジ。
【請求項１１】
前記供給口封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口を一斉に開放可能な一枚の封止プレートである、
請求項１０に記載の分析用カートリッジ。
【請求項１２】
前記供給口封止手段及び前記流出通路封止手段は、スライド操作によって前記シリンダの各供給口及び前記流出通路を一斉に開放可能な一枚の共用プレートである、
請求項１０に記載の分析用カートリッジ。
【請求項１３】
前記供給口封止手段は、液体の圧力が所定の圧力になると作動して前記シリンダの各供給口を開放する圧力弁である、
請求項６、８又は１０に記載の分析用カートリッジ。
【請求項１４】
前記流出通路封止手段は、液体の圧力が所定の圧力になると作動して前記流出通路を開放する圧力弁である、
請求項８、１０又は１３に記載の分析用カートリッジ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
測定試料を保持する試料保持孔が穿設された操作プレート、
を備え、
前記操作プレートは、未使用時には前記試料保持孔を外部に配置する初期位置に位置決めされ、使用時には前記試料保持孔を分離カラムへ導入可能な導入位置に位置決めされることで前記流入経路の一部を形成する、
分析用カートリッジ。
【請求項１６】
前記操作プレートは、スライド操作によって前記初期位置から前記導入位置に位置決めされる、
請求項１５に記載の分析用カートリッジ。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載の分析用カートリッジであって、
前記試料保持孔に近設され、試料未添加時には外部に露出し、試料添加時には添加された試料によって覆われる試料保持位置確認手段、
を備えた分析用カートリッジ。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
前記操作プレートが前記試料保持孔に試料を保持している状態で前記初期位置から前記導入位置へ移動する際に余剰試料を除去する導入量調節部、
を備えた分析用カートリッジ。
【請求項１９】
前記導入量調節部は、前記試料保持孔に保持されている試料のうち前記操作プレートが前記初期位置から前記導入位置へ移動する際に、試料保持孔の外に存在する試料を削ぎ落とすものである、
請求項１８に記載の分析用カートリッジ。
【請求項２０】
請求項１５〜１９のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
前記測定試料を希釈する液体を貯蔵する希釈タンク、
を備え、
前記操作プレートは、初期位置と導入位置との間の中間位置に位置決め可能であり、
前記希釈タンクは、前記操作プレートが前記中間位置に位置決めされたときに前記試料保持孔が該希釈タンクの内部に位置するように設けられている、
分析用カートリッジ。
【請求項２１】
請求項１５〜２０のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
前記操作プレートが脱落するのを防止する脱落防止機構、
を備えた分析用カートリッジ。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか１項に記載の分析用カートリッジであって、
前記分離カラムの出口から流出した液体を前記廃液口を介して受け入れる廃液タンク、
を備えた分析用カートリッジ。
【請求項２３】
請求項２２に記載の分析用カートリッジであって、
前記廃液タンクは、該廃液タンク内の空気を排気する疎水性膜付きの排気穴を備えた廃液タンクである、
分析用カートリッジ。
【請求項２４】
前記１又は２以上のシリンダは、前記廃液タンクの内部に収容されている、
請求項２２又は２３に記載の分析用カートリッジ。
【請求項２５】
請求項１〜２４のいずれか１項に記載の分析用カートリッジを設置可能な設置部と、
前記設置部に設置された前記分析用カートリッジの前記１又は２以上のシリンダの液体を独立して押圧可能な押圧機構と、
前記検出通路の一方に配置された発光素子と該検出通路の他方に配置された受光素子とを含んで構成され、前記発光素子から発射した光を前記検出通路に入射させ該検出通路を通過したあとの光を前記受光素子で受ける検出器と、
を備えた吸光度測定装置。
【請求項２６】
前記検出器は、前記発光素子と前記検出通路との間に該発光素子の光を拡散する拡散板又は反射光の影響を抑制する偏光板の少なくとも一方を含んで構成されている、
請求項２５に記載の吸光度測定装置。
【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】
【公開番号】特開２００８−１７５７９８（Ｐ２００８−１７５７９８Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０７６４１（Ｐ２００７−２０７６４１）
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００００４０６４）日本碍子株式会社 (2,325)
[ Back to top ]