分離装置及び該分離装置を備えた測定装置
【課題】 血液等の液体から簡単な操作で特定の成分を分離することが可能な分離装置を提供する。
【解決手段】 複数の成分からなる血液等の液体を分離させる分離装置１であって、この分離装置１は、回転する本体３と、この本体３の内部に設けられ、液体を収容する中空部９と、この中空部９と離れて本体内部に設けられた収容空間１７と、中空部と収容空間を連結する連結路１３と、を備えている。更に、連結路１３には、血球成分等を透過しない分離部材１１を設けてもよい。本発明によれば、中空部９に液体を収容した状態で分離装置１をコマのように回転させるという簡単な操作で、液体から所定の成分を分離することが可能となる。
【解決手段】 複数の成分からなる血液等の液体を分離させる分離装置１であって、この分離装置１は、回転する本体３と、この本体３の内部に設けられ、液体を収容する中空部９と、この中空部９と離れて本体内部に設けられた収容空間１７と、中空部と収容空間を連結する連結路１３と、を備えている。更に、連結路１３には、血球成分等を透過しない分離部材１１を設けてもよい。本発明によれば、中空部９に液体を収容した状態で分離装置１をコマのように回転させるという簡単な操作で、液体から所定の成分を分離することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分離装置及び該分離装置を備えた測定装置に係り、特に、血液等の検体から簡単な操作で特定の成分を分離することが可能な分離装置及び該分離装置を備えた測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば血液等の検体検査において、ウイルス等の各種感染症や健康状態の診断を行うために、被験者から採取した血液を赤血球や血漿等の成分に分離して免疫学的検査や生化学的検査を行うことがある。
このような場合、従来では、患者から採取した血液を試験管等の容器に入れて、遠心分離装置で分離を行った後に、得られた上澄み等に対して所定の抗体成分や薬剤を添加することで、上記各種検査が行われていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来技術では、血液から血漿等の成分を分離するために遠心分離機等の分離装置が必要となり、このような装置が設置されていない場所では、検体から血漿等を分離・処理することが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡単な操作で血液等の検体から特定の成分を分離することが可能な分離装置及び該分離装置を備えた測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１の分離装置は、複数の成分からなる液体を分離させる分離装置であって、回転する本体と、前記本体内部に設けられ、前記液体を収容する中空部と、前記中空部と離れて前記本体内部に設けられた収容空間と、前記中空部と前記収容空間を連結する連結路と、を具備することにより解決される。
【０００６】
このように、請求項１の分離装置によれば、回転する本体と、この本体内部に設けられ、液体を収容する中空部と、この中空部と離れて本体内部に設けられた収容空間と、中空部と収容空間を連結する連結路とを備えている。このため、血液等の液体を中空部に収容して回転させることで、中空部に収容された液体に遠心力が働き、一部は沈殿、残りは上澄みに分離される。このうち上澄みについては連結路を通過して収容空間に移動する。
すなわち、請求項１の分離装置によれば、従来の分離装置のように液体を収容した容器を回転させるために特別な装置を必要とすることがなく、中空部に液体を収容した状態でコマのように回転させるという簡単な操作により、液体から所定の成分を分離することが可能となっている。
【０００７】
また、請求項２の分離装置によれば、請求項１の要件に加えて、前記連結路の途中には、複数の成分からなるもののうち少なくとも一部を透過しない分離部材が設けられていると好適である。
【０００８】
このように、請求項２の分離装置によれば、連結路の途中に分離部材が設けられているため、液体から所定の成分を更に効率よく分離することが可能となっている。
【０００９】
また、請求項３の分離装置によれば、請求項１の要件に加えて、前記本体は、該本体の上面に設けられた軸部と、前記本体の底面に設けられ，鉛直下方に頂点を有する接地部と、を具備し、前記軸部の中心軸線と前記接地部の頂点を結ぶ軸線を回転軸線として回転可能に構成されていると好適である。
【００１０】
このように、請求項３の分離装置によれば、本体は、この本体の上面に設けられた軸部と、この本体の底面に設けられ，鉛直下方に頂点を有する接地部を具備しており、この軸部の中心軸線と接地部の頂点を結ぶ軸線を回転軸線として回転可能に構成されている。従って、軸部を指でつまんで回転力を加えることにより、接地部の頂点を接地した状態でコマのように分離装置を回転させることが可能となっている。
すなわち、請求項１の分離装置によれば、従来の分離装置のように液体を収容した容器を回転させるために特別な装置を必要とすることがなく、中空部に液体を収容した状態でコマのように回転させるという簡単な操作により、液体から所定の成分を分離することが可能となっている。
【００１１】
また、請求項４の分離装置によれば、請求項３の要件に加えて、前記軸部は、管路が形成された管状部材で構成され、前記管路と前記中空部が連通していると好適である。
【００１２】
このように、請求項４の分離装置によれば、軸部は管路が形成された管状部材であり、この管路と中空部が連通した構造となっている。すなわち、分離装置をコマのように回すための軸部と、液体を中空部に導入するための通路を構成する部材とが共通となっている。従って、分離装置に設ける部品点数を減らすことが可能となり、製造にかかる費用や手間を低減することができる。また、このようにコマのように回転させる軸部と、液体を導入する通路を構成する部材とを共通化することで、分離装置を小型化することが可能となっている。
また、上記構成とすることで、軸部に形成された管路を中空部の一部として使用することも可能となっている。従って、中空部の容量以上の液体を導入することが可能であると共に、導入した液体が中空部から溢れた場合であっても、この管路に収容することが可能であるため、分離装置から液体が漏出することを防止することができる。
【００１３】
更に、請求項５の分離装置によれば、請求項１の要件に加えて、前記本体は、複数の成分からなるもののうち少なくとも一部を透過しない材料から構成されると共に、前記分離部材は、前記本体を構成する材料の一部で構成されることにより解決される。
また、請求項６の分離装置によれば、請求項５の要件に加えて、前記本体を構成する材料が、多孔性セラミックスであると好適である。
【００１４】
このように、請求項５又は６の分離装置によれば、本体は、複数の成分からなるもののうち少なくとも一部を透過可能な材料、例えば多孔性セラミックス、で構成されると共に、分離部材は、この本体を構成する材料の一部で構成されている。すなわち、本体の一部を分離部材として使用することが可能となっている。従って、別体として設けた分離部材を連結路に設置する必要がなく、分離装置の構造をより簡単なものとすることが可能となっている。
【００１５】
更にまた、請求項７の分離装置によれば、請求項１の要件に加えて、前記収容空間には、前記液体から分離された成分のうち少なくとも１つと反応する薬剤が収容されていることが好ましい。
【００１６】
このように、請求項７の分離装置によれば、収容空間には、液体から分離された成分のうち少なくとも１つと反応する薬剤が収容されているため、分離部材で分離された所定の成分が収容空間に送液されると、薬剤と混合されて反応が開始される。すなわち、分離装置をコマのように回転させるという簡単な操作で、液体から所定の成分を分離する分離工程と、分離した成分に対して薬剤を添加・混合して反応を行う反応工程を連続して行うことが可能となっている。
【００１７】
更にまた、請求項８の分離装置によれば、請求項１乃至７の要件に加えて、前記液体が血液であると好適である。
【００１８】
このように、請求項８の分離装置によれば、簡単な操作で血液から所定の成分を分離することが可能な分離装置を提供することが可能となる。
【００１９】
上記課題は、請求項９の測定装置によれば、液体中に含まれる所定の成分を測定する測定装置であって、前記請求項１乃至８の分離装置と、該分離装置で分離され前記収容空間に収容された液体の測定手段と、を備えることにより解決される。
【００２０】
このように、請求項９の測定装置によれば、中空部に液体を収容した状態でコマのように回転させるという簡単な操作により液体から所定の成分を分離したのちに、分離された液体に含まれる成分などを測定することが可能となっている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の分離装置によれば、従来の分離装置のように液体を収容した容器を回転させるために特別な装置を必要とすることがなく、中空部に液体を収容した状態でコマのように回転させるという簡単な操作により、液体から所定の成分を分離することが可能となっている。
また、本発明の測定装置によれば、中空部に液体を収容した状態でコマのように回転させるという簡単な操作により、液体から所定の成分を分離したのちに、分離された液体に含まれる成分などを測定することが可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００２３】
