血液濾過用ガラス繊維フィルター、血液濾過器具および血液分析素子
【課題】 血球を分離するフィルターとしてガラス繊維を用いた場合、ガラス繊維からの溶出及びガラス繊維への吸着を抑制することができる、血液濾過用ガラス繊維フィルター。遠心分離によると同等の成分の血漿を短時間で濾過回収することができる血液濾過器具。検査精度をより高めることができ、さらには安全でかつ操作が簡便で多項目についても迅速に検出まで行うことの可能な血液分析素子。
【解決手段】 ガラス繊維を有機酸を用いて洗浄した後に、ガラス繊維の表面をポリ（アルコキシアクリレート）のような生体適合性の高分子で被覆してなる血液濾過用ガラス繊維フィルター。該血液濾過用ガラス繊維フィルターを用いた血液濾過器具および乾式血液分析素子。
【解決手段】 ガラス繊維を有機酸を用いて洗浄した後に、ガラス繊維の表面をポリ（アルコキシアクリレート）のような生体適合性の高分子で被覆してなる血液濾過用ガラス繊維フィルター。該血液濾過用ガラス繊維フィルターを用いた血液濾過器具および乾式血液分析素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒトやその他の動物の血液検査方法に使用される血液濾過用のガラス繊維フィルター、該ガラス繊維フィルターを用いた血液濾過器具および血液分析素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、血液、尿等を検体として人の病気を診断する方法は、人体を損ねることなく簡便に診断できる方法として、長く行われてきている。
【０００３】
特に血液は、多くの検査項目について診断が可能である。
このような多項目の検査のための分析方法として、従来からウェットケミストリー分析法が開発されてきた。これは、いわゆる溶液試薬を用いる方法である。多項目の検査を目的とした、ウェットケミストリー分析法を用いた装置は、多項目に相当する多数の試薬溶液およびその取扱を組み合わせているため、一般に複雑であり、装置の取り扱い及び手順も簡便ではない。
【０００４】
これに対して、分析を簡便に行うことができる方法が模索されている。
一つの方法として、分析法に溶液を使用しない、すなわち、特定成分の検出に必要な試薬類が乾燥状態で含有されている、いわゆるドライケミストリー分析方法が開発されてきている（非特許文献１、特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、ウエットケミストリーにおいてもドライケミストリーにおいても、双方とも、検体が血液である場合、通常は全血を使用することはなく、血球成分を除去した後、血漿または、血清の形で分析に供する。血球成分を除去する方法として、従来は遠心力を使う方法で血球分離を行っており、遠心分離の作業が必要であり、遠心分離後の血漿を検出に用いるときには遠心分離後に一旦遠心分離の動作を止めて血漿の供給を行う必要があるなど、一連の動作で血漿分離・検出をすることが困難であり、検出に至るまでの時間が長いという問題があった。
これに対してフィルターを使う方法で血球分離をする装置が開発され（特許文献２等）ており、血球分離に要する時間がある程度短縮されたが、血球分離と検出は別の作業であり、時間の短縮が充分であるとは言い切れない。
また、血球を分離するフィルターとしてガラス繊維を用いた場合、ガラス繊維から溶出する成分或いはガラス繊維に吸着する成分がその後の血液検査の分析に影響を及ぼす可能性があるが、これに対してはガラス繊維を予め酢酸等の有機酸で処理する方法が提案されている。（特許文献２）
【０００６】
一方、高齢化社会においては、手軽に健康状態を測ることのできる血液検査はますます重要性を増しており、また生活習慣病においても疾病の状態の変化を簡単に知ることのできる手段である。高齢者や、生活習慣病においては、健康状態／疾病の進行状態を経時的に観察することが必要であり、ますます血液検査を必要とする場面が多くなってきている。このため、医療関係者ばかりでなく、患者が自身で血液を採取し、簡便、迅速に分析することが可能な方法が望まれている。
これに対して、針による血液採取、濾過および遠心による血球分離、および電極法によるウェットケミストリー分析法を組み合わせて、血液採取から分析までの手段を一体化した分析装置が提案されている（特許文献４）が、操作の簡便性の点で充分に満足できるものには至っていない。また、測定値のばらつきが起こることがあり、臨床検査における測定の精度という観点からも満足できるものには至っていない。
さらに、医療現場では、検体の採取から分析、検出までがより迅速に行われることが求められている。また、近年、院内感染が大きな社会問題となっており、特に血液からの感染の防御が要望されている。検査時に検査従事者が血漿あるいは血清に触れてしまうことを防止できる血液検査ユニットとして、光検出器と組み合わせることにより、血液採取から分析、検出までの手段を一体化した分析装置が提案されている（特許文献５）。
【０００７】
【特許文献１】特表２００１−５１２８２６号公報
【特許文献２】特開平１０−２２７７８８号公報
【特許文献３】特開２０００−１６２２０８号公報
【特許文献４】特開２００１−２５８８６８号公報
【特許文献５】特開２００３−２８７５３３号公報
【非特許文献１】岩田有三、「１１．その他の分析法（１）ドライケミストリー」、臨床化学実践マニュアル、医学書院、１９９３年、検査と技術増刊号、第２１巻、第５号、ｐ．３２８−３３３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記したガラス繊維を有機酸で処理する方法（特許文献２）では、ガラスからのナトリウムなどの電解質成分の溶出を抑制することができているが、ガラスへの蛋白などの吸着を抑制することはできていなかった。
ガラス繊維に蛋白などの成分を吸着しにくくする方法としては、ヒト血清アルブミン（ＨＳＡ），牛血清アルブミン（ＢＳＡ）などをガラス繊維に予め吸着させておき、いわゆる非特異的な吸着を抑制することが考えられるが、血液中の成分分析に用いる全血を濾過する際には、予め吸着させたアルブミンが侠雑物となって成分分析に影響するので実用的ではない。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、血球を分離するフィルターとしてガラス繊維を用いた場合、ガラス繊維からの溶出及びガラス繊維への吸着を抑制することができる、血液濾過用ガラス繊維フィルターを提供することにある。
本発明の他の目的は、上記血液濾過用ガラス繊維フィルターを用いることにより、血漿中の成分の濃度に変化を起こすことがなく、遠心分離によると同等の成分の血漿を短時間で濾過回収することができる血液濾過器具を提供することにある。
【００１０】
また、検体を多項目について検査する方法は、より操作性よく簡便なものが求められている。しかも臨床検査に用いる場合には安全で、かつ測定精度を充分なものとする必要がある。また、従来よりさらに多くの項目について、より迅速に検出まで行うことの可能な検査方法が求められている。
そこで、本発明のさらなる目的は、上記血液濾過用ガラス繊維フィルターを用いることにより、検査精度をより高めることができ、さらには安全でかつ操作が簡便で多項目について迅速に検出まで行うことの可能な血液分析素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、鋭意検討の結果、ガラス繊維の表面を高分子で被覆すること等で、上記目的を達成しうることを知見した。
すなわち、本発明は、以下の構成により上記目的を達成したものである。
【００１２】
１） ガラス繊維の表面を高分子で被覆してなることを特徴とする血液濾過用ガラス繊維フィルター。
２） ガラス繊維を酸を用いて洗浄した後に、該ガラス繊維の表面を高分子で被覆してなることを特徴とする血液濾過用ガラス繊維フィルター。
３） 前記高分子がアクリレート系高分子であることを特徴とする１）又は２）に記載の血液濾過用ガラス繊維フィルター。
４） 前記アクリレート系高分子がポリ（アルコキシアクリレート）であることを特徴とする３）に記載の血液濾過用ガラス繊維フィルター。
５） １）〜４）のいずれかに記載の血液濾過用ガラス繊維フィルターを用いたことを特徴とする血液濾過器具。
６） ５）に記載の血液濾過器具において、複数の部材を嵌合させ、嵌合させる部分にシール部材を挟むことで減圧時に実質的に気密かつ水密となることを特徴とする血液濾過器具。
７） １）〜４）のいずれかに記載の血液濾過用ガラス繊維フィルターを用い、該ガラス繊維フィルターを通過した濾液が乾式分析要素に接触することを特徴とする血液分析素子。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ガラス繊維からの溶出及びガラス繊維への吸着を抑制することができる、血液濾過用ガラス繊維フィルターが提供される。
また、本発明によれば、血漿中の成分の濃度に変化を起こすことがないので、遠心分離によると同等の成分の血漿を短時間で濾過回収することができる血液濾過器具が提供される。
さらにまた、本発明によれば、血漿中の成分の濃度に変化を起こすことがないので、検査精度をより高めることができ、さらには安全でかつ操作が簡便で多項目について迅速に検出まで行うことの可能な血液分析素子が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について更に詳細に説明する。
［血液濾過用ガラス繊維フィルター］
以下、本発明の血液濾過用ガラス繊維フィルターについて説明する。
本発明の血液濾過用ガラス繊維フィルターは、表面を高分子で被覆してなるガラス繊維からなるフィルターである。
【００１５】
「ガラス繊維」
ガラス繊維の材料としては、ソーダガラス、低アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英などが挙げられる。
【００１６】
また、ガラス繊維として、円相当直径が５μｍ以下の繊維を用いて濾過することが好ましい。
本明細書でいう円相当直径とは、いわゆる等価直径（equivalent diameter）のことであり、機械工学の分野で一般的に用いられている用語である。任意断面形状の配管(本発明では、非水溶性物質、繊維、ガラス繊維に当たる。)に対し等価な円管を想定するとき、その等価円管の直径を等価直径といい、ｄeq：等価直径は、Ａ:配管の断面積、ｐ:配管のぬれぶち長さ(周長)を用いて、ｄeq＝４Ａ／ｐと定義される。円管に適用した場合、この等価直径は円管直径に一致する。等価直径は等価円管のデータを基に、その配管の流動あるいは熱伝達特性を推定するのに用いられ、現象の空間的スケール（代表的長さ）を表す。等価直径は、一辺ａの正四角形管ではｄeq＝４ａ2／４ａ＝ａ、路高さｈの平行平板間の流れではｄeq＝２ｈとなる。これらの詳細は「機械工学事典」（（社）日本機械学会編１９９７年、丸善（株））に記載されている。
円相当半径は、円相当直径と同様に算出する。
［参考図１］赤血球がガラス繊維ＧＦに絡みつく走査型電子顕微鏡ＳＥＭの図（図１）
血液濾過の濾過材として用いるガラス繊維濾紙で、全血中の赤血球が捕捉される様子を観察した。ヘパリンリチウムを抗凝固剤とした真空採血管で健常人男性から全血を採血した。このときのＨｃｔ値は４５％であった。この全血をワットマン社製のガラス繊維濾紙ＧＦ／Ｄ（ガラス繊維の直径約３μｍ以下）に室温で１０μＬ滴下し、１％グルタルアルデヒドを含有する０．１モル／Ｌリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）の中に全血を滴下したガラス繊維濾紙を速やかに入れ、室温で２時間静置して赤血球を硬膜させた。その後、水／ｔ−ブタノール混合液にガラス繊維濾紙を浸漬し、水／ｔ−ブタノール混合比を徐々に変えて最終的にｔ−ブタノールに置換し、冷蔵庫に約１時間静置して凍結させた。ガラス繊維濾紙を含む凍結したｔ−ブタノール溶液を凍結乾燥機に入れて溶媒を除去した。こうして得た、全血を滴下してある乾燥状態のガラス繊維濾紙を走査型電子顕微鏡で観察し、倍率１０００倍の写真を得た。図１に写真を示した。図１の写真において、写真のフルスケールの横幅は１２０μｍである。赤血球が直径約３μｍ以下のガラス繊維で捕捉できている。
比較として、直径約８μｍおよび直径約１０μｍのガラス繊維濾紙、ならびに直径約１５μｍのアセチルセルロース繊維濾紙を濾材として同様の実験を行った。直径約８μｍのガラス繊維では、赤血球が捕捉できていない。直径約１０μｍのガラス繊維および直径約１５μｍのアセチルセルロース繊維では、赤血球は全く捕捉できていない。
このことから、特定の円相当直径をもつ繊維、すなわち非水溶性物質を、血液濾過用の濾材として用いることにより、検体として全血を用いる場合に、全血から赤血球を迅速に効率よく除去することができることが分かる。さらには、全血から赤血球を除去するのに、特別な装置を作動させる必要がないので、血漿を試薬に迅速に供給でき、測定に至るまでの時間を短縮できる。
［参考図２］赤血球がガラス繊維ＧＦに絡みつくＭＣ−ＦＡＮの図（図２）
血液の流れを観察して計測する装置ＭＣ−ＦＡＮ（日立原町電子工業（株）製）を用いて、赤血球などの細胞が微細流路を通過する際の動的形態観察を行う応用として、赤血球がガラス繊維に捕捉される様子を観察した。
容量２００ｍＬの三角フラスコにイオン交換水を１００ｇ入れ、そこにガラス繊維濾紙（ワットマン社製；ＧＦ／Ｄ）１００ｍｇを秤量して投入し、マグネティックスターラを用いて撹拌して分散させ、濃度１０００ｐｐｍのガラス繊維懸濁液を調製した。この１０００ｐｐｍガラス繊維懸濁液３００μＬを生理的食塩水（生食）１０ｍＬに分散させ、濃度３０ｐｐｍのガラス繊維懸濁液を調製した。３０ｐｐｍガラス繊維懸濁液５００μＬとヘパリンリチウム採血管を用いて採血した全血５００μＬを静かに混合し、ガラス入り全血試料液を得た。比較として、全血と生食各々５００μＬを静かに混合した全血試料液を得た。
２種類の全血試料液における液の流れを、ＭＣ−ＦＡＮの装置を用いて観察した。観察には日立原町電子工業（株）製のカスタムチップ（Ｂｌｏｄｄｙ６−７などの型式が付与）を用いた。２種類の全血試料液を観察した動画の１コマを図２に示した。全血試料液にガラス繊維がない場合は赤血球はスムーズに流れたが、全血試料液にガラス繊維が存在する場合は、直径２μｍ程度の細いガラス繊維に赤血球が絡まる様子を直接見ることができた。
【００１７】
ガラス繊維については、後記［血液濾過ユニット］（血液濾過器具）における「ガラス繊維濾紙」についての説明の記載等も参照。
【００１８】
「表面被覆高分子」
ガラス繊維の表面を被覆する高分子としては、まず、血液中の成分として存在しない高分子でなければならない。また、高分子として、ポリスチレンスルホン酸，ポリスチレンスルフィン酸などの高分子電解質を、或いはポリエチレングリコール，エチレンオキサイド・プルピレンオキサイド共重合体などの高分子界面活性剤を用いると、全血中の赤血球が破壊（溶血）する可能性が高く、このような高分子を用いることも実用的ではない。なお、溶血は全血を遠心分離して得た上清の色味を目視で確認することによって、簡便に確認することができる。
そこで、ガラス繊維の表面を生体適合性高分子で被覆することによって、溶血の可能性を最小限に抑えることができる。具体的には、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリヒドロキシエチルメタアクリレート（ＰＨＥＭＡ）、ポリメトキシエチルアクリレート（ＰＭＥＡ）などのアクリレート系高分子、より好ましくはＰＭＥＡなどのポリ（アルコキシアクリレート）を使用して表面処理をする方法などを挙げることができる。
溶血を起こすことのない生体適合性の高分子としては、アクリレート系高分子以外にも、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロン、絹、ポリ（εーカプロラクトン）を挙げることができるが、アクリレート系高分子は、適度に親水性であるという点で好ましい。
また、アクリレート系高分子としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のポリ（アルキル（メタ）アクリレート）、ポリヒドロキシエチルメタアクリレート（ＰＨＥＭＡ）等のポリ（ヒドロキシ（メタ）アクリレート）、ポリメトキシエチルアクリレート（ＰＭＥＡ）等のポリ（アルコキシ（メタ）アクリレート）を、挙げることができる。
特に、ポリメトキシエチルアクリレート（ＰＭＥＡ）等のポリ（アルコキシアクリレート)が、ガラス繊維表面を処理する際にエタノール、メタノールなどのアルコール系の有機溶媒に溶解させることができるので、取り扱いのしやすさの点で好ましい。
また、ガラス繊維の表面を高分子で被覆する方法としては、浸漬、塗布、噴霧など、通常の高分子による被覆方法を採用することができる。具体的には、後述するガラス繊維濾紙をポリマー溶液に浸漬する方法やガラス繊維濾紙にポリマー溶液を噴霧する方法が挙げられるが、ガラス繊維の表面を均一に被覆するという点で、ガラス繊維濾紙をポリマー溶液に浸漬する方法が好ましい。
【００１９】
「酸洗浄」
本発明の血液濾過用ガラス繊維フィルターとしては、ガラス繊維を酸を用いて洗浄した後に、該ガラス繊維の表面を高分子で被覆してなるものが好ましい。
ガラス繊維を洗浄処理する酸としては、特に有機酸が好ましい。
【００２０】
有機酸としては酢酸、クエン酸、琥珀酸、リンゴ酸、マレイン酸、エチレンジアミン４酢酸などの各種カルボン酸やアミノ酸等が適当であり、特に酢酸が好ましい。これらの酸の濃度は０．１μＭ〜１Ｍ程度、好ましくは１μＭ〜１０ｍＭ程度が適当である。
【００２１】
ガラス繊維を酸洗浄処理する方法としては、ガラス繊維濾紙を有機酸に浸漬したり、洗浄液を循環させたりすることによって行なう。その温度は５〜８０℃程度、好ましくは１０〜６０℃程度、時間は１秒〜６０分程度、好ましくは０．５分〜２０分程度とするのがよい。有機酸の量はガラス繊維１０ｇ当たり０.１〜５０ｌ程度、通常０.２〜１０ｌ程度でよい。酸は洗浄処理中１〜複数回新しいものと交換することが好ましい。
【００２２】
酸洗浄処理後は水等により洗浄して洗浄処理用の酸等の付着物を除去することも可能である。この洗浄には精製水が使用される。精製水はカルシウム、ナトリウム、カリウム、塩素等を少なくとも分析に影響を与える程度には含まないものであり、イオン交換水、蒸留水等が用いられる。洗浄温度は５〜８０℃程度、通常は常温のものでよい。
【００２３】
ガラス繊維濾紙は酸洗浄処理によってその後常温の水に６０分間浸漬した場合にカルシウムの溶出量が１０ｍｇ／ｌ以下、好ましくは１ｍｇ／ｌ以下、ナトリウムの溶出量が４００ｍｇ／ｌ以下、好ましくは４０ｍｇ／ｌ以下、カリウムの溶出量が４０ｍｇ／ｌ以下、好ましくは４ｍｇ／ｌ以下、塩素の溶出量が６００ｍｇ／ｌ以下、好ましくは６０ｍｇ／ｌ以下になるようにする。
【００２４】
［血液濾過ユニット］（血液濾過器具）
本発明の血液濾過用ガラス繊維フィルターは、例えば、以下に記載の、ガラス繊維濾紙と微多孔性膜が積層されている血液濾過材料と、該血液濾過材料を収容するホルダーとよりなる血液濾過ユニットにおける、ガラス繊維濾紙として使用される。
以下、本発明の血液濾過器具の一例として使用することができる血液濾過ユニットのガラス繊維濾紙、微多孔性膜、ホルダーについて説明する。
【００２５】
「ガラス繊維濾紙」
ガラス繊維濾紙は２種類に分けられる。
【００２６】
第１のグループは、血液がガラス繊維濾紙の厚さ方向に浸透していくに従って血球を順次トラップしていく、いわゆる体積濾過作用を主目的とするものであり、これには密度が０．０５〜０．１３程度で、素繊維の直径が約１０μｍ以下と細く、保留粒子径が約０．６μｍ以上と大きく、かつ透水速度が約０．７ｍｌ／ｓｅｃ以上と大きいものである。市販品ではワットマン社製 ＧＦ／Ｄ、アドバンテック社製 ＧＡ−１００,ＧＡ−２００等がこのグループに含まれる。以下、このグループのガラス繊維濾紙を低密度ガラス繊維濾紙と称する。
【００２７】
第２のグループは、低密度ガラス繊維濾紙から漏出してきた血球の捕捉を主目的とするもので密度が約０.１４以上と高く、保留粒子径が約０.５μｍ以下と小さく、透水速度も約０．５ｍｌ／ｓｅｃ以下と小さいものである。市販品ではワットマン社製 ＧＦ／Ｂ,ＧＦ／Ｃ,ＧＦ／Ｆ、アドバンテック社製 ＧＣ−５０，ＧＦ−７５，ＧＢ−１４０，ＱＲ−１００等がこのグループに含まれる。以下、このグループのガラス繊維濾紙を高密度ガラス繊維濾紙と称する。
【００２８】
血液濾過材料の主体となるガラス繊維濾紙は低密度ガラス繊維濾紙のほうである。
【００２９】
特開平２−２０８５６５号公報、同４−２０８８５６号公報に記載された様な方法で、繊維間にセルロース誘導体を含ませることによって濾過をより速やかに円滑に行なうことができるようにしたり、また、レクチン含浸層を設けることにより、採取血液の溶血を防止したりできる。ガラス繊維濾紙は複数枚を積層して用いることができる。
【００３０】
濾過材料は特開昭６２−１３８７５６〜８号公報、特開平２−１０５０４３号公報、特開平３−１６６５１号公報等に開示された方法に従って各層を部分的に配置された接着剤で接着して一体化することができる。
【００３１】
濾過し得る全血の量は、ガラス繊維濾紙中に存在する空間体積と全血中の血球の体積に大きく影響される。ガラス繊維濾紙の密度が高い（粒子保持孔径が小さい）と赤血球がガラス繊維濾紙の表面近傍にトラップされるので、表面からごく浅い領域でガラス繊維濾紙中の空間が閉塞状態になってしまうことが多い。従って、それ以上の濾過が進まず、結果として濾過、回収し得る血漿量も少なくなる。この際、回収血漿量を増やそうとして更に強い条件で吸引すると、血球の破壊、すなわち溶血が起きてしまう。つまり表面濾過に近いプロセスとなり、濾紙の空間体積利用効率は低い。
【００３２】
