血漿又は血清分離方法、及び血漿又は血清分離装置
【課題】血液中から血漿成分又は血清成分を効率的に分離できる手段を提供する。
【解決手段】本血漿分離方法は、第１分離モジュール１１の円筒部２４を通じて空間２３に血液１１１を注入する第１ステップと、空間２３内の血液１１１における血漿成分１１２を第１フィルタ３３を通じて空間２８へ移動させる第２ステップと、空間２３に残留した血液１１１を円筒部２５から流出する第３ステップと、円筒部２５から流出された血液１１１を、第２分離モジュール１２の円筒部４４を通じて空間４３に注入する第４ステップと、 空間４３内の血液１１１における血漿成分１１２を第２フィルタ５３を通じて空間４８へ移動させる第５ステップとを含む。
【解決手段】本血漿分離方法は、第１分離モジュール１１の円筒部２４を通じて空間２３に血液１１１を注入する第１ステップと、空間２３内の血液１１１における血漿成分１１２を第１フィルタ３３を通じて空間２８へ移動させる第２ステップと、空間２３に残留した血液１１１を円筒部２５から流出する第３ステップと、円筒部２５から流出された血液１１１を、第２分離モジュール１２の円筒部４４を通じて空間４３に注入する第４ステップと、 空間４３内の血液１１１における血漿成分１１２を第２フィルタ５３を通じて空間４８へ移動させる第５ステップとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液から血漿成分又は血清成分を分離する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に血液検査と称される臨床検査において、ヒトから採取された血液から、血漿成分又は血清成分と、血球成分とを分離することが行われている。この分離方法の一つとして、遠心分離が知られている。この遠心分離により、血液中の血球成分が沈下されるので、上清である血漿成分又は血清成分を採取することができる。しかし、遠心分離は、遠心分離装置が必要であるという問題や、通常、遠心分離だけで１０分間以上を要し、血液を凝固させる時間や上清を分離する時間などを加えると、数十分間以上の作業時間を要するという問題があった。
【０００３】
これに対し、特許文献１には、入口と出口を有する容器内に、高分子極細繊維集合体又は多孔質ポリマーで構成されるろ過材を装着した血漿又は血清分離フィルタが開示されている。これにより、遠心分離によらずに、血液から血漿成分又は血清成分が分離できるとされている。
【０００４】
特許文献２には、血液が流れる流路に複数の血液分離フィルタが設けられた血液分離フィルタ装置が開示されている。流路の上流側に赤血球のような比較的大きな径の血液成分を捕捉する第１フィルタが配置され、流路の下流側に血小板のような比較的小さな径の血液成分を捕捉する第２フィルタが配置される。さらに、第１フィルタ及び第２フィルタの下流側には、血漿又は血清により膨潤して流路を閉塞する水膨潤性ポリマーが配置されている。第１フィルタ及び第２フィルタにより、血液から血漿又は血清が分離され、水膨潤性ポリマーにより、溶血によって赤血球から漏洩した成分が血漿又は血清に混入することが防止されるとされている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２６７４６３号公報
【特許文献２】特開２００７−４０９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２のようにフィルタを用いて血液から血漿成分又は血清成分を分離する場合に、血球成分によりフィルタが目詰まりするという問題がある。フィルタが目詰まりする度合いは、ろ過する血液の量に比例して増加するので、特許文献１，２に示されるように、同種又は異種のフィルタを血液の流路方向に対して積層することにより、目詰まりの頻度を低減させることが考案されている。しかし、フィルタを積層すると、フィルタ内に残留する血漿成分又は血清成分の量が増加するという問題がある。特に、微量の採血によって血液検査を行う場合には、血液中の血漿成分又は血清成分の大半を分離して回収するために、フィルタ内に残留する血漿成分又は血清成分はできる限り減らすことが望ましい。フィルタの面積を大きくしても、同様に、フィルタ内に残留する血漿成分又は血清成分の量が増加するという問題が生じる。また、積層されたフィルタに血漿成分又は血清成分を通過させるために、血液に付与する圧力を高くする必要があり、溶血が生じやすかったり、フィルタが破損しやすいような厳しい条件を設定しなければならないという問題もある。
【０００７】
前述された問題に対して、フィルタの厚みを薄くすると、目詰まりが生じやすくなり、さらにろ過を行うために高い圧力を付与すると、溶血が生じたり血球成分がフィルタを通過するという別の問題が生じる。
【０００８】
また、血液を予め緩衝液などで希釈してからフィルタでろ過する手法もあるが、分離された血漿成分又は血清成分も緩衝液で希釈されるので、血漿成分又は血清成分中の微量物質が検査試薬の最低検出感度未満の濃度又は単位となる問題が生じる。
【０００９】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、血液中から血漿成分又は血清成分を効率的に分離できる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
(1) 本発明にかかる血漿又は血清分離方法は、第１ポートを通じて第１室に血液を注入する第１ステップと、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第１フィルタを介して第１室と区画された第２室へ、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて移動させる第２ステップと、第１室に残留した血液を第２ポートから流出する第３ステップと、第２ポートから流出された血液を、第４ポートを通じて第３室に注入する第４ステップと、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第２フィルタを介して第３室と区画された第４室へ、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて移動させる第５ステップと、を含む。
【００１１】
第１室及び第２室は、血液、血漿又は血清を保持可能な容器形状の筐体により形成される空間であり、第１室と第２室とは、第１フィルタを介して区画されて、相互に隣接して配置される。第１室には、第１ポート及び第２ポートが設けられている。第１ポートを通じて第１室へ血液を注入可能であり、第２ポートを通じて第１室から血液を流出可能である。
【００１２】
第３室及び第４室も、前述された第１室及び第２室と同様に、血液、血漿又は血清を保持可能な容器形状の筐体により形成される空間であり、第３室と第４室とは、第２フィルタを介して区画されて、相互に隣接して配置される。第３室には、第４ポート及び第５ポートが設けられている。第４ポートを通じて第３室へ血液を注入可能であり、第５ポートを通じて第３室から血液を流出可能である。
【００１３】
第１フィルタ及び第２フィルタは、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させないものである。例えば、赤血球などの血球成分が通過できない孔が形成された半透膜や、血球成分に対して摩擦力や吸着力を付与する繊維シートなどが、第１フィルタ及び第２フィルタとして使用される。
【００１４】
血液は、例えばヒトから採血された末梢血が使用される。また、血液にはヘパリンなどの凝固防止剤が加えられてもよい。採血された血液は、第１ステップにおいて、第１ポートを通じて第１室に注入される。第１室において、血液は第１フィルタに接触する。
【００１５】
第２ステップにおいて、例えば、第２室の空気圧を第１室の空気圧に対して負圧とすることにより、第１室の血液から血漿成分又は血清成分が、第１フィルタを通過して第２室へ移動する。血液の血球成分は、第１フィルタに捕捉されるか、第１室に残存する。
【００１６】
第２ステップにおいて、第１フィルタに血液中の血漿成分又は血清成分を通過させるための第１室と第２室との圧力差や圧力を付与する時間などの条件は、第１フィルタを血球成分が通過したり、溶血が生じたりすることのない緩やかな条件が設定される。また、第１フィルタの種類や厚みは、第１フィルタに残存する血漿成分又は血清成分が少なくなるように選択される。
【００１７】
第２ステップにおいて、血液中の血漿成分又は血清成分が第１フィルタを通過するための条件を緩やかにすることにより、第１室に残存した血液中に血漿成分又は血清成分も残存する。第３ステップでは、この第１室に残留した血液を第２ポートから流出する。
【００１８】
第４ステップにおいて、第２ポートから流出された血液を、第４ポートを通じて第３室に注入する。第３室において、血液は第２フィルタに接触する。
【００１９】
第５ステップにおいて、例えば、第４室の空気圧を第３室の空気圧に対して負圧とすることにより、第３室の血液から血漿成分又は血清成分が、第２フィルタを通過して第４室へ移動する。血液の血球成分は、第２フィルタに捕捉されるか、第３室に残存する。
【００２０】
第５ステップにおいても、第２ステップと同様に、第１フィルタに血液中の血漿成分又は血清成分を通過させるための第３室と第４室との圧力差や圧力を付与する時間などの条件は、第２フィルタを血球成分が通過したり、溶血が生じたりすることのない緩やかな条件が設定される。また、第２フィルタの種類や厚みは、第２フィルタに残存する血漿成分又は血清成分が少なくなるように選択される。
【００２１】
第２ステップ及び第５ステップにおいて血液から分離された血漿成分又は血清成分は、第２室及び第４室に貯留されているので、第２室及び第４室から血漿成分又は血清成分を回収することにより、血液から分離された血漿成分又は血清成分が得られる。
【００２２】
なお、第３室に残存した血液に対して、第４ステップ及び第５ステップと同様の手順を再び繰り返してもよい。例えば、第３フィルタを介して区画された第５室と第６室のうちの第５室へ注入して、その中の血漿成分又は血清成分を、第３フィルタを通過させて第６室へ移動させることにより、第３室に残存した血液からさらに血漿成分又は血清成分を分離することができるので、第４ステップにおける条件設定の自由度が向上される。
【００２３】
(2) さらに、第１フィルタを通じて第２室へ移動された血漿成分又は血清成分を第３ポートを通じて流出させ、第４ポートを通じて第３室に注入される血液と混合する第６ステップを含んでもよい。
【００２４】
第６ステップにおいて、第２室から第３ポートを通じて血漿成分又は血清成分が流出され、その血漿成分又は血清成分を第４ポートを通じて第３室に注入される血液と混合する。血液と血漿成分又は血清成分との混合は、第３室へ注入される前後のいずれでもよいが、混合後の均質な血液を第２フィルタに接触させるには、第３室へ注入前に混合しておくことが好ましい。
【００２５】
第２ステップにおいて、血液中の血漿成分又は血清成分が第１フィルタを通過することにより、第１室における血液の粘度が上がる。また、血球成分の一部は、第１フィルタに捕捉又は吸着されて、血液が第１室から第２ポートを通じて流出された後も、第１フィルタに残存する。この第１室から流出された血液に、第２室へ移動した血漿成分又は血清成分を混合することにより、その血液の粘度を低下させて取り扱いを容易にすると共に、その血液に含まれる血漿成分又は血清成分が第２フィルタを通過するための条件を緩やかに設定することができる。
【００２６】
(3) 上記第２ステップにおいて、第２室の内圧を第１室の内圧に対して負圧として、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて第２室へ移動させ、上記第５ステップにおいて、第４室の内圧を第３室の内圧に対して負圧として、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて第４室へ移動させることが好ましい。
【００２７】
ここで、各室の内圧は、各室の内部における気圧や水圧で示される。例えば、第１室を大気開放し、かつ第２室内の気体を吸引すると、第２室の内圧が第１室の内圧に対して負圧となる。また、第２室を大気開放し、第１室に圧縮空気を注入すると、第２室の内圧が第１室の内圧に対して負圧となる。なお、第３室と第４室との関係でも同様である。
【００２８】
(4) 上記第２ステップにおいて、第１フィルタに振動を付与し、上記第５ステップにおいて、第２フィルタに振動を付与してもよい。
【００２９】
第１フィルタに振動を付与することにより、第１フィルタにおける血球成分による目詰まりを一時的に解消して、第１フィルタを介して第１室の血液から血漿成分又は血清成分を第２室へ移動させることができる。第２フィルタにおいても同様である。これにより、前述された分離のための圧力などの条件を厳しくすることなく、また、第１フィルタ及び第２フィルタの厚みなどを大きくすることなく、第１フィルタ及び第２フィルタにより分離される血漿成分又は血清成分の量を増大することができる。
【００３０】
(5) 本発明にかかる血漿又は血清分離方法は、第１ポートを通じて第１室に血液を注入する第１１ステップと、上記第１室において、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第１フィルタに沿って血液を流動させながら、第１フィルタを介して第１室と区画された第２室へ、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて移動させる第１２ステップと、を含む。
【００３１】
第１室及び第２室は、血液、血漿又は血清を保持可能な容器形状の筐体により形成される空間であり、第１室と第２室とは、第１フィルタを介して区画されて、相互に隣接して配置される。第１室には、第１ポート及び第２ポートが設けられている。第１ポートを通じて第１室へ血液を注入可能であり、第２ポートを通じて第１室から血液を流出可能である。
【００３２】
第１フィルタは、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させないものである。例えば、赤血球などの血球成分が通過できない孔が形成された半透膜や、血球成分に対して摩擦力や吸着力を付与する繊維シートなどが、第１フィルタとして使用される。
【００３３】
血液は、例えばヒトから採血された末梢血が使用される。また、血液にはヘパリンなどの凝固防止剤が加えられてもよい。採血された血液は、第１１ステップにおいて、第１ポートを通じて第１室に注入される。第１室において、血液は第１フィルタに接触する。
【００３４】
第１２ステップにおいて、第１室に注入された血液を第１フィルタに沿って流動させる。この流動は、例えば、第１ポートから血液を注入しながら、第２ポートから血液又は空気を吸引することにより行われる。そして、例えば、第２室の空気圧を第１室の空気圧に対して負圧とすることにより、第１室の血液から血漿成分又は血清成分が、第１フィルタを通過して第２室へ移動する。血液の血球成分は、第１フィルタに捕捉されるか、第１室に残存する。
【００３５】
第１２ステップにおいて、第１フィルタに血液中の血漿成分又は血清成分を通過させるための第１室と第２室との圧力差や圧力を付与する時間などの条件は、第１フィルタを血球成分が通過したり、溶血が生じたりすることのない緩やかな条件が設定される。また、第１フィルタの種類や厚みは、第１フィルタに残存する血漿成分又は血清成分が少なくなるように選択される。