図１乃至図３は、本発明の第一の実施形態に係る分離装置を説明した図であり、図１は本発明の第一の実施形態に係る分離装置を斜め上方からみた斜視図、図２は本発明の第一の実施形態に係る分離装置の横断面図、図３は本発明の第一の実施形態に係る分離装置を上面からみた説明図である。
なお、連結路１３、収容空間１７及び排気路１９については、図３の上面図では本来視認できないものであるが、発明の理解を容易にするため、図中に点線で示してある。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の分離装置１は、横断面形状が略正八角形をした板状の本体３と、この本体３の上面中央部に鉛直上方に向けて設けられた円筒状の軸部５と、本体３の下面中央部に設けられ、鉛直下方に頂点を向けて設けられた錐形の接地部７と、を主要な構成要素として備えている。
【００２５】
本体３は、樹脂，金属，セラミックス等の公知の材料を用いて形成される部材である。本実施形態では、本体３は直径２〜３ｃｍの略八角形をした板状部材であるが、本体３の大きさや形状としては本実施形態のものに限定されない。例えば形状であれば、正十六角形等の他の多角形の形状であってもよく、あるいは円形のものであってもよい。また、本体３の外装には、ニッケルや金メッキを施してもよい。
図２に示すように、本体３は、上面中央部から本体３の中心部に向かって直径５ｍｍ程度の中空部９が形成されており、外部から導入された血液等の検体を収容可能となっている。
【００２６】
図３に示すように、中空部９からは、本体３の外方に向かって放射状に複数の連結路１３が形成されており、連結路１３と一対一に設けられた複数の収容空間１７に夫々連通している。連結路１３の途中には後述する分離部材１１が連結路を遮蔽する位置に配置されている。
また、図２に示すように、連結路１３は、中空部９から分離部材１１まで連通する第一の連結路１３ａと、分離部材１１から収容空間１７まで連通する第二の連結路１３ｂにより形成されている。
【００２７】
第一の連結路１３ａは、直径略５００μｍの細管であり、本体３の中空部９から横方向に垂直に形成されている。
また、第二の連結路１３ｂは、直径略１００μｍの細管であり、第一の連結路１３ａと分離部材１１を挟んで連続して形成されている。細管の直径としては、１００μｍ〜２００μｍ程度が好ましく、より好適には１５０μｍ程度がよい。
このように、第一の連結路１３ａは第二の連結路１３ｂよりも大径となっているため、分離部材１１で分離された固体成分により連結路１３の目詰まりが防止される。
【００２８】
更に、連結路１３には、血液中の生体成分が壁面に付着することを防止するコーティング剤を塗布することが好ましい。このようなコーティング剤として特に好適なものが、２―メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）を単量体成分として構成された共重合体である。このような共重合体の例としては、２―メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）とメタクリル酸エステルの共重合体等が挙げられる。
【００２９】
収容空間１７は、本体３の外周部に画設されており、連結路１３から流入する液体を収容することが可能となっている。収容空間１７は、略四角柱状の孔として形成されており、分離装置１の後述する回転軸線Ｚを中心として中空部９よりも外方に画設されている。本実施形態では、収容空間１７は、横断面形状が正八角形の本体３のそれぞれの辺に対応する位置に一つずつ形成されている。ただし、収容空間１７としては、このように本体３の各辺に対応する位置に形成されるものに限定されず、例えば正八角形状をした本体３であっても、収容空間１７は２箇所のみ設けられるものであってもよい。
【００３０】
収容空間１７には、検体中の所定の成分と反応する薬剤２５が収容されている。薬剤の種類としては、例えば血液中に含まれるウイルス等の抗原と反応して凝集する担体感作抗体や、血漿中に含まれる所定の成分と反応する試薬等が挙げられる。
【００３１】
収容空間１７の上部開口には、収容空間１７の液体が収容空間１７の外へ飛散することを防止するため蓋体２３が覆設されている。蓋体２３は、樹脂製の透明部材あるいは半透明部材で構成され、分離された検体を測定するための測定光等を透過可能となっている。
【００３２】
分離部材１１は方形状のフィルターであり、血液等の検体から血漿等の所定の成分を透過する分離機能を有している。分離部材１１は、本体３の上部に形成された挿入孔から差し込むことで本体３に取りつけられる。
本実施形態では、複数の連結路１３毎に分離部材１１を取りつけることが可能に構成されているため、分離性能の異なる分離部材１１を連結路１３に設けることで、一度の操作で同時に異なる成分や同じ成分であっても異なる組成で分離することが可能となる。
【００３３】
収容空間１７の上部内壁からは、内部に存在する気体成分を除去する排気路１９が本体３の中心方向に向かって形成されている。排気路１９は、本体３の上面に形成された排気孔２１に連通しており、収容空間１７内に存在する空気や収容空間１７内で発生するガスは、この排気孔２１から外へ排気される。
【００３４】
続いて、軸部５について説明する。本実施形態の軸部５は、樹脂，金属，セラミックス等の公知の材料を用いて形成される管状部材であり、本実施形態では内部に管路５ｃが形成された円筒形状をしている。軸部５は、円筒形状をした円筒部５ａと、円筒部５ａの一端に形成されるフランジ５ｂにより構成される。フランジ５ｂは、円筒部５ａの長手方向に対して横方向に向けて略垂直に延出した状態に形成されている。このフランジ５ｂは、軸部５を本体３に止着する際の止着面としての役割を果たす。本体３の上面とフランジ５ｂとは、接着剤等の公知の固着手段を用いて固着することが可能である。
【００３５】
本体３と軸部５とが固着されると、軸部５の管路５ｃと本体３の中空部９が連通する。すなわち、軸部５の一端に形成されている開口から本体３の中空部９に通じる通路が形成される。管路５ｃは、後述するように検体を中空部９に導入するための通路としての機能を有している。
【００３６】
接地部７は、樹脂，金属，セラミックス等の公知の材料を用いて形成される部材であり、本実施形態では円錐形状をした部材として形成されている。接地部７は、その頂点を鉛直下方向に向け、円錐の底面を本体３の底面中央部の板面と固着することで本体３に取り付けられている。本体３と接地部７とは接着剤等の公知の固着手段を用いて固着することが可能である。
なお、接地部７の形状としては、本実施形態のような円錐形状のものに限定されず、例えば多角錐形状等であってもよい。
【００３７】
本実施形態では、軸部５及び接地部７は本体３とは別部材として設け、これらを本体３に止着する構成としているが、本発明の軸部及び接地部としてはこのような構成に限定されず、本体３と一体に形成してもよい。
【００３８】
本発明の分離装置１は、軸部５の長手方向での中心軸線と、接地部７の頂点７ａとを結ぶ軸線を回転軸線Ｚとして、接地部７の頂点７ａを接地した状態で回転軸線Ｚを中心にコマのように回転可能となっている。よって、軸部５を指でつまんで回転力を加えることにより、接地部７の頂点７ａを台等の平面に接地した状態でコマのように回転させることが可能となっている。中空部９に血液等の検体を収容した状態で、分離装置１を回転させることにより、収容された検体に遠心力がかかり、検体中の固体成分が沈殿し、液体成分が上澄みとなる。具体的には、検体が血液の場合にあっては、中空部９の底部に血球成分が沈殿する一方、血漿成分が上澄みとなる。
【００３９】
血漿成分は更に、連結路１３を通過して収容空間１７に移動しようとする。本実施形態では、連結路１３には分離部材１１が連結路１３の一部を遮蔽する位置に設けられているため、上澄み中に含まれる残存血球成分の通過が阻止されて、血漿成分のみ分離部材１１を通過して収容空間１７に移動する。
このように、本実施形態の分離装置１は、遠心力により血液から血漿成分を分離するのみならず、分離部材１１が連結路１３の一部を遮断する位置に設けられているため、血漿成分をより確実に分離することが可能となっている。
【００４０】
収容空間１７には検体中の成分と反応する薬剤２５が収容されており、分離装置１が回転している間に、分離された血漿成分中の所定の成分と混合されて反応する。蓋体２３は透明又は半透明であるため、蓋体２３越しに反応後の溶液を分光学的に測定することが可能となっており、従って、蓋体２３を取り外すことなく簡単な操作で、後述の分析装置などを用いて反応後の溶液を測定することができる。
【００４１】
続いて、本発明の第二の実施形態に係る分離装置について説明する。図４及び図５は、本発明の第二の実施形態に係る分離装置を説明した図であり、図４は本発明の第二の実施形態に係る分離装置の横断面図、図５は本発明の第二の実施形態に係る分離装置を上面からみた説明図である。
なお、連結路１３、収容空間１７及び排気路１９については、図５の上面図では本来視認できないものであるが、発明の理解を容易にするため、図中に点線で示してある。
【００４２】
図４に示すように、本実施形態の分離装置は、第一の実施形態の分離装置と同様に、横断面形状が略正八角形をした板状の本体３と、この本体３の上面中央部に鉛直上方に向けて設けられた円筒状の軸部５と、本体３の下面中央部に設けられ、鉛直下方に頂点を向けて設けられた錐形の接地部７と、を主要な構成要素として備えている。
本実施形態では第一の実施形態の場合と異なり、図４に示すように、軸部５と接地部７とは一体の部材として形成されており、本体３の中心部に設けられた貫通孔に軸部５を貫挿することで本体３に取りつけられている。
【００４３】