空間体積あるいは血漿濾過量に対応する指標として、透水速度が有効である。透水速度は、入口と出口をチューブに接続できるように絞った濾過ユニット中に一定面積のガラス繊維濾紙を密閉保持し、一定量の水を加えて一定圧力で加圧または減圧したときの、単位面積あたりの濾過量を速度で表したものであり、ｍｌ／ｓｅｃ等の単位を持つ。
【００３３】
具体例としては、濾過ユニット中に直径２０ｍｍのガラス繊維濾紙をセットし、その上に１００ｍｌの注射筒をたてて６０ｍｌの水を入れて自然流下させ、開始後１０秒と４０秒の間の３０秒間にガラス濾紙中を通り抜けた水の量をもって透水量とし、これから単位面積あたりの透水速度を算出する。
【００３４】
低密度ガラス繊維濾紙の厚さは、回収すべき血漿量とガラス繊維濾紙の密度（空隙率）及び面積から定められる。分析を乾式分析素子を用いて複数項目行なう場合の血漿の必要量は１００〜５００μｌであり、ガラス繊維濾紙の面積が１〜５ｃｍ2 程度が実用的である。この場合低密度ガラス繊維濾紙の厚さは１〜１０ｍｍ程度、好ましくは２〜８ｍｍ程度、より好ましくは３〜６ｍｍ程度である。この低密度ガラス繊維濾紙は１枚のほか複数枚、例えば１〜１０枚程度、好ましくは２〜６枚程度を積層して上記厚さとすることができる。
【００３５】
血液濾過材料では上記低密度ガラス繊維濾紙層の一部または全部に細断小片を使用することができる。１枚のガラス繊維濾紙の厚さは０．２〜３ｍｍ程度、通常０．５〜２ｍｍ程度である。これを径が１０〜３０ｍｍ程度、好ましくは１５〜２５ｍｍに細断して使用するのである。細断小片の形状は問うところではなく、正方形、長方形のほか三角形、円形等如何なる形状であってもよい。ガラス繊維濾紙の基本的に全部を使用する観点から円形にする場合には各辺が凹弧状になった小片を併用することになる。通常は４角形であり、長辺と短辺の比が１.０〜５.０程度、特に１.０〜２.５程度の範囲内にすることが好ましい。
細断は上記のサイズにできる市販の裁断機を使用して行えばよい。細断小片の充填に際して繊維方向に特に注意する必要はない。
【００３６】
「微多孔性膜」（多孔質膜）
ガラス繊維濾紙の濾過液出口側には、さらに血球と血漿の分離を促進し、また、漏出血球を阻止するため微多孔性膜を配置する。
【００３７】
この微多孔性膜は、表面を親水化されており血球分離能を有するものであり、実質的に分析値に影響を与える程には溶血することなく、全血から血球と血漿を特異的に分離するものである。この微多孔性膜は孔径がガラス繊維濾紙の保留粒子径より小さくかつ０．２μｍ以上、好ましくは０．３〜５μｍ程度、より好ましくは１〜３μｍ程度のものが適当である。また、空隙率は高いものが好ましく、具体的には、空隙率が約４０％から約９５％、好ましくは約５０％から約９５％、さらに好ましくは約７０％から約９５％の範囲のものが適当である。微多孔性膜の例としてはポリスルホン膜、弗素含有ポリマー膜、セルロースアセテート膜、ニトロセルロース膜等がある。また表面を加水分解、親水性高分子、活性剤などで親水化処理したものもある。
【００３８】
好ましい微多孔性膜はポリスルホン膜、酢酸セルローズ膜等であり、特に好ましいのはポリスルホン膜である。血液濾過材料においてはガラス繊維濾紙が血液供給側に配置され、微多孔性膜が出口側に配置される。
【００３９】
微多孔性膜の厚さは０．０５〜０．３ｍｍ程度、特に０．１〜０．２ｍｍ程度でよく、通常は１枚の微多孔性膜を用いればよい。しかしながら、必要により複数枚を用いることもできる。
【００４０】
「ホルダー」
ホルダーは血液濾過材料を収容するものであって、血液入口と濾過液出口が設けられているものである。このホルダーは、一般に血液濾過材料を収容する本体と、蓋体に分けた態様で作製される。通常は、いずれにも少なくとも１個の開口が設けられていて、一方は血液供給口として、場合により更に加圧口として、他方は吸引口として、場合により更に濾過された血漿または血清の排出口として使用される。濾過された血漿または血清の排出口を別に設けることもできる。ホルダーが四角形で蓋体を側面に設けた場合には血液供給口と吸引口の両方を本体に設けることができる。
【００４１】
血液濾過材料収納部の容積は、収納すべき濾過材料の乾燥状態および血液を吸収し膨潤した時の総体積より大きい必要がある。濾過材料の総体積に対して収納部の容積が小さいと、濾過が効率良く進行しなかったり、溶血を起こしたりする。収納部の容積の濾過材料の乾燥時の総体積に対する比率は濾過材料の膨潤の程度にもよるが、通常１０１％〜３００％、好ましくは１１０％〜２００％、更に好ましくは１２０％〜１５０％である。
【００４２】
また、濾過材料と収納部の側壁面との間は密着していることが必要であり、全血を吸引した時に濾過材料を経由しない流路が出来ないように構成されている必要があることは勿論である。このためガラス繊維濾紙の直径はホルダーの内径より約１〜１０％、好ましくは約１〜３０％大きくするとよい。
【００４３】
ホルダーに充填する血液濾過材料の量は濾過材料の密度によっても異なるが、ホルダーの単位内容積（１ｃｍ3）当たり０．０３〜０．３ｇ程度、好ましくは０．０５〜０．２ｇ程度が適当である。
【００４４】
ホルダーの濾過液出口側には濾過された血漿を受ける濾過液受槽を設けることができる。この受槽は、少なくともホルダーの中心方向からアナライザーが血漿を吸引できるようにすることがアナライザーの設計上好ましく、その結果、血液濾過材料収容室の濾過液出口および濾過液の受槽への通路はホルダーの中心を外して設けることになる。
【００４５】
濾過液受槽の容積は１０μｌ〜１ｍｌ程度でよい。
【００４６】
ホルダーの材料は熱可塑性あるいは熱硬化性のプラスチックが好ましい。例えば、ハイインパクトポリスチレン、メタアクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、ポリカーボネート、各種共重合体ポリマー等の透明あるいは不透明の樹脂が用いられる。
【００４７】
上記本体と蓋体の取付方法は、通常、接着剤を用いた接合、融着等による。
【００４８】
血液濾過材料の形状に特に制限はないが、製造が容易なように、円形あるいは多角形とすることが望ましい。この際、濾過材料をホルダー本体の内部断面よりやや大きめとし、濾過材料の側面から血漿が漏れることを防ぐことができる。また、四角形にすれば作製した血液濾過材料の切断ロスがなくなるので好ましい。
【００４９】
血液濾過ユニットの使用方法としては、該ユニットの血液入口から血液を供給し、反対側の開口から濾液である血漿または血清を採取する。血液の供給量は血液濾過材料の体積の１．２〜５倍程度、好ましくは２〜４倍程度が適当である。濾過に際しては血液入口側からの加圧あるいは反対側からの減圧を行なって濾過を促進するのがよい。この加、減圧手段はペリスタルあるいはシリンジを利用する方法が簡便である。シリンジのピストンを移動させる距離はピストンの移動体積が濾過材料の体積の２〜５倍程度になるようにするのがよい。移動速度は１ｃｍ2当り１〜５００ｍｌ／ｍｉｎ程度、好ましくは２０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ程度が適当である。使用後の濾過ユニットは通常は使い捨てとする。
【００５０】
濾過で得た血漿や血清は常法に従って分析が行なわれるが、濾過ユニットは特に乾式分析素子を用いて複数項目を分析する場合に有効である。
【００５１】
血液濾過ユニットについては、例えば、特開平９−１９６９１１号特開平９−１９６９１１号公報、特開平９−２７６６３１号公報、同９−２９７１３３号公報、特開平１０−２２５４４８号公報、特開平１０−２２７７８８号公報、等に開示されている。
【００５２】
「嵌合ホルダー」
以下、本明細書では、ホルダーの一例としての嵌合ホルダー、すなわち、複数の部材を嵌合させ、嵌合させる部分にシール部材を挟むことで減圧時に実質的に気密かつ水密となる血液濾過器具について、詳しく説明する。
図３は、本発明に係る血液濾過器具の実施形態を示す斜視図である。図４及び図５は、それぞれ、図３に示す血液濾過器具１０を構成するフィルタ収容部材（内管）１２及びホルダ部材（外管）１４の断面図を示している。図６は、フィルタ収容部材１２及びホルダ部材１４を嵌合させた血液濾過器具１０の断面図を示している。
図３に示す血液濾過器具１０は、円筒形状のフィルタ収容部材１２とホルダ部材１４とからなり、ホルダ部材１４の下方から、シール部材である多孔質膜１７を介してフィルタ収容部材１２を嵌合できるようになっている。
【００５３】
図３および図４に示すように、フィルタ収容部材１２は、血液濾過フィルタ１５が充填された円筒形状のフィルタ収容室１６を備えている。フィルタ収容室１６の底部には、血液をフィルタ収容室１６に供給するためのノズル１８が延設されている。ノズル１８から導入された血液が血液濾過フィルタ１５を通過することによって、血球等が血液濾過フィルタ１５に捕集される。
フィルタ収容室１６の上端（出口側）には、濾過液（血漿）をホルダ部材１４（図５）側へ排出する開口部１９を有している。
【００５４】
ホルダ部材１４は、図３および図４に示すように、ホルダ部材１４の内部が仕切壁２３によって上下に分割され、フィルタ収容部材１２を収容するフィルタ収容部材収容室２２と、血液の濾過液（血漿）を貯留する貯留室２４とに区画されている。貯留室２４の上端は開放され、吸引ポンプ等の吸引装置（図示せず）等に接続される吸引口２６を形成している。
【００５５】
仕切壁２３の中央部分には、下方に突き出た円柱状の段差２１ａが形成され、段差２１ａの中央部分には、フィルタ収容部材収容室２２と貯留室２４とを連通する管状の通路２５が上方に延出している。この通路２５により、フィルタ収容部材１２からの濾過液（血漿）が貯留室２４に浸入して、貯留される。
また、仕切壁２３の周縁部分には、嵌合溝２１ｂが形成されている。フィルタ収容部材１２がホルダ部材１４に収納されると、フィルタ収容室１６に充填された血液濾過フィルタ１５が下方に押し込められ、嵌合溝２１ｂにフィルタ収容室１６側壁の上端部分が嵌り込む（図６）。
【００５６】
なお、図３及び図６に示すように、フィルタ収容室１６側壁の上端部分と嵌合溝２１ｂ（図５）との嵌合部２８には、シール部材である多孔質膜１７を介在させることが望ましい。多孔質膜１７を嵌合部２８に介在させることにより、段差２１ａの外周面とフィルタ収容室１６上端の内壁面との間に断面がコの字型となるように挟み込まれて、フィルタ収容部材収容室２２とフィルタ収容室１６との嵌合部２８が締まり嵌めとなり、フィルタ収容部材１２とホルダ部材１４の接合力をより高めることができる。
【００５７】
加えて、図６に示すように、フィルタ収容室１６の上端（出口側）の開口部１９を多孔質膜（微多孔性膜）１７によって覆うことにより、血漿が通路２５に浸入する前に、血液濾過フィルタ１５によって捕集できない細径の不純物を捕集することができ、濾過性能を向上させることができる。
【００５８】
この血液濾過器具１０を用いて血液を濾過するには、まず、フィルタ収容部材１２を多孔質膜１７を介してフィルタ収容部材収容室２２に嵌め込み、ホルダ部材１４上端の吸引口２６を吸引ポンプ（図示せず）等に接続する。ノズル１８の先端を血液に浸け、吸引ポンプを作動させることで血液濾過器具１０内を減圧し、血液をノズル１８からフィルタ収納室１６に供給する。そして、減圧濾過によって、血液濾過フィルタ１５及び多孔質膜１７で血液を濾過して、貯留室２４に濾過液（血漿）が貯留される。
【００５９】
上記実施形態に係る血液濾過器具１０によれば、フィルタ収容部材１２をホルダ部材１４に引き付ける方向に減圧するので、フィルタ収容部材１２とホルダ部材１４とを嵌合させるだけで、容易に内部の気密・水密を保持することができる。よって、本実施形態に係る血液濾過器具１０は、従来で行われていたフィルタ収容部材とホルダ部材とを超音波融着する等の接合工程を省略することができ、構造を簡易化した安価なものであり、使い捨て使用等にも極めて有利である。
なお、多孔質膜１７は、濾過に必要な気密・水密性を保持するためには必ずしも必要なものではないが、前述したように、嵌合部２８における接合力及び器具の濾過性能を向上させることができるため、フィルタ収容部材１２とホルダ部材１４との嵌合部２８に多孔質膜１７を介在させることが好ましい。
【００６０】
なお、図３に示す血液濾過器具１０の大きさとしては、適宜設定可能であるが、血液を濾過する場合、フィルタ収容部材１２の内径は５ｍｍから２０ｍｍの範囲であり、ホルダ部材１４の内径は６ｍｍから２３ｍｍの範囲であるのがよい。また、多孔質膜１７の大きさは、フィルタ収容部材１２の内径より大きく形成されているのが好ましい。
【００６１】
フィルタ収容部材１２及びホルダ部材１４の材質としては、特に限定されないが、血液に対して溶解したり、不純物が溶出されたりしない物質から形成されるのがよい。例えば、透明ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の材料を用いることができ、透明ポリスチレン樹脂（ＰＳ）を用いることが好ましい。
フィルタ収容部材１２及びホルダ部材１４は、樹脂成形等の手段によって製造することができる。
【００６２】
［多項目測定乾式分析素子］（血液分析素子）
以下では、本発明の血液分析素子の一例として使用することができる多項目測定乾式分析素子について説明する。
多項目測定乾式分析素子は、検出器として、エリアセンサ、ラインセンサまたは電気化学検出器を用いる。そこで、まず、検出器について説明する。
［検出器］
（イ）エリアセンサは、紫外光・可視光・赤外光などの光あるいは電磁波を感知し、２次元的な情報を得ることができるように配列させたものであれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、ＣＣＤ、ＭＯＳ、写真フィルム等が挙げられる。この中でも、ＣＣＤが好ましい。多項目測定乾式分析素子を、エリアセンサを用いて検出することにより、１項目について１０００画素以上の情報から測定結果を得ることができ、かつ同時に複数項目の測定が可能となる。
（ロ）ラインセンサは、紫外光・可視光・赤外光などの光あるいは電磁波を感知し、１次元的な情報を得ることができるように配列させたものであれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）、スリット状に光を検出するように配置した写真フィルム等が挙げられる。この中でも、フォトダイオードアレイが好ましい。上記の特定の多項目測定乾式分析素子を、ラインセンサを用いて検出することにより、同時に複数項目の測定が可能となる。
（ハ）電気化学検出器は、導電性物質媒体における電流量、電位差、電気伝導度、抵抗を計測することができるものであれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、金電極、白金電極、銀電極、炭素電極などの導電物質単独の電極、銀塩化銀電極、酸素電極、グルコースオキシダーゼなどの酵素を被覆した修飾電極などの複合電極あるいはこれらの組み合わせ等が挙げられる。この中でも、グルコースオキシダーゼなどの酵素を被覆した修飾電極が好ましい。上記の特定の多項目測定乾式分析素子を、電気化学検出器を用いて検出することにより、同時に複数項目の測定が可能となる。
【００６３】
本発明の血液濾過用ガラス繊維フィルターは、また、多項目測定乾式分析素子における血液濾過のためのガラス繊維濾材として使用される。
次に多項目測定乾式分析素子について詳述する。以下、検出器として（イ）エリアセンサを用いる場合について説明する。検出器として（ロ）ラインセンサを用いる場合、および（ハ）電気化学検出器を用いる場合も、（イ）エリアセンサの場合と同様に適用することができる。
多項目測定乾式分析素子は、流路、（顕色）反応試薬および該（顕色）反応試薬を担持している部分を有しており（本発明における「乾式分析要素」とは、例えば、ガラス繊維フィルターを通過した濾液（血漿）と接触し反応（して顕色）する（顕色）反応試薬とそれを担持している部分を指す。（顕色）反応試薬を担持している部分で代表して説明することもある。）、該流路の幅、深さ、長さのうち少なくともひとつが１ｍｍ以上であり、かつ該（顕色）反応試薬を担持している部分の幅が流路の幅の２倍以上 および／または （顕色）反応試薬を担持している部分の長さが流路の長さの０．４倍以上であることが好ましい。
まず、流路について説明する。
「流路」
前記流路は、前記したとおり、幅、深さ、長さのうち少なくともひとつが１ｍｍ以上であることが好ましい。より好ましくは、１ｍｍ〜１００ｍｍの範囲であり、また最も好ましい範囲は１ｍｍ〜３０ｍｍである。この範囲で、流路を検体が効率よく進行し、好ましい。
該流路は、検体である血液が通過可能であれば、いずれの形態をも採ることができる。 また、該流路は、１つのみでも、２つ以上に分岐しても、いずれでもよい。また、直線状、曲線状等、いずれの形態をとることも可能であるが、直線状であることが好ましい。
【００６４】
流路の素材は、検体である全血や血漿の通過が効率よく進行するものであれば、いずれでもよい。具体的には、ゴム、プラスチックなどの樹脂、シリコン含有物質が挙げられる。
プラスチックあるいはゴムとしては、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリサイクリックオレフィン（ＰＣＯ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、天然ゴム、合成ゴム及びこれらの誘導体が挙げられる。
シリコン含有物質としては、ガラス、石英、シリコンウエファー等のアモルファスシリコン、ポリメチルシロキサンなどのシリコーンが挙げられる。
中でも、ＰＭＭＡ、ＰＣＯ、ＰＳ、ＰＣ、ガラス、シリコンウエファーが好ましい。
【００６５】
流路は、固体基板上に微細加工技術により作成することができる。使用される材料の例を挙げれば金属、シリコン、テフロン、ガラス、セラミックスまたはプラスチック、ゴムなどである。
プラスチックの例としては、ＰＣＯ、ＰＳ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＰ等を挙げることができる。ゴムの例としては、天然ゴム、合成ゴム、シリコンゴム、ＰＤＭＳ等を挙げることができる。
シリコン含有物質としては、ガラス、石英、シリコンウエファー等のアモルファスシリコン、ポリメチルシロキサンなどのシリコーンが挙げられる。
特に好ましい例としては、ＰＭＭＡ、ＰＣＯ、ＰＳ、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＤＭＳ、ガラス、シリコンウエファー等を挙げることができる。
【００６６】
流路を作成するための微細加工技術は、例えばマイクロリアクター −新時代の合成技術−（２００３年 シーエムシー刊 監修：吉田潤一 京都大学大学院 工学研究科教授）、微細加工技術 応用編−フォトニクス・エレクトロニクス・メカトロニクスへの応用−（２００３年 エヌ・ティー・エス刊 高分子学会行事委員会編）等に記載されている方法を挙げることができる。
代表的な方法を挙げれば、Ｘ線リソグラフィを用いるＬＩＧＡ技術、ＥＰＯＮ ＳＵ−８を用いた高アスペクト比フォトリソグラフィ法、マイクロ放電加工法（μ−ＥＤＭ）、Ｄｅｅｐ ＲＩＥによるシリコンの高アスペクト比加工法、Ｈｏｔ Ｅｍｂｏｓｓ加工法、光造形法、レーザー加工法、イオンビーム加工法、およびダイアモンドのような硬い材料で作られたマイクロ工具を用いる機械的マイクロ切削加工法などがある。これらの技術を単独で用いても良いし、組み合わせて用いても良い。好ましい微細加工技術は、Ｘ線リソグラフィを用いるＬＩＧＡ技術、ＥＰＯＮ ＳＵ−８を用いた高アスペクト比フォトリソグラフィ法、マイクロ放電加工法（μ−ＥＤＭ）、および機械的マイクロ切削加工法である。
【００６７】
流路は、シリコンウエファー上にフォトレジストを用いて形成したパターンを鋳型とし、これに樹脂を流し込み固化させる（モールディング法）ことによっても作成することができる。モールディング法には、ＰＤＭＳまたはその誘導体に代表されるシリコン樹脂を使用することができる。
【００６８】
該流路は、検体である全血や血漿の通過が速やかに通過できるように、必要に応じてその表面を処理、または修飾することが望ましい。表面処理、修飾の方法は該流路を構成している素材により異なるが、既存の方法を利用することができる。例えば、プラズマ処理、グロー処理、コロナ処理、また、シランカップリング剤のような表面処理剤を使用する方法、ポリヒドロキシエチルメタアクリレート（ＰＨＥＭＡ）、ポリメトキシエチルアクリレート（ＰＭＥＡ）、アクリル系ポリマーを使用して表面処理をする方法などを挙げることができる。
【００６９】
前記流路は、前記多項目測定乾式分析素子の一部分またはそのものであってもよい。つまり、該流路を、いわゆるマイクロリアクターや、微小分析要素に対して一般的に利用される微細加工技術を用いて、多項目測定乾式分析素子の一部分またはそのものとして作成することができる。
マイクロリアクターや微小分析要素の作成方法は、例えば"マイクロリアクター"（吉田潤一監修、ＣＭＣ社刊）に記載されている方法を使用することができる。
【００７０】
次に（顕色）反応試薬について説明する。
「（顕色）反応試薬」
顕色反応試薬は、検体の被測定成分の定性・定量分析に必要な試薬であり、検体の被測定成分と反応し、発色するもの、または蛍光・発光など、光・電気・化学反応などの作用で光を発するものを言う。本発明においては、検体の種類および測定する項目に合わせて適宜選択することができる。一例として、富士写真フイルム（株）製の富士ドライケム マウントスライドＧＬＵ−Ｐ（測定波長；５０５ｎｍ，測定成分；グルコース）とＴＢＩＬ−Ｐ（測定波長；５４０ｎｍ，測定成分；総ビリルビン）が挙げられる。本発明において、多項目測定乾式分析素子が有する顕色反応試薬は、乾燥している試薬を用いる。乾燥している試薬とは、いわゆるドライケミストリーに使用する試薬である。ドライケミストリーに使用することができる試薬であれば、どのような試薬でも用いることができる。
