試料液の脱気方法及び光学測定方法
【課題】測定セル内に収容された試料液中の気泡を安定して除去することができる試料液の脱気方法及び光学測定方法を提供する。
【解決手段】試料液収容室、排気口、試料液供給路、試料液採取口、試料液供給路内に設けられた吸水膨張剤、及び試料液供給路内に設けられ吸水膨張剤の膨張により試料液供給路を塞ぐ試料液供給路封止部材を備える測定セル、並びに測定セルが取付けられる測定セル取付部、及び測定セルの排気口を通じて試料液収容室内の気体を吸引する吸引部を備える脱気装置を用い、吸引部を用いて試料液収容室内に試料液を供給し、試料液と接触した吸水膨張剤が膨張して試料液供給路封止部材が試料液供給路を塞ぐまで待機し、試料液供給路封止部材が試料液供給路を塞いだ状態で、吸引部を用いて試料液収容室内を減圧状態にして、試料液内の気泡を除去する。
【解決手段】試料液収容室、排気口、試料液供給路、試料液採取口、試料液供給路内に設けられた吸水膨張剤、及び試料液供給路内に設けられ吸水膨張剤の膨張により試料液供給路を塞ぐ試料液供給路封止部材を備える測定セル、並びに測定セルが取付けられる測定セル取付部、及び測定セルの排気口を通じて試料液収容室内の気体を吸引する吸引部を備える脱気装置を用い、吸引部を用いて試料液収容室内に試料液を供給し、試料液と接触した吸水膨張剤が膨張して試料液供給路封止部材が試料液供給路を塞ぐまで待機し、試料液供給路封止部材が試料液供給路を塞いだ状態で、吸引部を用いて試料液収容室内を減圧状態にして、試料液内の気泡を除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料液中に含まれる気泡を除去するための脱気方法および試料液中に含まれる気泡を除去した後に試料液の光学特性を測定するための光学測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、臨床検査分野で血液や尿のような生体試料を測定する機器として、大規模自動化機器やＰＯＣＴ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｃａｒｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ）機器などが主に使用されている。
【０００３】
大規模自動化機器は、病院の中央臨床検査部門もしくは臨床検査受託業務を中心とする会社に設置されており、多数の患者の検体を多項目にわたり検査することができるものである。例えば、日立製作所製の大型自動化機器（型番７１７０）は最大３６項目について毎時８００テストの検査を完了することができる。従ってこれら大規模自動化機器は、多くの被験者を抱える病院等において検査の効率化に大きく貢献している。
【０００４】
一方、ＰＯＣＴ機器とは、病院の検査室や検査センターを除く医療現場で行われる臨床検査において用いられる機器を示し、在宅医療において用いられる機器として開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
ＰＯＣＴ機器の例としては、血糖センサ、妊娠診断薬、排卵検査薬、ＨｂＡ１ｃ−微量アルブミン測定機器（例えば、バイエル製ＤＣＡ２０００）等が挙げられる。これらのＰＯＣＴ機器は、大規模自動化機器に比較して汎用性には乏しいが、ある病態に特異的なマーカー物質にフォーカスして、当該マーカー物質を簡易、迅速に測定することができるため、被験者のスクリーニングおよびモニタリングに効果的である。また、ＰＯＣＴ機器は、小型であるため携帯性に優れて低コストで採取でき、さらに操作性においても特に専門性を必要とせず誰にでも使用することができる。これらの特徴からＰＯＣＴ機器は病院の検査部門等を除く医療現場において広く用いられるようになってきた。
【０００６】
試料液が気泡を発生しやすい成分を含んでいる場合や試料液と試薬とを撹拌するときに気泡が発生した場合、光学測定装置の測定セル内に収容された試料液中で発生した気泡が、測定セルの内壁に付着したりすることにより測定セル内に滞留することがある。気泡が測定セル内に滞留した状態で光学測定を行うと、測定セル内で測定光の散乱等が起ることにより正確に被検物質の濃度を測定することができなくなるため、光学測定の前に、測定セル内の気泡を除去することが行われている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３には、アスピレータにより試料液を測定セル内に導入する装置において、アスピレータが作動している状態で測定セルの入口側の電磁バルブを閉じることにより、測定セル内への試料液の導入を止めるとともに、測定セル内を減圧状態にして測定セル内の気泡を除去することが開示されている。