本体３は、第一の実施形態における本体と略同等の形状や構造を有しているが、第一の実施形態のように中空部９が本体３の中心に一箇所設けられているのではなく、本実施形態では図４及び図５に示すように、本体３の中心部周辺に複数の中空部９が同心円状に設けられている。そして、これら複数の中空部９からは夫々第一の連結路１３ａ及び第二の連結路１３ｂが形成されており、第二の連結路１３ｂは夫々単一の収容空間１７に連通している。
第一の連結路１３ａと第二の連結路１３ｂとの間には、第一の実施形態と同様に、分離部材１１が配設されている。第一の実施形態と同様に、中空部９の検体は、分離部材１１により所定の成分に分離される。
【００４４】
本実施形態の分離装置１は、上述のように中空部９を複数備えているため、図４のように、夫々の中空部毎に異なる種類の検体Ｓ１および検体Ｓ２を収容することが可能となっている。具体的には、例えば複数の患者からの血液を夫々の中空部９に収容して、一度に血漿分離工程及び反応工程を行うことが可能である。従って、血液検査に要する時間や手間を省略することが可能となり、効率よく検査を実施することが可能となっている。
【００４５】
続いて、本発明の第三の実施形態に係る分離装置について説明する。図６及び図７は、本発明の第三の実施形態に係る分離装置を説明した図であり、図６は本発明の第三の実施形態に係る分離装置の横断面図、図７は本発明の第三の実施形態に係る分離装置を上面からみた説明図である。
なお、連結路１５、収容空間１７及び排気路１９については、図７の上面図では本来視認できないものであるが、発明の理解を容易にするため、図中に点線で示してある。
【００４６】
本実施形態の分離装置は、第一の実施形態の分離装置と同様に、横断面形状が略正八角形をした板状の本体３と、この本体３の上面中央部に鉛直上方に向けて設けられた円筒状の軸部５と、本体３の下面中央部に設けられ、鉛直下方に頂点を向けて設けられた錐形の接地部７と、を主要な構成要素として備えている。
【００４７】
本体３は、第一の実施形態における本体と略同等の形状や構造を有しており、中空部９は、本体３の上面中央部に形成されている。第一の実施形態との相違点は、第一の実施形態では分離部材１１が連結路１５の夫々に対して配設されているのに対して、本実施形態では図７に示すように、中空部９の下側に隔室１５ａが形成されており、この隔室１５ａと中空部９の間に第一の分離部材としての分離部材１１が設けられている点である。すなわち、本実施形態では、共通の分離部材としての単一の分離部材１１が設けられている。このような構成とすることで、複数の分離部材を設ける必要がなく、分離装置の製造コストを下げることが可能となっている。
【００４８】
また、本実施形態の本体３は、血液から所定の成分を分離することが可能な部材で構成されている。本実施形態では、具体的には多孔質セラミックスで形成されている。多孔質セラミックスには、血液中の血漿成分を通過させるが血球成分の通過を阻止する大きさの孔が複数形成されており、血漿成分を分離する機能を備えている。
【００４９】
隔室１５ａは、中空部９よりも直径の小さい円筒状の小室である。また、分離部材１１は、直径が中空部９と略等しい円板状のフィルターであり、第一の実施形態と同様に血液等の検体から血漿等の所定の成分を透過する分離機能を有している。分離部材１１は、中空部９と隔室１５ａとの間の縮径した縁部に、分離部材１１の周縁部が圧着された状態で配置される。
【００５０】
図７に示すように、隔室１５ａ（図７中では不図示）からは、本体３の外方に向かって放射状に第一の連結路１５ｂ及び第二の連結路１５ｃからなる複数の連結路が形成されており、この連結路と一対一に設けられた複数の収容空間１７に夫々連通している。図６に示すように、連結路１５ｂ及び連結路１５ｃの間には後述する第二の分離部材である分離領域３ａが連結路１５ｂ及び連結路１５ｃの間を遮蔽する位置に配置されている。
なお、隔室１５ａ、第一の連結路１５ｂ、第二の連結路１５ｃは、本発明の連結路１５を構成する。
【００５１】
第一の連結路１５ｂは、隔室１５ａから後述する分離領域３ａに連通している。分離領域３ａは、本体３の一部の領域であり、本体３と同じく多孔質セラミックスで形成されている。分離領域を挟んで、第一の連結路１５ｂと対向する位置に第二の連結路１５ｃが形成され、収容空間１７へ連通している。
【００５２】
第一の連結路１５ｂの端部と第二の連結路１５ｃの端部との間は短く離間している。すなわち、図６に示すように、第一の連結路１５ｂと第二の連結路１５ｃの間には、本体３の一部の領域である分離領域３ａが形成されている。分離領域３ａは本体３の一部であるため、本体３と同様に多孔質セラミックスで形成されている。すなわち、分離領域３ａでは、血漿成分を通すが血球成分を通さないため、分離領域３ａは血漿成分を分離する分離部材１１と同様の作用を備えている。
【００５３】
このように、本実施形態の分離装置は、分離部材１１と第二の分離部材である分離領域３ａの２つの分離部材を備えているため、分離装置１の回転により完全には分離できなかった血球成分を分離部材１１で除去することができると共に、この第一の分離部材１１でも除去できずに漏出した血球成分を、更に第二の分離部材である分離領域３ａで除去することが可能となっている。従って、より確実に血球成分を除去することが可能となっている。
【００５４】
また、本実施形態の分離装置は、本体３が検体から所定の成分を分離可能な材料から構成されると共に、その一部により分離領域３ａが形成されている。すなわち、本体３の一部を分離部材として使用している。従って、別体として分離部材を用意してこれを連結路に設置するという手間を必要とせず、分離装置の製造にかかる手間を簡略化することが可能であると共に、分離装置の構造をより簡単なものとすることができる。
【００５５】
続いて、本発明の第四の実施形態に係る分離装置について説明する。図８及び図９は、本発明の第四の実施形態に係る分離装置を説明した図であり、図８は本発明の第四の実施形態に係る分離装置の横断面図、図９は本発明の第四の実施形態に係る分離装置に回転力を付与する回転力付与装置の斜視図である。
【００５６】
本実施形態の分離装置１は、図８に示すように、第一の実施形態と異なり軸部を備えておらず、分離装置１を手で回すのではなく回転力付与装置としてのシューター４０を用いて回す点に特徴がある。
分離装置１の本体３の下面には、後述するシューター４０の回転体４２に形成された係合部４２ａと係合する形状の切欠部（図示せず）が形成されており、シューター４０の回転体４２に載置される。
【００５７】
本実施形態のシューター４０は、分離装置１を保持し、これに回転力を与えてコマのように回転させる装置である。このようなシューターは、玩具のコマを回すための回転力付与装置として公知のものである。本実施形態のシューター４０としては、このような玩具の回転力付与装置としてのシューターを転用することも可能である。
【００５８】
本実施形態のシューター４０は、図９に示すように、シューター本体４１とラックベルト５０を主要な構成要素として備えている。シューター本体４１は略方形をした中空部材で構成され、シューター本体４１の側面にはラックベルト５０を挿通可能な開口４１ａが形成されている。また、シューター本体４１内には図示しない軸体が設けられている。この軸体には、ラックベルト５０のラックギヤ５０ａと噛合する図示しないピニオンギヤが回動可能に設けられている。ラックギヤ５０ａは回転体４２と連結しており、この回転体４２には、前述のように分離装置１の切欠部と係合する形状の係合部４２ａが形成されている。シューター本体４１の上面中央部には円形の開口が設けられており、係合部４２ａが形成された回転体４２の一部領域が露出している。
【００５９】
続いて、本実施形態の分離装置１を回転する手順について説明する。まず、ラックベルト５０を開口４１ａからシューター本体４１内に挿入して、ラックギヤ５０ａとピニオンギヤが噛合するようにする。この状態で、分離装置１をシューター本体４１の上面に載置して、分離装置１の本体３下面に形成された切欠部を回転体４２の係合部４２ａに係合する。
【００６０】
そして、分離装置１と係合部４２ａが係合した状態で、ラックベルト５０の環状部に指をかけてラックベルト５０をシューター本体４１から思いっきり引き抜くと、ラックベルト５０のラックギヤ５０ａと係合したピニオンギヤが軸体を中心に回転する。ピニオンギヤは回転体４２の一部であるため、ラックベルト５０を引き抜くことにより、回転力がピニオンギヤから回転体４２に伝わる。回転体４２が回転すると、回転体４２と係合した分離装置１が回転して、その力で分離装置１の切欠部と回転体４２の係合部４２ａの係合が解除され、分離装置１がシューター４０から離脱して、分離装置１の接地部の頂点を支点として机上等の平面上で回転する。
分離装置１内には他の実施形態と同様に、中空部に検体である液体が収容されているため、分離装置１の回転に伴い液体中の成分が分離される。
【００６１】
このように、本実施形態の分離装置１では、分離装置１に回転力を付与する回転力付与装置を用いて分離装置１を回転させている。このため、他の実施形態のように手で分離装置１を回す場合と異なり、操作者が分離装置１を上手く回せない場合においても好適に分離装置１を回転させることが可能となっている。
【００６２】
すなわち、本実施形態では、回転力付与装置を用いて分離装置１を回転させているため、分離装置１の回転のさせ方がわからない人であっても分離装置１を回転することが可能である。また、分離装置１を回転する人の技量や力加減によらず、略均一な遠心力を検体に付加することが可能となるため、再現性よく検体から所定の成分を分離することが可能となっている。
【００６３】