具体的には、例えば、富士フイルム研究報告、第４０号（富士写真フイルム（株）、１９９５年発行）ｐ．８３や、臨床病理、臨時増刊、特集第１０６号、ドライケミストリー・簡易検査の新たなる展開（臨床病理刊行会、１９９７年発行）等に記載されているものをあげることができる。
【００７１】
検出器として電気化学検出器を用いる場合には、顕色反応試薬に代わり、例えば、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）、１，１'−ジメチルフェロセン、およびグラファイト粉末とパラフィンの混合物からなるカーボンペーストを混合して固めることによって作成した酵素電極を作用極として用い、銀／塩化銀電極を参照極、白金線を対極として用い、検体中のグルコース濃度によって増加する電流値を計測することができる。より具体的には、例えば、奥田，水谷，矢吹らによる、北海道立工業試験場報告 Ｎｏ．２９０，１７３−１７７頁（１９９１年）等に記載されているものが挙げられる。
【００７２】
次に該（顕色）反応試薬を担持している部分について説明する。
「（顕色）反応試薬を担持している部分」（乾式分析要素）
以下、主に、顕色反応試薬を使用する場合について説明する。検出器として電気化学検出器を用いる場合、反応試薬を担持している部分が担持しているのが反応試薬であること以外は、エリアセンサ等における場合の顕色反応試薬を担持している部分と同様である。
該顕色反応試薬を担持している部分は、前記したとおり、その幅が流路の幅の２倍以上 および／または 顕色反応試薬を担持している部分の長さが流路の長さの０．４倍以上であることが好ましい。
該顕色反応試薬を担持している部分は、１つのみでも、２つ以上でも、いずれでもよい。また、２つ以上の場合には、１箇所にまとめても、別々に配列してもよい。
該顕色反応試薬を担持している部分は、前記流路と接続した形態でも、該顕色反応試薬を担持している部分が流路内に組み込まれた形態でもよい。また、前記流路と接続した形態の場合には、該顕色反応試薬を担持している部分はセルであってもよい。該セルとしては、流路に対する幅および／または長さが前記を満たせばどのような形態であってもよい。セルの素材としては、流路に前記したものと同じ材料が挙げられる。また、好ましいものも同じである。
流路と、該顕色反応試薬を担持している部分との接続には、接合技術を用いることができる。通常の接合技術は大きく固相接合と液相接合に分けられ、一般的に用いられている接合方法は、固相接合として圧接や拡散接合、液相接合として溶接、共晶接合、はんだ付け、接着等が代表的な接合方法である。
更に、高温加熱による材料の変質や大変形による流路等の微小構造体の破壊を伴わない寸法精度を保った高度に精密な接合方法が望ましく、その技術としてはシリコン直接接合、陽極接合、表面活性化接合、水素結合を用いた直接接合、ＨＦ水溶液を用いた接合、Ａｕ−Ｓｉ共晶接合、ボイドフリー接着などが挙げられる。
また、超音波、レーザー等を用いる接合、接着剤、接着テープなども使用する接合を使用してもよいし、単に圧力だけで、接合していてもよい。
【００７３】
前記顕色反応試薬を担持している部分は、顕色反応試薬を担持可能であれば試薬をどのような形態で担持していてもよい。例えば、試験紙、使い捨て電極、磁性体、分析用のフィルムなどが挙げられる。またフィルムの場合には、単層でも多層でもよい。
好ましくは、乾式多層フィルムを、顕色反応試薬を担持している部分における試薬層として用いる。乾式多層フィルムは、検体中の被測定成分の定性・定量分析に必要な全てのまたはその一部分の試薬を１層以上の層に組み込むことができ、好ましい。乾式多層フィルムとしては、前述のドライケミストリーに使用されるものが挙げられる。具体的には、富士フイルム研究報告、第４０号（富士写真フイルム（株）、１９９５年発行）ｐ．８３や、臨床病理、臨時増刊、特集第１０６号、ドライケミストリー・簡易検査の新たなる展開（臨床病理刊行会、１９９７年発行）等に記載されているものをあげることができる。乾式多層フィルムを、顕色反応試薬を担持している部分における試薬層として用いることにより、多段反応を段階的に行うことが容易になり、好ましい。また、安定して同一品質のものを作り出すことができ、すなわちロット差を考慮する必要なく、かつ臨床検査が求める測定精度を満足することができ、好ましい。
【００７４】
更には、前記乾式多層フィルムが、多孔質膜を接着させてなることが好ましい。該多孔質膜としては、ニトロセルロース多孔質膜、セルロースアセテート多孔質膜、セルロースプロピオネート多孔質膜、再生セルロース多孔質膜などのセルロース系多孔質膜、ポリスルホン多孔質膜、ポリエーテルスルホン多孔質膜、ポリプロピレン多孔質膜、ポリエチレン多孔質膜、ポリ塩化ビニリデン多孔質膜、などがあげられる。より好ましくはポリスルホン多孔質膜、ポリエーテルスルホン多孔質膜である。
乾式多層フィルムに多孔質膜を接着させる方法には、特に制限はないが、例えば乾式多層フィルム１ｍ2あたり１５〜３０ｇの水を用いて湿らせ、多孔質膜を室温で３〜５ｋｇ／ｃｍ2の圧力をかけて圧着することで、乾式多層フィルムに多孔質膜を接着させることができる。
【００７５】
また、前記乾式多層フィルムに１００μｍ以下の微粒子を接着させて、前記試薬層に用いることも好ましい。該微粒子としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアなどの金属酸化物を代表とする無機微粒子、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）に代表される有機高分子微粒子が挙げられる。より好ましくはシリカ，ポリスチレンである。
乾式多層フィルムに微粒子を接着させる方法は、特に限定はないが、例えば、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリイソプロピルアクリルアミド、あるいは両者の混合物を微粒子の質量に対して１〜１０％添加した水溶液を多層フィルムに塗布・乾燥させる方法を挙げることができる。
【００７６】
「濾材」
検体の種類が本発明におけるように血液の場合、上記顕色反応試薬を担持している部分に検体を供給する前に、濾過方法を用いることが好ましい。濾過方法としては、従来公知のいずれのものも適用可能であるが、本発明では、濾材として、円相当直径が５μｍ以下の繊維を用いた濾過方法が、特に、検体として全血を用いる場合に、全血から赤血球を迅速に効率よく除去することができ、好ましい。また、特別な装置を作動させることなく、全血から赤血球を除去した後、血漿を試薬に供給することができ、結果的に、検出に至るまでの時間を短縮することができ、好ましい。
より好ましくは、円相当直径が５μｍ以下の繊維と、多孔質膜を組み合わせることが、全血の量が多い場合にも赤血球が漏れることがなく、充分な量の血漿を試薬に供給でき、好ましく、さらには、円相当直径が５μｍ以下の繊維がガラス繊維であることが好ましい。
本発明では、濾材として、特にガラス繊維の表面を高分子で被覆してなるものを、血液濾過用として用いる。
【００７７】
多孔質膜としては、孔径が０．２μｍ〜３０μｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．３〜８μｍ、より好ましくは０．５〜４．５μｍ程度、特に好ましくは０．５〜３μｍである。
また、空隙率は高いものが好ましく、具体的には、空隙率が約４０％から約９５％が好ましく、より好ましくは約５０％から約９５％、さらに好ましくは約７０％から約９５％の範囲である。
多孔質膜の例としては、従来公知のポリスルホン膜、ポリエーテルスルホン膜、弗素含有ポリマー膜、セルロースアセテート膜、ニトロセルロース膜等が挙げられる。好ましくは、ポリスルホン膜、ポリエーテルスルホン膜である。
また表面を加水分解、親水性高分子、活性剤などで親水化処理したものも使用できる。 親水化処理に適用される加水分解法、親水性高分子、活性剤などは、親水化処理の際に通常用いる方法、化合物を使用することができる。
【００７８】
検体は多項目測定乾式分析素子の注入口より注入される。検体を注入することが可能であれば、どのような形態でもよく、例えば、流路がそのまま多項目測定乾式分析素子の外とつながっていてもよい。
以下、多項目測定乾式分析素子の好ましい態様の一例を図７、図８を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
検体は多項目測定乾式分析素子Ａ１００の注入口Ａ３より注入される。注入された検体は流路Ａ１を通り、顕色反応試薬を担持している部分Ａ２に導かれる。前記のとおり、流路Ａ１には、検体の種類によって、濾過方法を適用するための濾材Ａ６を配置することができ、あるいは、高分子多孔質体を配置することができ、または、流路Ａ１自体に空間を刻印することができる。顕色反応試薬を担持している部分Ａ２に顕色反応試薬Ａ７を配置する。図７では、下材Ａ５に微細加工技術を用いてＡ１、Ａ２およびＡ３を作製しているが、前述のとおり、Ａ１、Ａ２、Ａ３の構成を作製し、下材Ａ５の代わりに下蓋を設けて、組み立てて作製してもよい。
【００７９】
多項目測定乾式分析素子の素材としては、前記流路における素材と同じものを挙げることができる。好ましい範囲も同じである。
多項目測定乾式分析素子の形および大きさは、手で持ちやすい範囲であれば、いずれの形、大きさでも良い。具体的には、例えば、底面の一辺が１０〜５０ｍｍ位の長方形で、厚みが２〜１０ｍｍ位のものが好ましい形および大きさとして挙げられる。
多項目測定乾式分析素子を組み立てる際には、前述の顕色反応試薬を担持している部分と流路とを接続する際に用いる接合技術と同じ技術を用いることができる。
【００８０】
多項目測定乾式分析素子内を検体が移動する、すなわち、流路から顕色反応試薬を担持している部分までの移動は、圧力を利用する、毛細管現象を利用する等の方法が挙げられるが、圧力を利用すること、特に陰圧にすることが好ましい。
【００８１】
前記多項目測定乾式分析素子は、採血器具に装着して、採血ユニットとすることができる。以下、採血ユニットについて説明する。
［採血ユニット］
該採血ユニットは、前記多項目測定乾式分析素子を、採血器具に装着し、略気密状態を保ちつつ摺動自在に組み合わされることにより、内部に減圧可能に密閉空間を画成することが可能である。該採血ユニットは、前記多項目測定乾式分析素子を、採血器具に装着することができ、略気密状態を保ちつつ摺動自在に組み合わされることができ、内部に減圧可能に密閉空間を画成することが可能であれば、どのような形、大きさであってもよい。 手で持ちやすく操作しやすい範囲であることが好ましい。
該採血ユニットは、内部に減圧可能に密閉空間を画成することにより、採血された全血が、多項目測定乾式分析素子の流路に入り、顕色反応試薬を担持している部分まで迅速に導くことができる。
採血ユニットの素材としては、前記流路における素材と同じものを挙げることができる。好ましい範囲も同じである。
採血ユニットを組み立てる際には、前述の顕色反応試薬を担持している部分と流路とを接続する際に用いる接合技術と同じ技術を用いることができる。
【００８２】
該採血ユニットの採血器具は、直径１００μｍ以下で先端の角度が２０度以下の穿刺針を有することが好ましい。上記範囲にあることで、穿刺をスムーズに行うことができ、採血時の痛みを軽減することができ、好ましい。
採血ユニットと穿刺針の接合方法は、前述の顕色反応試薬を担持している部分と流路とを接続する際に用いる接合技術と同じ技術を用いることができる。
穿刺針は中空の針であり、血管より血液を採取し、採血ユニットを摺動することによる減圧によって、全血が、多項目測定乾式分析素子の流路に導入されるものである。穿刺針は、上記の範囲を満たせば、例えば、通常の注射針のようなものであってもよいが、微量採血という点からみて小型のものであってもよい。また、針の先端を細くすることにより、採血時の痛みを軽減するのも好ましい。また、前述の微細加工技術を利用して作成することもできる。
穿刺針を構成する素材は、通常は金属であり、ステンレス類、ニッケル−チタン合金、タングステン類等のようないわゆる注射針として使用されるような素材を挙げることができる。また、多項目測定乾式分析素子を構成する素材として前述したプラスチック類などの樹脂を使用することも可能である。具体的には、ＰＣＯ、ＰＳ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＤＭＳ等が挙げられる。
【００８３】
採血ユニットの好ましい態様の一例を図９、図１０を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
多項目測定乾式分析素子Ａ１００は採血器具Ｂ１に方向Ｃ１から装着され、採血ユニットＢ１００となる。装着後、穿刺針Ｂ２をヒトまたは動物などに刺し全血Ｄを採血する。 前記したとおり、採血器具の一部を方向Ｃ２に摺動し、これにより内部が減圧され、採血された全血Ｄが多項目測定乾式分析素子Ａ１００の流路Ａ１に入り、さらには、顕色反応試薬を担持している部分Ａ２に導かれ、反応する。反応後、多項目測定乾式分析素子Ａ１００を採血器具Ｂ１から脱着し、検出に供することができる。多項目測定乾式分析素子Ａ１００は採血器具Ｂ１から方向Ｃ１、すなわち、装着する際と同じ方向のまま、採血器具Ｂ１の向こう側へ脱着する態様、または方向Ｃ１とは逆方向、すなわち装着する際と同じ側から脱着する態様のいずれでもよい。
また、指先、肘、かかとなどをランセットなどで穿刺して末梢血を取り出し、それを検査に用いる場合においては、採血ユニットの採血器具に穿刺針は不要である。中空構造をもち、血液を分析要素に導くことができる機能を有する構造であればよい。
【００８４】
［検体］
上記多項目測定乾式分析素子に供する検体としては、ヒトやその他の動物の血液があげられる。
【００８５】
「測定装置」
以下、図１１を用いて、エリアセンサを用いた場合の測定装置の概略構成を示す。
測定装置１００は、測定対象となる検体を設置する多項目測定乾式分析素子設置部１と、検体に光を照射するハロゲンランプ等の発光素子を用いた光源２と、光源２から照射される光の強度を変化させる光可変部３と、光源２から照射される光の波長を変化させる波長可変部４と、光源２から照射される光を平行化及び集光するレンズ５ａ及び５ｂと、検体からの反射光を集光するレンズ５ｃと、レンズ５ｃで集光された反射光を受光する受光素子としてのエリアセンサ６と、各部を制御すると共に光可変部３の状態とエリアセンサ６で受光した光の光量とに応じた測定結果を求めてディスプレイ等に出力するコンピュータ７とを備える。尚、ここでは、コンピュータ７が各部を制御する構成としているが、各部を統括制御するコンピュータを別に用意しておいても良い。
【００８６】
多項目測定乾式分析素子設置部１には、多項目測定乾式分析素子が設置される。実際に測定に供するのは、多項目測定乾式分析素子の中の、ガラス繊維フィルターを通過した濾液（血漿）と接触して反応した顕色反応試薬を担持している部分（「乾式分析要素」。以下、「試薬担持部」とも称する。）である。
【００８７】
光可変部３は、穴の開いたステンレス等の金属メッシュの板材及びＮＤフィルタ等の減光フィルタを、光源２と検体との間に機械的に出し入れすることで、光源２から検体に照射される光の強度を変化させるものである。初期設定では、この減光フィルタが、光源２と検体との間に挿入された状態となっている。尚、以下では、金属メッシュをステンレスメッシュとする。又、穴の開いたステンレスメッシュの板材及びＮＤフィルタ等の減光フィルタを、手動で出し入れできるようにしても良い。
【００８８】
波長可変部４は、複数種類の干渉フィルタのいずれかを、光源２と検体との間に機械的に出し入れすることで、光源２から検体に照射される光の波長を変化させるものである。 尚、本実施形態では、波長可変部４を光可変部３と多項目測定乾式分析素子設置部１との間に設置しているが、光源２と光可変部３との間に設置しても良い。又、複数種類の干渉フィルタを手動で出し入れできるようにしても良い。
【００８９】
エリアセンサ６は、ＣＣＤ等の固体撮像素子であり、多項目測定乾式分析素子設置部１に設置された多項目測定乾式分析素子中の試薬担持部の試薬と血液等の検体とが反応した際に光源２から照射される光によって反射する光を受光し、受光した光を電気信号に変換してコンピュータ７に出力するものである。エリアセンサ６は、試薬担持部から反射する光を面単位で受光可能である。このため、各試薬のエリアを同時に、すなわち複数項目について測定が可能である。
【００９０】
コンピュータ７は、エリアセンサ６から出力された受光量に応じた電気信号を、予め内蔵するメモリ等に記憶している検量線のデータに基づいて光学濃度値に変換し、その光学濃度値から検体に含まれる各種成分の含有量等を求め、ディスプレイ等に出力するものである。複数項目を測定する場合、コンピュータ７は、エリアセンサ６から出力された受光量に応じた電気信号を、試薬担持部の複数エリア毎に抽出し、検体に含まれる成分の含有量を複数エリア毎に求める。又、コンピュータ７は、エリアセンサ６で受光した検体からの反射光量や検体と反応させる試薬の種類に応じて、光可変部３と波長可変部４を制御し、光源２からの光の光量を変化させたり、その波長を変化させたりする。
【００９１】
以上のような構成の測定装置１００では、検体からの反射光量が、エリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入らない程少ない場合に、光可変部３が、光源２と検体との間からステンレスメッシュの板材又はＮＤフィルタを取り外し、光源２から照射される光の強度を強くする。これにより、検体からの反射光量が多くなり、その反射光量がエリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入るようになる。このため、エリアセンサ６のダイナミックレンジが狭くても、反射光を精度良く受光することができ、検体に含まれる成分の含有量の測定精度が向上する。
【００９２】
又、例えばＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄという４種類の試薬を含んだ試薬担持部を用いる場合、測定装置１００では、Ａ〜Ｄの試薬を含んだ各エリアからの反射光量を求め、その反射光量のいずれかがエリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入らない場合、光可変部３が、ステンレスメッシュの板材又はＮＤフィルタの挿入及び取り出しを一定時間おきに行う。又、各エリアから反射する光の波長はそれぞれ異なるため、波長可変部４がその波長に合わせて複数の干渉フィルタを切替える。
【００９３】
例えば、ＡとＢを含んだエリアからの反射光量がエリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入らない程少なく、ＣとＤを含んだエリアからの反射光量がエリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入り、Ａ〜Ｄの試薬が血液と反応した際に発光する光の波長がそれぞれ異なる場合について説明する。
【００９４】
この場合、測定装置１００では、光源２が試薬担持部に光を照射し、スライドの各エリアからの反射光をエリアセンサ６で受光し、各エリアからの反射光量がエリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入っているかどうかをコンピュータ７により判定する。ここではＡとＢを含んだエリアからの反射光量がエリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入らない程少ないため、光源２から一定時間光が照射された後、コンピュータ７は光可変部３を制御し、光源２と検体との間からＮＤフィルタを取り外させる。この状態で一定時間光を照射した後、コンピュータ７は光可変部３を制御し、光源２と検体との間にＮＤフィルタを挿入させる。この動作を繰り返すことで、複数種類の測定成分を１つの多項目測定乾式分析素子で精度良く測定することができる。
【００９５】
コンピュータ７は、光可変部３の制御を行う一方で、Ａ〜Ｄの試薬の種類に応じて波長可変部４を制御し、４種類の干渉フィルタを順番に切替えさせる。波長可変部４は、光可変部３がＮＤフィルタを取り外している間に、試薬Ａに対応する干渉フィルタと試薬Ｂに対応する干渉フィルタとを交互に切替え、光可変部３がＮＤフィルタを挿入している間に、試薬Ｃに対応する干渉フィルタと試薬Ｄに対応する干渉フィルタとを交互に切替えるように動作する。これにより、検体に含まれる複数種類の成分から発光される光の波長がそれぞれ異なる場合でも、検体に含まれる複数種類の測定成分の含有量を１つの多項目測定乾式分析素子で測定することができる。
【００９６】
測定装置１００は、光源２からの光の強度を変えることで、ダイナミックレンジの狭いＣＣＤであっても高精度な測定が可能となっているが、光の強度を変えずに、コンピュータ７の制御によってＣＣＤにおける露光時間（反射光の受光時間）を変化させることでも、上記と同様に高精度な測定が可能である。
【００９７】
尚、本実施形態では、光源２から検体に光を照射し、その反射光から検体に含まれる成分の含有量を求めているが、検体を透過した透過光から検体に含まれる成分の含有量を求めても良い。
【００９８】
又、本実施形態では、検体からの反射光をＣＣＤ等のエリアセンサを用いて受光しているが、エリアセンサに限らず、ラインセンサを用いても構わない。
【００９９】
又、本実施形態で使用するＣＣＤとしては、フォトダイオード等の受光部が半導体基板上に縦横に所定間隔で配置され、隣接する各受光部列に含まれる受光部が、互いに、受光部列内での受光部同士のピッチの約１／２列方向にずれて配置された、いわゆるハニカム型のＣＣＤを用いることが望ましい。