【００３６】
第１２ステップにおいて、血液中の血漿成分又は血清成分が第１フィルタを通過するための条件を緩やかにすることにより、第１フィルタを血漿成分又は血清成分が通過し難くなるか、通過するために要する時間が長くなるが、第１室において血液が流動されることにより、第１ポートから第１室へ注入された血液は、血漿成分又は血清成分が第２室へ移動しながら、流動するに伴って目詰まりの無い又は少ない第１フィルタの別の部分と接触することとなる。この第１フィルタの別の部分においては、血漿成分又は血清成分が通過し易い。
【００３７】
第１２ステップにおいて血液から分離された血漿成分又は血清成分は、第２室に貯留されているので、第２室から血漿成分又は血清成分を回収することにより、血液から分離された血漿成分又は血清成分が得られる。
【００３８】
(6) さらに、上記第２ポートから流出された血液を、第４ポートを通じて第３室に注入する第１３ステップと、上記第３室において、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第２フィルタに沿って血液を流動させながら、第２フィルタを介して第３室と区画された第４室へ、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて移動させる第１４ステップと、を含んでもよい。
【００３９】
第３室及び第４室は、血液、血漿又は血清を保持可能な容器形状の筐体により形成される空間であり、第３室と第４室とは、第２フィルタを介して区画されて、相互に隣接して配置される。第３室には、第４ポート及び第５ポートが設けられている。第４ポートを通じて第３室へ血液を注入可能であり、第５ポートを通じて第３室から血液を流出可能である。
【００４０】
第２フィルタは、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させないものである。例えば、赤血球などの血球成分が通過できない孔が形成された半透膜や、血球成分に対して摩擦力や吸着力を付与する繊維シートなどが、第２フィルタとして使用される。
【００４１】
第１室に残存した血液に対して、第１１ステップ及び第１２ステップと同様の第１３ステップ及び第１４ステップを繰り返すことにより、第１室に残存した血液からさらに血漿成分又は血清成分を分離することができるので、第１２ステップにおける条件設定の自由度が向上される。
【００４２】
(7) 上記第１２ステップにおいて、第２室を第１室に対して負圧として、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて第２室へ移動させ、上記第１４ステップにおいて、第４室を第３室に対して負圧として、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて第４室へ移動させることが好ましい。
【００４３】
ここで、各室の内圧は、各室の内部における気圧や水圧で示される。例えば、第１室を大気開放し、かつ第２室内の気体を吸引すると、第２室の内圧が第１室の内圧に対して負圧となる。また、第２室を大気開放し、第１室に圧縮空気を注入すると、第２室の内圧が第１室の内圧に対して負圧となる。なお、第３室と第４室との関係でも同様である。
【００４４】
(8) 上記第１２ステップにおいて、第１フィルタに振動を付与し、上記第１４ステップにおいて、第２フィルタに振動を付与してもよい。
【００４５】
第１フィルタに振動を付与することにより、第１フィルタにおける血球成分による目詰まりを一時的に解消して、第１フィルタを介して第１室の血液から血漿成分又は血清成分を第２室へ移動させることができる。第２フィルタにおいても同様である。これにより、前述された分離のための圧力などの条件を厳しくすることなく、また、第１フィルタ及び第２フィルタの厚みなどを大きくすることなく、第１フィルタ及び第２フィルタにより分離される血漿成分又は血清成分の量を増大することができる。
【００４６】
(9) 本発明は、第１分離モジュールと第２分離モジュールとを具備する血漿又は血清分離装置である。上記第１分離モジュールは、血液を注入するための第１ポート、及び血液を流出するための第２ポートを有する第１室と、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第１フィルタと、上記第１フィルタを介在させて上記第１室と区画された第２室と、を具備する。上記第２分離モジュールは、血液を注入するための第４ポート、及び血液を流出するための第５ポートを有する第３室と、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第２フィルタと、上記第２フィルタを介在させて上記第３室と区画された第４室と、を具備する。そして、上記第１分離モジュールの第２ポートと、上記第２分離モジュールの第４ポートとが、血液を流通可能に連結されている。
【００４７】
血漿又は血清分離装置は、少なくとも第１分離モジュールと第２分離モジュールとを具備するが、さらに、同様の第３分離モジュール又はそれ以上の個数の分離モジュールを具備するものであってもよい。
【００４８】
第１分離モジュールは、容器形状の筐体を主たる外形とし、その筐体の内部に第１室及び第２室を有する。この第１室及び第２室は、血液、血漿又は血清を保持可能な空間である。第１室と第２室とは、第１フィルタを介して区画されて、相互に隣接して配置されている。第１室には、第１ポート及び第２ポートが設けられている。第１ポートを通じて第１室へ血液を注入可能であり、第２ポートを通じて第１室から血液を流出可能である。第２室には、第１フィルタを通過した血漿成分又は血清成分を流出可能な第３ポートが設けられていてもよい。
【００４９】
第１フィルタは、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させないものである。例えば、赤血球などの血球成分が通過できない孔が形成された半透膜や、血球成分に対して摩擦力や吸着力を付与する繊維シートなどが、第１フィルタとして使用される。
【００５０】
第２分離モジュールも第１分離モジュールと同様の構成である。第１分離モジュールと第２分離モジュールとは、必ずしも同等の構成である必要はないが、同等のものとすれば製造コストを低減したり、さらに第３の新たな分離モジュールを組み付けることが容易になるので好ましい。第２分離モジュールは、容器形状の筐体を主たる外形とし、その筐体の内部に第３室及び第４室を有する。この第３室及び第４室は、血液、血漿又は血清を保持可能な空間である。第３室と第４室とは、第２フィルタを介して区画されて、相互に隣接して配置されている。第３室には、第４ポート及び第５ポートが設けられている。第４ポートを通じて第３室へ血液を注入可能であり、第５ポートを通じて第３室から血液を流出可能である。第４室には、第２フィルタを通過した血漿成分又は血清成分を流出可能な第６ポートが設けられていてもよい。
【００５１】
第２フィルタは、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させないものである。例えば、赤血球などの血球成分が通過できない孔が形成された半透膜や、血球成分に対して摩擦力や吸着力を付与する繊維シートなどが、第２フィルタとして使用される。
【００５２】
前述された第１分離モジュールの第２ポートと、第２分離モジュールの第３ポートとが、血液を流通可能に連結されている。この連結は、例えば血液が流通可能なチューブを第２ポート及び第３ポートに接続すればよい。また、このチューブにおいて、血液を第１分離モジュールから第２分離モジュールへ流通させるためにチューブポンプが設けられてもよい。
【００５３】
血液としては、例えばヒトから採血された末梢血が使用される。また、血液にはヘパリンなどの凝固防止剤が加えられてもよい。採血された血液は、第１ポートを通じて第１分離モジュールの第１室に注入される。第１室において、血液は第１フィルタに接触する。そして、例えば、第２室の空気圧を第１室の空気圧に対して負圧とすることにより、第１室の血液から血漿成分又は血清成分が、第１フィルタを通過して第２室へ移動する。血液の血球成分は、第１フィルタに捕捉されるか、第１室に残存する。
【００５４】
第１分離モジュールにおいて第１室に残留した血液は、第２ポートから流出されて、第４ポートを通じて第２分離モジュールの第３室に注入される。第３室において、血液は第２フィルタに接触する。そして、例えば、第４室の空気圧を第３室の空気圧に対して負圧とすることにより、第３室の血液から血漿成分又は血清成分が、第２フィルタを通過して第４室へ移動する。血液の血球成分は、第２フィルタに捕捉されるか、第３室に残存する。
【００５５】
第１分離モジュール及び第２分離モジュールにおいて血液から分離された血漿成分又は血清成分は、第２室及び第４室から第３ポート又は第６ポートを通じて回収される。
【発明の効果】
【００５６】
本発明にかかる血漿又は血清分離方法、及び血漿又は血清分離装置によれば、第１室の血液から血漿成分又は血清成分が第１フィルタを通過して第２室に移動し、残存した第１室の血液が第３室に注入されて、その血液から血漿成分又は血清成分が第２フィルタを通過して第４室に移動するという段階的な血漿又は血清の分離となるなので、第１フィルタ及び第２フィルタを血漿成分又は血清成分を通過させるための条件を緩やかに設定し、かつ第１フィルタ及び第２フィルタに残存する血漿成分又は血清成分が少なくすることができる。これにより、分離された血漿成分又は血清成分に溶血が生じたり血球成分が混合したりすることなく、また、血漿成分又は血清成分が緩衝液などで希釈されることなく、回収率高く血液から血漿成分又は血清成分を分離することができる。
【００５７】
また、本発明によれば、第１室において血液が流動されることにより、第１ポートから第１室へ注入された血液は、血漿成分又は血清成分が第２室へ移動しながら、流動するに伴って目詰まりの無い又は少ない第１フィルタの別の部分と接触することとなるので、血液中の血漿成分又は血清成分が第１フィルタを通過するための条件を緩やかに設定し、かつ第１フィルタに残存する血漿成分又は血清成分が少なくすることができる。これにより、分離された血漿成分又は血清成分に溶血が生じたり血球成分が混合したりすることなく、また、血漿成分又は血清成分が緩衝液などで希釈されることなく、回収率高く血液から血漿成分又は血清成分を分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。なお、本実施形態は本発明の一実施態様にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施態様を変更できることは言うまでもない。
【００５９】
［図面の説明］
図１は、本発明の第１実施形態にかかる血漿分離装置１０の外観を示す斜視図である。図２は、第１分離モジュール１１の分解斜視図である。図３は、図１におけるIII−III切断面を示す断面図である。なお、図１及び図２においてはチューブ１３，１４，１５が簡略化されている。図４から図７は、血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法を示す模式図である。図８及び図９は、第１実施形態の変形例にかかる血漿分離方法を示す模式図である。図１０は、本発明の第２実施形態にかかる血漿分離装置６０を示す平面図である。図１１は、図１０におけるXI−XI切断面を示す断面図である。
【００６０】
［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態が説明される。
【００６１】
［血漿分離装置１０］
以下に、第１実施形態にかかる血漿分離装置１０が説明される。血漿分離装置１０は、血液から血漿成分を分離するものであるが、血液から血清成分を分離するために用いられてもよいことは言うまでもない。
【００６２】
図１に示されるように、血漿分離装置１０は、第１分離モジュール１１と第２分離モジュール１２とを有する。第１分離モジュール１１と第２分離モジュール１２とは、チューブ１４を通じて血液を流通可能に連結されている。本実施形態において、第１分離モジュール１１と第２分離モジュール１２とは同等の構成であるので、以下には第１分離モジュール１１の構成が詳細に説明され、第２分離モジュール１２の詳細な説明が省略される。
【００６３】
［第１分離モジュール１１］
図１に示されるように、第１分離モジュール１１は、直方体形状の外形をなしている。図２及び図３に示されるように、第１分離モジュール１１の外形は、主として筐体上部２１及び筐体下部２２により形成される。筐体上部２１及び筐体下部２２は、筐体上部２１を上側として上下二段に配置されており、これらが一体となって直方体形状の外形をなしている。
【００６４】
筐体上部２１は、厚み（矢印１０３）の薄い概ね直方体形状であり、その下面側に第１室となる空間２３が形成されている。筐体上部２１の下面における略中央が厚み方向（矢印１０３）に凹陥されて直方体形状の空間２３が形成されている。この空間２３は、筐体上部２１の下面に対して大きく開口している。空間２３の容量は、第１分離モジュール１１に注入する血液の量に応じて適宜設定される。
【００６５】
筐体上部２１の上面２６には、２箇所に円筒部２４，２５が設けられている。円筒部２４，２５は、その軸方向を延出方向（矢印１０３）として筐体上部２１の上面２６から上側へ突出されている。筐体上部２１の上面２６における円筒部２４，２５の配置は、空間２３に対して長手方向（矢印１０２）の一端側と他端側である。円筒部２４，２５は軸方向に貫通する内空をそれぞれ有する。筐体上部２１の上面２６には、円筒部２４，２５の各内空に連続して上下方向（矢印１０３）に貫通孔がそれぞれ形成されており、各貫通孔は空間２３に到達している。これら各貫通孔及び円筒部２４，２５の内空により、空間２３へ血液を流出入するための第１ポート及び第２ポートが形成されている。円筒部２４，２５のいずれを第１ポート又は第２ポートとして使用するかは任意であるが、本実施形態においては、円筒部２４が第１ポートとして使用され、円筒部２５が第２ポートとして使用されるものとする。
【００６６】
筐体下部２２は、厚み（矢印１０３）の薄い概ね直方体形状であり、その上面２７側に第２室となる空間２８が形成されている。筐体下部２２の上面２７における略中央が厚み方向（矢印１０３）に凹陥されて直方体形状の空間２８が形成されている。この空間２８は、筐体下部２２の上面２８に対して大きく開口している。空間２８の容量は、第１分離モジュール１１に注入する血液の量に応じて適宜設定される。
【００６７】
筐体下部２２の上面２７には、空間２８の開口周縁を囲むようにして段落ち部２９が形成されている。段落ち部２９は、平面視において長方形をなしており、その矩形は、後述される第１フィルタ３３の平面視形状に概ね合致する。また、段落ち部２９によって、上面２７から若干下がった位置に上面２７と平行な支持面３０が形成されている。支持面３０が、第１フィルタ３３の周縁と接触する。上面２７と支持面３０との上下方向（矢印１０３）の距離は、第１フィルタ３３の厚みと同等又は厚み未満である。
【００６８】
筐体下部２２の側面３１には、円筒部３２が設けられている。円筒部３２は、その軸方向を延出方向（矢印１０２）として筐体下部２２の側面３１から側方へ突出されている。筐体下部２２の側面３１における円筒部３２の配置は、空間２８に対応している。円筒部３２は軸方向に貫通する内空を有する。筐体下部２２の側面３１には、円筒部３２の内空に連続して奥行き方向（矢印１０２）に貫通孔が形成されており、その貫通孔は空間２８に到達している。これら貫通孔及び円筒部３２の内空により、空間２８から血漿成分を流出するための第３ポートが形成されている。