以上、本発明の分離装置について複数の実施形態を挙げて説明した。上記各実施形態の分離装置はいずれも錐形の接地部の頂点で机等の平面状に接地した状態で回転するものであるが、本発明の分離装置はこのような形態のものに限定されず、例えばジャイロスコープのように、複数の環状部材の中心部に本実施形態のコマを設置し、これを回転するものであってもよい。
【００６４】
更に、測定手段を備えた分析装置に本発明の分離装置１を設置して、分離後の検体を測定する構成としてもよい。
図１０は本発明の測定装置６０の横断面図である。図１０に示すように、本実施形態の測定装置６０は、分離装置１と、分析装置を備えている。分析装置は、図示しないケースと、光源６２と、投光側光ファイバ６３と、投光ヘッド６４と、集光レンズ６５と、受光ヘッド６６と、受光側光ファイバ６７と、分光部６８と、コンピュータ６９を主要な構成要素として備えている。本実施形態では、光源６２と、投光側光ファイバ６３と、投光ヘッド６４と、集光レンズ６５と、受光ヘッド６６と、受光側光ファイバ６７と、分光部６８については、ケース内に収容されている。
なお、分析装置は本発明における測定手段に該当する。
【００６５】
本実施形態の測定装置６０は、上記各実施形態に記載された分離装置１を構成要素の一部として備えている。すなわち、分離装置１は、前述のように分離装置１の中空部９に検体を収容した状態で分離装置１をコマのように回すことで、所望の成分を含む分離後の検体Ｓ３が収容空間１７に分離される。そして、本実施形態では、この分離操作を行った後の分離装置１を分析装置の所定の位置にセットして、収容空間１７に収容された分離後の検体Ｓ３に対して光学測定などの測定を行うことにより、分離後の検体中に含まれる所定成分の濃度などが測定可能となっている。
【００６６】
光源６２は、電源から供給される電力によって白色光を発する装置である。光源６２には投光側光ファイバ６３が接続されており、光源６２で発した光は投光側光ファイバ６３の一端に入射する。投光側光ファイバ６３の他端には投光ヘッド６４が接続されている。投光ヘッド６４は集光レンズ６５の方向へ向いており、投光側光ファイバ６３の一端から入射した光は投光ヘッド６４から集光レンズ６５に向けて発射される。集光レンズ６５はガラスなどの公知の材料で構成され、所定の屈折率を有するレンズである。集光レンズ６５に向けて発射された光は集光レンズ６５で屈折されて集束し、分離装置１の収容空間１７に向けて発射される。収容空間１７には分離後の検体Ｓ３が収容されている。
【００６７】
本実施形態では、蓋体２３は樹脂製の透明部材あるいは半透明部材で構成され、分離された検体を測定するための測定光等を透過可能となっている。このため、蓋体２３を装着したままで分離後の検体Ｓ３を光学測定することが可能となっている。従って、測定における手間を大幅に低減することができる。
【００６８】
前述のように、収容空間１７には検体中の所定の成分と反応する薬剤２５が収容されていることが好ましい。薬剤２５としては、血液中の所定の成分に対する抗原を感作した担体粒子などが挙げられる。このような感作担体粒子は、分離後の検体中で所定の成分と抗原抗体反応を生じさせて凝集する。この凝集度を吸光度変化や光散乱変化を測定することで測定して、目的の成分を検出する。
【００６９】
この場合、投光ヘッド６４から集光レンズ６５を介して収容空間１７内の検体Ｓ３に入射した測定光は、凝集した粒子により散乱される。この散乱光は集光レンズ６５を介して集束され、受光ヘッド６６に入射する。受光ヘッド６６には受光側光ファイバ６７の一端が接続されており、他端は分光部６８に接続されている。受光ヘッド６６に入射した散乱光は受光側光ファイバ６７を伝送して分光部６８に入射する。分光部６８には分光フィルター６８ａ及び受光素子６８ｂが設けられている。
【００７０】
分光フィルター６８ａは特定の波長の光のみを通過するフィルターである。分光フィルター６８ａに入射した光のうち、所定の波長を有する光のみが分光フィルター６８ａを通過する。分光フィルター６８ａを通過した光は受光素子６８ｂに入射する。受光素子６８ｂはフォトダイオードなど光電変換素子で構成され、受光した光の強度に応じた電流を発生する。
【００７１】
受光素子６８ｂはコンピュータ６９と電気的に接続されている。コンピュータ６９は演算手段であるＣＰＵと、記憶手段であるメモリ及びハードディスクを少なくとも備えている。
【００７２】
血液中の成分と反応する薬剤２５としては上述のような感作担体粒子に限定されず、血液中の成分と化学反応をする試薬などであってもよい。例えば血液中に含まれる乳酸を測定するために用いられる乳酸酸化酵素（ＬＯＤ）及びルミノールなどが挙げられる。この場合、血液中の乳酸はＬＯＤにより酸化され、ピルビン酸と過酸化水素が生成する。この過酸化水素はルミノールと反応してアミノフタル酸ジアニオンが生成する。このとき、エネルギーの一部は光として放出される。この場合、波長４２５ｎｍにスペクトルピークを有する発光が観察される。従って、分光部６８で４２５ｎｍの波長における発光強度を検出することにより、血液中に含まれる乳酸の濃度を測定することが可能となる。
【００７３】
このように、本実施形態の測定装置６０によれば、分離操作を行った後の分離装置１を分析装置の所定の位置にセットして、収容空間１７に収容された分離後の検体Ｓ３に対して分析装置で光学測定などの測定を行うことにより、分離後の検体中に含まれる所定の成分の濃度などを測定可能となる。
【００７４】
なお、本実施形態では分離後の検体を光学的に測定する測定装置について説明したが、本発明の測定手段としては、このような光学的測定手段に限定されない。例えば、測定手段として固定化酵素などを備えたバイオセンサ素子を用いて検体中の所定の成分を無試薬で測定することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る分離装置を斜め上方からみた斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る分離装置の横断面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る分離装置を上面からみた説明図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る分離装置の横断面図である。
【図５】本発明の第二の実施形態に係る分離装置を上面からみた説明図である。
【図６】本発明の第三の実施形態に係る分離装置の横断面図である。
【図７】本発明の第三の実施形態に係る分離装置を上面からみた説明図である。
【図８】本発明の第四の実施形態に係る分離装置を斜め上方からみた斜視図である。
【図９】本発明の第四の実施形態に係る分離装置に回転力を付与する回転力付与手段の斜視図である。
【図１０】本発明の測定装置を側面から見た一部断面図を含む説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 分離装置
３ 本体
３ａ 分離領域（分離部材）
５ 軸部
５ａ 円筒部
５ｂ フランジ
５ｃ 管路
７ 接地部
７ａ 頂点
９ 中空部
１１ 分離部材
１３ 連結路
１３ａ 第一の連結路
１３ｂ 第二の連結路
１５ 連結路
１５ａ 隔室
１５ｂ 第一の連結路
１５ｃ 第二の連結路
１７ 収容空間
１９ 排気路
２１ 排気孔
２３ 蓋体
２５ 薬剤
４０ シューター
４１ シューター本体
４１ａ 開口
４２ 回転体
４２ａ 係合部
５０ ラックベルト
５０ａ ラックギヤ
６０ 測定装置
６２ 光源
６３ 投光側光ファイバ
６４ 投光ヘッド
６５ 集光レンズ
６６ 受光ヘッド
６７ 受光側光ファイバ
６８ 分光部
６８ａ 分光フィルター
６８ｂ 受光素子
６９ コンピュータ
Ｓ 検体
Ｓ１ 検体
Ｓ２ 検体
Ｓ３ 検体
Ｚ 回転軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は分離装置及び該分離装置を備えた測定装置に係り、特に、血液等の検体から簡単な操作で特定の成分を分離することが可能な分離装置及び該分離装置を備えた測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば血液等の検体検査において、ウイルス等の各種感染症や健康状態の診断を行うために、被験者から採取した血液を赤血球や血漿等の成分に分離して免疫学的検査や生化学的検査を行うことがある。
このような場合、従来では、患者から採取した血液を試験管等の容器に入れて、遠心分離装置で分離を行った後に、得られた上澄み等に対して所定の抗体成分や薬剤を添加することで、上記各種検査が行われていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来技術では、血液から血漿等の成分を分離するために遠心分離機等の分離装置が必要となり、このような装置が設置されていない場所では、検体から血漿等を分離・処理することが困難であった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡単な操作で血液等の検体から特定の成分を分離することが可能な分離装置及び該分離装置を備えた測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１の分離装置は、複数の成分からなる液体を分離させる分離装置であって、回転する本体と、前記本体内部に設けられ、前記液体を収容する中空部と、前記中空部と離れて前記本体内部に設けられた収容空間と、前記中空部と前記収容空間を連結する連結路と、を具備することにより解決される。
【０００６】