【０１００】
上記の説明では、測定装置１００が、検体からの反射光量に応じてリアルタイムに光の強度を変化させているが、検体に含まれる測定成分に応じて予め設定されたシーケンスで、その測定成分の含有量の測定を行うようにしても良い。この場合の動作を以下に説明する。
【０１０１】
測定装置１００は、多項目測定乾式分析素子設置部１に試薬担持部が設置され、測定項目がセットされると、その測定項目に応じたパターンで測定を開始する。まず、コンピュータ７が、測定に利用する光の強度を複数種類の強度の中から選択し、選択した強度の光を検体に照射させる。エリアセンサ６が、検体から反射した反射光を受光すると、コンピュータ７は、エリアセンサ６で受光された反射光の光量と上記選択した光の強度とに応じた測定結果を出力する。この一連の動作により、検体に含まれる測定成分の測定を精度良く行うことが可能である。
【０１０２】
光の強度を変えずにＣＣＤの露光時間を変化させる場合、測定装置１００は、多項目測定乾式分析素子設置部１に試薬担持部が設置され、測定項目がセットされると、その測定項目に応じたパターンで測定を開始する。まず、コンピュータ７が、検体に光を照射させる。そして、エリアセンサ６が、複数種類の露光時間の中からコンピュータ７によって選択された露光時間で、検体から反射した反射光を受光する。最後に、コンピュータ７は、エリアセンサ６で受光された反射光の光量と該選択した露光時間とに応じた測定結果を出力する。この一連の動作により、検体に含まれる測定成分の測定を精度良く行うことが可能である。
【０１０３】
測定装置１００は、以上に述べてきた光源２から試薬担持部に光を照射して、その反射光あるいは透過光から検体に含まれる成分の含有量を求めることに限定することはなく、光源２から試薬担持部に光を照射したときに試薬担持部から発する蛍光などの光を検出することによって検体に含まれる成分の含有量を求めてもよく、光可変部３で光源２の光を完全に遮断する、あるいは光源２を用いないことで試薬担持部に全く光が当たらない状態にして試薬担持部から発する化学発光などの発光による光を検出することによって検体に含まれる成分の含有量を求めてもよい。
【０１０４】
「嵌合式多項目測定乾式分析素子」
次に、嵌合式の多項目測定乾式分析素子について説明する。図１２は、本発明に係る嵌合式の乾式分析素子の実施形態を示す断面図である。図１３及び図１４は、それぞれ、図１２に示す乾式分析素子５０を構成する上部材３０及び下部材４０の上面図（図１３（Ａ），１４（Ａ））及び断面図（図１３（Ｂ），１４（Ｂ））を示している。
図１２〜１４に示すように、本実施形態に係る乾式分析素子５０は、外形がほぼ直方体の上部材３０と下部材４０とからなり、シール部材である多孔質膜５２（図１２）を介して、上部材３０を下部材４０に嵌合できるようになっている。
【０１０５】
図１２及び図１３に示すように、上部材３０には、血液を供給する供給口３２が上面側に設けられている。供給口３２は、上部材３０を構成する大小２枚の壁板３１ａ，３１ｂによって水平方向に形成された流路３４に連通されている。流路３４には、供給された血液を濾過する濾過フィルタ３６が充填されている。
上部材３０の下面側には、短い円柱状の嵌合凸部３５が形成されており、円柱軸の位置に流路３４と連通している排出路３９が配置されている。排出路３９により、流路３４により送られた濾過液を下方に導き、排出路３９の出口３８から下部材４０（図１４）に送液される。
【０１０６】
図１２及び図１４に示すように、下部材４０は、嵌合凸部３５が嵌合可能に形成された、底面が円形の嵌合凹部４６が設けられている。
嵌合凹部４６の底面部には、乾式分析要素５４を配置するセル４２が、例えば９箇所に格子状に設けられている。乾式分析要素５４は、血液の濾過液（血漿）が接触することによって、発色変化等の反応を示すものである。また、この嵌合凹部４６の側壁には、吸引ポンプ（図示せず）等の吸引装置に接続する吸引ノズル４４が水平方向に延設されている。
【０１０７】
これらの上部材３０と下部材４０とが嵌合した乾式分析素子５０を形成するには、図１２に示すように、まず下部材４０のセル４２に、例えば９個の乾式分析要素５４を配置する。そして、嵌合凸部３５及び嵌合凹部４６の大きさより大きい多孔質膜５２を嵌合凹部４６の上に配置し、多孔質膜５２を挟み込むようにして嵌合凸部３５を嵌合凹部４６に嵌め込み、嵌合部５５に多孔質膜５２が挟まれた乾式分析素子５０が形成される。
【０１０８】
乾式分析素子５０を用いて、血液を分析するには、上記のようにして上部材３０と下部材４０とを嵌め合わせ、吸引ノズル４４に吸引ポンプ（図示せず）を接続する。そして、供給口３２から検体とすべき血液を供給して、吸引ポンプを作動させて、血液を減圧濾過する。濾過液（血漿）を、排出路３９の出口３８に対向している乾式分析要素５４に接触させ、乾式分析要素５４の発色変化等を観察することによって分析を行う。なお、乾式分析素子５０における減圧濾過には、吸引ポンプのかわりにシリンジ等を用いてもよい。
【０１０９】
このような嵌合式の乾式分析素子５０によれば、上記の血液濾過器具１０（図３）と同様に、上部材３０と下部材４０とを嵌合させるだけでも、減圧することで上部材３０と下部材４０との接合力を高めることができ、十分な気密・水密が保たれる。従って、これらの部材を接合する等の工程を省略することができ、構造を簡易化した安価な乾式分析素子５０が得られ、使い捨て使用にも極めて有利である。
なお、多孔質膜５２についても、上記の血液濾過器具１０（図３）と同様に、濾過に必要な気密・水密性を保持するためには必ずしも必要なものではないが、上部材３０と下部材４０との嵌合部５５に配置されることによって、嵌合部５５における接合力及び濾過性能を向上させることができるため、上部材３０と下部材４０との嵌合部５５に多孔質膜５２を介在させることが好ましい。
【０１１０】
以下に実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例】
【０１１１】
［実施例１］ガラス繊維の表面処理
（Ａ）酢酸処理；
厚さ約１ｍｍに抄紙した、ガラス繊維濾紙（ワットマン社製；ＧＦ／Ｄ）を縦約２００ｍｍ，横約１５０ｍｍにカットし、３枚重ねてステンレス製のバットに入れる。酢酸１ｍＬをイオン交換水９９９ｇに溶解させた、濃度約１６．５ｍＭの酢酸水溶液２００ｍＬをこのバットに静かに入れてガラス繊維濾紙に浸し、３０秒間バットをゆすって液を浸透させてから４分３０秒静置する。その後バットを３０秒間傾斜させて液を除去する。この酢酸水溶液に浸漬する操作をもう一度行い、酢酸水溶液での処理を合計２回実施する。次に、イオン交換水２００ｍＬをこのバットに静かに入れてガラス繊維濾紙に浸し、３０秒間バットをゆすって液を浸透させてからバットを３０秒間傾斜させて液を除去する。このイオン交換水に浸漬する操作を更に４回実施し、イオン交換水での処理を合計５回実施する。続いてメタノール２００ｍＬをバットに静かに入れてガラス繊維濾紙に浸し、３０秒間バットをゆすって液を浸透させてからバットを３０秒間傾斜させて液を除去する。続いて、ピンセットでガラス繊維濾紙を挟んで静かに取り出し、予めドラフトの中に用意しておいた、（株）クレシア製のキムタオルを敷いて更に（株）クレシア製のキムワイプを敷いた部分に、ガラス繊維濾紙を静かにのせて、ドラフト内の空気を吸引しながら室温で１．５〜３時間乾燥させる。
【０１１２】
（Ｂ）ＰＭＥＡ（ポリ（メトキシエチルアクリレート））処理；
酢酸処理と同様に、厚さ約１ｍｍに抄紙した、ガラス繊維濾紙（ワットマン社製；ＧＦ／Ｄ）を縦約２００ｍｍ，横約１５０ｍｍにカットし、３枚重ねてステンレス製のバットに入れる。ＰＭＥＡ約２０％のトルエン溶液（サイエンティフィック・ポリマー・プロダクツ社製；ＰＭＥＡの分子量約１０万）１ｍＬをメタノール１９９ｍＬに希釈させて得た、濃度約０．１％のＰＭＥＡ溶液をこのバットに静かに入れてガラス繊維濾紙に浸し、３０秒間バットをゆすって液を浸透させてから４分３０秒静置する。その後バットを３０秒間傾斜させて液を除去する。次に、ピンセットでガラス繊維濾紙を挟んで静かに取り出し、予めドラフトの中に用意しておいた、キムタオルを敷いて更にキムワイプを敷いた部分に、ガラス繊維濾紙を静かにのせて、ドラフト内の空気を吸引しながら室温で１．５〜３時間乾燥させる。
【０１１３】
（Ｃ）真空乾燥；
酢酸処理，ＰＭＥＡ処理などを実施したガラス繊維濾紙は、キムタオルを敷いて更にキムワイプを敷いたものの上にのせてあるが、それごと真空乾燥機に入れて、室温で１５〜２１時間，０．０１〜１０ｍＰａ程度の圧力で減圧乾燥させる。乾燥終了後に実験室内の雰囲気（２０〜３０℃，３０〜７０％ＲＨ程度）に３時間以上放置してビニール袋に入れて保管する。
【０１１４】
［実施例２］公知の濾過器具（現行ＰＦ）に装填して濾過したときの結果
富士フイルムメディカル（株）から「富士ドライケムプラズマフィルターＰＦ」の名称で販売されている、全血から血漿を回収するフィルターの樹脂製のカートリッジに、酢酸処理・ＰＭＥＡ処理をしない／したガラス繊維濾紙を各々充填し、更に富士ドライケムプラズマフィルターＰＦで使用しているポリスルホン多孔質膜（富士写真フイルム（株）製）を装着し、超音波融着して血液濾過評価用のフィルターカートリッジを作製した。作製したフィルターカートリッジを用い、富士ドライケム３５００で規定されている減圧のシーケンスにしたがって全血を用いて吸引濾過し、血漿を得た。得られた血漿の成分を、（株）日立製作所製の臨床検査自動分析装置７１７０を用いて定量した。比較のために、３０００ｒｐｍの回転数で１０分遠心分離して得た血漿の成分を定量した。この実験において、健常人の男性から抗凝固剤としてヘパリンリチウムを用いた採血管を用いて採血し、得られた全血のへマトクリット値はＨ４６％であった。また、吸引時間６０秒で全血３ｍＬから血漿３４０μＬを得た。
【０１１５】
ガラス繊維濾紙をそのまま用いた場合には、ナトリウム（Ｎａ），カリウム（Ｋ），塩化物イオン（Ｃｌ）などの成分がガラスから血漿に溶出し、総コレステロール（ＴＣＨＯ）などの血漿中の成分がガラスに吸着することがわかった。また、酢酸処理したガラス繊維濾紙を用いた場合には、ナトリウム，カリウム，塩化物イオンなどの成分がガラスから溶出することを防ぐことができており，ＰＭＥＡ処理したガラス繊維濾紙を用いた場合には、総コレステロールなどの血漿中の成分の吸着を防ぐことができていることがわかった。酢酸処理をした後にＰＭＥＡ処理をしたガラス繊維濾紙を用いると、遠心分離血漿とほぼ同等の血漿を得ることができるとわかった。また、得られた血漿は赤い色を帯びることもなく、遠心分離で得た血漿と比較して、カリウム（Ｋ），乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）の値も大きくないことから、溶血は起きていないとわかった。
【０１１６】
【表１】
【０１１７】
【表２】
【０１１８】
【表３】
【０１１９】
［実施例３］嵌合式濾過器具に装填して濾過したときの結果
（Ａ）嵌合式濾過器具
図３〜６に示す透明ポリスチレン樹脂（ＰＳ）製の外管および内管を作成した。厚さ約１ｍｍに抄紙したガラス繊維濾紙（ワットマン社製；ＧＦ／Ｄ）を直径８ｍｍに打ち抜き、打ち抜いたガラス繊維濾紙１６枚を内管の内径８ｍｍの部分に装填した。富士ドライケムプラズマフィルターＰＦで使用しているポリスルホン多孔質膜（富士写真フイルム（株）製）を直径１１ｍｍに打ち抜き、外管の内径１１ｍｍの部分で直径８ｍｍの突起がある部分に挿入した。ガラス繊維濾紙を充填した内管とポリスルホン多孔質膜を挿入した外管を、ポリスルホン多孔質膜を挟み込むようにして嵌合した。この嵌合したフィルターユニットを用いて血液濾過に使用した。すなわち、内管のノズル部分を全血に浸漬し、外管の嵌合に用いていない端から吸引することによって減圧濾過をして全血から血漿を回収する形状のユニットを作成した。
【０１２０】
（Ｂ）嵌合式濾過器具で濾過をしたときの結果
上記で作製した、嵌合式のフィルターユニットを用いて血液濾過を実施した。嵌合式のフィルターユニットに充填するガラス繊維濾紙には、酢酸処理・ＰＭＥＡ処理をしない／したガラス繊維濾紙を各々用いた。富士ドライケム３５００で規定されている方法と同等の減圧のステップのシーケンスにしたがって全血を吸引濾過し、赤血球が漏れることなく血漿を得た。得られた血漿の成分を、（株）日立製作所製の臨床検査自動分析装置７１７０を用いて定量した。比較のために、３０００ｒｐｍの回転数で１０分遠心分離して得た血漿の成分を定量した。この実験において、健常人の男性から抗凝固剤としてヘパリンリチウムを用いた採血管を用いて採血し、得られた全血のへマトクリット値はＨ４６％であった。また、総吸引時間２００秒で、全血１ｍＬから血漿１４０μＬを得た。
【０１２１】
嵌合式のフィルターユニットを用いて全血から血漿を吸引濾過した場合、ガラス繊維濾紙をそのまま用いた場合には、ナトリウム（Ｎａ），カリウム（Ｋ），塩化物イオン（Ｃｌ）などの成分がガラスから血漿に溶出し、総コレステロール（ＴＣＨＯ）などの血漿中の成分がガラスに吸着することがわかった。また、酢酸処理したガラス繊維濾紙を用いた場合には、ナトリウム，カリウム，塩化物イオンなどの成分がガラスから溶出することを防ぐことができており、ＰＭＥＡ処理したガラス繊維濾紙を用いた場合には、総コレステロールなどの血漿中の成分の吸着を防ぐことができていることがわかった。酢酸処理をした後にＰＭＥＡ処理をしたガラス繊維濾紙を用いると、遠心分離血漿とほぼ同等の血漿を得ることができるとわかった。また、得られた血漿は赤い色を帯びることもなく、遠心分離で得た血漿と比較して、カリウム（Ｋ），乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）の値も大きくないことから、溶血は起きていないとわかった。
【０１２２】
【表４】
【０１２３】
【表５】
【０１２４】
【表６】
【０１２５】
［実施例４］平板チップ（嵌合式乾式分析素子）を用いたときの結果
（Ａ）平板チップ（嵌合式）の作製
以下の手順に従って図１２に示す上部材３０と下部材４０とを多孔質膜５２を介して嵌合した乾式分析素子５０を作製した。
透明ポリスチレンを用いて成形した、約２４ｍｍ×２８ｍｍのサイズの上部材３０及び下部材４０を用意した。嵌合凸部３５及び嵌合凹部４６の直径を約９ｍｍとした。濾過フィルタ３６として、赤血球捕捉・血漿抽出用のガラス繊維濾紙（ワットマン社製；ＧＦ／Ｄ）を予め酢酸処理したのちにＰＭＥＡ処理したガラス繊維を流路３４に充填した。
【０１２６】
また、乾式分析要素５４として、富士ドライケム マウントスライドＧＬＵ−Ｐ及びＴＢＩＬ−Ｐ（富士写真フイルム社製）を各々幅２ｍｍ弱・長さ２ｍｍ弱にカットしたものを用意し、下部材４０の９箇所のセル４２に配置した。なお、９箇所のセル４２のうち、中心及び四隅の位置にＧＬＵ−Ｐを合計５箇所装填し、ＴＢＩＬ−Ｐをそれ以外の箇所に合計４個装填した。
続いて、多孔質膜５２として、ポリスルホン多孔質膜（富士写真フイルム社製）を一辺が約１８ｍｍの正方形にカットしたものを用意した。このポリスルホン多孔質膜を嵌合凹部４６の上方に静かに乗せ、嵌合凸部３５と嵌合凹部４６との嵌合部に挟み込むようにして上部材３０と下部材４０とを嵌合させた。（平板チップ）
【０１２７】
（Ｂ）測定装置
図１１に示す測定装置１００を用意した。各部材の設定は以下の通りとした。
測定装置１００；倒立の実体顕微鏡。
ＣＣＤ受光部での倍率は以下の２通りを用意。
０．３３倍； ＣＣＤ部分で３３μｍ／ピクセル
１倍； ＣＣＤ部分で１０μｍ／ピクセル
光源７２；林時計工業（株）製のルミナーエース ＬＡ−１５０ＵＸ
波長可変部７４（干渉フィルタ）；６２５ｎｍ，５４０ｎｍ，５０５ｎｍで各々単色化
光可変部７３（減光フィルタ）；ＨＯＹＡ（株）製のガラスフィルタ ＮＤ−２５
およびステンレス板に孔をあけた自家製フィルタ
エリアセンサ７６（ＣＣＤ）；ＳＯＮＹ（株）製の８ビット白黒カメラモジュール ＸＣ−７５００
コンピュータ７７（データ処理（画像処理））；（株）ニレコ製の画像処理装置 ＬＵＺＥＸ−ＳＥ。
反射光学濃度を校正するための手段；富士機器工業（株）製の標準濃度板（セラミック仕様）を以下の６種類用意。
標準濃度板；Ａ００（反射光学濃度〜０．０５）、
Ａ０５（同０．５）、
Ａ１０（同１．０）、
Ａ１５（同１．５）、
Ａ２０（同２．０）、
Ａ３０（同３．０）。
【０１２８】
（Ｃ）平板チップによる分析
上記で作製した嵌合式乾式分析素子５０（平板チップ）の供給口３２にプレーン採血した全血を２００μＬ注入し、１０〜２０秒静置して全血をガラス繊維濾紙（濾過フィルタ３６）に展開させた後に、吸引ノズル４４にシリコン製のチューブが接続し、このチューブの先にディスポーザブルシリンジ（テルモ（株）製）を装着して、静かにシリンジのピストンを引いて吸引した。
濾過により抽出された血漿がポリスルホン多孔質膜を通過して、ドライケム マウントスライドに滴下され、ＧＬＵ−ＰおよびＴＢＩＬ−Ｐスライドが徐々に発色を開始した。 全血が注入されてから血漿を抽出してマウントスライドに滴下するまでに要した時間は３０秒であった。
【０１２９】
ＧＬＵ−ＰおよびＴＢＩＬ−Ｐスライドの発色の様子を図１１に示す測定装置１００を用いて同時にＣＣＤカメラで撮像し、ＬＵＺＥＸ−ＳＥを用いて得られた画像を処理し、セル４２の中心に配置したＧＬＵ−Ｐおよび吸引ノズル４４の隣に位置するＴＢＩＬ−Ｐスライドの画像の中心付近の平均受光量を求めて光学濃度に換算し、検体中のグルコース及び総ビリルビン濃度を求めた。
ＣＣＤカメラで撮像した画像をＬＵＺＥＸ−ＳＥで処理する際に、ＧＬＵ−ＰおよびＴＢＩＬ−Ｐの画像の中心部分について、各々縦１．４ｍｍ×横１．４ｍｍの範囲の受光量を画像処理によって算出した。このとき、光学系の倍率０．３３倍を使用したので、画素は縦４２ピクセル×横４２ピクセル、すなわち画素数１７６４で計測した。ＣＣＤカメラを用いて測定した結果が正しいかどうか比較するために、日立製作所製の自動臨床検査装置７１７０を用いて検体中のグルコース及び総ビリルビン濃度を求めた。以上の結果を表７に示す。このとき、ＧＬＵ−ＰおよびＴＢＩＬ−Ｐスライドでは測定波長が異なるため、表８に示すように干渉フィルターの波長を５秒ごとに逐次変えて測光した。
【０１３０】
【表７】
【０１３１】
【表８】
【０１３２】
以上より、乾式分析素子５０は、赤血球が漏れることなく簡単な操作で迅速に測定を行うことが可能であることが分かった。これは、上部材３０と下部材４０とを超音波融着によって接合した場合と同様の結果であった。従って、本発明の嵌合式乾式分析素子により、血液を濾過して分析できることが明らかとなった。
なお、ここでは、乾式分析要素５４として、２項目分のドライケミストリー用試薬を使用したが、適宜項目数を増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】ガラス繊維に全血を滴下し凍結乾燥した後の走査型電子顕微鏡写真。
【図２】全血試料液にガラス繊維がない場合は赤血球はスムーズに流れたが、ガラス繊維が存在する場合は直径２μｍ程度の細いガラス繊維に赤血球が絡まる様子。
【図３】嵌合式血液濾過器具の嵌合前の斜視図。
【図４】嵌合式血液濾過器具のフィルタ収容部材１２を示す断面図。
【図５】嵌合式血液濾過器具のホルダ部材１４を示す断面図。
【図６】嵌合式血液濾過器具の嵌合時の断面図。
【図７】多項目測定乾式分析素子の一実施形態を示す模式図。
【図８】同（組立後）
【図９】採血ユニットの一実施形態を示す模式図。
【図１０】同（採血時）
【図１１】測定装置の模式図。
【図１２】嵌合式乾式分析素子の一実施形態を示す断面図である。
【図１３】（Ａ）は嵌合式乾式分析素子の上部材３０を示す上面図、（Ｂ）は上部材３０の断面図である。
【図１４】（Ａ）は嵌合式乾式分析素子の下部材４０を示す上面図、（Ｂ）は下部材４０の断面図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１０ 血液濾過器具
１２ フィルタ収容部材
１４ ホルダ部材
１５，３６ 血液濾過フィルタ
１７，５２ シール部材（多孔質膜）
１９ フィルタ収容部材の検体出口側（上端）の開口部
Ａ１００ 多項目測定乾式分析要素
Ａ１ 流路
Ａ２ 顕色反応試薬を担持している部分
Ａ３ 注入口
Ａ４ 上蓋
Ａ５ 下材
Ａ６ 濾材
Ａ７ 顕色反応試薬
Ｅ１ 上蓋の接合方向
Ｅ２ 濾材の配置場所を表す矢印
Ｅ３ 顕色反応試薬の配置場所を表す矢印
Ｂ１００ 採血ユニット
Ｂ１ 採血器具
Ｂ２ 穿刺針
Ｃ１ 多項目測定乾式分析要素の装着方向
Ｃ２ 減圧する際の摺動方向
Ｄ 全血
２８，５５ 嵌合部
３０ 上部材
４０ 下部材
５０ 乾式分析素子
５４ 乾式分析要素
１００ 測定装置
７１ 多項目測定乾式分析要素設置部
７２ 光源
７３ 光可変部
７４ 波長可変部
７５ａ、７５ｂ、７５ｃ レンズ
７６ エリアセンサ
７７ コンピュータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒトやその他の動物の血液検査方法に使用される血液濾過用のガラス繊維フィルター、該ガラス繊維フィルターを用いた血液濾過器具および血液分析素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、血液、尿等を検体として人の病気を診断する方法は、人体を損ねることなく簡便に診断できる方法として、長く行われてきている。
【０００３】
特に血液は、多くの検査項目について診断が可能である。
このような多項目の検査のための分析方法として、従来からウェットケミストリー分析法が開発されてきた。これは、いわゆる溶液試薬を用いる方法である。多項目の検査を目的とした、ウェットケミストリー分析法を用いた装置は、多項目に相当する多数の試薬溶液およびその取扱を組み合わせているため、一般に複雑であり、装置の取り扱い及び手順も簡便ではない。
【０００４】
これに対して、分析を簡便に行うことができる方法が模索されている。