【００６９】
第１フィルタ３３は、中空子膜である。第１フィルタ３３には、血漿成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない径の微細孔が厚み方向に多数形成されている。例えば、平均径が０．５〜５．０μｍ程度の微細孔を有する中空子膜が第１フィルタ３３として使用可能である。第１フィルタ３３は、平面視において長方形をなしており、第１フィルタ３３の外周縁形状と、前述された段落ち部２９の外周縁形状とがほぼ合致する。
【００７０】
筐体上部２１と筐体下部２２とは、第１フィルタ３３を介在させて、筐体上部２１を上側として上下二段に接続される。第１フィルタ３３は、筐体下部２２における段落ち部２９に収容され、その周縁が支持面３０により支持される。筐体下部２２の上面２７は、筐体上部２１の下面と接触する。この筐体下部２２の上面２７と筐体上部２１の下面とが接着剤などにより固着される。段落ち部２９に収容された第１フィルタ３３は、その周縁が支持面３０と筐体上部２１の下面とで狭持されて固定される。この第１フィルタ３３により、筐体上部２１の空間２３と筐体下部２２の空間２８とが区画されて、それぞれが血液又は血漿を保持可能な第１室と第２室となる。
【００７１】
［第２分離モジュール１２］
第２分離モジュール１２の構成については、詳細な説明が省略されるが、図４に示されるように、第２分離モジュール１２は、第１分離モジュール１１における筐体上部２１、筐体下部２２、第１フィルタ３３にそれぞれ対応する筐体上部４１、筐体下部４２、第２フィルタ５３を有する。また、筐体上部２１における空間２３及び各円筒部２４，２５にそれぞれ対応して、筐体上部４１は空間４３及び各円筒部４４，４５を有する。また、筐体下部２２における空間２８及び円筒部３２にそれぞれ対応して、筐体下部４２は空間４８及び円筒部５２を有する。
【００７２】
筐体上部４１と筐体下部４２とが、第２フィルタ５３を介在させて、筐体上部４１を上側として上下二段に接続され、第２フィルタ５３により、筐体上部４１の空間４３と筐体下部４２の空間４８とが区画されて、それぞれが血液又は血漿を保持可能な第３室と第４室となる。また、円筒部４４，４５及び筐体上部４１を貫いて空間４３に到達する貫通孔により、空間４３に血液を流出入するための第４ポート及び第５ポートが形成され、円筒部５２及び筐体下部４２を貫いて空間４８に到達する貫通孔により、空間４８から血漿成分を流出する第６ポートが形成される。
【００７３】
図１に示されるように、第１分離モジュール１１の円筒部２５と第２分離モジュール１２の円筒部４４とにチューブ１４がそれぞれ接続されている。これにより、第１分離モジュール１１の空間２３と第２分離モジュール１２の空間４３とが、血液を流通可能に接続されている。また、第１分離モジュール１１の円筒部２４には、空間２３へ血液を注入するためのチューブ１３が接続されており、第２分離モジュール１２の円筒部４５には、空間４３から血液を流出するためのチューブ１５が接続されている。各図には詳細に示されていないが、各チューブ１３，１４，１５には、流路を開閉するための弁が設けられてもよい。
【００７４】
［血漿分離方法］
以下に、血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法が説明される。この血漿分離方法は、主として５つのステップに大別される。
(1) 円筒部２４（第１ポート）を通じて空間２３（第１室）に血液１１１を注入する第１ステップ
(2) 空間２３内の血液１１１における血漿成分１１２を第１フィルタ３３を通じて空間２８（第２室）へ移動させる第２ステップ
(3) 空間２３に残留した血液１１１を円筒部２５（第２ポート）から流出する第３ステップ
(4) 円筒部２５から流出された血液１１１を、円筒部４５（第４ポート）を通じて空間４３（第３室）に注入する第４ステップ
(5) 空間４３内の血液１１１における血漿成分１１２を第２フィルタ５３を通じて空間４８（第４室）へ移動させる第５ステップ
【００７５】
［第１ステップ］
第１ステップに先だって、先ず、ヒトの末梢血を採血する。ヒトは患者でも健常人でもよい。採血量は、目的とする臨床検査の種類により異なる。採血は、採血管や注射器などを用いて公知の手法により行う。また、採血に際して末梢血にヘパリンやＥＤＴＡなどの凝固防止剤が加えられる。
【００７６】
第１ステップでは、図４に示されるように、採血された血液１１１を円筒部２４を通じて空間２３に注入する。円筒部２４に接続されたチューブ１３に、採血に用いた注射器を接続し、注射器からチューブ１３及び円筒部２４を通じて血液１１１を空間２３へ注入する。このとき、円筒部２５及びチューブ１４による流路は大気開放する。これにより、空間２３が血液１１１でほぼ満たされる。
【００７７】
［第２ステップ］
第２ステップでは、図５に示されるように、空間２３内の血液１１１における血漿成分１１２を第１フィルタ３３を通じて空間２８へ移動させる。このとき、チューブ１３，１４の流路は閉塞されて空間２３が密閉空間となる。そして、円筒部３２を通じて、空間２８内が減圧される。これにより、空間２８の空気圧が空間２３の空気圧に対して負圧となる。空間２８を空間２３に対して負圧とした状態を所定時間維持することにより、空間２３内の血液１１１から血漿成分１１２が第１フィルタ３３を通過して空間２８へ移動する。移動した血漿成分１１２は空間２８に貯留される。赤血球などの血球成分は、第１フィルタ３３に捕捉されるか、血液１１１とともに空間２３に残存する。
【００７８】
第１フィルタ３３が目詰まりし始めると、血漿成分１１２が第１フィルタ３３を通過し難くなる。したがって、空間２８を空間２３に対して負圧とした状態で、第１フィルタ３３に所定時間間隔で振動を付与する。この振動は、例えば、第１分離モジュール１１に偏心モータによる振動を付与したり、超音波を付与すればよい。これにより、第１フィルタ３３における血球成分による目詰まりを一時的に解消して、空間２３の血漿成分１１２を第１フィルタ３３を通じて空間２８へ更に移動させることができる。
【００７９】
なお、第２ステップにおける空間２３と空間２８との圧力差や圧力を付与する時間などの設定条件は、第１フィルタ３３を血球成分が通過したり、溶血が生じたりすることのない緩やかな条件を設定する。
【００８０】
［第３ステップ］
第３ステップでは、空間２３に残留した血液１１１を円筒部２５から流出する。例えば、チューブ１４にチューブポンプを設けて空間２３に対して吸引圧を付与することにより、空間２３に残留した血液１１１が円筒部２５を通じて流出される。前述された第２ステップにおける設定条件を緩やかにすることにより、空間２３の血液１１１には血漿成分１１２が残存する。なお、空間２８に移動した血漿成分１１２は、後に回収しても、第３ステップを行う前に円筒部３２を通じて回収してもよい。
【００８１】
［第４ステップ］
第４ステップでは、図６に示されるように、円筒部２５から流出された血液１１１を、円筒部４５を通じて第２分離モジュール１２の空間４３に注入する。前述されたチューブポンプを動作し続けると、空間２３から流出された血液１１１は、チューブ１４を通じて空間４３に流入する。このとき、円筒部４５及びチューブ１５による流路は大気開放する。
【００８２】
［第５ステップ］
第５ステップでは、図７に示されるように、空間４３内の血液における血漿成分１１２を第２フィルタ５３を通じて空間４８へ移動させる。このとき、チューブ１４，１５の流路は閉塞されて空間４３が密閉空間となる。そして、円筒部５２を通じて、空間４８内が減圧される。これにより、空間４８の空気圧が空間４３の空気圧に対して負圧となる。空間４８を空間４３に対して負圧とした状態を所定時間維持することにより、空間４３内の血液１１１から血漿成分１１２が第２フィルタ５３を通過して空間５８へ移動する。移動した血漿成分１１２は空間５８に貯留される。赤血球などの血球成分は、第２フィルタ５３に捕捉されるか、血液１１１とともに空間４３に残存する。
【００８３】
第２フィルタ５３が目詰まりし始めると、血漿成分１１２が第２フィルタ５３を通過し難くなる。したがって、空間４８を空間４３に対して負圧とした状態で、第２フィルタ４３に所定時間間隔で振動を付与する。この振動は、例えば、第２分離モジュール１２に偏心モータによる振動を付与したり、超音波を付与すればよい。これにより、第２フィルタ５３における血球成分による目詰まりを一時的に解消して、空間４３の血漿成分１１２を第２フィルタ５３を通じて空間４８へ更に移動させることができる。
【００８４】
なお、第５ステップにおける空間４３と空間４８との圧力差や圧力を付与する時間などの設定条件は、第２フィルタ５３を血球成分が通過したり、溶血が生じたりすることのない緩やかな条件を設定する。そして、空間４８に移動した血漿成分１１２を円筒部５２を通じて回収する。
【００８５】
［第１実施形態の作用効果］
前述された血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法によれば、空間２３の血液１１１から血漿成分１１２を第１フィルタ３３を通過して空間２８へ移動し、残存した空間２３の血液１１１が空間４３に注入されて、その血液１１１から血漿成分１１２が第２フィルタ５３を通過して空間４８へ移動させるという段階的な血漿の分離を行うので、第１フィルタ３３及び第２フィルタ５３を血漿成分１１２を通過させるための条件を緩やかに設定し、かつ第１フィルタ３３及び第２フィルタ５３に残存する血漿成分１１２を少なくすることができる。これにより、分離された血漿成分１１２に溶血が生じたり血球成分が混合したりすることなく、また、血漿成分１１２が緩衝液などで希釈されることなく、回収率高く血液１１１から血漿成分１１２を分離することができる。
【００８６】
また、第２ステップ及び第５ステップにおいて、第１フィルタ３３及び第２フィルタ５３に振動を付与することにより、第１フィルタ３３及び第２フィルタ５３の目詰まりを一時的に解消して、第１フィルタ３３又は第２フィルタ５３を介して血液１１１から血漿成分１１２を更に移動させることができるので、前述された分離のための圧力などの設定条件を厳しくすることなく、また、第１フィルタ３３及び第２フィルタ５３の厚みなどを大きくすることなく、第１フィルタ３３及び第２フィルタ５３により分離される血漿成分１１２の量を増大することができる。
【００８７】
なお、本実施形態において血漿分離装置１０は、第１分離モジュール１１及び第２分離モジュール１２を具備するが、さらに、第１分離モジュール１１と同等の第３分離モジュールや、第４以上の個数の分離モジュールを直列に連結してもよい。例えば、第３分離モジュールを第２分離モジュール１２に直列に連結したときには、空間４８に残存した血液１１に対して、第４ステップ及び第５ステップと同様の手順を再び繰り返す。詳細には、第３分離モジュールにおいて、第３フィルタを介して区画された第５室と第６室のうちの第５室へ血液１１１を注入して、その中の血漿成分１１２を第３フィルタを通過させて第６室へ移動させることにより、空間４８９に残存した血液１１１からさらに血漿成分１１２を分離することができるので、第４ステップにおける条件設定の自由度が向上される。
【００８８】
［第１実施形態の変形例］
以下に、前述された第１実施形態の変形例が説明される。変形例では、第１実施形態における第１分離モジュール１１と第２分離モジュール１２との連結構成が異なるが、第１分離モジュール１１及び第２分離モジュール１２の構成は同じである。詳細には、図８に示されるように、チューブ１６によって、第１分離モジュール１１の円筒部２５及び円筒部３２からの２つの流路が合流されて第２分離モジュール１２の円筒部４４に接続されている。これにより、第１分離モジュール１１の空間２３及び空間２８と第２分離モジュール１２の空間４３とが血液１１１及び血漿成分１１２を流通可能に接続されている。なお、各図には詳細に示されていないが、チューブ１６にも、流路を開閉するための弁が設けられている。
【００８９】
この変形例では、図８及び図９に示されるように、前述された第１実施形態にかかる血漿分離方法の第３ステップと同時に、第１分離モジュール１１の空間２８へ移動された血漿成分１１２を円筒部３２を通じて流出させ、第２分離モジュール１２の円筒部４４を通じて空間４３に注入される血液１１１と混合する第６ステップが行われる。第１実施例と同様にしてチューブ１６にチューブポンプを設け、空間２３，２８に対して吸引圧を付与することにより、空間２３から血液１１１を流出させると共に、空間２８から血漿成分１１２が流出される。そして、血液１１１と血漿成分１１２とがチューブ１６において混合されて、空間４３に注入される。
【００９０】
なお、血液１１１と血漿成分１１２との混合は、第２分離モジュール１２の空間４３へ注入される前後のいずれでもよいが、混合後の均質な血液１１１を第２フィルタ５３に接触させるには、空間４３へ注入前に混合しておくことが好ましい。また、血液１１１と血漿成分１１２との混合を第２分離モジュール１２の空間４３において行う場合には、第３ステップと第６ステップとは必ずしも同時に行う必要はなく、いずれか一方を先に行ってから他方を行えばよい。
【００９１】
前述された第２ステップにおいて、血液１１１中の血漿成分１１２が第１フィルタ３３を通過することにより、第１分離モジュール１１の空間２３における血液１１１の粘度が上がる。また、血液１１１中の血球成分の一部は、第１フィルタ３３に捕捉されて、血液１１１が空間２３から流出された後も、第１フィルタ３３に残存する。この空間２３から流出された血液１１１に、空間２８へ移動した血漿成分１１２を混合することにより、空間２３から流出された血液１１１の粘度が低下するので、第２分離モジュール１２の空間４３へ注入する作業などの取り扱いを容易になる。さらに、第２分離モジュール１２の空間４３において、血液１１１に含まれる血漿成分１１２が第２フィルタ５３を通過するための条件を緩やかに設定することができる。
【００９２】
［第２実施形態］
以下に、本発明の第２実施形態が説明される。第２実施形態にかかる血漿分離装置６０は、第１実施形態における第１分離モジュール１１の空間２３の形状や、円筒部２４，２５の配置が異なる他は、第１分離モジュール１１と同様の構成である。したがって、以下には、第１分離モジュール１１と異なる構成が詳細に説明され、同様の構成については詳細な説明が省略される。
【００９３】
［血漿分離装置６０］
以下に、第２実施形態にかかる血漿分離装置６０が説明される。血漿分離装置６０は、血液から血漿成分を分離するものであるが、血液から血清成分を分離するために用いられてもよいことは言うまでもない。
【００９４】
図１０及び図１１に示されるように、血漿分離装置６０は、前述された第１分離モジュール１１と同様に、直方体形状の外形をなしている。血漿分離装置６０の外形は、主として筐体上部６１及び筐体下部６２により形成される。筐体上部６１及び筐体下部６２は、筐体上部６１を上側として上下二段に配置されており、これらが一体となって直方体形状の外形をなしている。
【００９５】
筐体上部６１は、第１分離モジュール１１における空間２３と円筒部２４，２５の配置が異なる他は同様の構成である。筐体上部６１には、その下面側に第１室となる空間６３が形成されている。筐体上部６１の下面において、奥行き方向（矢印１０２）の向きをＵターンにより反転させながら連続する１本の溝として形成されている。そして、この空間６３は、筐体上部６１の下面に対して全領域において開口している。空間６３の断面積や容量は、血漿分離装置６０に注入する血液の量に応じて適宜設定される。また、空間６３の形状は、流路として要する長さなどを考慮して適宜変更されてよい。