このように、請求項１の分離装置によれば、回転する本体と、この本体内部に設けられ、液体を収容する中空部と、この中空部と離れて本体内部に設けられた収容空間と、中空部と収容空間を連結する連結路とを備えている。このため、血液等の液体を中空部に収容して回転させることで、中空部に収容された液体に遠心力が働き、一部は沈殿、残りは上澄みに分離される。このうち上澄みについては連結路を通過して収容空間に移動する。
すなわち、請求項１の分離装置によれば、従来の分離装置のように液体を収容した容器を回転させるために特別な装置を必要とすることがなく、中空部に液体を収容した状態でコマのように回転させるという簡単な操作により、液体から所定の成分を分離することが可能となっている。
【０００７】
また、請求項２の分離装置によれば、請求項１の要件に加えて、前記連結路の途中には、複数の成分からなるもののうち少なくとも一部を透過しない分離部材が設けられていると好適である。
【０００８】
このように、請求項２の分離装置によれば、連結路の途中に分離部材が設けられているため、液体から所定の成分を更に効率よく分離することが可能となっている。
【０００９】
また、請求項３の分離装置によれば、請求項１の要件に加えて、前記本体は、該本体の上面に設けられた軸部と、前記本体の底面に設けられ，鉛直下方に頂点を有する接地部と、を具備し、前記軸部の中心軸線と前記接地部の頂点を結ぶ軸線を回転軸線として回転可能に構成されていると好適である。
【００１０】
このように、請求項３の分離装置によれば、本体は、この本体の上面に設けられた軸部と、この本体の底面に設けられ，鉛直下方に頂点を有する接地部を具備しており、この軸部の中心軸線と接地部の頂点を結ぶ軸線を回転軸線として回転可能に構成されている。従って、軸部を指でつまんで回転力を加えることにより、接地部の頂点を接地した状態でコマのように分離装置を回転させることが可能となっている。
すなわち、請求項１の分離装置によれば、従来の分離装置のように液体を収容した容器を回転させるために特別な装置を必要とすることがなく、中空部に液体を収容した状態でコマのように回転させるという簡単な操作により、液体から所定の成分を分離することが可能となっている。
【００１１】
また、請求項４の分離装置によれば、請求項３の要件に加えて、前記軸部は、管路が形成された管状部材で構成され、前記管路と前記中空部が連通していると好適である。
【００１２】
このように、請求項４の分離装置によれば、軸部は管路が形成された管状部材であり、この管路と中空部が連通した構造となっている。すなわち、分離装置をコマのように回すための軸部と、液体を中空部に導入するための通路を構成する部材とが共通となっている。従って、分離装置に設ける部品点数を減らすことが可能となり、製造にかかる費用や手間を低減することができる。また、このようにコマのように回転させる軸部と、液体を導入する通路を構成する部材とを共通化することで、分離装置を小型化することが可能となっている。
また、上記構成とすることで、軸部に形成された管路を中空部の一部として使用することも可能となっている。従って、中空部の容量以上の液体を導入することが可能であると共に、導入した液体が中空部から溢れた場合であっても、この管路に収容することが可能であるため、分離装置から液体が漏出することを防止することができる。
【００１３】
更に、請求項５の分離装置によれば、請求項１の要件に加えて、前記本体は、複数の成分からなるもののうち少なくとも一部を透過しない材料から構成されると共に、前記分離部材は、前記本体を構成する材料の一部で構成されることにより解決される。
また、請求項６の分離装置によれば、請求項５の要件に加えて、前記本体を構成する材料が、多孔性セラミックスであると好適である。
【００１４】
このように、請求項５又は６の分離装置によれば、本体は、複数の成分からなるもののうち少なくとも一部を透過可能な材料、例えば多孔性セラミックス、で構成されると共に、分離部材は、この本体を構成する材料の一部で構成されている。すなわち、本体の一部を分離部材として使用することが可能となっている。従って、別体として設けた分離部材を連結路に設置する必要がなく、分離装置の構造をより簡単なものとすることが可能となっている。
【００１５】
更にまた、請求項７の分離装置によれば、請求項１の要件に加えて、前記収容空間には、前記液体から分離された成分のうち少なくとも１つと反応する薬剤が収容されていることが好ましい。
【００１６】
このように、請求項７の分離装置によれば、収容空間には、液体から分離された成分のうち少なくとも１つと反応する薬剤が収容されているため、分離部材で分離された所定の成分が収容空間に送液されると、薬剤と混合されて反応が開始される。すなわち、分離装置をコマのように回転させるという簡単な操作で、液体から所定の成分を分離する分離工程と、分離した成分に対して薬剤を添加・混合して反応を行う反応工程を連続して行うことが可能となっている。
【００１７】
更にまた、請求項８の分離装置によれば、請求項１乃至７の要件に加えて、前記液体が血液であると好適である。
【００１８】
このように、請求項８の分離装置によれば、簡単な操作で血液から所定の成分を分離することが可能な分離装置を提供することが可能となる。
【００１９】
上記課題は、請求項９の測定装置によれば、液体中に含まれる所定の成分を測定する測定装置であって、前記請求項１乃至８の分離装置と、該分離装置で分離され前記収容空間に収容された液体の測定手段と、を備えることにより解決される。
【００２０】
このように、請求項９の測定装置によれば、中空部に液体を収容した状態でコマのように回転させるという簡単な操作により液体から所定の成分を分離したのちに、分離された液体に含まれる成分などを測定することが可能となっている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の分離装置によれば、従来の分離装置のように液体を収容した容器を回転させるために特別な装置を必要とすることがなく、中空部に液体を収容した状態でコマのように回転させるという簡単な操作により、液体から所定の成分を分離することが可能となっている。
また、本発明の測定装置によれば、中空部に液体を収容した状態でコマのように回転させるという簡単な操作により、液体から所定の成分を分離したのちに、分離された液体に含まれる成分などを測定することが可能となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００２３】
図１乃至図３は、本発明の第一の実施形態に係る分離装置を説明した図であり、図１は本発明の第一の実施形態に係る分離装置を斜め上方からみた斜視図、図２は本発明の第一の実施形態に係る分離装置の横断面図、図３は本発明の第一の実施形態に係る分離装置を上面からみた説明図である。
なお、連結路１３、収容空間１７及び排気路１９については、図３の上面図では本来視認できないものであるが、発明の理解を容易にするため、図中に点線で示してある。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の分離装置１は、横断面形状が略正八角形をした板状の本体３と、この本体３の上面中央部に鉛直上方に向けて設けられた円筒状の軸部５と、本体３の下面中央部に設けられ、鉛直下方に頂点を向けて設けられた錐形の接地部７と、を主要な構成要素として備えている。
【００２５】
本体３は、樹脂，金属，セラミックス等の公知の材料を用いて形成される部材である。本実施形態では、本体３は直径２〜３ｃｍの略八角形をした板状部材であるが、本体３の大きさや形状としては本実施形態のものに限定されない。例えば形状であれば、正十六角形等の他の多角形の形状であってもよく、あるいは円形のものであってもよい。また、本体３の外装には、ニッケルや金メッキを施してもよい。
図２に示すように、本体３は、上面中央部から本体３の中心部に向かって直径５ｍｍ程度の中空部９が形成されており、外部から導入された血液等の検体を収容可能となっている。
【００２６】
図３に示すように、中空部９からは、本体３の外方に向かって放射状に複数の連結路１３が形成されており、連結路１３と一対一に設けられた複数の収容空間１７に夫々連通している。連結路１３の途中には後述する分離部材１１が連結路を遮蔽する位置に配置されている。
また、図２に示すように、連結路１３は、中空部９から分離部材１１まで連通する第一の連結路１３ａと、分離部材１１から収容空間１７まで連通する第二の連結路１３ｂにより形成されている。
【００２７】
第一の連結路１３ａは、直径略５００μｍの細管であり、本体３の中空部９から横方向に垂直に形成されている。
また、第二の連結路１３ｂは、直径略１００μｍの細管であり、第一の連結路１３ａと分離部材１１を挟んで連続して形成されている。細管の直径としては、１００μｍ〜２００μｍ程度が好ましく、より好適には１５０μｍ程度がよい。
このように、第一の連結路１３ａは第二の連結路１３ｂよりも大径となっているため、分離部材１１で分離された固体成分により連結路１３の目詰まりが防止される。
【００２８】
更に、連結路１３には、血液中の生体成分が壁面に付着することを防止するコーティング剤を塗布することが好ましい。このようなコーティング剤として特に好適なものが、２―メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）を単量体成分として構成された共重合体である。このような共重合体の例としては、２―メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）とメタクリル酸エステルの共重合体等が挙げられる。
【００２９】