一つの方法として、分析法に溶液を使用しない、すなわち、特定成分の検出に必要な試薬類が乾燥状態で含有されている、いわゆるドライケミストリー分析方法が開発されてきている（非特許文献１、特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、ウエットケミストリーにおいてもドライケミストリーにおいても、双方とも、検体が血液である場合、通常は全血を使用することはなく、血球成分を除去した後、血漿または、血清の形で分析に供する。血球成分を除去する方法として、従来は遠心力を使う方法で血球分離を行っており、遠心分離の作業が必要であり、遠心分離後の血漿を検出に用いるときには遠心分離後に一旦遠心分離の動作を止めて血漿の供給を行う必要があるなど、一連の動作で血漿分離・検出をすることが困難であり、検出に至るまでの時間が長いという問題があった。
これに対してフィルターを使う方法で血球分離をする装置が開発され（特許文献２等）ており、血球分離に要する時間がある程度短縮されたが、血球分離と検出は別の作業であり、時間の短縮が充分であるとは言い切れない。
また、血球を分離するフィルターとしてガラス繊維を用いた場合、ガラス繊維から溶出する成分或いはガラス繊維に吸着する成分がその後の血液検査の分析に影響を及ぼす可能性があるが、これに対してはガラス繊維を予め酢酸等の有機酸で処理する方法が提案されている。（特許文献２）
【０００６】
一方、高齢化社会においては、手軽に健康状態を測ることのできる血液検査はますます重要性を増しており、また生活習慣病においても疾病の状態の変化を簡単に知ることのできる手段である。高齢者や、生活習慣病においては、健康状態／疾病の進行状態を経時的に観察することが必要であり、ますます血液検査を必要とする場面が多くなってきている。このため、医療関係者ばかりでなく、患者が自身で血液を採取し、簡便、迅速に分析することが可能な方法が望まれている。
これに対して、針による血液採取、濾過および遠心による血球分離、および電極法によるウェットケミストリー分析法を組み合わせて、血液採取から分析までの手段を一体化した分析装置が提案されている（特許文献４）が、操作の簡便性の点で充分に満足できるものには至っていない。また、測定値のばらつきが起こることがあり、臨床検査における測定の精度という観点からも満足できるものには至っていない。
さらに、医療現場では、検体の採取から分析、検出までがより迅速に行われることが求められている。また、近年、院内感染が大きな社会問題となっており、特に血液からの感染の防御が要望されている。検査時に検査従事者が血漿あるいは血清に触れてしまうことを防止できる血液検査ユニットとして、光検出器と組み合わせることにより、血液採取から分析、検出までの手段を一体化した分析装置が提案されている（特許文献５）。
【０００７】
【特許文献１】特表２００１−５１２８２６号公報
【特許文献２】特開平１０−２２７７８８号公報
【特許文献３】特開２０００−１６２２０８号公報
【特許文献４】特開２００１−２５８８６８号公報
【特許文献５】特開２００３−２８７５３３号公報
【非特許文献１】岩田有三、「１１．その他の分析法（１）ドライケミストリー」、臨床化学実践マニュアル、医学書院、１９９３年、検査と技術増刊号、第２１巻、第５号、ｐ．３２８−３３３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記したガラス繊維を有機酸で処理する方法（特許文献２）では、ガラスからのナトリウムなどの電解質成分の溶出を抑制することができているが、ガラスへの蛋白などの吸着を抑制することはできていなかった。
ガラス繊維に蛋白などの成分を吸着しにくくする方法としては、ヒト血清アルブミン（ＨＳＡ），牛血清アルブミン（ＢＳＡ）などをガラス繊維に予め吸着させておき、いわゆる非特異的な吸着を抑制することが考えられるが、血液中の成分分析に用いる全血を濾過する際には、予め吸着させたアルブミンが侠雑物となって成分分析に影響するので実用的ではない。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、血球を分離するフィルターとしてガラス繊維を用いた場合、ガラス繊維からの溶出及びガラス繊維への吸着を抑制することができる、血液濾過用ガラス繊維フィルターを提供することにある。
本発明の他の目的は、上記血液濾過用ガラス繊維フィルターを用いることにより、血漿中の成分の濃度に変化を起こすことがなく、遠心分離によると同等の成分の血漿を短時間で濾過回収することができる血液濾過器具を提供することにある。
【００１０】
また、検体を多項目について検査する方法は、より操作性よく簡便なものが求められている。しかも臨床検査に用いる場合には安全で、かつ測定精度を充分なものとする必要がある。また、従来よりさらに多くの項目について、より迅速に検出まで行うことの可能な検査方法が求められている。
そこで、本発明のさらなる目的は、上記血液濾過用ガラス繊維フィルターを用いることにより、検査精度をより高めることができ、さらには安全でかつ操作が簡便で多項目について迅速に検出まで行うことの可能な血液分析素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、鋭意検討の結果、ガラス繊維の表面を高分子で被覆すること等で、上記目的を達成しうることを知見した。
すなわち、本発明は、以下の構成により上記目的を達成したものである。
【００１２】
１） ガラス繊維の表面を高分子で被覆してなることを特徴とする血液濾過用ガラス繊維フィルター。
２） ガラス繊維を酸を用いて洗浄した後に、該ガラス繊維の表面を高分子で被覆してなることを特徴とする血液濾過用ガラス繊維フィルター。
３） 前記高分子がアクリレート系高分子であることを特徴とする１）又は２）に記載の血液濾過用ガラス繊維フィルター。
４） 前記アクリレート系高分子がポリ（アルコキシアクリレート）であることを特徴とする３）に記載の血液濾過用ガラス繊維フィルター。
５） １）〜４）のいずれかに記載の血液濾過用ガラス繊維フィルターを用いたことを特徴とする血液濾過器具。
６） ５）に記載の血液濾過器具において、複数の部材を嵌合させ、嵌合させる部分にシール部材を挟むことで減圧時に実質的に気密かつ水密となることを特徴とする血液濾過器具。
７） １）〜４）のいずれかに記載の血液濾過用ガラス繊維フィルターを用い、該ガラス繊維フィルターを通過した濾液が乾式分析要素に接触することを特徴とする血液分析素子。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ガラス繊維からの溶出及びガラス繊維への吸着を抑制することができる、血液濾過用ガラス繊維フィルターが提供される。
また、本発明によれば、血漿中の成分の濃度に変化を起こすことがないので、遠心分離によると同等の成分の血漿を短時間で濾過回収することができる血液濾過器具が提供される。
さらにまた、本発明によれば、血漿中の成分の濃度に変化を起こすことがないので、検査精度をより高めることができ、さらには安全でかつ操作が簡便で多項目について迅速に検出まで行うことの可能な血液分析素子が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について更に詳細に説明する。
［血液濾過用ガラス繊維フィルター］
以下、本発明の血液濾過用ガラス繊維フィルターについて説明する。
本発明の血液濾過用ガラス繊維フィルターは、表面を高分子で被覆してなるガラス繊維からなるフィルターである。
【００１５】
「ガラス繊維」
ガラス繊維の材料としては、ソーダガラス、低アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英などが挙げられる。
【００１６】
また、ガラス繊維として、円相当直径が５μｍ以下の繊維を用いて濾過することが好ましい。
本明細書でいう円相当直径とは、いわゆる等価直径（equivalent diameter）のことであり、機械工学の分野で一般的に用いられている用語である。任意断面形状の配管(本発明では、非水溶性物質、繊維、ガラス繊維に当たる。)に対し等価な円管を想定するとき、その等価円管の直径を等価直径といい、ｄeq：等価直径は、Ａ:配管の断面積、ｐ:配管のぬれぶち長さ(周長)を用いて、ｄeq＝４Ａ／ｐと定義される。円管に適用した場合、この等価直径は円管直径に一致する。等価直径は等価円管のデータを基に、その配管の流動あるいは熱伝達特性を推定するのに用いられ、現象の空間的スケール（代表的長さ）を表す。等価直径は、一辺ａの正四角形管ではｄeq＝４ａ2／４ａ＝ａ、路高さｈの平行平板間の流れではｄeq＝２ｈとなる。これらの詳細は「機械工学事典」（（社）日本機械学会編１９９７年、丸善（株））に記載されている。
円相当半径は、円相当直径と同様に算出する。
［参考図１］赤血球がガラス繊維ＧＦに絡みつく走査型電子顕微鏡ＳＥＭの図（図１）
血液濾過の濾過材として用いるガラス繊維濾紙で、全血中の赤血球が捕捉される様子を観察した。ヘパリンリチウムを抗凝固剤とした真空採血管で健常人男性から全血を採血した。このときのＨｃｔ値は４５％であった。この全血をワットマン社製のガラス繊維濾紙ＧＦ／Ｄ（ガラス繊維の直径約３μｍ以下）に室温で１０μＬ滴下し、１％グルタルアルデヒドを含有する０．１モル／Ｌリン酸緩衝液（ｐＨ７．４）の中に全血を滴下したガラス繊維濾紙を速やかに入れ、室温で２時間静置して赤血球を硬膜させた。その後、水／ｔ−ブタノール混合液にガラス繊維濾紙を浸漬し、水／ｔ−ブタノール混合比を徐々に変えて最終的にｔ−ブタノールに置換し、冷蔵庫に約１時間静置して凍結させた。ガラス繊維濾紙を含む凍結したｔ−ブタノール溶液を凍結乾燥機に入れて溶媒を除去した。こうして得た、全血を滴下してある乾燥状態のガラス繊維濾紙を走査型電子顕微鏡で観察し、倍率１０００倍の写真を得た。図１に写真を示した。図１の写真において、写真のフルスケールの横幅は１２０μｍである。赤血球が直径約３μｍ以下のガラス繊維で捕捉できている。
比較として、直径約８μｍおよび直径約１０μｍのガラス繊維濾紙、ならびに直径約１５μｍのアセチルセルロース繊維濾紙を濾材として同様の実験を行った。直径約８μｍのガラス繊維では、赤血球が捕捉できていない。直径約１０μｍのガラス繊維および直径約１５μｍのアセチルセルロース繊維では、赤血球は全く捕捉できていない。
このことから、特定の円相当直径をもつ繊維、すなわち非水溶性物質を、血液濾過用の濾材として用いることにより、検体として全血を用いる場合に、全血から赤血球を迅速に効率よく除去することができることが分かる。さらには、全血から赤血球を除去するのに、特別な装置を作動させる必要がないので、血漿を試薬に迅速に供給でき、測定に至るまでの時間を短縮できる。
［参考図２］赤血球がガラス繊維ＧＦに絡みつくＭＣ−ＦＡＮの図（図２）
血液の流れを観察して計測する装置ＭＣ−ＦＡＮ（日立原町電子工業（株）製）を用いて、赤血球などの細胞が微細流路を通過する際の動的形態観察を行う応用として、赤血球がガラス繊維に捕捉される様子を観察した。
容量２００ｍＬの三角フラスコにイオン交換水を１００ｇ入れ、そこにガラス繊維濾紙（ワットマン社製；ＧＦ／Ｄ）１００ｍｇを秤量して投入し、マグネティックスターラを用いて撹拌して分散させ、濃度１０００ｐｐｍのガラス繊維懸濁液を調製した。この１０００ｐｐｍガラス繊維懸濁液３００μＬを生理的食塩水（生食）１０ｍＬに分散させ、濃度３０ｐｐｍのガラス繊維懸濁液を調製した。３０ｐｐｍガラス繊維懸濁液５００μＬとヘパリンリチウム採血管を用いて採血した全血５００μＬを静かに混合し、ガラス入り全血試料液を得た。比較として、全血と生食各々５００μＬを静かに混合した全血試料液を得た。
２種類の全血試料液における液の流れを、ＭＣ−ＦＡＮの装置を用いて観察した。観察には日立原町電子工業（株）製のカスタムチップ（Ｂｌｏｄｄｙ６−７などの型式が付与）を用いた。２種類の全血試料液を観察した動画の１コマを図２に示した。全血試料液にガラス繊維がない場合は赤血球はスムーズに流れたが、全血試料液にガラス繊維が存在する場合は、直径２μｍ程度の細いガラス繊維に赤血球が絡まる様子を直接見ることができた。
【００１７】
ガラス繊維については、後記［血液濾過ユニット］（血液濾過器具）における「ガラス繊維濾紙」についての説明の記載等も参照。
【００１８】
「表面被覆高分子」
ガラス繊維の表面を被覆する高分子としては、まず、血液中の成分として存在しない高分子でなければならない。また、高分子として、ポリスチレンスルホン酸，ポリスチレンスルフィン酸などの高分子電解質を、或いはポリエチレングリコール，エチレンオキサイド・プルピレンオキサイド共重合体などの高分子界面活性剤を用いると、全血中の赤血球が破壊（溶血）する可能性が高く、このような高分子を用いることも実用的ではない。なお、溶血は全血を遠心分離して得た上清の色味を目視で確認することによって、簡便に確認することができる。
そこで、ガラス繊維の表面を生体適合性高分子で被覆することによって、溶血の可能性を最小限に抑えることができる。具体的には、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリヒドロキシエチルメタアクリレート（ＰＨＥＭＡ）、ポリメトキシエチルアクリレート（ＰＭＥＡ）などのアクリレート系高分子、より好ましくはＰＭＥＡなどのポリ（アルコキシアクリレート）を使用して表面処理をする方法などを挙げることができる。
溶血を起こすことのない生体適合性の高分子としては、アクリレート系高分子以外にも、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロン、絹、ポリ（εーカプロラクトン）を挙げることができるが、アクリレート系高分子は、適度に親水性であるという点で好ましい。
また、アクリレート系高分子としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のポリ（アルキル（メタ）アクリレート）、ポリヒドロキシエチルメタアクリレート（ＰＨＥＭＡ）等のポリ（ヒドロキシ（メタ）アクリレート）、ポリメトキシエチルアクリレート（ＰＭＥＡ）等のポリ（アルコキシ（メタ）アクリレート）を、挙げることができる。
特に、ポリメトキシエチルアクリレート（ＰＭＥＡ）等のポリ（アルコキシアクリレート)が、ガラス繊維表面を処理する際にエタノール、メタノールなどのアルコール系の有機溶媒に溶解させることができるので、取り扱いのしやすさの点で好ましい。
また、ガラス繊維の表面を高分子で被覆する方法としては、浸漬、塗布、噴霧など、通常の高分子による被覆方法を採用することができる。具体的には、後述するガラス繊維濾紙をポリマー溶液に浸漬する方法やガラス繊維濾紙にポリマー溶液を噴霧する方法が挙げられるが、ガラス繊維の表面を均一に被覆するという点で、ガラス繊維濾紙をポリマー溶液に浸漬する方法が好ましい。
【００１９】
「酸洗浄」
本発明の血液濾過用ガラス繊維フィルターとしては、ガラス繊維を酸を用いて洗浄した後に、該ガラス繊維の表面を高分子で被覆してなるものが好ましい。
ガラス繊維を洗浄処理する酸としては、特に有機酸が好ましい。
【００２０】
有機酸としては酢酸、クエン酸、琥珀酸、リンゴ酸、マレイン酸、エチレンジアミン４酢酸などの各種カルボン酸やアミノ酸等が適当であり、特に酢酸が好ましい。これらの酸の濃度は０．１μＭ〜１Ｍ程度、好ましくは１μＭ〜１０ｍＭ程度が適当である。
【００２１】
ガラス繊維を酸洗浄処理する方法としては、ガラス繊維濾紙を有機酸に浸漬したり、洗浄液を循環させたりすることによって行なう。その温度は５〜８０℃程度、好ましくは１０〜６０℃程度、時間は１秒〜６０分程度、好ましくは０．５分〜２０分程度とするのがよい。有機酸の量はガラス繊維１０ｇ当たり０.１〜５０ｌ程度、通常０.２〜１０ｌ程度でよい。酸は洗浄処理中１〜複数回新しいものと交換することが好ましい。
【００２２】
酸洗浄処理後は水等により洗浄して洗浄処理用の酸等の付着物を除去することも可能である。この洗浄には精製水が使用される。精製水はカルシウム、ナトリウム、カリウム、塩素等を少なくとも分析に影響を与える程度には含まないものであり、イオン交換水、蒸留水等が用いられる。洗浄温度は５〜８０℃程度、通常は常温のものでよい。
【００２３】
ガラス繊維濾紙は酸洗浄処理によってその後常温の水に６０分間浸漬した場合にカルシウムの溶出量が１０ｍｇ／ｌ以下、好ましくは１ｍｇ／ｌ以下、ナトリウムの溶出量が４００ｍｇ／ｌ以下、好ましくは４０ｍｇ／ｌ以下、カリウムの溶出量が４０ｍｇ／ｌ以下、好ましくは４ｍｇ／ｌ以下、塩素の溶出量が６００ｍｇ／ｌ以下、好ましくは６０ｍｇ／ｌ以下になるようにする。
【００２４】
［血液濾過ユニット］（血液濾過器具）
本発明の血液濾過用ガラス繊維フィルターは、例えば、以下に記載の、ガラス繊維濾紙と微多孔性膜が積層されている血液濾過材料と、該血液濾過材料を収容するホルダーとよりなる血液濾過ユニットにおける、ガラス繊維濾紙として使用される。
以下、本発明の血液濾過器具の一例として使用することができる血液濾過ユニットのガラス繊維濾紙、微多孔性膜、ホルダーについて説明する。
【００２５】
「ガラス繊維濾紙」
ガラス繊維濾紙は２種類に分けられる。
【００２６】
第１のグループは、血液がガラス繊維濾紙の厚さ方向に浸透していくに従って血球を順次トラップしていく、いわゆる体積濾過作用を主目的とするものであり、これには密度が０．０５〜０．１３程度で、素繊維の直径が約１０μｍ以下と細く、保留粒子径が約０．６μｍ以上と大きく、かつ透水速度が約０．７ｍｌ／ｓｅｃ以上と大きいものである。市販品ではワットマン社製 ＧＦ／Ｄ、アドバンテック社製 ＧＡ−１００,ＧＡ−２００等がこのグループに含まれる。以下、このグループのガラス繊維濾紙を低密度ガラス繊維濾紙と称する。
【００２７】
第２のグループは、低密度ガラス繊維濾紙から漏出してきた血球の捕捉を主目的とするもので密度が約０.１４以上と高く、保留粒子径が約０.５μｍ以下と小さく、透水速度も約０．５ｍｌ／ｓｅｃ以下と小さいものである。市販品ではワットマン社製 ＧＦ／Ｂ,ＧＦ／Ｃ,ＧＦ／Ｆ、アドバンテック社製 ＧＣ−５０，ＧＦ−７５，ＧＢ−１４０，ＱＲ−１００等がこのグループに含まれる。以下、このグループのガラス繊維濾紙を高密度ガラス繊維濾紙と称する。
【００２８】
血液濾過材料の主体となるガラス繊維濾紙は低密度ガラス繊維濾紙のほうである。
【００２９】
特開平２−２０８５６５号公報、同４−２０８８５６号公報に記載された様な方法で、繊維間にセルロース誘導体を含ませることによって濾過をより速やかに円滑に行なうことができるようにしたり、また、レクチン含浸層を設けることにより、採取血液の溶血を防止したりできる。ガラス繊維濾紙は複数枚を積層して用いることができる。
【００３０】
濾過材料は特開昭６２−１３８７５６〜８号公報、特開平２−１０５０４３号公報、特開平３−１６６５１号公報等に開示された方法に従って各層を部分的に配置された接着剤で接着して一体化することができる。
【００３１】
濾過し得る全血の量は、ガラス繊維濾紙中に存在する空間体積と全血中の血球の体積に大きく影響される。ガラス繊維濾紙の密度が高い（粒子保持孔径が小さい）と赤血球がガラス繊維濾紙の表面近傍にトラップされるので、表面からごく浅い領域でガラス繊維濾紙中の空間が閉塞状態になってしまうことが多い。従って、それ以上の濾過が進まず、結果として濾過、回収し得る血漿量も少なくなる。この際、回収血漿量を増やそうとして更に強い条件で吸引すると、血球の破壊、すなわち溶血が起きてしまう。つまり表面濾過に近いプロセスとなり、濾紙の空間体積利用効率は低い。
【００３２】
空間体積あるいは血漿濾過量に対応する指標として、透水速度が有効である。透水速度は、入口と出口をチューブに接続できるように絞った濾過ユニット中に一定面積のガラス繊維濾紙を密閉保持し、一定量の水を加えて一定圧力で加圧または減圧したときの、単位面積あたりの濾過量を速度で表したものであり、ｍｌ／ｓｅｃ等の単位を持つ。
【００３３】
具体例としては、濾過ユニット中に直径２０ｍｍのガラス繊維濾紙をセットし、その上に１００ｍｌの注射筒をたてて６０ｍｌの水を入れて自然流下させ、開始後１０秒と４０秒の間の３０秒間にガラス濾紙中を通り抜けた水の量をもって透水量とし、これから単位面積あたりの透水速度を算出する。
【００３４】
低密度ガラス繊維濾紙の厚さは、回収すべき血漿量とガラス繊維濾紙の密度（空隙率）及び面積から定められる。分析を乾式分析素子を用いて複数項目行なう場合の血漿の必要量は１００〜５００μｌであり、ガラス繊維濾紙の面積が１〜５ｃｍ2 程度が実用的である。この場合低密度ガラス繊維濾紙の厚さは１〜１０ｍｍ程度、好ましくは２〜８ｍｍ程度、より好ましくは３〜６ｍｍ程度である。この低密度ガラス繊維濾紙は１枚のほか複数枚、例えば１〜１０枚程度、好ましくは２〜６枚程度を積層して上記厚さとすることができる。
【００３５】
血液濾過材料では上記低密度ガラス繊維濾紙層の一部または全部に細断小片を使用することができる。１枚のガラス繊維濾紙の厚さは０．２〜３ｍｍ程度、通常０．５〜２ｍｍ程度である。これを径が１０〜３０ｍｍ程度、好ましくは１５〜２５ｍｍに細断して使用するのである。細断小片の形状は問うところではなく、正方形、長方形のほか三角形、円形等如何なる形状であってもよい。ガラス繊維濾紙の基本的に全部を使用する観点から円形にする場合には各辺が凹弧状になった小片を併用することになる。通常は４角形であり、長辺と短辺の比が１.０〜５.０程度、特に１.０〜２.５程度の範囲内にすることが好ましい。
細断は上記のサイズにできる市販の裁断機を使用して行えばよい。細断小片の充填に際して繊維方向に特に注意する必要はない。
【００３６】
「微多孔性膜」（多孔質膜）
ガラス繊維濾紙の濾過液出口側には、さらに血球と血漿の分離を促進し、また、漏出血球を阻止するため微多孔性膜を配置する。
【００３７】