【００９６】
筐体上部６１の上面６６には、２箇所に円筒部６４，６５が設けられている。円筒部６４，６５は、その軸方向を延出方向（図１０における紙面に垂直な方向、図１１における矢印１０３）として筐体上部６１の上面６６から上側へ突出されている。筐体上部６１の上面６６における円筒部６４，６５の配置は、空間６３として形成されている１本の溝の一端側と他端側である。円筒部６４，６５は軸方向に貫通する内空をそれぞれ有する。筐体上部６１の上面６６には、円筒部６４，６５の各内空に連続して上下方向（図１０における紙面に垂直な方向、図１１における矢印１０３）に貫通孔がそれぞれ形成されており、各貫通孔は空間６３に到達している。これら各貫通孔及び円筒部６４，６５の内空により、空間６３へ血液を流出入するための第１ポート及び第２ポートが形成されている。円筒部６４，６５のいずれを第１ポート又は第２ポートとして使用するかは任意であるが、本実施形態においては、円筒部６４が第１ポートとして使用され、円筒部６５が第２ポートとして使用されるものとする。
【００９７】
筐体下部６２は、前述された第１分離モジュール１１における筐体下部２２と同様の構成なので詳細な説明が省略される。筐体下部６２には第２室となる空間６８が形成されている。この空間６８は、筐体下部６２の上面に対して大きく開口している。空間６８の容量は、血漿分離装置６０に注入する血液の量に応じて適宜設定される。
【００９８】
筐体下部６２の側面３１には、円筒部７２が設けられている。円筒部７２は、その軸方向を延出方向（矢印１０２）として筐体下部６２の側面７１から側方へ突出されている。筐体下部６２の側面７１における円筒部６２の配置は、空間６８に対応している。円筒部７２は軸方向に貫通する内空を有する。筐体下部６２の側面７１には、円筒部７２の内空に連続して奥行き方向（矢印１０２）に貫通孔が形成されており、その貫通孔は空間６８に到達している。これら貫通孔及び円筒部７２の内空により、空間６８から血漿成分を流出するための第３ポートが形成されている。
【００９９】
第１フィルタ７３は、前述された第１分離モジュール１１における第１フィルタ３３と同様の中空子膜である。筐体上部６１と筐体下部６２とは、第１フィルタ７３を介在させて、筐体上部６１を上側として上下二段に接続される。この第１フィルタ７３により、筐体上部６１の空間６３と筐体下部６２の空間６８とが区画されて、それぞれが血液又は血漿を保持可能な第１室と第２室となる。
【０１００】
［血漿分離方法］
以下に、血漿分離装置６０を用いた血漿分離方法が説明される。この血漿分離方法は、主として２つのステップに大別される。
(1) 円筒部６４（第１ポート）を通じて空間６３（第１室）に血液１１１を注入する第１１ステップ
(2) 空間６３において第１フィルタ６３に沿って血液１１１を流動させながら血漿成分１１２を第１フィルタ６３を通じて空間６８へ移動させる第１２ステップ
【０１０１】
［第１１ステップ］
第１１ステップに先だって、先ず、ヒトの末梢血を採血する。ヒトは患者でも健常人でもよい。採血量は、目的とする臨床検査の種類により異なる。採血は、採血管や注射器などを用いて公知の手法により行う。また、採血に際して末梢血にヘパリンやＥＤＴＡなどの凝固防止剤が加えられる。
【０１０２】
第１１ステップでは、採血された血液１１１を円筒部６４を通じて空間６３に注入する。円筒部６４に接続されたチューブに、採血に用いた注射器を接続し、注射器からチューブ及び円筒部６４を通じて血液１１１を空間６３へ注入する。このとき、円筒部６５側の流路は大気開放する。
【０１０３】
［第１２ステップ］
第１２ステップでは、図１１に示されるように、空間６３に注入された血液１１１を空間６３の形状に沿って第１フィルタ７３上を流動させる。この流動は、円筒部６４から血液１１１を注入しながら、円筒部６５に対して吸引圧を付与することにより行われる。これにより、円筒部６４から空間６３に進入した血液１１１は、空間６３の形状に従って第１フィルタ７３上を流動する。
【０１０４】
空間６３において血液１１１を流動させながら、空間６３内の血液１１１における血漿成分１１２を第１フィルタ７３を通じて空間６８へ移動させる。円筒部６２を通じて、空間６８内が減圧すると、空間６８の空気圧が空間６３の空気圧に対して負圧となる。空間６８を空間６３に対して負圧とした状態を所定時間維持することにより、空間６３内の血液１１１から血漿成分１１２が第１フィルタ７３を通過して空間６８へ移動する。移動した血漿成分１１２は空間６８に貯留される。赤血球などの血球成分は、第１フィルタ７３に捕捉されるか、血液１１１とともに空間６３に残存して流動する。
【０１０５】
なお、第２ステップにおける空間６３と空間６８との圧力差や圧力を付与する時間などの設定条件は、第１フィルタ７３を血球成分が通過したり、溶血が生じたりすることのない緩やかな条件を設定する。
【０１０６】
例えば、第１２ステップにおいて、血液１１１中の血漿成分１１２が第１フィルタ７３を通過するための設定条件を緩やかにすることにより、第１フィルタ７３を血漿成分１１２が通過し難くなるか、通過するために要する時間が長くなるが、空間６３において血液１１１が流動されることにより、その血液１１１は血漿成分１１２が空間６８へ移動されながら、流動するに伴って目詰まりの無い第１フィルタ７３の新たな部分と順次接触することとなる。この第１フィルタ７３の新たな部分においては、血漿成分１１２が通過し易いので、緩やかな設定条件で血液１１１中の血漿成分１１２が第１フィルタ７３を通過し得る。
【０１０７】
また、第１フィルタ６３に所定時間間隔で振動を付与してもよい。この振動は、例えば、血漿分離装置６０に偏心モータによる振動を付与したり、超音波を付与すればよい。これにより、第１フィルタ７３における血球成分による目詰まりを一時的に解消して、空間６３の血漿成分１１２を第１フィルタ７３を通じて空間６８へ更に移動させることができる。そして、空間６８に移動した血漿成分１１２を円筒部７２を通じて回収する。
【０１０８】
［第２実施形態の作用効果］
前述された血漿分離装置６０を用いた血漿分離方法によれば、空間６３の血液１１１から血漿成分１１２を第１フィルタ７３を通過して空間６８へ移動させるとともに、残存した空間６３の血液１１１が第１フィルタ７３に沿って流動するので、空間６３において、血液１１１は血漿成分１１２が空間６８へ移動されながら、流動するに伴って目詰まりの無い第１フィルタ７３の新たな部分と順次接触することとなるので、第１フィルタ７３を血漿成分１１２を通過させるための条件を緩やかに設定し、かつ第１フィルタ７３に残存する血漿成分１１２を少なくすることができる。これにより、分離された血漿成分１１２に溶血が生じたり血球成分が混合したりすることなく、また、血漿成分１１２が緩衝液などで希釈されることなく、回収率高く血液１１１から血漿成分１１２を分離することができる。
【０１０９】
また、第１２ステップにおいて、第１フィルタ７３に振動を付与することにより、第１フィルタ７３の目詰まりを一時的に解消して、第１フィルタ７３を介して血液１１１から血漿成分１１２を更に移動させることができるので、前述された分離のための圧力などの設定条件を厳しくすることなく、また、第１フィルタ７３の厚みなどを大きくすることなく、第１フィルタ７３により分離される血漿成分１１２の量を増大することができる。
【０１１０】
［第２実施形態の変形例］
以下に、前述された第２実施形態の変形例が説明される。変形例では、第２実施形態における２個の血漿分離装置６０が直列に接続される。ここでは、新たに接続される血漿分離装置は、血漿分離装置６０と同じ構造であるが、以下の説明においては、新たに接続される血漿分離装置６０における空間６３を第３室と称し、空間６８を第４室と称する。第３室には、円筒部６４，６５によって血液１１１を流出入するための第４ポート及び第５ポートが設けられている。また、新たな血漿分離装置６０における第１フィルタ７３を第２フィルタと称する。
【０１１１】
前述された第１２ステップが行われた後、血漿分離装置６０の空間６３（第１室）から円筒部６５（第２ポート）を通じて流出された血液１１１を、新たな血漿分離装置６０における第４ポートを通じて第３室に注入する（第１３ステップ）。
【０１１２】
そして、新たな血漿分離装置６０の第３室において、第２フィルタに沿って血液１１１を流動させながら、第２フィルタを介して第３室と区画された第４室へ、第３室内の血液１１１における血漿成分１１２を第２フィルタを通じて移動させる（第１４ステップ）。この第１４ステップにおける設定条件は、第１２ステップと同様に、緩やかに設定される。
【０１１３】
１個めの血漿分離装置６０における空間６３（第１室）に残存した血液１１１に対して、第１３ステップ及び第１４ステップを行うことにより、その残存した血液１１１からさらに血漿成分１１２を分離することができるので、前述された第１２ステップにおける条件設定の自由度が向上される。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態にかかる血漿分離装置１０の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１分離モジュール１１の分解斜視図である。
【図３】図３は、図２におけるIII−III切断面を示す断面図である。
【図４】図４は、血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法を示す模式図である。
【図５】図５は、血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法を示す模式図である。
【図６】図６は、血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法を示す模式図である。
【図７】図７は、血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法を示す模式図である。
【図８】図８は、第１実施形態の変形例にかかる血漿分離方法を示す模式図である。
【図９】図９は、第１実施形態の変形例にかかる血漿分離方法を示す模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態にかかる血漿分離装置６０を示す平面図である。
【図１１】図１１は、図１０におけるXI−XI切断面を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０・・・血漿分離装置
１１・・・第１分離モジュール
１２・・・第２分離モジュール
２３・・・空間（第１室）
２４・・・円筒部（第１ポート）
２５・・・円筒部（第２ポート）
２８・・・空間（第２室）
３２・・・円筒部（第３ポート）
３３・・・第１フィルタ
４３・・・空間（第３室）
４４・・・円筒部（第４ポート）
４５・・・円筒部（第５ポート）
４８・・・空間（第４室）
５２・・・円筒部（第６ポート）
５３・・・第２フィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液から血漿成分又は血清成分を分離する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に血液検査と称される臨床検査において、ヒトから採取された血液から、血漿成分又は血清成分と、血球成分とを分離することが行われている。この分離方法の一つとして、遠心分離が知られている。この遠心分離により、血液中の血球成分が沈下されるので、上清である血漿成分又は血清成分を採取することができる。しかし、遠心分離は、遠心分離装置が必要であるという問題や、通常、遠心分離だけで１０分間以上を要し、血液を凝固させる時間や上清を分離する時間などを加えると、数十分間以上の作業時間を要するという問題があった。
【０００３】
これに対し、特許文献１には、入口と出口を有する容器内に、高分子極細繊維集合体又は多孔質ポリマーで構成されるろ過材を装着した血漿又は血清分離フィルタが開示されている。これにより、遠心分離によらずに、血液から血漿成分又は血清成分が分離できるとされている。
【０００４】
特許文献２には、血液が流れる流路に複数の血液分離フィルタが設けられた血液分離フィルタ装置が開示されている。流路の上流側に赤血球のような比較的大きな径の血液成分を捕捉する第１フィルタが配置され、流路の下流側に血小板のような比較的小さな径の血液成分を捕捉する第２フィルタが配置される。さらに、第１フィルタ及び第２フィルタの下流側には、血漿又は血清により膨潤して流路を閉塞する水膨潤性ポリマーが配置されている。第１フィルタ及び第２フィルタにより、血液から血漿又は血清が分離され、水膨潤性ポリマーにより、溶血によって赤血球から漏洩した成分が血漿又は血清に混入することが防止されるとされている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２６７４６３号公報
【特許文献２】特開２００７−４０９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２のようにフィルタを用いて血液から血漿成分又は血清成分を分離する場合に、血球成分によりフィルタが目詰まりするという問題がある。フィルタが目詰まりする度合いは、ろ過する血液の量に比例して増加するので、特許文献１，２に示されるように、同種又は異種のフィルタを血液の流路方向に対して積層することにより、目詰まりの頻度を低減させることが考案されている。しかし、フィルタを積層すると、フィルタ内に残留する血漿成分又は血清成分の量が増加するという問題がある。特に、微量の採血によって血液検査を行う場合には、血液中の血漿成分又は血清成分の大半を分離して回収するために、フィルタ内に残留する血漿成分又は血清成分はできる限り減らすことが望ましい。フィルタの面積を大きくしても、同様に、フィルタ内に残留する血漿成分又は血清成分の量が増加するという問題が生じる。また、積層されたフィルタに血漿成分又は血清成分を通過させるために、血液に付与する圧力を高くする必要があり、溶血が生じやすかったり、フィルタが破損しやすいような厳しい条件を設定しなければならないという問題もある。
【０００７】
前述された問題に対して、フィルタの厚みを薄くすると、目詰まりが生じやすくなり、さらにろ過を行うために高い圧力を付与すると、溶血が生じたり血球成分がフィルタを通過するという別の問題が生じる。
【０００８】
また、血液を予め緩衝液などで希釈してからフィルタでろ過する手法もあるが、分離された血漿成分又は血清成分も緩衝液で希釈されるので、血漿成分又は血清成分中の微量物質が検査試薬の最低検出感度未満の濃度又は単位となる問題が生じる。
【０００９】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、血液中から血漿成分又は血清成分を効率的に分離できる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