収容空間１７は、本体３の外周部に画設されており、連結路１３から流入する液体を収容することが可能となっている。収容空間１７は、略四角柱状の孔として形成されており、分離装置１の後述する回転軸線Ｚを中心として中空部９よりも外方に画設されている。本実施形態では、収容空間１７は、横断面形状が正八角形の本体３のそれぞれの辺に対応する位置に一つずつ形成されている。ただし、収容空間１７としては、このように本体３の各辺に対応する位置に形成されるものに限定されず、例えば正八角形状をした本体３であっても、収容空間１７は２箇所のみ設けられるものであってもよい。
【００３０】
収容空間１７には、検体中の所定の成分と反応する薬剤２５が収容されている。薬剤の種類としては、例えば血液中に含まれるウイルス等の抗原と反応して凝集する担体感作抗体や、血漿中に含まれる所定の成分と反応する試薬等が挙げられる。
【００３１】
収容空間１７の上部開口には、収容空間１７の液体が収容空間１７の外へ飛散することを防止するため蓋体２３が覆設されている。蓋体２３は、樹脂製の透明部材あるいは半透明部材で構成され、分離された検体を測定するための測定光等を透過可能となっている。
【００３２】
分離部材１１は方形状のフィルターであり、血液等の検体から血漿等の所定の成分を透過する分離機能を有している。分離部材１１は、本体３の上部に形成された挿入孔から差し込むことで本体３に取りつけられる。
本実施形態では、複数の連結路１３毎に分離部材１１を取りつけることが可能に構成されているため、分離性能の異なる分離部材１１を連結路１３に設けることで、一度の操作で同時に異なる成分や同じ成分であっても異なる組成で分離することが可能となる。
【００３３】
収容空間１７の上部内壁からは、内部に存在する気体成分を除去する排気路１９が本体３の中心方向に向かって形成されている。排気路１９は、本体３の上面に形成された排気孔２１に連通しており、収容空間１７内に存在する空気や収容空間１７内で発生するガスは、この排気孔２１から外へ排気される。
【００３４】
続いて、軸部５について説明する。本実施形態の軸部５は、樹脂，金属，セラミックス等の公知の材料を用いて形成される管状部材であり、本実施形態では内部に管路５ｃが形成された円筒形状をしている。軸部５は、円筒形状をした円筒部５ａと、円筒部５ａの一端に形成されるフランジ５ｂにより構成される。フランジ５ｂは、円筒部５ａの長手方向に対して横方向に向けて略垂直に延出した状態に形成されている。このフランジ５ｂは、軸部５を本体３に止着する際の止着面としての役割を果たす。本体３の上面とフランジ５ｂとは、接着剤等の公知の固着手段を用いて固着することが可能である。
【００３５】
本体３と軸部５とが固着されると、軸部５の管路５ｃと本体３の中空部９が連通する。すなわち、軸部５の一端に形成されている開口から本体３の中空部９に通じる通路が形成される。管路５ｃは、後述するように検体を中空部９に導入するための通路としての機能を有している。
【００３６】
接地部７は、樹脂，金属，セラミックス等の公知の材料を用いて形成される部材であり、本実施形態では円錐形状をした部材として形成されている。接地部７は、その頂点を鉛直下方向に向け、円錐の底面を本体３の底面中央部の板面と固着することで本体３に取り付けられている。本体３と接地部７とは接着剤等の公知の固着手段を用いて固着することが可能である。
なお、接地部７の形状としては、本実施形態のような円錐形状のものに限定されず、例えば多角錐形状等であってもよい。
【００３７】
本実施形態では、軸部５及び接地部７は本体３とは別部材として設け、これらを本体３に止着する構成としているが、本発明の軸部及び接地部としてはこのような構成に限定されず、本体３と一体に形成してもよい。
【００３８】
本発明の分離装置１は、軸部５の長手方向での中心軸線と、接地部７の頂点７ａとを結ぶ軸線を回転軸線Ｚとして、接地部７の頂点７ａを接地した状態で回転軸線Ｚを中心にコマのように回転可能となっている。よって、軸部５を指でつまんで回転力を加えることにより、接地部７の頂点７ａを台等の平面に接地した状態でコマのように回転させることが可能となっている。中空部９に血液等の検体を収容した状態で、分離装置１を回転させることにより、収容された検体に遠心力がかかり、検体中の固体成分が沈殿し、液体成分が上澄みとなる。具体的には、検体が血液の場合にあっては、中空部９の底部に血球成分が沈殿する一方、血漿成分が上澄みとなる。
【００３９】
血漿成分は更に、連結路１３を通過して収容空間１７に移動しようとする。本実施形態では、連結路１３には分離部材１１が連結路１３の一部を遮蔽する位置に設けられているため、上澄み中に含まれる残存血球成分の通過が阻止されて、血漿成分のみ分離部材１１を通過して収容空間１７に移動する。
このように、本実施形態の分離装置１は、遠心力により血液から血漿成分を分離するのみならず、分離部材１１が連結路１３の一部を遮断する位置に設けられているため、血漿成分をより確実に分離することが可能となっている。
【００４０】
収容空間１７には検体中の成分と反応する薬剤２５が収容されており、分離装置１が回転している間に、分離された血漿成分中の所定の成分と混合されて反応する。蓋体２３は透明又は半透明であるため、蓋体２３越しに反応後の溶液を分光学的に測定することが可能となっており、従って、蓋体２３を取り外すことなく簡単な操作で、後述の分析装置などを用いて反応後の溶液を測定することができる。
【００４１】
続いて、本発明の第二の実施形態に係る分離装置について説明する。図４及び図５は、本発明の第二の実施形態に係る分離装置を説明した図であり、図４は本発明の第二の実施形態に係る分離装置の横断面図、図５は本発明の第二の実施形態に係る分離装置を上面からみた説明図である。
なお、連結路１３、収容空間１７及び排気路１９については、図５の上面図では本来視認できないものであるが、発明の理解を容易にするため、図中に点線で示してある。
【００４２】
図４に示すように、本実施形態の分離装置は、第一の実施形態の分離装置と同様に、横断面形状が略正八角形をした板状の本体３と、この本体３の上面中央部に鉛直上方に向けて設けられた円筒状の軸部５と、本体３の下面中央部に設けられ、鉛直下方に頂点を向けて設けられた錐形の接地部７と、を主要な構成要素として備えている。
本実施形態では第一の実施形態の場合と異なり、図４に示すように、軸部５と接地部７とは一体の部材として形成されており、本体３の中心部に設けられた貫通孔に軸部５を貫挿することで本体３に取りつけられている。
【００４３】
本体３は、第一の実施形態における本体と略同等の形状や構造を有しているが、第一の実施形態のように中空部９が本体３の中心に一箇所設けられているのではなく、本実施形態では図４及び図５に示すように、本体３の中心部周辺に複数の中空部９が同心円状に設けられている。そして、これら複数の中空部９からは夫々第一の連結路１３ａ及び第二の連結路１３ｂが形成されており、第二の連結路１３ｂは夫々単一の収容空間１７に連通している。
第一の連結路１３ａと第二の連結路１３ｂとの間には、第一の実施形態と同様に、分離部材１１が配設されている。第一の実施形態と同様に、中空部９の検体は、分離部材１１により所定の成分に分離される。
【００４４】
本実施形態の分離装置１は、上述のように中空部９を複数備えているため、図４のように、夫々の中空部毎に異なる種類の検体Ｓ１および検体Ｓ２を収容することが可能となっている。具体的には、例えば複数の患者からの血液を夫々の中空部９に収容して、一度に血漿分離工程及び反応工程を行うことが可能である。従って、血液検査に要する時間や手間を省略することが可能となり、効率よく検査を実施することが可能となっている。
【００４５】
続いて、本発明の第三の実施形態に係る分離装置について説明する。図６及び図７は、本発明の第三の実施形態に係る分離装置を説明した図であり、図６は本発明の第三の実施形態に係る分離装置の横断面図、図７は本発明の第三の実施形態に係る分離装置を上面からみた説明図である。
なお、連結路１５、収容空間１７及び排気路１９については、図７の上面図では本来視認できないものであるが、発明の理解を容易にするため、図中に点線で示してある。
【００４６】
本実施形態の分離装置は、第一の実施形態の分離装置と同様に、横断面形状が略正八角形をした板状の本体３と、この本体３の上面中央部に鉛直上方に向けて設けられた円筒状の軸部５と、本体３の下面中央部に設けられ、鉛直下方に頂点を向けて設けられた錐形の接地部７と、を主要な構成要素として備えている。
【００４７】
本体３は、第一の実施形態における本体と略同等の形状や構造を有しており、中空部９は、本体３の上面中央部に形成されている。第一の実施形態との相違点は、第一の実施形態では分離部材１１が連結路１５の夫々に対して配設されているのに対して、本実施形態では図７に示すように、中空部９の下側に隔室１５ａが形成されており、この隔室１５ａと中空部９の間に第一の分離部材としての分離部材１１が設けられている点である。すなわち、本実施形態では、共通の分離部材としての単一の分離部材１１が設けられている。このような構成とすることで、複数の分離部材を設ける必要がなく、分離装置の製造コストを下げることが可能となっている。
【００４８】
また、本実施形態の本体３は、血液から所定の成分を分離することが可能な部材で構成されている。本実施形態では、具体的には多孔質セラミックスで形成されている。多孔質セラミックスには、血液中の血漿成分を通過させるが血球成分の通過を阻止する大きさの孔が複数形成されており、血漿成分を分離する機能を備えている。
【００４９】
隔室１５ａは、中空部９よりも直径の小さい円筒状の小室である。また、分離部材１１は、直径が中空部９と略等しい円板状のフィルターであり、第一の実施形態と同様に血液等の検体から血漿等の所定の成分を透過する分離機能を有している。分離部材１１は、中空部９と隔室１５ａとの間の縮径した縁部に、分離部材１１の周縁部が圧着された状態で配置される。