この微多孔性膜は、表面を親水化されており血球分離能を有するものであり、実質的に分析値に影響を与える程には溶血することなく、全血から血球と血漿を特異的に分離するものである。この微多孔性膜は孔径がガラス繊維濾紙の保留粒子径より小さくかつ０．２μｍ以上、好ましくは０．３〜５μｍ程度、より好ましくは１〜３μｍ程度のものが適当である。また、空隙率は高いものが好ましく、具体的には、空隙率が約４０％から約９５％、好ましくは約５０％から約９５％、さらに好ましくは約７０％から約９５％の範囲のものが適当である。微多孔性膜の例としてはポリスルホン膜、弗素含有ポリマー膜、セルロースアセテート膜、ニトロセルロース膜等がある。また表面を加水分解、親水性高分子、活性剤などで親水化処理したものもある。
【００３８】
好ましい微多孔性膜はポリスルホン膜、酢酸セルローズ膜等であり、特に好ましいのはポリスルホン膜である。血液濾過材料においてはガラス繊維濾紙が血液供給側に配置され、微多孔性膜が出口側に配置される。
【００３９】
微多孔性膜の厚さは０．０５〜０．３ｍｍ程度、特に０．１〜０．２ｍｍ程度でよく、通常は１枚の微多孔性膜を用いればよい。しかしながら、必要により複数枚を用いることもできる。
【００４０】
「ホルダー」
ホルダーは血液濾過材料を収容するものであって、血液入口と濾過液出口が設けられているものである。このホルダーは、一般に血液濾過材料を収容する本体と、蓋体に分けた態様で作製される。通常は、いずれにも少なくとも１個の開口が設けられていて、一方は血液供給口として、場合により更に加圧口として、他方は吸引口として、場合により更に濾過された血漿または血清の排出口として使用される。濾過された血漿または血清の排出口を別に設けることもできる。ホルダーが四角形で蓋体を側面に設けた場合には血液供給口と吸引口の両方を本体に設けることができる。
【００４１】
血液濾過材料収納部の容積は、収納すべき濾過材料の乾燥状態および血液を吸収し膨潤した時の総体積より大きい必要がある。濾過材料の総体積に対して収納部の容積が小さいと、濾過が効率良く進行しなかったり、溶血を起こしたりする。収納部の容積の濾過材料の乾燥時の総体積に対する比率は濾過材料の膨潤の程度にもよるが、通常１０１％〜３００％、好ましくは１１０％〜２００％、更に好ましくは１２０％〜１５０％である。
【００４２】
また、濾過材料と収納部の側壁面との間は密着していることが必要であり、全血を吸引した時に濾過材料を経由しない流路が出来ないように構成されている必要があることは勿論である。このためガラス繊維濾紙の直径はホルダーの内径より約１〜１０％、好ましくは約１〜３０％大きくするとよい。
【００４３】
ホルダーに充填する血液濾過材料の量は濾過材料の密度によっても異なるが、ホルダーの単位内容積（１ｃｍ3）当たり０．０３〜０．３ｇ程度、好ましくは０．０５〜０．２ｇ程度が適当である。
【００４４】
ホルダーの濾過液出口側には濾過された血漿を受ける濾過液受槽を設けることができる。この受槽は、少なくともホルダーの中心方向からアナライザーが血漿を吸引できるようにすることがアナライザーの設計上好ましく、その結果、血液濾過材料収容室の濾過液出口および濾過液の受槽への通路はホルダーの中心を外して設けることになる。
【００４５】
濾過液受槽の容積は１０μｌ〜１ｍｌ程度でよい。
【００４６】
ホルダーの材料は熱可塑性あるいは熱硬化性のプラスチックが好ましい。例えば、ハイインパクトポリスチレン、メタアクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、ポリカーボネート、各種共重合体ポリマー等の透明あるいは不透明の樹脂が用いられる。
【００４７】
上記本体と蓋体の取付方法は、通常、接着剤を用いた接合、融着等による。
【００４８】
血液濾過材料の形状に特に制限はないが、製造が容易なように、円形あるいは多角形とすることが望ましい。この際、濾過材料をホルダー本体の内部断面よりやや大きめとし、濾過材料の側面から血漿が漏れることを防ぐことができる。また、四角形にすれば作製した血液濾過材料の切断ロスがなくなるので好ましい。
【００４９】
血液濾過ユニットの使用方法としては、該ユニットの血液入口から血液を供給し、反対側の開口から濾液である血漿または血清を採取する。血液の供給量は血液濾過材料の体積の１．２〜５倍程度、好ましくは２〜４倍程度が適当である。濾過に際しては血液入口側からの加圧あるいは反対側からの減圧を行なって濾過を促進するのがよい。この加、減圧手段はペリスタルあるいはシリンジを利用する方法が簡便である。シリンジのピストンを移動させる距離はピストンの移動体積が濾過材料の体積の２〜５倍程度になるようにするのがよい。移動速度は１ｃｍ2当り１〜５００ｍｌ／ｍｉｎ程度、好ましくは２０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ程度が適当である。使用後の濾過ユニットは通常は使い捨てとする。
【００５０】
濾過で得た血漿や血清は常法に従って分析が行なわれるが、濾過ユニットは特に乾式分析素子を用いて複数項目を分析する場合に有効である。
【００５１】
血液濾過ユニットについては、例えば、特開平９−１９６９１１号特開平９−１９６９１１号公報、特開平９−２７６６３１号公報、同９−２９７１３３号公報、特開平１０−２２５４４８号公報、特開平１０−２２７７８８号公報、等に開示されている。
【００５２】
「嵌合ホルダー」
以下、本明細書では、ホルダーの一例としての嵌合ホルダー、すなわち、複数の部材を嵌合させ、嵌合させる部分にシール部材を挟むことで減圧時に実質的に気密かつ水密となる血液濾過器具について、詳しく説明する。
図３は、本発明に係る血液濾過器具の実施形態を示す斜視図である。図４及び図５は、それぞれ、図３に示す血液濾過器具１０を構成するフィルタ収容部材（内管）１２及びホルダ部材（外管）１４の断面図を示している。図６は、フィルタ収容部材１２及びホルダ部材１４を嵌合させた血液濾過器具１０の断面図を示している。
図３に示す血液濾過器具１０は、円筒形状のフィルタ収容部材１２とホルダ部材１４とからなり、ホルダ部材１４の下方から、シール部材である多孔質膜１７を介してフィルタ収容部材１２を嵌合できるようになっている。
【００５３】
図３および図４に示すように、フィルタ収容部材１２は、血液濾過フィルタ１５が充填された円筒形状のフィルタ収容室１６を備えている。フィルタ収容室１６の底部には、血液をフィルタ収容室１６に供給するためのノズル１８が延設されている。ノズル１８から導入された血液が血液濾過フィルタ１５を通過することによって、血球等が血液濾過フィルタ１５に捕集される。
フィルタ収容室１６の上端（出口側）には、濾過液（血漿）をホルダ部材１４（図５）側へ排出する開口部１９を有している。
【００５４】
ホルダ部材１４は、図３および図４に示すように、ホルダ部材１４の内部が仕切壁２３によって上下に分割され、フィルタ収容部材１２を収容するフィルタ収容部材収容室２２と、血液の濾過液（血漿）を貯留する貯留室２４とに区画されている。貯留室２４の上端は開放され、吸引ポンプ等の吸引装置（図示せず）等に接続される吸引口２６を形成している。
【００５５】
仕切壁２３の中央部分には、下方に突き出た円柱状の段差２１ａが形成され、段差２１ａの中央部分には、フィルタ収容部材収容室２２と貯留室２４とを連通する管状の通路２５が上方に延出している。この通路２５により、フィルタ収容部材１２からの濾過液（血漿）が貯留室２４に浸入して、貯留される。
また、仕切壁２３の周縁部分には、嵌合溝２１ｂが形成されている。フィルタ収容部材１２がホルダ部材１４に収納されると、フィルタ収容室１６に充填された血液濾過フィルタ１５が下方に押し込められ、嵌合溝２１ｂにフィルタ収容室１６側壁の上端部分が嵌り込む（図６）。
【００５６】
なお、図３及び図６に示すように、フィルタ収容室１６側壁の上端部分と嵌合溝２１ｂ（図５）との嵌合部２８には、シール部材である多孔質膜１７を介在させることが望ましい。多孔質膜１７を嵌合部２８に介在させることにより、段差２１ａの外周面とフィルタ収容室１６上端の内壁面との間に断面がコの字型となるように挟み込まれて、フィルタ収容部材収容室２２とフィルタ収容室１６との嵌合部２８が締まり嵌めとなり、フィルタ収容部材１２とホルダ部材１４の接合力をより高めることができる。
【００５７】
加えて、図６に示すように、フィルタ収容室１６の上端（出口側）の開口部１９を多孔質膜（微多孔性膜）１７によって覆うことにより、血漿が通路２５に浸入する前に、血液濾過フィルタ１５によって捕集できない細径の不純物を捕集することができ、濾過性能を向上させることができる。
【００５８】
この血液濾過器具１０を用いて血液を濾過するには、まず、フィルタ収容部材１２を多孔質膜１７を介してフィルタ収容部材収容室２２に嵌め込み、ホルダ部材１４上端の吸引口２６を吸引ポンプ（図示せず）等に接続する。ノズル１８の先端を血液に浸け、吸引ポンプを作動させることで血液濾過器具１０内を減圧し、血液をノズル１８からフィルタ収納室１６に供給する。そして、減圧濾過によって、血液濾過フィルタ１５及び多孔質膜１７で血液を濾過して、貯留室２４に濾過液（血漿）が貯留される。
【００５９】
上記実施形態に係る血液濾過器具１０によれば、フィルタ収容部材１２をホルダ部材１４に引き付ける方向に減圧するので、フィルタ収容部材１２とホルダ部材１４とを嵌合させるだけで、容易に内部の気密・水密を保持することができる。よって、本実施形態に係る血液濾過器具１０は、従来で行われていたフィルタ収容部材とホルダ部材とを超音波融着する等の接合工程を省略することができ、構造を簡易化した安価なものであり、使い捨て使用等にも極めて有利である。
なお、多孔質膜１７は、濾過に必要な気密・水密性を保持するためには必ずしも必要なものではないが、前述したように、嵌合部２８における接合力及び器具の濾過性能を向上させることができるため、フィルタ収容部材１２とホルダ部材１４との嵌合部２８に多孔質膜１７を介在させることが好ましい。
【００６０】
なお、図３に示す血液濾過器具１０の大きさとしては、適宜設定可能であるが、血液を濾過する場合、フィルタ収容部材１２の内径は５ｍｍから２０ｍｍの範囲であり、ホルダ部材１４の内径は６ｍｍから２３ｍｍの範囲であるのがよい。また、多孔質膜１７の大きさは、フィルタ収容部材１２の内径より大きく形成されているのが好ましい。
【００６１】
フィルタ収容部材１２及びホルダ部材１４の材質としては、特に限定されないが、血液に対して溶解したり、不純物が溶出されたりしない物質から形成されるのがよい。例えば、透明ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の材料を用いることができ、透明ポリスチレン樹脂（ＰＳ）を用いることが好ましい。
フィルタ収容部材１２及びホルダ部材１４は、樹脂成形等の手段によって製造することができる。
【００６２】
［多項目測定乾式分析素子］（血液分析素子）
以下では、本発明の血液分析素子の一例として使用することができる多項目測定乾式分析素子について説明する。
多項目測定乾式分析素子は、検出器として、エリアセンサ、ラインセンサまたは電気化学検出器を用いる。そこで、まず、検出器について説明する。
［検出器］
（イ）エリアセンサは、紫外光・可視光・赤外光などの光あるいは電磁波を感知し、２次元的な情報を得ることができるように配列させたものであれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、ＣＣＤ、ＭＯＳ、写真フィルム等が挙げられる。この中でも、ＣＣＤが好ましい。多項目測定乾式分析素子を、エリアセンサを用いて検出することにより、１項目について１０００画素以上の情報から測定結果を得ることができ、かつ同時に複数項目の測定が可能となる。
（ロ）ラインセンサは、紫外光・可視光・赤外光などの光あるいは電磁波を感知し、１次元的な情報を得ることができるように配列させたものであれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）、スリット状に光を検出するように配置した写真フィルム等が挙げられる。この中でも、フォトダイオードアレイが好ましい。上記の特定の多項目測定乾式分析素子を、ラインセンサを用いて検出することにより、同時に複数項目の測定が可能となる。
（ハ）電気化学検出器は、導電性物質媒体における電流量、電位差、電気伝導度、抵抗を計測することができるものであれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、金電極、白金電極、銀電極、炭素電極などの導電物質単独の電極、銀塩化銀電極、酸素電極、グルコースオキシダーゼなどの酵素を被覆した修飾電極などの複合電極あるいはこれらの組み合わせ等が挙げられる。この中でも、グルコースオキシダーゼなどの酵素を被覆した修飾電極が好ましい。上記の特定の多項目測定乾式分析素子を、電気化学検出器を用いて検出することにより、同時に複数項目の測定が可能となる。
【００６３】
本発明の血液濾過用ガラス繊維フィルターは、また、多項目測定乾式分析素子における血液濾過のためのガラス繊維濾材として使用される。
次に多項目測定乾式分析素子について詳述する。以下、検出器として（イ）エリアセンサを用いる場合について説明する。検出器として（ロ）ラインセンサを用いる場合、および（ハ）電気化学検出器を用いる場合も、（イ）エリアセンサの場合と同様に適用することができる。
多項目測定乾式分析素子は、流路、（顕色）反応試薬および該（顕色）反応試薬を担持している部分を有しており（本発明における「乾式分析要素」とは、例えば、ガラス繊維フィルターを通過した濾液（血漿）と接触し反応（して顕色）する（顕色）反応試薬とそれを担持している部分を指す。（顕色）反応試薬を担持している部分で代表して説明することもある。）、該流路の幅、深さ、長さのうち少なくともひとつが１ｍｍ以上であり、かつ該（顕色）反応試薬を担持している部分の幅が流路の幅の２倍以上 および／または （顕色）反応試薬を担持している部分の長さが流路の長さの０．４倍以上であることが好ましい。
まず、流路について説明する。
「流路」
前記流路は、前記したとおり、幅、深さ、長さのうち少なくともひとつが１ｍｍ以上であることが好ましい。より好ましくは、１ｍｍ〜１００ｍｍの範囲であり、また最も好ましい範囲は１ｍｍ〜３０ｍｍである。この範囲で、流路を検体が効率よく進行し、好ましい。
該流路は、検体である血液が通過可能であれば、いずれの形態をも採ることができる。 また、該流路は、１つのみでも、２つ以上に分岐しても、いずれでもよい。また、直線状、曲線状等、いずれの形態をとることも可能であるが、直線状であることが好ましい。
【００６４】
流路の素材は、検体である全血や血漿の通過が効率よく進行するものであれば、いずれでもよい。具体的には、ゴム、プラスチックなどの樹脂、シリコン含有物質が挙げられる。
プラスチックあるいはゴムとしては、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリサイクリックオレフィン（ＰＣＯ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、天然ゴム、合成ゴム及びこれらの誘導体が挙げられる。
シリコン含有物質としては、ガラス、石英、シリコンウエファー等のアモルファスシリコン、ポリメチルシロキサンなどのシリコーンが挙げられる。
中でも、ＰＭＭＡ、ＰＣＯ、ＰＳ、ＰＣ、ガラス、シリコンウエファーが好ましい。
【００６５】
流路は、固体基板上に微細加工技術により作成することができる。使用される材料の例を挙げれば金属、シリコン、テフロン、ガラス、セラミックスまたはプラスチック、ゴムなどである。
プラスチックの例としては、ＰＣＯ、ＰＳ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＰ等を挙げることができる。ゴムの例としては、天然ゴム、合成ゴム、シリコンゴム、ＰＤＭＳ等を挙げることができる。
シリコン含有物質としては、ガラス、石英、シリコンウエファー等のアモルファスシリコン、ポリメチルシロキサンなどのシリコーンが挙げられる。
特に好ましい例としては、ＰＭＭＡ、ＰＣＯ、ＰＳ、ＰＣ、ＰＥＴ、ＰＤＭＳ、ガラス、シリコンウエファー等を挙げることができる。
【００６６】
流路を作成するための微細加工技術は、例えばマイクロリアクター −新時代の合成技術−（２００３年 シーエムシー刊 監修：吉田潤一 京都大学大学院 工学研究科教授）、微細加工技術 応用編−フォトニクス・エレクトロニクス・メカトロニクスへの応用−（２００３年 エヌ・ティー・エス刊 高分子学会行事委員会編）等に記載されている方法を挙げることができる。
代表的な方法を挙げれば、Ｘ線リソグラフィを用いるＬＩＧＡ技術、ＥＰＯＮ ＳＵ−８を用いた高アスペクト比フォトリソグラフィ法、マイクロ放電加工法（μ−ＥＤＭ）、Ｄｅｅｐ ＲＩＥによるシリコンの高アスペクト比加工法、Ｈｏｔ Ｅｍｂｏｓｓ加工法、光造形法、レーザー加工法、イオンビーム加工法、およびダイアモンドのような硬い材料で作られたマイクロ工具を用いる機械的マイクロ切削加工法などがある。これらの技術を単独で用いても良いし、組み合わせて用いても良い。好ましい微細加工技術は、Ｘ線リソグラフィを用いるＬＩＧＡ技術、ＥＰＯＮ ＳＵ−８を用いた高アスペクト比フォトリソグラフィ法、マイクロ放電加工法（μ−ＥＤＭ）、および機械的マイクロ切削加工法である。
【００６７】
流路は、シリコンウエファー上にフォトレジストを用いて形成したパターンを鋳型とし、これに樹脂を流し込み固化させる（モールディング法）ことによっても作成することができる。モールディング法には、ＰＤＭＳまたはその誘導体に代表されるシリコン樹脂を使用することができる。
【００６８】
該流路は、検体である全血や血漿の通過が速やかに通過できるように、必要に応じてその表面を処理、または修飾することが望ましい。表面処理、修飾の方法は該流路を構成している素材により異なるが、既存の方法を利用することができる。例えば、プラズマ処理、グロー処理、コロナ処理、また、シランカップリング剤のような表面処理剤を使用する方法、ポリヒドロキシエチルメタアクリレート（ＰＨＥＭＡ）、ポリメトキシエチルアクリレート（ＰＭＥＡ）、アクリル系ポリマーを使用して表面処理をする方法などを挙げることができる。
【００６９】
前記流路は、前記多項目測定乾式分析素子の一部分またはそのものであってもよい。つまり、該流路を、いわゆるマイクロリアクターや、微小分析要素に対して一般的に利用される微細加工技術を用いて、多項目測定乾式分析素子の一部分またはそのものとして作成することができる。
マイクロリアクターや微小分析要素の作成方法は、例えば"マイクロリアクター"（吉田潤一監修、ＣＭＣ社刊）に記載されている方法を使用することができる。
【００７０】
次に（顕色）反応試薬について説明する。
「（顕色）反応試薬」
顕色反応試薬は、検体の被測定成分の定性・定量分析に必要な試薬であり、検体の被測定成分と反応し、発色するもの、または蛍光・発光など、光・電気・化学反応などの作用で光を発するものを言う。本発明においては、検体の種類および測定する項目に合わせて適宜選択することができる。一例として、富士写真フイルム（株）製の富士ドライケム マウントスライドＧＬＵ−Ｐ（測定波長；５０５ｎｍ，測定成分；グルコース）とＴＢＩＬ−Ｐ（測定波長；５４０ｎｍ，測定成分；総ビリルビン）が挙げられる。本発明において、多項目測定乾式分析素子が有する顕色反応試薬は、乾燥している試薬を用いる。乾燥している試薬とは、いわゆるドライケミストリーに使用する試薬である。ドライケミストリーに使用することができる試薬であれば、どのような試薬でも用いることができる。
具体的には、例えば、富士フイルム研究報告、第４０号（富士写真フイルム（株）、１９９５年発行）ｐ．８３や、臨床病理、臨時増刊、特集第１０６号、ドライケミストリー・簡易検査の新たなる展開（臨床病理刊行会、１９９７年発行）等に記載されているものをあげることができる。
【００７１】
検出器として電気化学検出器を用いる場合には、顕色反応試薬に代わり、例えば、グルコースオキシダーゼ（ＧＯＤ）、１，１'−ジメチルフェロセン、およびグラファイト粉末とパラフィンの混合物からなるカーボンペーストを混合して固めることによって作成した酵素電極を作用極として用い、銀／塩化銀電極を参照極、白金線を対極として用い、検体中のグルコース濃度によって増加する電流値を計測することができる。より具体的には、例えば、奥田，水谷，矢吹らによる、北海道立工業試験場報告 Ｎｏ．２９０，１７３−１７７頁（１９９１年）等に記載されているものが挙げられる。
【００７２】
次に該（顕色）反応試薬を担持している部分について説明する。
「（顕色）反応試薬を担持している部分」（乾式分析要素）
以下、主に、顕色反応試薬を使用する場合について説明する。検出器として電気化学検出器を用いる場合、反応試薬を担持している部分が担持しているのが反応試薬であること以外は、エリアセンサ等における場合の顕色反応試薬を担持している部分と同様である。
該顕色反応試薬を担持している部分は、前記したとおり、その幅が流路の幅の２倍以上 および／または 顕色反応試薬を担持している部分の長さが流路の長さの０．４倍以上であることが好ましい。
該顕色反応試薬を担持している部分は、１つのみでも、２つ以上でも、いずれでもよい。また、２つ以上の場合には、１箇所にまとめても、別々に配列してもよい。
該顕色反応試薬を担持している部分は、前記流路と接続した形態でも、該顕色反応試薬を担持している部分が流路内に組み込まれた形態でもよい。また、前記流路と接続した形態の場合には、該顕色反応試薬を担持している部分はセルであってもよい。該セルとしては、流路に対する幅および／または長さが前記を満たせばどのような形態であってもよい。セルの素材としては、流路に前記したものと同じ材料が挙げられる。また、好ましいものも同じである。