(1) 本発明にかかる血漿又は血清分離方法は、第１ポートを通じて第１室に血液を注入する第１ステップと、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第１フィルタを介して第１室と区画された第２室へ、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて移動させる第２ステップと、第１室に残留した血液を第２ポートから流出する第３ステップと、第２ポートから流出された血液を、第４ポートを通じて第３室に注入する第４ステップと、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第２フィルタを介して第３室と区画された第４室へ、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて移動させる第５ステップと、を含む。
【００１１】
第１室及び第２室は、血液、血漿又は血清を保持可能な容器形状の筐体により形成される空間であり、第１室と第２室とは、第１フィルタを介して区画されて、相互に隣接して配置される。第１室には、第１ポート及び第２ポートが設けられている。第１ポートを通じて第１室へ血液を注入可能であり、第２ポートを通じて第１室から血液を流出可能である。
【００１２】
第３室及び第４室も、前述された第１室及び第２室と同様に、血液、血漿又は血清を保持可能な容器形状の筐体により形成される空間であり、第３室と第４室とは、第２フィルタを介して区画されて、相互に隣接して配置される。第３室には、第４ポート及び第５ポートが設けられている。第４ポートを通じて第３室へ血液を注入可能であり、第５ポートを通じて第３室から血液を流出可能である。
【００１３】
第１フィルタ及び第２フィルタは、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させないものである。例えば、赤血球などの血球成分が通過できない孔が形成された半透膜や、血球成分に対して摩擦力や吸着力を付与する繊維シートなどが、第１フィルタ及び第２フィルタとして使用される。
【００１４】
血液は、例えばヒトから採血された末梢血が使用される。また、血液にはヘパリンなどの凝固防止剤が加えられてもよい。採血された血液は、第１ステップにおいて、第１ポートを通じて第１室に注入される。第１室において、血液は第１フィルタに接触する。
【００１５】
第２ステップにおいて、例えば、第２室の空気圧を第１室の空気圧に対して負圧とすることにより、第１室の血液から血漿成分又は血清成分が、第１フィルタを通過して第２室へ移動する。血液の血球成分は、第１フィルタに捕捉されるか、第１室に残存する。
【００１６】
第２ステップにおいて、第１フィルタに血液中の血漿成分又は血清成分を通過させるための第１室と第２室との圧力差や圧力を付与する時間などの条件は、第１フィルタを血球成分が通過したり、溶血が生じたりすることのない緩やかな条件が設定される。また、第１フィルタの種類や厚みは、第１フィルタに残存する血漿成分又は血清成分が少なくなるように選択される。
【００１７】
第２ステップにおいて、血液中の血漿成分又は血清成分が第１フィルタを通過するための条件を緩やかにすることにより、第１室に残存した血液中に血漿成分又は血清成分も残存する。第３ステップでは、この第１室に残留した血液を第２ポートから流出する。
【００１８】
第４ステップにおいて、第２ポートから流出された血液を、第４ポートを通じて第３室に注入する。第３室において、血液は第２フィルタに接触する。
【００１９】
第５ステップにおいて、例えば、第４室の空気圧を第３室の空気圧に対して負圧とすることにより、第３室の血液から血漿成分又は血清成分が、第２フィルタを通過して第４室へ移動する。血液の血球成分は、第２フィルタに捕捉されるか、第３室に残存する。
【００２０】
第５ステップにおいても、第２ステップと同様に、第１フィルタに血液中の血漿成分又は血清成分を通過させるための第３室と第４室との圧力差や圧力を付与する時間などの条件は、第２フィルタを血球成分が通過したり、溶血が生じたりすることのない緩やかな条件が設定される。また、第２フィルタの種類や厚みは、第２フィルタに残存する血漿成分又は血清成分が少なくなるように選択される。
【００２１】
第２ステップ及び第５ステップにおいて血液から分離された血漿成分又は血清成分は、第２室及び第４室に貯留されているので、第２室及び第４室から血漿成分又は血清成分を回収することにより、血液から分離された血漿成分又は血清成分が得られる。
【００２２】
なお、第３室に残存した血液に対して、第４ステップ及び第５ステップと同様の手順を再び繰り返してもよい。例えば、第３フィルタを介して区画された第５室と第６室のうちの第５室へ注入して、その中の血漿成分又は血清成分を、第３フィルタを通過させて第６室へ移動させることにより、第３室に残存した血液からさらに血漿成分又は血清成分を分離することができるので、第４ステップにおける条件設定の自由度が向上される。
【００２３】
(2) さらに、第１フィルタを通じて第２室へ移動された血漿成分又は血清成分を第３ポートを通じて流出させ、第４ポートを通じて第３室に注入される血液と混合する第６ステップを含んでもよい。
【００２４】
第６ステップにおいて、第２室から第３ポートを通じて血漿成分又は血清成分が流出され、その血漿成分又は血清成分を第４ポートを通じて第３室に注入される血液と混合する。血液と血漿成分又は血清成分との混合は、第３室へ注入される前後のいずれでもよいが、混合後の均質な血液を第２フィルタに接触させるには、第３室へ注入前に混合しておくことが好ましい。
【００２５】
第２ステップにおいて、血液中の血漿成分又は血清成分が第１フィルタを通過することにより、第１室における血液の粘度が上がる。また、血球成分の一部は、第１フィルタに捕捉又は吸着されて、血液が第１室から第２ポートを通じて流出された後も、第１フィルタに残存する。この第１室から流出された血液に、第２室へ移動した血漿成分又は血清成分を混合することにより、その血液の粘度を低下させて取り扱いを容易にすると共に、その血液に含まれる血漿成分又は血清成分が第２フィルタを通過するための条件を緩やかに設定することができる。
【００２６】
(3) 上記第２ステップにおいて、第２室の内圧を第１室の内圧に対して負圧として、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて第２室へ移動させ、上記第５ステップにおいて、第４室の内圧を第３室の内圧に対して負圧として、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて第４室へ移動させることが好ましい。
【００２７】
ここで、各室の内圧は、各室の内部における気圧や水圧で示される。例えば、第１室を大気開放し、かつ第２室内の気体を吸引すると、第２室の内圧が第１室の内圧に対して負圧となる。また、第２室を大気開放し、第１室に圧縮空気を注入すると、第２室の内圧が第１室の内圧に対して負圧となる。なお、第３室と第４室との関係でも同様である。
【００２８】
(4) 上記第２ステップにおいて、第１フィルタに振動を付与し、上記第５ステップにおいて、第２フィルタに振動を付与してもよい。
【００２９】
第１フィルタに振動を付与することにより、第１フィルタにおける血球成分による目詰まりを一時的に解消して、第１フィルタを介して第１室の血液から血漿成分又は血清成分を第２室へ移動させることができる。第２フィルタにおいても同様である。これにより、前述された分離のための圧力などの条件を厳しくすることなく、また、第１フィルタ及び第２フィルタの厚みなどを大きくすることなく、第１フィルタ及び第２フィルタにより分離される血漿成分又は血清成分の量を増大することができる。
【００３０】
(5) 本発明にかかる血漿又は血清分離方法は、第１ポートを通じて第１室に血液を注入する第１１ステップと、上記第１室において、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第１フィルタに沿って血液を流動させながら、第１フィルタを介して第１室と区画された第２室へ、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて移動させる第１２ステップと、を含む。
【００３１】
第１室及び第２室は、血液、血漿又は血清を保持可能な容器形状の筐体により形成される空間であり、第１室と第２室とは、第１フィルタを介して区画されて、相互に隣接して配置される。第１室には、第１ポート及び第２ポートが設けられている。第１ポートを通じて第１室へ血液を注入可能であり、第２ポートを通じて第１室から血液を流出可能である。
【００３２】
第１フィルタは、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させないものである。例えば、赤血球などの血球成分が通過できない孔が形成された半透膜や、血球成分に対して摩擦力や吸着力を付与する繊維シートなどが、第１フィルタとして使用される。
【００３３】
血液は、例えばヒトから採血された末梢血が使用される。また、血液にはヘパリンなどの凝固防止剤が加えられてもよい。採血された血液は、第１１ステップにおいて、第１ポートを通じて第１室に注入される。第１室において、血液は第１フィルタに接触する。
【００３４】
第１２ステップにおいて、第１室に注入された血液を第１フィルタに沿って流動させる。この流動は、例えば、第１ポートから血液を注入しながら、第２ポートから血液又は空気を吸引することにより行われる。そして、例えば、第２室の空気圧を第１室の空気圧に対して負圧とすることにより、第１室の血液から血漿成分又は血清成分が、第１フィルタを通過して第２室へ移動する。血液の血球成分は、第１フィルタに捕捉されるか、第１室に残存する。
【００３５】
第１２ステップにおいて、第１フィルタに血液中の血漿成分又は血清成分を通過させるための第１室と第２室との圧力差や圧力を付与する時間などの条件は、第１フィルタを血球成分が通過したり、溶血が生じたりすることのない緩やかな条件が設定される。また、第１フィルタの種類や厚みは、第１フィルタに残存する血漿成分又は血清成分が少なくなるように選択される。
【００３６】
第１２ステップにおいて、血液中の血漿成分又は血清成分が第１フィルタを通過するための条件を緩やかにすることにより、第１フィルタを血漿成分又は血清成分が通過し難くなるか、通過するために要する時間が長くなるが、第１室において血液が流動されることにより、第１ポートから第１室へ注入された血液は、血漿成分又は血清成分が第２室へ移動しながら、流動するに伴って目詰まりの無い又は少ない第１フィルタの別の部分と接触することとなる。この第１フィルタの別の部分においては、血漿成分又は血清成分が通過し易い。
【００３７】
第１２ステップにおいて血液から分離された血漿成分又は血清成分は、第２室に貯留されているので、第２室から血漿成分又は血清成分を回収することにより、血液から分離された血漿成分又は血清成分が得られる。
【００３８】
(6) さらに、上記第２ポートから流出された血液を、第４ポートを通じて第３室に注入する第１３ステップと、上記第３室において、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第２フィルタに沿って血液を流動させながら、第２フィルタを介して第３室と区画された第４室へ、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて移動させる第１４ステップと、を含んでもよい。
【００３９】
第３室及び第４室は、血液、血漿又は血清を保持可能な容器形状の筐体により形成される空間であり、第３室と第４室とは、第２フィルタを介して区画されて、相互に隣接して配置される。第３室には、第４ポート及び第５ポートが設けられている。第４ポートを通じて第３室へ血液を注入可能であり、第５ポートを通じて第３室から血液を流出可能である。
【００４０】
第２フィルタは、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させないものである。例えば、赤血球などの血球成分が通過できない孔が形成された半透膜や、血球成分に対して摩擦力や吸着力を付与する繊維シートなどが、第２フィルタとして使用される。
【００４１】
第１室に残存した血液に対して、第１１ステップ及び第１２ステップと同様の第１３ステップ及び第１４ステップを繰り返すことにより、第１室に残存した血液からさらに血漿成分又は血清成分を分離することができるので、第１２ステップにおける条件設定の自由度が向上される。
【００４２】
(7) 上記第１２ステップにおいて、第２室を第１室に対して負圧として、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて第２室へ移動させ、上記第１４ステップにおいて、第４室を第３室に対して負圧として、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて第４室へ移動させることが好ましい。
【００４３】
ここで、各室の内圧は、各室の内部における気圧や水圧で示される。例えば、第１室を大気開放し、かつ第２室内の気体を吸引すると、第２室の内圧が第１室の内圧に対して負圧となる。また、第２室を大気開放し、第１室に圧縮空気を注入すると、第２室の内圧が第１室の内圧に対して負圧となる。なお、第３室と第４室との関係でも同様である。
【００４４】
(8) 上記第１２ステップにおいて、第１フィルタに振動を付与し、上記第１４ステップにおいて、第２フィルタに振動を付与してもよい。
【００４５】
第１フィルタに振動を付与することにより、第１フィルタにおける血球成分による目詰まりを一時的に解消して、第１フィルタを介して第１室の血液から血漿成分又は血清成分を第２室へ移動させることができる。第２フィルタにおいても同様である。これにより、前述された分離のための圧力などの条件を厳しくすることなく、また、第１フィルタ及び第２フィルタの厚みなどを大きくすることなく、第１フィルタ及び第２フィルタにより分離される血漿成分又は血清成分の量を増大することができる。
【００４６】
(9) 本発明は、第１分離モジュールと第２分離モジュールとを具備する血漿又は血清分離装置である。上記第１分離モジュールは、血液を注入するための第１ポート、及び血液を流出するための第２ポートを有する第１室と、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第１フィルタと、上記第１フィルタを介在させて上記第１室と区画された第２室と、を具備する。上記第２分離モジュールは、血液を注入するための第４ポート、及び血液を流出するための第５ポートを有する第３室と、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第２フィルタと、上記第２フィルタを介在させて上記第３室と区画された第４室と、を具備する。そして、上記第１分離モジュールの第２ポートと、上記第２分離モジュールの第４ポートとが、血液を流通可能に連結されている。
【００４７】
血漿又は血清分離装置は、少なくとも第１分離モジュールと第２分離モジュールとを具備するが、さらに、同様の第３分離モジュール又はそれ以上の個数の分離モジュールを具備するものであってもよい。
【００４８】
第１分離モジュールは、容器形状の筐体を主たる外形とし、その筐体の内部に第１室及び第２室を有する。この第１室及び第２室は、血液、血漿又は血清を保持可能な空間である。第１室と第２室とは、第１フィルタを介して区画されて、相互に隣接して配置されている。第１室には、第１ポート及び第２ポートが設けられている。第１ポートを通じて第１室へ血液を注入可能であり、第２ポートを通じて第１室から血液を流出可能である。第２室には、第１フィルタを通過した血漿成分又は血清成分を流出可能な第３ポートが設けられていてもよい。
【００４９】