【００５０】
図７に示すように、隔室１５ａ（図７中では不図示）からは、本体３の外方に向かって放射状に第一の連結路１５ｂ及び第二の連結路１５ｃからなる複数の連結路が形成されており、この連結路と一対一に設けられた複数の収容空間１７に夫々連通している。図６に示すように、連結路１５ｂ及び連結路１５ｃの間には後述する第二の分離部材である分離領域３ａが連結路１５ｂ及び連結路１５ｃの間を遮蔽する位置に配置されている。
なお、隔室１５ａ、第一の連結路１５ｂ、第二の連結路１５ｃは、本発明の連結路１５を構成する。
【００５１】
第一の連結路１５ｂは、隔室１５ａから後述する分離領域３ａに連通している。分離領域３ａは、本体３の一部の領域であり、本体３と同じく多孔質セラミックスで形成されている。分離領域を挟んで、第一の連結路１５ｂと対向する位置に第二の連結路１５ｃが形成され、収容空間１７へ連通している。
【００５２】
第一の連結路１５ｂの端部と第二の連結路１５ｃの端部との間は短く離間している。すなわち、図６に示すように、第一の連結路１５ｂと第二の連結路１５ｃの間には、本体３の一部の領域である分離領域３ａが形成されている。分離領域３ａは本体３の一部であるため、本体３と同様に多孔質セラミックスで形成されている。すなわち、分離領域３ａでは、血漿成分を通すが血球成分を通さないため、分離領域３ａは血漿成分を分離する分離部材１１と同様の作用を備えている。
【００５３】
このように、本実施形態の分離装置は、分離部材１１と第二の分離部材である分離領域３ａの２つの分離部材を備えているため、分離装置１の回転により完全には分離できなかった血球成分を分離部材１１で除去することができると共に、この第一の分離部材１１でも除去できずに漏出した血球成分を、更に第二の分離部材である分離領域３ａで除去することが可能となっている。従って、より確実に血球成分を除去することが可能となっている。
【００５４】
また、本実施形態の分離装置は、本体３が検体から所定の成分を分離可能な材料から構成されると共に、その一部により分離領域３ａが形成されている。すなわち、本体３の一部を分離部材として使用している。従って、別体として分離部材を用意してこれを連結路に設置するという手間を必要とせず、分離装置の製造にかかる手間を簡略化することが可能であると共に、分離装置の構造をより簡単なものとすることができる。
【００５５】
続いて、本発明の第四の実施形態に係る分離装置について説明する。図８及び図９は、本発明の第四の実施形態に係る分離装置を説明した図であり、図８は本発明の第四の実施形態に係る分離装置の横断面図、図９は本発明の第四の実施形態に係る分離装置に回転力を付与する回転力付与装置の斜視図である。
【００５６】
本実施形態の分離装置１は、図８に示すように、第一の実施形態と異なり軸部を備えておらず、分離装置１を手で回すのではなく回転力付与装置としてのシューター４０を用いて回す点に特徴がある。
分離装置１の本体３の下面には、後述するシューター４０の回転体４２に形成された係合部４２ａと係合する形状の切欠部（図示せず）が形成されており、シューター４０の回転体４２に載置される。
【００５７】
本実施形態のシューター４０は、分離装置１を保持し、これに回転力を与えてコマのように回転させる装置である。このようなシューターは、玩具のコマを回すための回転力付与装置として公知のものである。本実施形態のシューター４０としては、このような玩具の回転力付与装置としてのシューターを転用することも可能である。
【００５８】
本実施形態のシューター４０は、図９に示すように、シューター本体４１とラックベルト５０を主要な構成要素として備えている。シューター本体４１は略方形をした中空部材で構成され、シューター本体４１の側面にはラックベルト５０を挿通可能な開口４１ａが形成されている。また、シューター本体４１内には図示しない軸体が設けられている。この軸体には、ラックベルト５０のラックギヤ５０ａと噛合する図示しないピニオンギヤが回動可能に設けられている。ラックギヤ５０ａは回転体４２と連結しており、この回転体４２には、前述のように分離装置１の切欠部と係合する形状の係合部４２ａが形成されている。シューター本体４１の上面中央部には円形の開口が設けられており、係合部４２ａが形成された回転体４２の一部領域が露出している。
【００５９】
続いて、本実施形態の分離装置１を回転する手順について説明する。まず、ラックベルト５０を開口４１ａからシューター本体４１内に挿入して、ラックギヤ５０ａとピニオンギヤが噛合するようにする。この状態で、分離装置１をシューター本体４１の上面に載置して、分離装置１の本体３下面に形成された切欠部を回転体４２の係合部４２ａに係合する。
【００６０】
そして、分離装置１と係合部４２ａが係合した状態で、ラックベルト５０の環状部に指をかけてラックベルト５０をシューター本体４１から思いっきり引き抜くと、ラックベルト５０のラックギヤ５０ａと係合したピニオンギヤが軸体を中心に回転する。ピニオンギヤは回転体４２の一部であるため、ラックベルト５０を引き抜くことにより、回転力がピニオンギヤから回転体４２に伝わる。回転体４２が回転すると、回転体４２と係合した分離装置１が回転して、その力で分離装置１の切欠部と回転体４２の係合部４２ａの係合が解除され、分離装置１がシューター４０から離脱して、分離装置１の接地部の頂点を支点として机上等の平面上で回転する。
分離装置１内には他の実施形態と同様に、中空部に検体である液体が収容されているため、分離装置１の回転に伴い液体中の成分が分離される。
【００６１】
このように、本実施形態の分離装置１では、分離装置１に回転力を付与する回転力付与装置を用いて分離装置１を回転させている。このため、他の実施形態のように手で分離装置１を回す場合と異なり、操作者が分離装置１を上手く回せない場合においても好適に分離装置１を回転させることが可能となっている。
【００６２】
すなわち、本実施形態では、回転力付与装置を用いて分離装置１を回転させているため、分離装置１の回転のさせ方がわからない人であっても分離装置１を回転することが可能である。また、分離装置１を回転する人の技量や力加減によらず、略均一な遠心力を検体に付加することが可能となるため、再現性よく検体から所定の成分を分離することが可能となっている。
【００６３】
以上、本発明の分離装置について複数の実施形態を挙げて説明した。上記各実施形態の分離装置はいずれも錐形の接地部の頂点で机等の平面状に接地した状態で回転するものであるが、本発明の分離装置はこのような形態のものに限定されず、例えばジャイロスコープのように、複数の環状部材の中心部に本実施形態のコマを設置し、これを回転するものであってもよい。
【００６４】
更に、測定手段を備えた分析装置に本発明の分離装置１を設置して、分離後の検体を測定する構成としてもよい。
図１０は本発明の測定装置６０の横断面図である。図１０に示すように、本実施形態の測定装置６０は、分離装置１と、分析装置を備えている。分析装置は、図示しないケースと、光源６２と、投光側光ファイバ６３と、投光ヘッド６４と、集光レンズ６５と、受光ヘッド６６と、受光側光ファイバ６７と、分光部６８と、コンピュータ６９を主要な構成要素として備えている。本実施形態では、光源６２と、投光側光ファイバ６３と、投光ヘッド６４と、集光レンズ６５と、受光ヘッド６６と、受光側光ファイバ６７と、分光部６８については、ケース内に収容されている。
なお、分析装置は本発明における測定手段に該当する。
【００６５】
本実施形態の測定装置６０は、上記各実施形態に記載された分離装置１を構成要素の一部として備えている。すなわち、分離装置１は、前述のように分離装置１の中空部９に検体を収容した状態で分離装置１をコマのように回すことで、所望の成分を含む分離後の検体Ｓ３が収容空間１７に分離される。そして、本実施形態では、この分離操作を行った後の分離装置１を分析装置の所定の位置にセットして、収容空間１７に収容された分離後の検体Ｓ３に対して光学測定などの測定を行うことにより、分離後の検体中に含まれる所定成分の濃度などが測定可能となっている。
【００６６】
光源６２は、電源から供給される電力によって白色光を発する装置である。光源６２には投光側光ファイバ６３が接続されており、光源６２で発した光は投光側光ファイバ６３の一端に入射する。投光側光ファイバ６３の他端には投光ヘッド６４が接続されている。投光ヘッド６４は集光レンズ６５の方向へ向いており、投光側光ファイバ６３の一端から入射した光は投光ヘッド６４から集光レンズ６５に向けて発射される。集光レンズ６５はガラスなどの公知の材料で構成され、所定の屈折率を有するレンズである。集光レンズ６５に向けて発射された光は集光レンズ６５で屈折されて集束し、分離装置１の収容空間１７に向けて発射される。収容空間１７には分離後の検体Ｓ３が収容されている。
【００６７】
本実施形態では、蓋体２３は樹脂製の透明部材あるいは半透明部材で構成され、分離された検体を測定するための測定光等を透過可能となっている。このため、蓋体２３を装着したままで分離後の検体Ｓ３を光学測定することが可能となっている。従って、測定における手間を大幅に低減することができる。
【００６８】
前述のように、収容空間１７には検体中の所定の成分と反応する薬剤２５が収容されていることが好ましい。薬剤２５としては、血液中の所定の成分に対する抗原を感作した担体粒子などが挙げられる。このような感作担体粒子は、分離後の検体中で所定の成分と抗原抗体反応を生じさせて凝集する。この凝集度を吸光度変化や光散乱変化を測定することで測定して、目的の成分を検出する。
【００６９】