流路と、該顕色反応試薬を担持している部分との接続には、接合技術を用いることができる。通常の接合技術は大きく固相接合と液相接合に分けられ、一般的に用いられている接合方法は、固相接合として圧接や拡散接合、液相接合として溶接、共晶接合、はんだ付け、接着等が代表的な接合方法である。
更に、高温加熱による材料の変質や大変形による流路等の微小構造体の破壊を伴わない寸法精度を保った高度に精密な接合方法が望ましく、その技術としてはシリコン直接接合、陽極接合、表面活性化接合、水素結合を用いた直接接合、ＨＦ水溶液を用いた接合、Ａｕ−Ｓｉ共晶接合、ボイドフリー接着などが挙げられる。
また、超音波、レーザー等を用いる接合、接着剤、接着テープなども使用する接合を使用してもよいし、単に圧力だけで、接合していてもよい。
【００７３】
前記顕色反応試薬を担持している部分は、顕色反応試薬を担持可能であれば試薬をどのような形態で担持していてもよい。例えば、試験紙、使い捨て電極、磁性体、分析用のフィルムなどが挙げられる。またフィルムの場合には、単層でも多層でもよい。
好ましくは、乾式多層フィルムを、顕色反応試薬を担持している部分における試薬層として用いる。乾式多層フィルムは、検体中の被測定成分の定性・定量分析に必要な全てのまたはその一部分の試薬を１層以上の層に組み込むことができ、好ましい。乾式多層フィルムとしては、前述のドライケミストリーに使用されるものが挙げられる。具体的には、富士フイルム研究報告、第４０号（富士写真フイルム（株）、１９９５年発行）ｐ．８３や、臨床病理、臨時増刊、特集第１０６号、ドライケミストリー・簡易検査の新たなる展開（臨床病理刊行会、１９９７年発行）等に記載されているものをあげることができる。乾式多層フィルムを、顕色反応試薬を担持している部分における試薬層として用いることにより、多段反応を段階的に行うことが容易になり、好ましい。また、安定して同一品質のものを作り出すことができ、すなわちロット差を考慮する必要なく、かつ臨床検査が求める測定精度を満足することができ、好ましい。
【００７４】
更には、前記乾式多層フィルムが、多孔質膜を接着させてなることが好ましい。該多孔質膜としては、ニトロセルロース多孔質膜、セルロースアセテート多孔質膜、セルロースプロピオネート多孔質膜、再生セルロース多孔質膜などのセルロース系多孔質膜、ポリスルホン多孔質膜、ポリエーテルスルホン多孔質膜、ポリプロピレン多孔質膜、ポリエチレン多孔質膜、ポリ塩化ビニリデン多孔質膜、などがあげられる。より好ましくはポリスルホン多孔質膜、ポリエーテルスルホン多孔質膜である。
乾式多層フィルムに多孔質膜を接着させる方法には、特に制限はないが、例えば乾式多層フィルム１ｍ2あたり１５〜３０ｇの水を用いて湿らせ、多孔質膜を室温で３〜５ｋｇ／ｃｍ2の圧力をかけて圧着することで、乾式多層フィルムに多孔質膜を接着させることができる。
【００７５】
また、前記乾式多層フィルムに１００μｍ以下の微粒子を接着させて、前記試薬層に用いることも好ましい。該微粒子としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニアなどの金属酸化物を代表とする無機微粒子、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）に代表される有機高分子微粒子が挙げられる。より好ましくはシリカ，ポリスチレンである。
乾式多層フィルムに微粒子を接着させる方法は、特に限定はないが、例えば、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリイソプロピルアクリルアミド、あるいは両者の混合物を微粒子の質量に対して１〜１０％添加した水溶液を多層フィルムに塗布・乾燥させる方法を挙げることができる。
【００７６】
「濾材」
検体の種類が本発明におけるように血液の場合、上記顕色反応試薬を担持している部分に検体を供給する前に、濾過方法を用いることが好ましい。濾過方法としては、従来公知のいずれのものも適用可能であるが、本発明では、濾材として、円相当直径が５μｍ以下の繊維を用いた濾過方法が、特に、検体として全血を用いる場合に、全血から赤血球を迅速に効率よく除去することができ、好ましい。また、特別な装置を作動させることなく、全血から赤血球を除去した後、血漿を試薬に供給することができ、結果的に、検出に至るまでの時間を短縮することができ、好ましい。
より好ましくは、円相当直径が５μｍ以下の繊維と、多孔質膜を組み合わせることが、全血の量が多い場合にも赤血球が漏れることがなく、充分な量の血漿を試薬に供給でき、好ましく、さらには、円相当直径が５μｍ以下の繊維がガラス繊維であることが好ましい。
本発明では、濾材として、特にガラス繊維の表面を高分子で被覆してなるものを、血液濾過用として用いる。
【００７７】
多孔質膜としては、孔径が０．２μｍ〜３０μｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．３〜８μｍ、より好ましくは０．５〜４．５μｍ程度、特に好ましくは０．５〜３μｍである。
また、空隙率は高いものが好ましく、具体的には、空隙率が約４０％から約９５％が好ましく、より好ましくは約５０％から約９５％、さらに好ましくは約７０％から約９５％の範囲である。
多孔質膜の例としては、従来公知のポリスルホン膜、ポリエーテルスルホン膜、弗素含有ポリマー膜、セルロースアセテート膜、ニトロセルロース膜等が挙げられる。好ましくは、ポリスルホン膜、ポリエーテルスルホン膜である。
また表面を加水分解、親水性高分子、活性剤などで親水化処理したものも使用できる。 親水化処理に適用される加水分解法、親水性高分子、活性剤などは、親水化処理の際に通常用いる方法、化合物を使用することができる。
【００７８】
検体は多項目測定乾式分析素子の注入口より注入される。検体を注入することが可能であれば、どのような形態でもよく、例えば、流路がそのまま多項目測定乾式分析素子の外とつながっていてもよい。
以下、多項目測定乾式分析素子の好ましい態様の一例を図７、図８を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
検体は多項目測定乾式分析素子Ａ１００の注入口Ａ３より注入される。注入された検体は流路Ａ１を通り、顕色反応試薬を担持している部分Ａ２に導かれる。前記のとおり、流路Ａ１には、検体の種類によって、濾過方法を適用するための濾材Ａ６を配置することができ、あるいは、高分子多孔質体を配置することができ、または、流路Ａ１自体に空間を刻印することができる。顕色反応試薬を担持している部分Ａ２に顕色反応試薬Ａ７を配置する。図７では、下材Ａ５に微細加工技術を用いてＡ１、Ａ２およびＡ３を作製しているが、前述のとおり、Ａ１、Ａ２、Ａ３の構成を作製し、下材Ａ５の代わりに下蓋を設けて、組み立てて作製してもよい。
【００７９】
多項目測定乾式分析素子の素材としては、前記流路における素材と同じものを挙げることができる。好ましい範囲も同じである。
多項目測定乾式分析素子の形および大きさは、手で持ちやすい範囲であれば、いずれの形、大きさでも良い。具体的には、例えば、底面の一辺が１０〜５０ｍｍ位の長方形で、厚みが２〜１０ｍｍ位のものが好ましい形および大きさとして挙げられる。
多項目測定乾式分析素子を組み立てる際には、前述の顕色反応試薬を担持している部分と流路とを接続する際に用いる接合技術と同じ技術を用いることができる。
【００８０】
多項目測定乾式分析素子内を検体が移動する、すなわち、流路から顕色反応試薬を担持している部分までの移動は、圧力を利用する、毛細管現象を利用する等の方法が挙げられるが、圧力を利用すること、特に陰圧にすることが好ましい。
【００８１】
前記多項目測定乾式分析素子は、採血器具に装着して、採血ユニットとすることができる。以下、採血ユニットについて説明する。
［採血ユニット］
該採血ユニットは、前記多項目測定乾式分析素子を、採血器具に装着し、略気密状態を保ちつつ摺動自在に組み合わされることにより、内部に減圧可能に密閉空間を画成することが可能である。該採血ユニットは、前記多項目測定乾式分析素子を、採血器具に装着することができ、略気密状態を保ちつつ摺動自在に組み合わされることができ、内部に減圧可能に密閉空間を画成することが可能であれば、どのような形、大きさであってもよい。 手で持ちやすく操作しやすい範囲であることが好ましい。
該採血ユニットは、内部に減圧可能に密閉空間を画成することにより、採血された全血が、多項目測定乾式分析素子の流路に入り、顕色反応試薬を担持している部分まで迅速に導くことができる。
採血ユニットの素材としては、前記流路における素材と同じものを挙げることができる。好ましい範囲も同じである。
採血ユニットを組み立てる際には、前述の顕色反応試薬を担持している部分と流路とを接続する際に用いる接合技術と同じ技術を用いることができる。
【００８２】
該採血ユニットの採血器具は、直径１００μｍ以下で先端の角度が２０度以下の穿刺針を有することが好ましい。上記範囲にあることで、穿刺をスムーズに行うことができ、採血時の痛みを軽減することができ、好ましい。
採血ユニットと穿刺針の接合方法は、前述の顕色反応試薬を担持している部分と流路とを接続する際に用いる接合技術と同じ技術を用いることができる。
穿刺針は中空の針であり、血管より血液を採取し、採血ユニットを摺動することによる減圧によって、全血が、多項目測定乾式分析素子の流路に導入されるものである。穿刺針は、上記の範囲を満たせば、例えば、通常の注射針のようなものであってもよいが、微量採血という点からみて小型のものであってもよい。また、針の先端を細くすることにより、採血時の痛みを軽減するのも好ましい。また、前述の微細加工技術を利用して作成することもできる。
穿刺針を構成する素材は、通常は金属であり、ステンレス類、ニッケル−チタン合金、タングステン類等のようないわゆる注射針として使用されるような素材を挙げることができる。また、多項目測定乾式分析素子を構成する素材として前述したプラスチック類などの樹脂を使用することも可能である。具体的には、ＰＣＯ、ＰＳ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥ、ＰＥＴ、ＰＰ、ＰＤＭＳ等が挙げられる。
【００８３】
採血ユニットの好ましい態様の一例を図９、図１０を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
多項目測定乾式分析素子Ａ１００は採血器具Ｂ１に方向Ｃ１から装着され、採血ユニットＢ１００となる。装着後、穿刺針Ｂ２をヒトまたは動物などに刺し全血Ｄを採血する。 前記したとおり、採血器具の一部を方向Ｃ２に摺動し、これにより内部が減圧され、採血された全血Ｄが多項目測定乾式分析素子Ａ１００の流路Ａ１に入り、さらには、顕色反応試薬を担持している部分Ａ２に導かれ、反応する。反応後、多項目測定乾式分析素子Ａ１００を採血器具Ｂ１から脱着し、検出に供することができる。多項目測定乾式分析素子Ａ１００は採血器具Ｂ１から方向Ｃ１、すなわち、装着する際と同じ方向のまま、採血器具Ｂ１の向こう側へ脱着する態様、または方向Ｃ１とは逆方向、すなわち装着する際と同じ側から脱着する態様のいずれでもよい。
また、指先、肘、かかとなどをランセットなどで穿刺して末梢血を取り出し、それを検査に用いる場合においては、採血ユニットの採血器具に穿刺針は不要である。中空構造をもち、血液を分析要素に導くことができる機能を有する構造であればよい。
【００８４】
［検体］
上記多項目測定乾式分析素子に供する検体としては、ヒトやその他の動物の血液があげられる。
【００８５】
「測定装置」
以下、図１１を用いて、エリアセンサを用いた場合の測定装置の概略構成を示す。
測定装置１００は、測定対象となる検体を設置する多項目測定乾式分析素子設置部１と、検体に光を照射するハロゲンランプ等の発光素子を用いた光源２と、光源２から照射される光の強度を変化させる光可変部３と、光源２から照射される光の波長を変化させる波長可変部４と、光源２から照射される光を平行化及び集光するレンズ５ａ及び５ｂと、検体からの反射光を集光するレンズ５ｃと、レンズ５ｃで集光された反射光を受光する受光素子としてのエリアセンサ６と、各部を制御すると共に光可変部３の状態とエリアセンサ６で受光した光の光量とに応じた測定結果を求めてディスプレイ等に出力するコンピュータ７とを備える。尚、ここでは、コンピュータ７が各部を制御する構成としているが、各部を統括制御するコンピュータを別に用意しておいても良い。
【００８６】
多項目測定乾式分析素子設置部１には、多項目測定乾式分析素子が設置される。実際に測定に供するのは、多項目測定乾式分析素子の中の、ガラス繊維フィルターを通過した濾液（血漿）と接触して反応した顕色反応試薬を担持している部分（「乾式分析要素」。以下、「試薬担持部」とも称する。）である。
【００８７】
光可変部３は、穴の開いたステンレス等の金属メッシュの板材及びＮＤフィルタ等の減光フィルタを、光源２と検体との間に機械的に出し入れすることで、光源２から検体に照射される光の強度を変化させるものである。初期設定では、この減光フィルタが、光源２と検体との間に挿入された状態となっている。尚、以下では、金属メッシュをステンレスメッシュとする。又、穴の開いたステンレスメッシュの板材及びＮＤフィルタ等の減光フィルタを、手動で出し入れできるようにしても良い。
【００８８】
波長可変部４は、複数種類の干渉フィルタのいずれかを、光源２と検体との間に機械的に出し入れすることで、光源２から検体に照射される光の波長を変化させるものである。 尚、本実施形態では、波長可変部４を光可変部３と多項目測定乾式分析素子設置部１との間に設置しているが、光源２と光可変部３との間に設置しても良い。又、複数種類の干渉フィルタを手動で出し入れできるようにしても良い。
【００８９】
エリアセンサ６は、ＣＣＤ等の固体撮像素子であり、多項目測定乾式分析素子設置部１に設置された多項目測定乾式分析素子中の試薬担持部の試薬と血液等の検体とが反応した際に光源２から照射される光によって反射する光を受光し、受光した光を電気信号に変換してコンピュータ７に出力するものである。エリアセンサ６は、試薬担持部から反射する光を面単位で受光可能である。このため、各試薬のエリアを同時に、すなわち複数項目について測定が可能である。
【００９０】
コンピュータ７は、エリアセンサ６から出力された受光量に応じた電気信号を、予め内蔵するメモリ等に記憶している検量線のデータに基づいて光学濃度値に変換し、その光学濃度値から検体に含まれる各種成分の含有量等を求め、ディスプレイ等に出力するものである。複数項目を測定する場合、コンピュータ７は、エリアセンサ６から出力された受光量に応じた電気信号を、試薬担持部の複数エリア毎に抽出し、検体に含まれる成分の含有量を複数エリア毎に求める。又、コンピュータ７は、エリアセンサ６で受光した検体からの反射光量や検体と反応させる試薬の種類に応じて、光可変部３と波長可変部４を制御し、光源２からの光の光量を変化させたり、その波長を変化させたりする。
【００９１】
以上のような構成の測定装置１００では、検体からの反射光量が、エリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入らない程少ない場合に、光可変部３が、光源２と検体との間からステンレスメッシュの板材又はＮＤフィルタを取り外し、光源２から照射される光の強度を強くする。これにより、検体からの反射光量が多くなり、その反射光量がエリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入るようになる。このため、エリアセンサ６のダイナミックレンジが狭くても、反射光を精度良く受光することができ、検体に含まれる成分の含有量の測定精度が向上する。
【００９２】
又、例えばＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄという４種類の試薬を含んだ試薬担持部を用いる場合、測定装置１００では、Ａ〜Ｄの試薬を含んだ各エリアからの反射光量を求め、その反射光量のいずれかがエリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入らない場合、光可変部３が、ステンレスメッシュの板材又はＮＤフィルタの挿入及び取り出しを一定時間おきに行う。又、各エリアから反射する光の波長はそれぞれ異なるため、波長可変部４がその波長に合わせて複数の干渉フィルタを切替える。
【００９３】
例えば、ＡとＢを含んだエリアからの反射光量がエリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入らない程少なく、ＣとＤを含んだエリアからの反射光量がエリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入り、Ａ〜Ｄの試薬が血液と反応した際に発光する光の波長がそれぞれ異なる場合について説明する。
【００９４】
この場合、測定装置１００では、光源２が試薬担持部に光を照射し、スライドの各エリアからの反射光をエリアセンサ６で受光し、各エリアからの反射光量がエリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入っているかどうかをコンピュータ７により判定する。ここではＡとＢを含んだエリアからの反射光量がエリアセンサ６のダイナミックレンジ内に入らない程少ないため、光源２から一定時間光が照射された後、コンピュータ７は光可変部３を制御し、光源２と検体との間からＮＤフィルタを取り外させる。この状態で一定時間光を照射した後、コンピュータ７は光可変部３を制御し、光源２と検体との間にＮＤフィルタを挿入させる。この動作を繰り返すことで、複数種類の測定成分を１つの多項目測定乾式分析素子で精度良く測定することができる。
【００９５】
コンピュータ７は、光可変部３の制御を行う一方で、Ａ〜Ｄの試薬の種類に応じて波長可変部４を制御し、４種類の干渉フィルタを順番に切替えさせる。波長可変部４は、光可変部３がＮＤフィルタを取り外している間に、試薬Ａに対応する干渉フィルタと試薬Ｂに対応する干渉フィルタとを交互に切替え、光可変部３がＮＤフィルタを挿入している間に、試薬Ｃに対応する干渉フィルタと試薬Ｄに対応する干渉フィルタとを交互に切替えるように動作する。これにより、検体に含まれる複数種類の成分から発光される光の波長がそれぞれ異なる場合でも、検体に含まれる複数種類の測定成分の含有量を１つの多項目測定乾式分析素子で測定することができる。
【００９６】
測定装置１００は、光源２からの光の強度を変えることで、ダイナミックレンジの狭いＣＣＤであっても高精度な測定が可能となっているが、光の強度を変えずに、コンピュータ７の制御によってＣＣＤにおける露光時間（反射光の受光時間）を変化させることでも、上記と同様に高精度な測定が可能である。
【００９７】
尚、本実施形態では、光源２から検体に光を照射し、その反射光から検体に含まれる成分の含有量を求めているが、検体を透過した透過光から検体に含まれる成分の含有量を求めても良い。
【００９８】
又、本実施形態では、検体からの反射光をＣＣＤ等のエリアセンサを用いて受光しているが、エリアセンサに限らず、ラインセンサを用いても構わない。
【００９９】
又、本実施形態で使用するＣＣＤとしては、フォトダイオード等の受光部が半導体基板上に縦横に所定間隔で配置され、隣接する各受光部列に含まれる受光部が、互いに、受光部列内での受光部同士のピッチの約１／２列方向にずれて配置された、いわゆるハニカム型のＣＣＤを用いることが望ましい。
【０１００】
上記の説明では、測定装置１００が、検体からの反射光量に応じてリアルタイムに光の強度を変化させているが、検体に含まれる測定成分に応じて予め設定されたシーケンスで、その測定成分の含有量の測定を行うようにしても良い。この場合の動作を以下に説明する。
【０１０１】
測定装置１００は、多項目測定乾式分析素子設置部１に試薬担持部が設置され、測定項目がセットされると、その測定項目に応じたパターンで測定を開始する。まず、コンピュータ７が、測定に利用する光の強度を複数種類の強度の中から選択し、選択した強度の光を検体に照射させる。エリアセンサ６が、検体から反射した反射光を受光すると、コンピュータ７は、エリアセンサ６で受光された反射光の光量と上記選択した光の強度とに応じた測定結果を出力する。この一連の動作により、検体に含まれる測定成分の測定を精度良く行うことが可能である。
【０１０２】
光の強度を変えずにＣＣＤの露光時間を変化させる場合、測定装置１００は、多項目測定乾式分析素子設置部１に試薬担持部が設置され、測定項目がセットされると、その測定項目に応じたパターンで測定を開始する。まず、コンピュータ７が、検体に光を照射させる。そして、エリアセンサ６が、複数種類の露光時間の中からコンピュータ７によって選択された露光時間で、検体から反射した反射光を受光する。最後に、コンピュータ７は、エリアセンサ６で受光された反射光の光量と該選択した露光時間とに応じた測定結果を出力する。この一連の動作により、検体に含まれる測定成分の測定を精度良く行うことが可能である。
【０１０３】
測定装置１００は、以上に述べてきた光源２から試薬担持部に光を照射して、その反射光あるいは透過光から検体に含まれる成分の含有量を求めることに限定することはなく、光源２から試薬担持部に光を照射したときに試薬担持部から発する蛍光などの光を検出することによって検体に含まれる成分の含有量を求めてもよく、光可変部３で光源２の光を完全に遮断する、あるいは光源２を用いないことで試薬担持部に全く光が当たらない状態にして試薬担持部から発する化学発光などの発光による光を検出することによって検体に含まれる成分の含有量を求めてもよい。
【０１０４】
「嵌合式多項目測定乾式分析素子」
次に、嵌合式の多項目測定乾式分析素子について説明する。図１２は、本発明に係る嵌合式の乾式分析素子の実施形態を示す断面図である。図１３及び図１４は、それぞれ、図１２に示す乾式分析素子５０を構成する上部材３０及び下部材４０の上面図（図１３（Ａ），１４（Ａ））及び断面図（図１３（Ｂ），１４（Ｂ））を示している。