第１フィルタは、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させないものである。例えば、赤血球などの血球成分が通過できない孔が形成された半透膜や、血球成分に対して摩擦力や吸着力を付与する繊維シートなどが、第１フィルタとして使用される。
【００５０】
第２分離モジュールも第１分離モジュールと同様の構成である。第１分離モジュールと第２分離モジュールとは、必ずしも同等の構成である必要はないが、同等のものとすれば製造コストを低減したり、さらに第３の新たな分離モジュールを組み付けることが容易になるので好ましい。第２分離モジュールは、容器形状の筐体を主たる外形とし、その筐体の内部に第３室及び第４室を有する。この第３室及び第４室は、血液、血漿又は血清を保持可能な空間である。第３室と第４室とは、第２フィルタを介して区画されて、相互に隣接して配置されている。第３室には、第４ポート及び第５ポートが設けられている。第４ポートを通じて第３室へ血液を注入可能であり、第５ポートを通じて第３室から血液を流出可能である。第４室には、第２フィルタを通過した血漿成分又は血清成分を流出可能な第６ポートが設けられていてもよい。
【００５１】
第２フィルタは、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させないものである。例えば、赤血球などの血球成分が通過できない孔が形成された半透膜や、血球成分に対して摩擦力や吸着力を付与する繊維シートなどが、第２フィルタとして使用される。
【００５２】
前述された第１分離モジュールの第２ポートと、第２分離モジュールの第３ポートとが、血液を流通可能に連結されている。この連結は、例えば血液が流通可能なチューブを第２ポート及び第３ポートに接続すればよい。また、このチューブにおいて、血液を第１分離モジュールから第２分離モジュールへ流通させるためにチューブポンプが設けられてもよい。
【００５３】
血液としては、例えばヒトから採血された末梢血が使用される。また、血液にはヘパリンなどの凝固防止剤が加えられてもよい。採血された血液は、第１ポートを通じて第１分離モジュールの第１室に注入される。第１室において、血液は第１フィルタに接触する。そして、例えば、第２室の空気圧を第１室の空気圧に対して負圧とすることにより、第１室の血液から血漿成分又は血清成分が、第１フィルタを通過して第２室へ移動する。血液の血球成分は、第１フィルタに捕捉されるか、第１室に残存する。
【００５４】
第１分離モジュールにおいて第１室に残留した血液は、第２ポートから流出されて、第４ポートを通じて第２分離モジュールの第３室に注入される。第３室において、血液は第２フィルタに接触する。そして、例えば、第４室の空気圧を第３室の空気圧に対して負圧とすることにより、第３室の血液から血漿成分又は血清成分が、第２フィルタを通過して第４室へ移動する。血液の血球成分は、第２フィルタに捕捉されるか、第３室に残存する。
【００５５】
第１分離モジュール及び第２分離モジュールにおいて血液から分離された血漿成分又は血清成分は、第２室及び第４室から第３ポート又は第６ポートを通じて回収される。
【発明の効果】
【００５６】
本発明にかかる血漿又は血清分離方法、及び血漿又は血清分離装置によれば、第１室の血液から血漿成分又は血清成分が第１フィルタを通過して第２室に移動し、残存した第１室の血液が第３室に注入されて、その血液から血漿成分又は血清成分が第２フィルタを通過して第４室に移動するという段階的な血漿又は血清の分離となるなので、第１フィルタ及び第２フィルタを血漿成分又は血清成分を通過させるための条件を緩やかに設定し、かつ第１フィルタ及び第２フィルタに残存する血漿成分又は血清成分が少なくすることができる。これにより、分離された血漿成分又は血清成分に溶血が生じたり血球成分が混合したりすることなく、また、血漿成分又は血清成分が緩衝液などで希釈されることなく、回収率高く血液から血漿成分又は血清成分を分離することができる。
【００５７】
また、本発明によれば、第１室において血液が流動されることにより、第１ポートから第１室へ注入された血液は、血漿成分又は血清成分が第２室へ移動しながら、流動するに伴って目詰まりの無い又は少ない第１フィルタの別の部分と接触することとなるので、血液中の血漿成分又は血清成分が第１フィルタを通過するための条件を緩やかに設定し、かつ第１フィルタに残存する血漿成分又は血清成分が少なくすることができる。これにより、分離された血漿成分又は血清成分に溶血が生じたり血球成分が混合したりすることなく、また、血漿成分又は血清成分が緩衝液などで希釈されることなく、回収率高く血液から血漿成分又は血清成分を分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。なお、本実施形態は本発明の一実施態様にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施態様を変更できることは言うまでもない。
【００５９】
［図面の説明］
図１は、本発明の第１実施形態にかかる血漿分離装置１０の外観を示す斜視図である。図２は、第１分離モジュール１１の分解斜視図である。図３は、図１におけるIII−III切断面を示す断面図である。なお、図１及び図２においてはチューブ１３，１４，１５が簡略化されている。図４から図７は、血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法を示す模式図である。図８及び図９は、第１実施形態の変形例にかかる血漿分離方法を示す模式図である。図１０は、本発明の第２実施形態にかかる血漿分離装置６０を示す平面図である。図１１は、図１０におけるXI−XI切断面を示す断面図である。
【００６０】
［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態が説明される。
【００６１】
［血漿分離装置１０］
以下に、第１実施形態にかかる血漿分離装置１０が説明される。血漿分離装置１０は、血液から血漿成分を分離するものであるが、血液から血清成分を分離するために用いられてもよいことは言うまでもない。
【００６２】
図１に示されるように、血漿分離装置１０は、第１分離モジュール１１と第２分離モジュール１２とを有する。第１分離モジュール１１と第２分離モジュール１２とは、チューブ１４を通じて血液を流通可能に連結されている。本実施形態において、第１分離モジュール１１と第２分離モジュール１２とは同等の構成であるので、以下には第１分離モジュール１１の構成が詳細に説明され、第２分離モジュール１２の詳細な説明が省略される。
【００６３】
［第１分離モジュール１１］
図１に示されるように、第１分離モジュール１１は、直方体形状の外形をなしている。図２及び図３に示されるように、第１分離モジュール１１の外形は、主として筐体上部２１及び筐体下部２２により形成される。筐体上部２１及び筐体下部２２は、筐体上部２１を上側として上下二段に配置されており、これらが一体となって直方体形状の外形をなしている。
【００６４】
筐体上部２１は、厚み（矢印１０３）の薄い概ね直方体形状であり、その下面側に第１室となる空間２３が形成されている。筐体上部２１の下面における略中央が厚み方向（矢印１０３）に凹陥されて直方体形状の空間２３が形成されている。この空間２３は、筐体上部２１の下面に対して大きく開口している。空間２３の容量は、第１分離モジュール１１に注入する血液の量に応じて適宜設定される。
【００６５】
筐体上部２１の上面２６には、２箇所に円筒部２４，２５が設けられている。円筒部２４，２５は、その軸方向を延出方向（矢印１０３）として筐体上部２１の上面２６から上側へ突出されている。筐体上部２１の上面２６における円筒部２４，２５の配置は、空間２３に対して長手方向（矢印１０２）の一端側と他端側である。円筒部２４，２５は軸方向に貫通する内空をそれぞれ有する。筐体上部２１の上面２６には、円筒部２４，２５の各内空に連続して上下方向（矢印１０３）に貫通孔がそれぞれ形成されており、各貫通孔は空間２３に到達している。これら各貫通孔及び円筒部２４，２５の内空により、空間２３へ血液を流出入するための第１ポート及び第２ポートが形成されている。円筒部２４，２５のいずれを第１ポート又は第２ポートとして使用するかは任意であるが、本実施形態においては、円筒部２４が第１ポートとして使用され、円筒部２５が第２ポートとして使用されるものとする。
【００６６】
筐体下部２２は、厚み（矢印１０３）の薄い概ね直方体形状であり、その上面２７側に第２室となる空間２８が形成されている。筐体下部２２の上面２７における略中央が厚み方向（矢印１０３）に凹陥されて直方体形状の空間２８が形成されている。この空間２８は、筐体下部２２の上面２８に対して大きく開口している。空間２８の容量は、第１分離モジュール１１に注入する血液の量に応じて適宜設定される。
【００６７】
筐体下部２２の上面２７には、空間２８の開口周縁を囲むようにして段落ち部２９が形成されている。段落ち部２９は、平面視において長方形をなしており、その矩形は、後述される第１フィルタ３３の平面視形状に概ね合致する。また、段落ち部２９によって、上面２７から若干下がった位置に上面２７と平行な支持面３０が形成されている。支持面３０が、第１フィルタ３３の周縁と接触する。上面２７と支持面３０との上下方向（矢印１０３）の距離は、第１フィルタ３３の厚みと同等又は厚み未満である。
【００６８】
筐体下部２２の側面３１には、円筒部３２が設けられている。円筒部３２は、その軸方向を延出方向（矢印１０２）として筐体下部２２の側面３１から側方へ突出されている。筐体下部２２の側面３１における円筒部３２の配置は、空間２８に対応している。円筒部３２は軸方向に貫通する内空を有する。筐体下部２２の側面３１には、円筒部３２の内空に連続して奥行き方向（矢印１０２）に貫通孔が形成されており、その貫通孔は空間２８に到達している。これら貫通孔及び円筒部３２の内空により、空間２８から血漿成分を流出するための第３ポートが形成されている。
【００６９】
第１フィルタ３３は、中空子膜である。第１フィルタ３３には、血漿成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない径の微細孔が厚み方向に多数形成されている。例えば、平均径が０．５〜５．０μｍ程度の微細孔を有する中空子膜が第１フィルタ３３として使用可能である。第１フィルタ３３は、平面視において長方形をなしており、第１フィルタ３３の外周縁形状と、前述された段落ち部２９の外周縁形状とがほぼ合致する。
【００７０】
筐体上部２１と筐体下部２２とは、第１フィルタ３３を介在させて、筐体上部２１を上側として上下二段に接続される。第１フィルタ３３は、筐体下部２２における段落ち部２９に収容され、その周縁が支持面３０により支持される。筐体下部２２の上面２７は、筐体上部２１の下面と接触する。この筐体下部２２の上面２７と筐体上部２１の下面とが接着剤などにより固着される。段落ち部２９に収容された第１フィルタ３３は、その周縁が支持面３０と筐体上部２１の下面とで狭持されて固定される。この第１フィルタ３３により、筐体上部２１の空間２３と筐体下部２２の空間２８とが区画されて、それぞれが血液又は血漿を保持可能な第１室と第２室となる。
【００７１】
［第２分離モジュール１２］
第２分離モジュール１２の構成については、詳細な説明が省略されるが、図４に示されるように、第２分離モジュール１２は、第１分離モジュール１１における筐体上部２１、筐体下部２２、第１フィルタ３３にそれぞれ対応する筐体上部４１、筐体下部４２、第２フィルタ５３を有する。また、筐体上部２１における空間２３及び各円筒部２４，２５にそれぞれ対応して、筐体上部４１は空間４３及び各円筒部４４，４５を有する。また、筐体下部２２における空間２８及び円筒部３２にそれぞれ対応して、筐体下部４２は空間４８及び円筒部５２を有する。
【００７２】
筐体上部４１と筐体下部４２とが、第２フィルタ５３を介在させて、筐体上部４１を上側として上下二段に接続され、第２フィルタ５３により、筐体上部４１の空間４３と筐体下部４２の空間４８とが区画されて、それぞれが血液又は血漿を保持可能な第３室と第４室となる。また、円筒部４４，４５及び筐体上部４１を貫いて空間４３に到達する貫通孔により、空間４３に血液を流出入するための第４ポート及び第５ポートが形成され、円筒部５２及び筐体下部４２を貫いて空間４８に到達する貫通孔により、空間４８から血漿成分を流出する第６ポートが形成される。
【００７３】
図１に示されるように、第１分離モジュール１１の円筒部２５と第２分離モジュール１２の円筒部４４とにチューブ１４がそれぞれ接続されている。これにより、第１分離モジュール１１の空間２３と第２分離モジュール１２の空間４３とが、血液を流通可能に接続されている。また、第１分離モジュール１１の円筒部２４には、空間２３へ血液を注入するためのチューブ１３が接続されており、第２分離モジュール１２の円筒部４５には、空間４３から血液を流出するためのチューブ１５が接続されている。各図には詳細に示されていないが、各チューブ１３，１４，１５には、流路を開閉するための弁が設けられてもよい。
【００７４】
［血漿分離方法］
以下に、血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法が説明される。この血漿分離方法は、主として５つのステップに大別される。
(1) 円筒部２４（第１ポート）を通じて空間２３（第１室）に血液１１１を注入する第１ステップ
(2) 空間２３内の血液１１１における血漿成分１１２を第１フィルタ３３を通じて空間２８（第２室）へ移動させる第２ステップ
(3) 空間２３に残留した血液１１１を円筒部２５（第２ポート）から流出する第３ステップ
(4) 円筒部２５から流出された血液１１１を、円筒部４５（第４ポート）を通じて空間４３（第３室）に注入する第４ステップ
(5) 空間４３内の血液１１１における血漿成分１１２を第２フィルタ５３を通じて空間４８（第４室）へ移動させる第５ステップ
【００７５】
［第１ステップ］
第１ステップに先だって、先ず、ヒトの末梢血を採血する。ヒトは患者でも健常人でもよい。採血量は、目的とする臨床検査の種類により異なる。採血は、採血管や注射器などを用いて公知の手法により行う。また、採血に際して末梢血にヘパリンやＥＤＴＡなどの凝固防止剤が加えられる。
【００７６】
第１ステップでは、図４に示されるように、採血された血液１１１を円筒部２４を通じて空間２３に注入する。円筒部２４に接続されたチューブ１３に、採血に用いた注射器を接続し、注射器からチューブ１３及び円筒部２４を通じて血液１１１を空間２３へ注入する。このとき、円筒部２５及びチューブ１４による流路は大気開放する。これにより、空間２３が血液１１１でほぼ満たされる。
【００７７】
［第２ステップ］
第２ステップでは、図５に示されるように、空間２３内の血液１１１における血漿成分１１２を第１フィルタ３３を通じて空間２８へ移動させる。このとき、チューブ１３，１４の流路は閉塞されて空間２３が密閉空間となる。そして、円筒部３２を通じて、空間２８内が減圧される。これにより、空間２８の空気圧が空間２３の空気圧に対して負圧となる。空間２８を空間２３に対して負圧とした状態を所定時間維持することにより、空間２３内の血液１１１から血漿成分１１２が第１フィルタ３３を通過して空間２８へ移動する。移動した血漿成分１１２は空間２８に貯留される。赤血球などの血球成分は、第１フィルタ３３に捕捉されるか、血液１１１とともに空間２３に残存する。
【００７８】