この場合、投光ヘッド６４から集光レンズ６５を介して収容空間１７内の検体Ｓ３に入射した測定光は、凝集した粒子により散乱される。この散乱光は集光レンズ６５を介して集束され、受光ヘッド６６に入射する。受光ヘッド６６には受光側光ファイバ６７の一端が接続されており、他端は分光部６８に接続されている。受光ヘッド６６に入射した散乱光は受光側光ファイバ６７を伝送して分光部６８に入射する。分光部６８には分光フィルター６８ａ及び受光素子６８ｂが設けられている。
【００７０】
分光フィルター６８ａは特定の波長の光のみを通過するフィルターである。分光フィルター６８ａに入射した光のうち、所定の波長を有する光のみが分光フィルター６８ａを通過する。分光フィルター６８ａを通過した光は受光素子６８ｂに入射する。受光素子６８ｂはフォトダイオードなど光電変換素子で構成され、受光した光の強度に応じた電流を発生する。
【００７１】
受光素子６８ｂはコンピュータ６９と電気的に接続されている。コンピュータ６９は演算手段であるＣＰＵと、記憶手段であるメモリ及びハードディスクを少なくとも備えている。
【００７２】
血液中の成分と反応する薬剤２５としては上述のような感作担体粒子に限定されず、血液中の成分と化学反応をする試薬などであってもよい。例えば血液中に含まれる乳酸を測定するために用いられる乳酸酸化酵素（ＬＯＤ）及びルミノールなどが挙げられる。この場合、血液中の乳酸はＬＯＤにより酸化され、ピルビン酸と過酸化水素が生成する。この過酸化水素はルミノールと反応してアミノフタル酸ジアニオンが生成する。このとき、エネルギーの一部は光として放出される。この場合、波長４２５ｎｍにスペクトルピークを有する発光が観察される。従って、分光部６８で４２５ｎｍの波長における発光強度を検出することにより、血液中に含まれる乳酸の濃度を測定することが可能となる。
【００７３】
このように、本実施形態の測定装置６０によれば、分離操作を行った後の分離装置１を分析装置の所定の位置にセットして、収容空間１７に収容された分離後の検体Ｓ３に対して分析装置で光学測定などの測定を行うことにより、分離後の検体中に含まれる所定の成分の濃度などを測定可能となる。
【００７４】
なお、本実施形態では分離後の検体を光学的に測定する測定装置について説明したが、本発明の測定手段としては、このような光学的測定手段に限定されない。例えば、測定手段として固定化酵素などを備えたバイオセンサ素子を用いて検体中の所定の成分を無試薬で測定することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る分離装置を斜め上方からみた斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る分離装置の横断面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る分離装置を上面からみた説明図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る分離装置の横断面図である。
【図５】本発明の第二の実施形態に係る分離装置を上面からみた説明図である。
【図６】本発明の第三の実施形態に係る分離装置の横断面図である。
【図７】本発明の第三の実施形態に係る分離装置を上面からみた説明図である。
【図８】本発明の第四の実施形態に係る分離装置を斜め上方からみた斜視図である。
【図９】本発明の第四の実施形態に係る分離装置に回転力を付与する回転力付与手段の斜視図である。
【図１０】本発明の測定装置を側面から見た一部断面図を含む説明図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 分離装置
３ 本体
３ａ 分離領域（分離部材）
５ 軸部
５ａ 円筒部
５ｂ フランジ
５ｃ 管路
７ 接地部
７ａ 頂点
９ 中空部
１１ 分離部材
１３ 連結路
１３ａ 第一の連結路
１３ｂ 第二の連結路
１５ 連結路
１５ａ 隔室
１５ｂ 第一の連結路
１５ｃ 第二の連結路
１７ 収容空間
１９ 排気路
２１ 排気孔
２３ 蓋体
２５ 薬剤
４０ シューター
４１ シューター本体
４１ａ 開口
４２ 回転体
４２ａ 係合部
５０ ラックベルト
５０ａ ラックギヤ
６０ 測定装置
６２ 光源
６３ 投光側光ファイバ
６４ 投光ヘッド
６５ 集光レンズ
６６ 受光ヘッド
６７ 受光側光ファイバ
６８ 分光部
６８ａ 分光フィルター
６８ｂ 受光素子
６９ コンピュータ
Ｓ 検体
Ｓ１ 検体
Ｓ２ 検体
Ｓ３ 検体
Ｚ 回転軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の成分からなる液体を分離させる分離装置であって、
回転する本体と、
前記本体内部に設けられ、前記液体を収容する中空部と、
前記中空部と離れて前記本体内部に設けられた収容空間と、
前記中空部と前記収容空間を連結する連結路と、
を具備することを特徴とする分離装置。
【請求項２】
前記連結路の途中には、複数の成分からなるもののうち少なくとも一部を透過しない分離部材が設けられたことを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項３】
前記本体は、
該本体の上面に設けられた軸部と、
前記本体の底面に設けられ，鉛直下方に頂点を有する接地部と、を具備し、
前記軸部の中心軸線と前記接地部の頂点を結ぶ軸線を回転軸線として回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項４】
前記軸部は、管路が形成された管状部材で構成され、前記管路と前記中空部が連通していることを特徴とする請求項３記載の分離装置。
【請求項５】
前記本体は、複数の成分からなるもののうち少なくとも一部を透過しない材料から構成されると共に、前記分離部材は、前記本体を構成する材料の一部で構成されることを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項６】
前記本体を構成する材料が、多孔性セラミックスであることを特徴とする請求項５記載の分離装置。
【請求項７】
前記収容空間には、前記液体から分離された成分のうち少なくとも１つと反応する薬剤が収容されていることを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項８】
前記液体が血液であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載の分離装置。
【請求項９】
液体中に含まれる所定の成分を測定する測定装置であって、
前記請求項１乃至８の分離装置と、
該分離装置で分離され前記収容空間に収容された液体の測定手段と、
を具備することを特徴とする分離装置を備えた測定装置。
【請求項１】
複数の成分からなる液体を分離させる分離装置であって、
回転する本体と、
前記本体内部に設けられ、前記液体を収容する中空部と、
前記中空部と離れて前記本体内部に設けられた収容空間と、
前記中空部と前記収容空間を連結する連結路と、
を具備することを特徴とする分離装置。
【請求項２】
前記連結路の途中には、複数の成分からなるもののうち少なくとも一部を透過しない分離部材が設けられたことを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項３】
前記本体は、
該本体の上面に設けられた軸部と、
前記本体の底面に設けられ，鉛直下方に頂点を有する接地部と、を具備し、
前記軸部の中心軸線と前記接地部の頂点を結ぶ軸線を回転軸線として回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項４】
前記軸部は、管路が形成された管状部材で構成され、前記管路と前記中空部が連通していることを特徴とする請求項３記載の分離装置。
【請求項５】
前記本体は、複数の成分からなるもののうち少なくとも一部を透過しない材料から構成されると共に、前記分離部材は、前記本体を構成する材料の一部で構成されることを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項６】
前記本体を構成する材料が、多孔性セラミックスであることを特徴とする請求項５記載の分離装置。
【請求項７】
前記収容空間には、前記液体から分離された成分のうち少なくとも１つと反応する薬剤が収容されていることを特徴とする請求項１記載の分離装置。
【請求項８】
前記液体が血液であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載の分離装置。
【請求項９】
液体中に含まれる所定の成分を測定する測定装置であって、
前記請求項１乃至８の分離装置と、
該分離装置で分離され前記収容空間に収容された液体の測定手段と、
を具備することを特徴とする分離装置を備えた測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２４２８７２（Ｐ２００６−２４２８７２Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６１６７４（Ｐ２００５−６１６７４）
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【出願人】（５０５０４６１９０）株式会社ＡＩバイオチップス (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【出願人】（５０５０４６１９０）株式会社ＡＩバイオチップス (12)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]