図１２〜１４に示すように、本実施形態に係る乾式分析素子５０は、外形がほぼ直方体の上部材３０と下部材４０とからなり、シール部材である多孔質膜５２（図１２）を介して、上部材３０を下部材４０に嵌合できるようになっている。
【０１０５】
図１２及び図１３に示すように、上部材３０には、血液を供給する供給口３２が上面側に設けられている。供給口３２は、上部材３０を構成する大小２枚の壁板３１ａ，３１ｂによって水平方向に形成された流路３４に連通されている。流路３４には、供給された血液を濾過する濾過フィルタ３６が充填されている。
上部材３０の下面側には、短い円柱状の嵌合凸部３５が形成されており、円柱軸の位置に流路３４と連通している排出路３９が配置されている。排出路３９により、流路３４により送られた濾過液を下方に導き、排出路３９の出口３８から下部材４０（図１４）に送液される。
【０１０６】
図１２及び図１４に示すように、下部材４０は、嵌合凸部３５が嵌合可能に形成された、底面が円形の嵌合凹部４６が設けられている。
嵌合凹部４６の底面部には、乾式分析要素５４を配置するセル４２が、例えば９箇所に格子状に設けられている。乾式分析要素５４は、血液の濾過液（血漿）が接触することによって、発色変化等の反応を示すものである。また、この嵌合凹部４６の側壁には、吸引ポンプ（図示せず）等の吸引装置に接続する吸引ノズル４４が水平方向に延設されている。
【０１０７】
これらの上部材３０と下部材４０とが嵌合した乾式分析素子５０を形成するには、図１２に示すように、まず下部材４０のセル４２に、例えば９個の乾式分析要素５４を配置する。そして、嵌合凸部３５及び嵌合凹部４６の大きさより大きい多孔質膜５２を嵌合凹部４６の上に配置し、多孔質膜５２を挟み込むようにして嵌合凸部３５を嵌合凹部４６に嵌め込み、嵌合部５５に多孔質膜５２が挟まれた乾式分析素子５０が形成される。
【０１０８】
乾式分析素子５０を用いて、血液を分析するには、上記のようにして上部材３０と下部材４０とを嵌め合わせ、吸引ノズル４４に吸引ポンプ（図示せず）を接続する。そして、供給口３２から検体とすべき血液を供給して、吸引ポンプを作動させて、血液を減圧濾過する。濾過液（血漿）を、排出路３９の出口３８に対向している乾式分析要素５４に接触させ、乾式分析要素５４の発色変化等を観察することによって分析を行う。なお、乾式分析素子５０における減圧濾過には、吸引ポンプのかわりにシリンジ等を用いてもよい。
【０１０９】
このような嵌合式の乾式分析素子５０によれば、上記の血液濾過器具１０（図３）と同様に、上部材３０と下部材４０とを嵌合させるだけでも、減圧することで上部材３０と下部材４０との接合力を高めることができ、十分な気密・水密が保たれる。従って、これらの部材を接合する等の工程を省略することができ、構造を簡易化した安価な乾式分析素子５０が得られ、使い捨て使用にも極めて有利である。
なお、多孔質膜５２についても、上記の血液濾過器具１０（図３）と同様に、濾過に必要な気密・水密性を保持するためには必ずしも必要なものではないが、上部材３０と下部材４０との嵌合部５５に配置されることによって、嵌合部５５における接合力及び濾過性能を向上させることができるため、上部材３０と下部材４０との嵌合部５５に多孔質膜５２を介在させることが好ましい。
【０１１０】
以下に実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例】
【０１１１】
［実施例１］ガラス繊維の表面処理
（Ａ）酢酸処理；
厚さ約１ｍｍに抄紙した、ガラス繊維濾紙（ワットマン社製；ＧＦ／Ｄ）を縦約２００ｍｍ，横約１５０ｍｍにカットし、３枚重ねてステンレス製のバットに入れる。酢酸１ｍＬをイオン交換水９９９ｇに溶解させた、濃度約１６．５ｍＭの酢酸水溶液２００ｍＬをこのバットに静かに入れてガラス繊維濾紙に浸し、３０秒間バットをゆすって液を浸透させてから４分３０秒静置する。その後バットを３０秒間傾斜させて液を除去する。この酢酸水溶液に浸漬する操作をもう一度行い、酢酸水溶液での処理を合計２回実施する。次に、イオン交換水２００ｍＬをこのバットに静かに入れてガラス繊維濾紙に浸し、３０秒間バットをゆすって液を浸透させてからバットを３０秒間傾斜させて液を除去する。このイオン交換水に浸漬する操作を更に４回実施し、イオン交換水での処理を合計５回実施する。続いてメタノール２００ｍＬをバットに静かに入れてガラス繊維濾紙に浸し、３０秒間バットをゆすって液を浸透させてからバットを３０秒間傾斜させて液を除去する。続いて、ピンセットでガラス繊維濾紙を挟んで静かに取り出し、予めドラフトの中に用意しておいた、（株）クレシア製のキムタオルを敷いて更に（株）クレシア製のキムワイプを敷いた部分に、ガラス繊維濾紙を静かにのせて、ドラフト内の空気を吸引しながら室温で１．５〜３時間乾燥させる。
【０１１２】
（Ｂ）ＰＭＥＡ（ポリ（メトキシエチルアクリレート））処理；
酢酸処理と同様に、厚さ約１ｍｍに抄紙した、ガラス繊維濾紙（ワットマン社製；ＧＦ／Ｄ）を縦約２００ｍｍ，横約１５０ｍｍにカットし、３枚重ねてステンレス製のバットに入れる。ＰＭＥＡ約２０％のトルエン溶液（サイエンティフィック・ポリマー・プロダクツ社製；ＰＭＥＡの分子量約１０万）１ｍＬをメタノール１９９ｍＬに希釈させて得た、濃度約０．１％のＰＭＥＡ溶液をこのバットに静かに入れてガラス繊維濾紙に浸し、３０秒間バットをゆすって液を浸透させてから４分３０秒静置する。その後バットを３０秒間傾斜させて液を除去する。次に、ピンセットでガラス繊維濾紙を挟んで静かに取り出し、予めドラフトの中に用意しておいた、キムタオルを敷いて更にキムワイプを敷いた部分に、ガラス繊維濾紙を静かにのせて、ドラフト内の空気を吸引しながら室温で１．５〜３時間乾燥させる。
【０１１３】
（Ｃ）真空乾燥；
酢酸処理，ＰＭＥＡ処理などを実施したガラス繊維濾紙は、キムタオルを敷いて更にキムワイプを敷いたものの上にのせてあるが、それごと真空乾燥機に入れて、室温で１５〜２１時間，０．０１〜１０ｍＰａ程度の圧力で減圧乾燥させる。乾燥終了後に実験室内の雰囲気（２０〜３０℃，３０〜７０％ＲＨ程度）に３時間以上放置してビニール袋に入れて保管する。
【０１１４】
［実施例２］公知の濾過器具（現行ＰＦ）に装填して濾過したときの結果
富士フイルムメディカル（株）から「富士ドライケムプラズマフィルターＰＦ」の名称で販売されている、全血から血漿を回収するフィルターの樹脂製のカートリッジに、酢酸処理・ＰＭＥＡ処理をしない／したガラス繊維濾紙を各々充填し、更に富士ドライケムプラズマフィルターＰＦで使用しているポリスルホン多孔質膜（富士写真フイルム（株）製）を装着し、超音波融着して血液濾過評価用のフィルターカートリッジを作製した。作製したフィルターカートリッジを用い、富士ドライケム３５００で規定されている減圧のシーケンスにしたがって全血を用いて吸引濾過し、血漿を得た。得られた血漿の成分を、（株）日立製作所製の臨床検査自動分析装置７１７０を用いて定量した。比較のために、３０００ｒｐｍの回転数で１０分遠心分離して得た血漿の成分を定量した。この実験において、健常人の男性から抗凝固剤としてヘパリンリチウムを用いた採血管を用いて採血し、得られた全血のへマトクリット値はＨ４６％であった。また、吸引時間６０秒で全血３ｍＬから血漿３４０μＬを得た。
【０１１５】
ガラス繊維濾紙をそのまま用いた場合には、ナトリウム（Ｎａ），カリウム（Ｋ），塩化物イオン（Ｃｌ）などの成分がガラスから血漿に溶出し、総コレステロール（ＴＣＨＯ）などの血漿中の成分がガラスに吸着することがわかった。また、酢酸処理したガラス繊維濾紙を用いた場合には、ナトリウム，カリウム，塩化物イオンなどの成分がガラスから溶出することを防ぐことができており，ＰＭＥＡ処理したガラス繊維濾紙を用いた場合には、総コレステロールなどの血漿中の成分の吸着を防ぐことができていることがわかった。酢酸処理をした後にＰＭＥＡ処理をしたガラス繊維濾紙を用いると、遠心分離血漿とほぼ同等の血漿を得ることができるとわかった。また、得られた血漿は赤い色を帯びることもなく、遠心分離で得た血漿と比較して、カリウム（Ｋ），乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）の値も大きくないことから、溶血は起きていないとわかった。
【０１１６】
【表１】
【０１１７】
【表２】
【０１１８】
【表３】
【０１１９】
［実施例３］嵌合式濾過器具に装填して濾過したときの結果
（Ａ）嵌合式濾過器具
図３〜６に示す透明ポリスチレン樹脂（ＰＳ）製の外管および内管を作成した。厚さ約１ｍｍに抄紙したガラス繊維濾紙（ワットマン社製；ＧＦ／Ｄ）を直径８ｍｍに打ち抜き、打ち抜いたガラス繊維濾紙１６枚を内管の内径８ｍｍの部分に装填した。富士ドライケムプラズマフィルターＰＦで使用しているポリスルホン多孔質膜（富士写真フイルム（株）製）を直径１１ｍｍに打ち抜き、外管の内径１１ｍｍの部分で直径８ｍｍの突起がある部分に挿入した。ガラス繊維濾紙を充填した内管とポリスルホン多孔質膜を挿入した外管を、ポリスルホン多孔質膜を挟み込むようにして嵌合した。この嵌合したフィルターユニットを用いて血液濾過に使用した。すなわち、内管のノズル部分を全血に浸漬し、外管の嵌合に用いていない端から吸引することによって減圧濾過をして全血から血漿を回収する形状のユニットを作成した。
【０１２０】
（Ｂ）嵌合式濾過器具で濾過をしたときの結果
上記で作製した、嵌合式のフィルターユニットを用いて血液濾過を実施した。嵌合式のフィルターユニットに充填するガラス繊維濾紙には、酢酸処理・ＰＭＥＡ処理をしない／したガラス繊維濾紙を各々用いた。富士ドライケム３５００で規定されている方法と同等の減圧のステップのシーケンスにしたがって全血を吸引濾過し、赤血球が漏れることなく血漿を得た。得られた血漿の成分を、（株）日立製作所製の臨床検査自動分析装置７１７０を用いて定量した。比較のために、３０００ｒｐｍの回転数で１０分遠心分離して得た血漿の成分を定量した。この実験において、健常人の男性から抗凝固剤としてヘパリンリチウムを用いた採血管を用いて採血し、得られた全血のへマトクリット値はＨ４６％であった。また、総吸引時間２００秒で、全血１ｍＬから血漿１４０μＬを得た。
【０１２１】
嵌合式のフィルターユニットを用いて全血から血漿を吸引濾過した場合、ガラス繊維濾紙をそのまま用いた場合には、ナトリウム（Ｎａ），カリウム（Ｋ），塩化物イオン（Ｃｌ）などの成分がガラスから血漿に溶出し、総コレステロール（ＴＣＨＯ）などの血漿中の成分がガラスに吸着することがわかった。また、酢酸処理したガラス繊維濾紙を用いた場合には、ナトリウム，カリウム，塩化物イオンなどの成分がガラスから溶出することを防ぐことができており、ＰＭＥＡ処理したガラス繊維濾紙を用いた場合には、総コレステロールなどの血漿中の成分の吸着を防ぐことができていることがわかった。酢酸処理をした後にＰＭＥＡ処理をしたガラス繊維濾紙を用いると、遠心分離血漿とほぼ同等の血漿を得ることができるとわかった。また、得られた血漿は赤い色を帯びることもなく、遠心分離で得た血漿と比較して、カリウム（Ｋ），乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）の値も大きくないことから、溶血は起きていないとわかった。
【０１２２】
【表４】
【０１２３】
【表５】
【０１２４】
【表６】
【０１２５】
［実施例４］平板チップ（嵌合式乾式分析素子）を用いたときの結果
（Ａ）平板チップ（嵌合式）の作製
以下の手順に従って図１２に示す上部材３０と下部材４０とを多孔質膜５２を介して嵌合した乾式分析素子５０を作製した。
透明ポリスチレンを用いて成形した、約２４ｍｍ×２８ｍｍのサイズの上部材３０及び下部材４０を用意した。嵌合凸部３５及び嵌合凹部４６の直径を約９ｍｍとした。濾過フィルタ３６として、赤血球捕捉・血漿抽出用のガラス繊維濾紙（ワットマン社製；ＧＦ／Ｄ）を予め酢酸処理したのちにＰＭＥＡ処理したガラス繊維を流路３４に充填した。
【０１２６】
また、乾式分析要素５４として、富士ドライケム マウントスライドＧＬＵ−Ｐ及びＴＢＩＬ−Ｐ（富士写真フイルム社製）を各々幅２ｍｍ弱・長さ２ｍｍ弱にカットしたものを用意し、下部材４０の９箇所のセル４２に配置した。なお、９箇所のセル４２のうち、中心及び四隅の位置にＧＬＵ−Ｐを合計５箇所装填し、ＴＢＩＬ−Ｐをそれ以外の箇所に合計４個装填した。
続いて、多孔質膜５２として、ポリスルホン多孔質膜（富士写真フイルム社製）を一辺が約１８ｍｍの正方形にカットしたものを用意した。このポリスルホン多孔質膜を嵌合凹部４６の上方に静かに乗せ、嵌合凸部３５と嵌合凹部４６との嵌合部に挟み込むようにして上部材３０と下部材４０とを嵌合させた。（平板チップ）
【０１２７】
（Ｂ）測定装置
図１１に示す測定装置１００を用意した。各部材の設定は以下の通りとした。
測定装置１００；倒立の実体顕微鏡。
ＣＣＤ受光部での倍率は以下の２通りを用意。
０．３３倍； ＣＣＤ部分で３３μｍ／ピクセル
１倍； ＣＣＤ部分で１０μｍ／ピクセル
光源７２；林時計工業（株）製のルミナーエース ＬＡ−１５０ＵＸ
波長可変部７４（干渉フィルタ）；６２５ｎｍ，５４０ｎｍ，５０５ｎｍで各々単色化
光可変部７３（減光フィルタ）；ＨＯＹＡ（株）製のガラスフィルタ ＮＤ−２５
およびステンレス板に孔をあけた自家製フィルタ
エリアセンサ７６（ＣＣＤ）；ＳＯＮＹ（株）製の８ビット白黒カメラモジュール ＸＣ−７５００
コンピュータ７７（データ処理（画像処理））；（株）ニレコ製の画像処理装置 ＬＵＺＥＸ−ＳＥ。
反射光学濃度を校正するための手段；富士機器工業（株）製の標準濃度板（セラミック仕様）を以下の６種類用意。
標準濃度板；Ａ００（反射光学濃度〜０．０５）、
Ａ０５（同０．５）、
Ａ１０（同１．０）、
Ａ１５（同１．５）、
Ａ２０（同２．０）、
Ａ３０（同３．０）。
【０１２８】
（Ｃ）平板チップによる分析
上記で作製した嵌合式乾式分析素子５０（平板チップ）の供給口３２にプレーン採血した全血を２００μＬ注入し、１０〜２０秒静置して全血をガラス繊維濾紙（濾過フィルタ３６）に展開させた後に、吸引ノズル４４にシリコン製のチューブが接続し、このチューブの先にディスポーザブルシリンジ（テルモ（株）製）を装着して、静かにシリンジのピストンを引いて吸引した。
濾過により抽出された血漿がポリスルホン多孔質膜を通過して、ドライケム マウントスライドに滴下され、ＧＬＵ−ＰおよびＴＢＩＬ−Ｐスライドが徐々に発色を開始した。 全血が注入されてから血漿を抽出してマウントスライドに滴下するまでに要した時間は３０秒であった。
【０１２９】
ＧＬＵ−ＰおよびＴＢＩＬ−Ｐスライドの発色の様子を図１１に示す測定装置１００を用いて同時にＣＣＤカメラで撮像し、ＬＵＺＥＸ−ＳＥを用いて得られた画像を処理し、セル４２の中心に配置したＧＬＵ−Ｐおよび吸引ノズル４４の隣に位置するＴＢＩＬ−Ｐスライドの画像の中心付近の平均受光量を求めて光学濃度に換算し、検体中のグルコース及び総ビリルビン濃度を求めた。
ＣＣＤカメラで撮像した画像をＬＵＺＥＸ−ＳＥで処理する際に、ＧＬＵ−ＰおよびＴＢＩＬ−Ｐの画像の中心部分について、各々縦１．４ｍｍ×横１．４ｍｍの範囲の受光量を画像処理によって算出した。このとき、光学系の倍率０．３３倍を使用したので、画素は縦４２ピクセル×横４２ピクセル、すなわち画素数１７６４で計測した。ＣＣＤカメラを用いて測定した結果が正しいかどうか比較するために、日立製作所製の自動臨床検査装置７１７０を用いて検体中のグルコース及び総ビリルビン濃度を求めた。以上の結果を表７に示す。このとき、ＧＬＵ−ＰおよびＴＢＩＬ−Ｐスライドでは測定波長が異なるため、表８に示すように干渉フィルターの波長を５秒ごとに逐次変えて測光した。
【０１３０】
【表７】
【０１３１】
【表８】
【０１３２】
以上より、乾式分析素子５０は、赤血球が漏れることなく簡単な操作で迅速に測定を行うことが可能であることが分かった。これは、上部材３０と下部材４０とを超音波融着によって接合した場合と同様の結果であった。従って、本発明の嵌合式乾式分析素子により、血液を濾過して分析できることが明らかとなった。
なお、ここでは、乾式分析要素５４として、２項目分のドライケミストリー用試薬を使用したが、適宜項目数を増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】ガラス繊維に全血を滴下し凍結乾燥した後の走査型電子顕微鏡写真。
【図２】全血試料液にガラス繊維がない場合は赤血球はスムーズに流れたが、ガラス繊維が存在する場合は直径２μｍ程度の細いガラス繊維に赤血球が絡まる様子。
【図３】嵌合式血液濾過器具の嵌合前の斜視図。
【図４】嵌合式血液濾過器具のフィルタ収容部材１２を示す断面図。
【図５】嵌合式血液濾過器具のホルダ部材１４を示す断面図。
【図６】嵌合式血液濾過器具の嵌合時の断面図。
【図７】多項目測定乾式分析素子の一実施形態を示す模式図。
【図８】同（組立後）
【図９】採血ユニットの一実施形態を示す模式図。
【図１０】同（採血時）
【図１１】測定装置の模式図。
【図１２】嵌合式乾式分析素子の一実施形態を示す断面図である。
【図１３】（Ａ）は嵌合式乾式分析素子の上部材３０を示す上面図、（Ｂ）は上部材３０の断面図である。
【図１４】（Ａ）は嵌合式乾式分析素子の下部材４０を示す上面図、（Ｂ）は下部材４０の断面図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１０ 血液濾過器具
１２ フィルタ収容部材
１４ ホルダ部材
１５，３６ 血液濾過フィルタ
１７，５２ シール部材（多孔質膜）
１９ フィルタ収容部材の検体出口側（上端）の開口部
Ａ１００ 多項目測定乾式分析要素
Ａ１ 流路
Ａ２ 顕色反応試薬を担持している部分
Ａ３ 注入口
Ａ４ 上蓋
Ａ５ 下材
Ａ６ 濾材
Ａ７ 顕色反応試薬
Ｅ１ 上蓋の接合方向
Ｅ２ 濾材の配置場所を表す矢印
Ｅ３ 顕色反応試薬の配置場所を表す矢印
Ｂ１００ 採血ユニット
Ｂ１ 採血器具
Ｂ２ 穿刺針
Ｃ１ 多項目測定乾式分析要素の装着方向
Ｃ２ 減圧する際の摺動方向
Ｄ 全血
２８，５５ 嵌合部
３０ 上部材
４０ 下部材
５０ 乾式分析素子
５４ 乾式分析要素
１００ 測定装置
７１ 多項目測定乾式分析要素設置部
７２ 光源
７３ 光可変部
７４ 波長可変部
７５ａ、７５ｂ、７５ｃ レンズ
７６ エリアセンサ
７７ コンピュータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス繊維の表面を高分子で被覆してなることを特徴とする血液濾過用ガラス繊維フィルター。
【請求項２】
ガラス繊維を酸を用いて洗浄した後に、該ガラス繊維の表面を高分子で被覆してなることを特徴とする血液濾過用ガラス繊維フィルター。
【請求項３】
前記高分子がアクリレート系高分子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の血液濾過用ガラス繊維フィルター。
【請求項４】
前記アクリレート系高分子がポリ（アルコキシアクリレート）であることを特徴とする請求項３に記載の血液濾過用ガラス繊維フィルター。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の血液濾過用ガラス繊維フィルターを用いたことを特徴とする血液濾過器具。
【請求項６】
請求項５に記載の血液濾過器具において、複数の部材を嵌合させ、嵌合させる部分にシール部材を挟むことで減圧時に実質的に気密かつ水密となることを特徴とする血液濾過器具。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の血液濾過用ガラス繊維フィルターを用い、該ガラス繊維フィルターを通過した濾液が乾式分析要素に接触することを特徴とする血液分析素子。
【請求項１】
ガラス繊維の表面を高分子で被覆してなることを特徴とする血液濾過用ガラス繊維フィルター。
【請求項２】
ガラス繊維を酸を用いて洗浄した後に、該ガラス繊維の表面を高分子で被覆してなることを特徴とする血液濾過用ガラス繊維フィルター。
【請求項３】
前記高分子がアクリレート系高分子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の血液濾過用ガラス繊維フィルター。
【請求項４】
前記アクリレート系高分子がポリ（アルコキシアクリレート）であることを特徴とする請求項３に記載の血液濾過用ガラス繊維フィルター。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の血液濾過用ガラス繊維フィルターを用いたことを特徴とする血液濾過器具。
【請求項６】
請求項５に記載の血液濾過器具において、複数の部材を嵌合させ、嵌合させる部分にシール部材を挟むことで減圧時に実質的に気密かつ水密となることを特徴とする血液濾過器具。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の血液濾過用ガラス繊維フィルターを用い、該ガラス繊維フィルターを通過した濾液が乾式分析要素に接触することを特徴とする血液分析素子。
【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】
【公開番号】特開２００６−３８５１２（Ｐ２００６−３８５１２Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１５６０９（Ｐ２００４−２１５６０９）
【出願日】平成１６年７月２３日（２００４．７．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２３日（２００４．７．２３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００００５２０１）富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]