第１フィルタ３３が目詰まりし始めると、血漿成分１１２が第１フィルタ３３を通過し難くなる。したがって、空間２８を空間２３に対して負圧とした状態で、第１フィルタ３３に所定時間間隔で振動を付与する。この振動は、例えば、第１分離モジュール１１に偏心モータによる振動を付与したり、超音波を付与すればよい。これにより、第１フィルタ３３における血球成分による目詰まりを一時的に解消して、空間２３の血漿成分１１２を第１フィルタ３３を通じて空間２８へ更に移動させることができる。
【００７９】
なお、第２ステップにおける空間２３と空間２８との圧力差や圧力を付与する時間などの設定条件は、第１フィルタ３３を血球成分が通過したり、溶血が生じたりすることのない緩やかな条件を設定する。
【００８０】
［第３ステップ］
第３ステップでは、空間２３に残留した血液１１１を円筒部２５から流出する。例えば、チューブ１４にチューブポンプを設けて空間２３に対して吸引圧を付与することにより、空間２３に残留した血液１１１が円筒部２５を通じて流出される。前述された第２ステップにおける設定条件を緩やかにすることにより、空間２３の血液１１１には血漿成分１１２が残存する。なお、空間２８に移動した血漿成分１１２は、後に回収しても、第３ステップを行う前に円筒部３２を通じて回収してもよい。
【００８１】
［第４ステップ］
第４ステップでは、図６に示されるように、円筒部２５から流出された血液１１１を、円筒部４５を通じて第２分離モジュール１２の空間４３に注入する。前述されたチューブポンプを動作し続けると、空間２３から流出された血液１１１は、チューブ１４を通じて空間４３に流入する。このとき、円筒部４５及びチューブ１５による流路は大気開放する。
【００８２】
［第５ステップ］
第５ステップでは、図７に示されるように、空間４３内の血液における血漿成分１１２を第２フィルタ５３を通じて空間４８へ移動させる。このとき、チューブ１４，１５の流路は閉塞されて空間４３が密閉空間となる。そして、円筒部５２を通じて、空間４８内が減圧される。これにより、空間４８の空気圧が空間４３の空気圧に対して負圧となる。空間４８を空間４３に対して負圧とした状態を所定時間維持することにより、空間４３内の血液１１１から血漿成分１１２が第２フィルタ５３を通過して空間５８へ移動する。移動した血漿成分１１２は空間５８に貯留される。赤血球などの血球成分は、第２フィルタ５３に捕捉されるか、血液１１１とともに空間４３に残存する。
【００８３】
第２フィルタ５３が目詰まりし始めると、血漿成分１１２が第２フィルタ５３を通過し難くなる。したがって、空間４８を空間４３に対して負圧とした状態で、第２フィルタ４３に所定時間間隔で振動を付与する。この振動は、例えば、第２分離モジュール１２に偏心モータによる振動を付与したり、超音波を付与すればよい。これにより、第２フィルタ５３における血球成分による目詰まりを一時的に解消して、空間４３の血漿成分１１２を第２フィルタ５３を通じて空間４８へ更に移動させることができる。
【００８４】
なお、第５ステップにおける空間４３と空間４８との圧力差や圧力を付与する時間などの設定条件は、第２フィルタ５３を血球成分が通過したり、溶血が生じたりすることのない緩やかな条件を設定する。そして、空間４８に移動した血漿成分１１２を円筒部５２を通じて回収する。
【００８５】
［第１実施形態の作用効果］
前述された血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法によれば、空間２３の血液１１１から血漿成分１１２を第１フィルタ３３を通過して空間２８へ移動し、残存した空間２３の血液１１１が空間４３に注入されて、その血液１１１から血漿成分１１２が第２フィルタ５３を通過して空間４８へ移動させるという段階的な血漿の分離を行うので、第１フィルタ３３及び第２フィルタ５３を血漿成分１１２を通過させるための条件を緩やかに設定し、かつ第１フィルタ３３及び第２フィルタ５３に残存する血漿成分１１２を少なくすることができる。これにより、分離された血漿成分１１２に溶血が生じたり血球成分が混合したりすることなく、また、血漿成分１１２が緩衝液などで希釈されることなく、回収率高く血液１１１から血漿成分１１２を分離することができる。
【００８６】
また、第２ステップ及び第５ステップにおいて、第１フィルタ３３及び第２フィルタ５３に振動を付与することにより、第１フィルタ３３及び第２フィルタ５３の目詰まりを一時的に解消して、第１フィルタ３３又は第２フィルタ５３を介して血液１１１から血漿成分１１２を更に移動させることができるので、前述された分離のための圧力などの設定条件を厳しくすることなく、また、第１フィルタ３３及び第２フィルタ５３の厚みなどを大きくすることなく、第１フィルタ３３及び第２フィルタ５３により分離される血漿成分１１２の量を増大することができる。
【００８７】
なお、本実施形態において血漿分離装置１０は、第１分離モジュール１１及び第２分離モジュール１２を具備するが、さらに、第１分離モジュール１１と同等の第３分離モジュールや、第４以上の個数の分離モジュールを直列に連結してもよい。例えば、第３分離モジュールを第２分離モジュール１２に直列に連結したときには、空間４８に残存した血液１１に対して、第４ステップ及び第５ステップと同様の手順を再び繰り返す。詳細には、第３分離モジュールにおいて、第３フィルタを介して区画された第５室と第６室のうちの第５室へ血液１１１を注入して、その中の血漿成分１１２を第３フィルタを通過させて第６室へ移動させることにより、空間４８９に残存した血液１１１からさらに血漿成分１１２を分離することができるので、第４ステップにおける条件設定の自由度が向上される。
【００８８】
［第１実施形態の変形例］
以下に、前述された第１実施形態の変形例が説明される。変形例では、第１実施形態における第１分離モジュール１１と第２分離モジュール１２との連結構成が異なるが、第１分離モジュール１１及び第２分離モジュール１２の構成は同じである。詳細には、図８に示されるように、チューブ１６によって、第１分離モジュール１１の円筒部２５及び円筒部３２からの２つの流路が合流されて第２分離モジュール１２の円筒部４４に接続されている。これにより、第１分離モジュール１１の空間２３及び空間２８と第２分離モジュール１２の空間４３とが血液１１１及び血漿成分１１２を流通可能に接続されている。なお、各図には詳細に示されていないが、チューブ１６にも、流路を開閉するための弁が設けられている。
【００８９】
この変形例では、図８及び図９に示されるように、前述された第１実施形態にかかる血漿分離方法の第３ステップと同時に、第１分離モジュール１１の空間２８へ移動された血漿成分１１２を円筒部３２を通じて流出させ、第２分離モジュール１２の円筒部４４を通じて空間４３に注入される血液１１１と混合する第６ステップが行われる。第１実施例と同様にしてチューブ１６にチューブポンプを設け、空間２３，２８に対して吸引圧を付与することにより、空間２３から血液１１１を流出させると共に、空間２８から血漿成分１１２が流出される。そして、血液１１１と血漿成分１１２とがチューブ１６において混合されて、空間４３に注入される。
【００９０】
なお、血液１１１と血漿成分１１２との混合は、第２分離モジュール１２の空間４３へ注入される前後のいずれでもよいが、混合後の均質な血液１１１を第２フィルタ５３に接触させるには、空間４３へ注入前に混合しておくことが好ましい。また、血液１１１と血漿成分１１２との混合を第２分離モジュール１２の空間４３において行う場合には、第３ステップと第６ステップとは必ずしも同時に行う必要はなく、いずれか一方を先に行ってから他方を行えばよい。
【００９１】
前述された第２ステップにおいて、血液１１１中の血漿成分１１２が第１フィルタ３３を通過することにより、第１分離モジュール１１の空間２３における血液１１１の粘度が上がる。また、血液１１１中の血球成分の一部は、第１フィルタ３３に捕捉されて、血液１１１が空間２３から流出された後も、第１フィルタ３３に残存する。この空間２３から流出された血液１１１に、空間２８へ移動した血漿成分１１２を混合することにより、空間２３から流出された血液１１１の粘度が低下するので、第２分離モジュール１２の空間４３へ注入する作業などの取り扱いを容易になる。さらに、第２分離モジュール１２の空間４３において、血液１１１に含まれる血漿成分１１２が第２フィルタ５３を通過するための条件を緩やかに設定することができる。
【００９２】
［第２実施形態］
以下に、本発明の第２実施形態が説明される。第２実施形態にかかる血漿分離装置６０は、第１実施形態における第１分離モジュール１１の空間２３の形状や、円筒部２４，２５の配置が異なる他は、第１分離モジュール１１と同様の構成である。したがって、以下には、第１分離モジュール１１と異なる構成が詳細に説明され、同様の構成については詳細な説明が省略される。
【００９３】
［血漿分離装置６０］
以下に、第２実施形態にかかる血漿分離装置６０が説明される。血漿分離装置６０は、血液から血漿成分を分離するものであるが、血液から血清成分を分離するために用いられてもよいことは言うまでもない。
【００９４】
図１０及び図１１に示されるように、血漿分離装置６０は、前述された第１分離モジュール１１と同様に、直方体形状の外形をなしている。血漿分離装置６０の外形は、主として筐体上部６１及び筐体下部６２により形成される。筐体上部６１及び筐体下部６２は、筐体上部６１を上側として上下二段に配置されており、これらが一体となって直方体形状の外形をなしている。
【００９５】
筐体上部６１は、第１分離モジュール１１における空間２３と円筒部２４，２５の配置が異なる他は同様の構成である。筐体上部６１には、その下面側に第１室となる空間６３が形成されている。筐体上部６１の下面において、奥行き方向（矢印１０２）の向きをＵターンにより反転させながら連続する１本の溝として形成されている。そして、この空間６３は、筐体上部６１の下面に対して全領域において開口している。空間６３の断面積や容量は、血漿分離装置６０に注入する血液の量に応じて適宜設定される。また、空間６３の形状は、流路として要する長さなどを考慮して適宜変更されてよい。
【００９６】
筐体上部６１の上面６６には、２箇所に円筒部６４，６５が設けられている。円筒部６４，６５は、その軸方向を延出方向（図１０における紙面に垂直な方向、図１１における矢印１０３）として筐体上部６１の上面６６から上側へ突出されている。筐体上部６１の上面６６における円筒部６４，６５の配置は、空間６３として形成されている１本の溝の一端側と他端側である。円筒部６４，６５は軸方向に貫通する内空をそれぞれ有する。筐体上部６１の上面６６には、円筒部６４，６５の各内空に連続して上下方向（図１０における紙面に垂直な方向、図１１における矢印１０３）に貫通孔がそれぞれ形成されており、各貫通孔は空間６３に到達している。これら各貫通孔及び円筒部６４，６５の内空により、空間６３へ血液を流出入するための第１ポート及び第２ポートが形成されている。円筒部６４，６５のいずれを第１ポート又は第２ポートとして使用するかは任意であるが、本実施形態においては、円筒部６４が第１ポートとして使用され、円筒部６５が第２ポートとして使用されるものとする。
【００９７】
筐体下部６２は、前述された第１分離モジュール１１における筐体下部２２と同様の構成なので詳細な説明が省略される。筐体下部６２には第２室となる空間６８が形成されている。この空間６８は、筐体下部６２の上面に対して大きく開口している。空間６８の容量は、血漿分離装置６０に注入する血液の量に応じて適宜設定される。
【００９８】
筐体下部６２の側面３１には、円筒部７２が設けられている。円筒部７２は、その軸方向を延出方向（矢印１０２）として筐体下部６２の側面７１から側方へ突出されている。筐体下部６２の側面７１における円筒部６２の配置は、空間６８に対応している。円筒部７２は軸方向に貫通する内空を有する。筐体下部６２の側面７１には、円筒部７２の内空に連続して奥行き方向（矢印１０２）に貫通孔が形成されており、その貫通孔は空間６８に到達している。これら貫通孔及び円筒部７２の内空により、空間６８から血漿成分を流出するための第３ポートが形成されている。
【００９９】
第１フィルタ７３は、前述された第１分離モジュール１１における第１フィルタ３３と同様の中空子膜である。筐体上部６１と筐体下部６２とは、第１フィルタ７３を介在させて、筐体上部６１を上側として上下二段に接続される。この第１フィルタ７３により、筐体上部６１の空間６３と筐体下部６２の空間６８とが区画されて、それぞれが血液又は血漿を保持可能な第１室と第２室となる。
【０１００】
［血漿分離方法］
以下に、血漿分離装置６０を用いた血漿分離方法が説明される。この血漿分離方法は、主として２つのステップに大別される。
(1) 円筒部６４（第１ポート）を通じて空間６３（第１室）に血液１１１を注入する第１１ステップ
(2) 空間６３において第１フィルタ６３に沿って血液１１１を流動させながら血漿成分１１２を第１フィルタ６３を通じて空間６８へ移動させる第１２ステップ
【０１０１】
［第１１ステップ］
第１１ステップに先だって、先ず、ヒトの末梢血を採血する。ヒトは患者でも健常人でもよい。採血量は、目的とする臨床検査の種類により異なる。採血は、採血管や注射器などを用いて公知の手法により行う。また、採血に際して末梢血にヘパリンやＥＤＴＡなどの凝固防止剤が加えられる。
【０１０２】
第１１ステップでは、採血された血液１１１を円筒部６４を通じて空間６３に注入する。円筒部６４に接続されたチューブに、採血に用いた注射器を接続し、注射器からチューブ及び円筒部６４を通じて血液１１１を空間６３へ注入する。このとき、円筒部６５側の流路は大気開放する。
【０１０３】
［第１２ステップ］
第１２ステップでは、図１１に示されるように、空間６３に注入された血液１１１を空間６３の形状に沿って第１フィルタ７３上を流動させる。この流動は、円筒部６４から血液１１１を注入しながら、円筒部６５に対して吸引圧を付与することにより行われる。これにより、円筒部６４から空間６３に進入した血液１１１は、空間６３の形状に従って第１フィルタ７３上を流動する。
【０１０４】
空間６３において血液１１１を流動させながら、空間６３内の血液１１１における血漿成分１１２を第１フィルタ７３を通じて空間６８へ移動させる。円筒部６２を通じて、空間６８内が減圧すると、空間６８の空気圧が空間６３の空気圧に対して負圧となる。空間６８を空間６３に対して負圧とした状態を所定時間維持することにより、空間６３内の血液１１１から血漿成分１１２が第１フィルタ７３を通過して空間６８へ移動する。移動した血漿成分１１２は空間６８に貯留される。赤血球などの血球成分は、第１フィルタ７３に捕捉されるか、血液１１１とともに空間６３に残存して流動する。
【０１０５】
なお、第２ステップにおける空間６３と空間６８との圧力差や圧力を付与する時間などの設定条件は、第１フィルタ７３を血球成分が通過したり、溶血が生じたりすることのない緩やかな条件を設定する。
【０１０６】
例えば、第１２ステップにおいて、血液１１１中の血漿成分１１２が第１フィルタ７３を通過するための設定条件を緩やかにすることにより、第１フィルタ７３を血漿成分１１２が通過し難くなるか、通過するために要する時間が長くなるが、空間６３において血液１１１が流動されることにより、その血液１１１は血漿成分１１２が空間６８へ移動されながら、流動するに伴って目詰まりの無い第１フィルタ７３の新たな部分と順次接触することとなる。この第１フィルタ７３の新たな部分においては、血漿成分１１２が通過し易いので、緩やかな設定条件で血液１１１中の血漿成分１１２が第１フィルタ７３を通過し得る。
【０１０７】
また、第１フィルタ６３に所定時間間隔で振動を付与してもよい。この振動は、例えば、血漿分離装置６０に偏心モータによる振動を付与したり、超音波を付与すればよい。これにより、第１フィルタ７３における血球成分による目詰まりを一時的に解消して、空間６３の血漿成分１１２を第１フィルタ７３を通じて空間６８へ更に移動させることができる。そして、空間６８に移動した血漿成分１１２を円筒部７２を通じて回収する。
【０１０８】
［第２実施形態の作用効果］
前述された血漿分離装置６０を用いた血漿分離方法によれば、空間６３の血液１１１から血漿成分１１２を第１フィルタ７３を通過して空間６８へ移動させるとともに、残存した空間６３の血液１１１が第１フィルタ７３に沿って流動するので、空間６３において、血液１１１は血漿成分１１２が空間６８へ移動されながら、流動するに伴って目詰まりの無い第１フィルタ７３の新たな部分と順次接触することとなるので、第１フィルタ７３を血漿成分１１２を通過させるための条件を緩やかに設定し、かつ第１フィルタ７３に残存する血漿成分１１２を少なくすることができる。これにより、分離された血漿成分１１２に溶血が生じたり血球成分が混合したりすることなく、また、血漿成分１１２が緩衝液などで希釈されることなく、回収率高く血液１１１から血漿成分１１２を分離することができる。
【０１０９】
また、第１２ステップにおいて、第１フィルタ７３に振動を付与することにより、第１フィルタ７３の目詰まりを一時的に解消して、第１フィルタ７３を介して血液１１１から血漿成分１１２を更に移動させることができるので、前述された分離のための圧力などの設定条件を厳しくすることなく、また、第１フィルタ７３の厚みなどを大きくすることなく、第１フィルタ７３により分離される血漿成分１１２の量を増大することができる。
【０１１０】
［第２実施形態の変形例］
以下に、前述された第２実施形態の変形例が説明される。変形例では、第２実施形態における２個の血漿分離装置６０が直列に接続される。ここでは、新たに接続される血漿分離装置は、血漿分離装置６０と同じ構造であるが、以下の説明においては、新たに接続される血漿分離装置６０における空間６３を第３室と称し、空間６８を第４室と称する。第３室には、円筒部６４，６５によって血液１１１を流出入するための第４ポート及び第５ポートが設けられている。また、新たな血漿分離装置６０における第１フィルタ７３を第２フィルタと称する。
【０１１１】
前述された第１２ステップが行われた後、血漿分離装置６０の空間６３（第１室）から円筒部６５（第２ポート）を通じて流出された血液１１１を、新たな血漿分離装置６０における第４ポートを通じて第３室に注入する（第１３ステップ）。
【０１１２】
そして、新たな血漿分離装置６０の第３室において、第２フィルタに沿って血液１１１を流動させながら、第２フィルタを介して第３室と区画された第４室へ、第３室内の血液１１１における血漿成分１１２を第２フィルタを通じて移動させる（第１４ステップ）。この第１４ステップにおける設定条件は、第１２ステップと同様に、緩やかに設定される。
【０１１３】
１個めの血漿分離装置６０における空間６３（第１室）に残存した血液１１１に対して、第１３ステップ及び第１４ステップを行うことにより、その残存した血液１１１からさらに血漿成分１１２を分離することができるので、前述された第１２ステップにおける条件設定の自由度が向上される。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態にかかる血漿分離装置１０の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１分離モジュール１１の分解斜視図である。
【図３】図３は、図２におけるIII−III切断面を示す断面図である。
【図４】図４は、血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法を示す模式図である。
【図５】図５は、血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法を示す模式図である。
【図６】図６は、血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法を示す模式図である。
【図７】図７は、血漿分離装置１０を用いた血漿分離方法を示す模式図である。
【図８】図８は、第１実施形態の変形例にかかる血漿分離方法を示す模式図である。
【図９】図９は、第１実施形態の変形例にかかる血漿分離方法を示す模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態にかかる血漿分離装置６０を示す平面図である。
【図１１】図１１は、図１０におけるXI−XI切断面を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０・・・血漿分離装置
１１・・・第１分離モジュール
１２・・・第２分離モジュール
２３・・・空間（第１室）
２４・・・円筒部（第１ポート）
２５・・・円筒部（第２ポート）
２８・・・空間（第２室）
３２・・・円筒部（第３ポート）
３３・・・第１フィルタ
４３・・・空間（第３室）
４４・・・円筒部（第４ポート）
４５・・・円筒部（第５ポート）
４８・・・空間（第４室）
５２・・・円筒部（第６ポート）
５３・・・第２フィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ポートを通じて第１室に血液を注入する第１ステップと、
血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第１フィルタを介して第１室と区画された第２室へ、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて移動させる第２ステップと、
第１室に残留した血液を第２ポートから流出する第３ステップと、
第２ポートから流出された血液を、第４ポートを通じて第３室に注入する第４ステップと、
血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第２フィルタを介して第３室と区画された第４室へ、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて移動させる第５ステップと、を含む血漿又は血清分離方法。
【請求項２】
第１フィルタを通じて第２室へ移動された血漿成分又は血清成分を第３ポートを通じて流出させ、第４ポートを通じて第３室に注入される血液と混合する第６ステップを更に含む請求項１に記載の血漿又は血清分離方法。
【請求項３】
上記第２ステップにおいて、第２室の内圧を第１室の内圧に対して負圧として、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて第２室へ移動させ、
上記第５ステップにおいて、第４室の内圧を第３室の内圧に対して負圧として、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて第４室へ移動させる請求項１又は２に記載の血漿又は血清分離方法。
【請求項４】
上記第２ステップにおいて、第１フィルタに振動を付与し、
上記第５ステップにおいて、第２フィルタに振動を付与する請求項１から３のいずれかに記載の血漿又は血清分離方法。
【請求項５】
第１ポートを通じて第１室に血液を注入する第１１ステップと、
上記第１室において、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第１フィルタに沿って血液を流動させながら、第１フィルタを介して第１室と区画された第２室へ、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて移動させる第１２ステップと、を含む血漿又は血清分離方法。
【請求項６】
上記第２ポートから流出された血液を、第４ポートを通じて第３室に注入する第１３ステップと、
上記第３室において、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第２フィルタに沿って血液を流動させながら、第２フィルタを介して第３室と区画された第４室へ、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて移動させる第１４ステップと、を含む請求項５に記載の血漿又は血清分離方法。
【請求項７】
上記第１２ステップにおいて、第２室を第１室に対して負圧として、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて第２室へ移動させ、
上記第１４ステップにおいて、第４室を第３室に対して負圧として、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて第４室へ移動させる請求項５又は６に記載の血漿又は血清分離方法。
【請求項８】
上記第１２ステップにおいて、第１フィルタに振動を付与し、
上記第１４ステップにおいて、第２フィルタに振動を付与する請求項５から７のいずれかに記載の血漿又は血清分離方法。
【請求項９】
第１分離モジュールと第２分離モジュールとを具備する血漿又は血清分離装置であって、
上記第１分離モジュールは、
血液を注入するための第１ポート、及び血液を流出するための第２ポートを有する第１室と、
血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第１フィルタと、
上記第１フィルタを介在させて上記第１室と区画された第２室と、を具備し、
上記第２分離モジュールは、
血液を注入するための第４ポート、及び血液を流出するための第５ポートを有する第３室と、
血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第２フィルタと、
上記第２フィルタを介在させて上記第３室と区画された第４室と、を具備し、
上記第１分離モジュールの第２ポートと、上記第２分離モジュールの第４ポートとが、血液を流通可能に連結されたものである血漿又は血清分離装置。
【請求項１】
第１ポートを通じて第１室に血液を注入する第１ステップと、
血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第１フィルタを介して第１室と区画された第２室へ、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて移動させる第２ステップと、
第１室に残留した血液を第２ポートから流出する第３ステップと、
第２ポートから流出された血液を、第４ポートを通じて第３室に注入する第４ステップと、
血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第２フィルタを介して第３室と区画された第４室へ、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて移動させる第５ステップと、を含む血漿又は血清分離方法。
【請求項２】
第１フィルタを通じて第２室へ移動された血漿成分又は血清成分を第３ポートを通じて流出させ、第４ポートを通じて第３室に注入される血液と混合する第６ステップを更に含む請求項１に記載の血漿又は血清分離方法。
【請求項３】
上記第２ステップにおいて、第２室の内圧を第１室の内圧に対して負圧として、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて第２室へ移動させ、
上記第５ステップにおいて、第４室の内圧を第３室の内圧に対して負圧として、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて第４室へ移動させる請求項１又は２に記載の血漿又は血清分離方法。
【請求項４】
上記第２ステップにおいて、第１フィルタに振動を付与し、
上記第５ステップにおいて、第２フィルタに振動を付与する請求項１から３のいずれかに記載の血漿又は血清分離方法。
【請求項５】
第１ポートを通じて第１室に血液を注入する第１１ステップと、
上記第１室において、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第１フィルタに沿って血液を流動させながら、第１フィルタを介して第１室と区画された第２室へ、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて移動させる第１２ステップと、を含む血漿又は血清分離方法。
【請求項６】
上記第２ポートから流出された血液を、第４ポートを通じて第３室に注入する第１３ステップと、
上記第３室において、血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第２フィルタに沿って血液を流動させながら、第２フィルタを介して第３室と区画された第４室へ、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて移動させる第１４ステップと、を含む請求項５に記載の血漿又は血清分離方法。
【請求項７】
上記第１２ステップにおいて、第２室を第１室に対して負圧として、第１室内の血液における血漿成分又は血清成分を第１フィルタを通じて第２室へ移動させ、
上記第１４ステップにおいて、第４室を第３室に対して負圧として、第３室内の血液における血漿成分又は血清成分を第２フィルタを通じて第４室へ移動させる請求項５又は６に記載の血漿又は血清分離方法。
【請求項８】
上記第１２ステップにおいて、第１フィルタに振動を付与し、
上記第１４ステップにおいて、第２フィルタに振動を付与する請求項５から７のいずれかに記載の血漿又は血清分離方法。
【請求項９】
第１分離モジュールと第２分離モジュールとを具備する血漿又は血清分離装置であって、
上記第１分離モジュールは、
血液を注入するための第１ポート、及び血液を流出するための第２ポートを有する第１室と、
血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第１フィルタと、
上記第１フィルタを介在させて上記第１室と区画された第２室と、を具備し、
上記第２分離モジュールは、
血液を注入するための第４ポート、及び血液を流出するための第５ポートを有する第３室と、
血漿成分又は血清成分を通過させ、かつ血球成分を通過させない第２フィルタと、
上記第２フィルタを介在させて上記第３室と区画された第４室と、を具備し、
上記第１分離モジュールの第２ポートと、上記第２分離モジュールの第４ポートとが、血液を流通可能に連結されたものである血漿又は血清分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２７３５５３（Ｐ２００９−２７３５５３Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２５７０８（Ｐ２００８−１２５７０８）
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【出願人】（５９３００６６３０）学校法人立命館 (359)
【出願人】（０００１３５０３６）ニプロ株式会社 (583)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【出願人】（５９３００６６３０）学校法人立命館 (359)
【出願人】（０００１３５０３６）ニプロ株式会社 (583)
【Ｆターム（参考）】
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