【０００７】
一方、光学測定装置に用いられる測定セルの試料液供給路を塞ぐために、吸水膨張剤を用いることが提案されている（例えば、特許文献４参照）。特許文献４には、測定セルの試料液供給路である注射針の内壁に、水を吸収することにより膨張するポリマーを塗布することにより塗膜を形成しておくことが開示されている。注射針の内部を通過して測定セル内に試料液が供給された後、試料液中の水分によって塗膜が膨張することにより注射針の内部が塞がれる。
【特許文献１】特開平０７−２４８３１０号公報
【特許文献２】特開平０３−０４６５６６号公報
【特許文献３】特開２００２−１３１２２２号公報
【特許文献４】特開２００４−０９３５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献３に記載の装置で用いられている電磁バルブに代えて特許文献４に記載の吸水膨張剤を用いた場合、測定セル内を減圧状態にするときに、試料液供給路を塞いでいる吸水膨張剤が圧力により破損するおそれがあった。
【０００９】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑み、測定セル内を減圧状態にすることにより測定セル内に収容された試料液中の気泡を安定して除去することができる試料液の脱気方法及び光学測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために、本発明の試料液の脱気方法は、試料液を収容する試料液収容室と、
前記試料液収容室と連通する排気口と、
前記試料液収容室と連通し、前記試料液を前記試料液収容室に供給するための試料液供給路と、
前記試料液供給路と連通し、前記試料液を採取するための試料液採取口と、
前記試料液供給路内に設けられ、前記試料液と接触することにより前記試料液供給路を塞ぐように膨張する吸水膨張剤と、
前記試料液供給路内であって前記吸水膨張剤よりも前記試料液収容室に近い位置に設けられ、前記吸水膨張剤の膨張に伴って前記試料液供給路内を移動し、前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐ試料液供給路封止部材とを備える測定セル、及び
前記測定セルが着脱自在に取付けられる測定セル取付部と、
前記測定セル取付部に取付けられた前記測定セルの前記排気口を通じて前記試料液収容室内の気体を吸引するための吸引部とを備える脱気装置を用い、
（Ａ）前記吸引部を用いて前記試料液収容室内の気体を排気することにより、前記試料液採取口から前記試料液供給路を通して前記試料液収容室内に前記試料液を供給する工程、
（Ｂ）前記試料液供給路内において前記試料液と接触した前記吸水膨張剤が膨張して前記試料液供給路封止部材を移動させることにより、前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐまで待機する工程、及び
（Ｃ）前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞いだ状態において、前記吸引部を用いて前記試料液収容室内を減圧状態にすることにより、前記試料液内の気泡を除去する工程を含む。
【００１１】
また、本発明の試料液の光学測定方法は、試料液を収容する試料液収容室と、
前記試料液収容室内に設けられ、前記試料液中の被検物質と反応する試薬と、
前記試料液収容室と連通する排気口と、
前記試料液収容室と連通し、前記試料液を前記試料液収容室に供給するための試料液供給路と、
前記試料液供給路と連通し、前記試料液を採取するための試料液採取口と、
前記試料液供給路内に設けられ、前記試料液と接触することにより前記試料液供給路を塞ぐように膨張する吸水膨張剤と、
前記試料液供給路内であって前記吸水膨張剤よりも前記試料液収容室に近い位置に設けられ、前記吸水膨張剤の膨張に伴って前記試料液供給路内を移動し、前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐ試料液供給路封止部材とを備える測定セル、及び
前記測定セルが着脱自在に取付けられる測定セル取付部と、
前記測定セル取付部に取付けられた前記測定セルの前記排気口を通じて前記試料液収容室内の気体を吸引するための吸引部と、
前記試料液収容室内に収容された前記試料液に光を照射する光源と、
前記試料液を透過または前記試料液中において散乱した光を受光する光検知器とを備える光学測定装置を用い、
（Ａ）前記吸引部を用いて前記試料液収容室内の気体を排気することにより、前記試料液採取口から前記試料液供給路を通して前記試料液収容室内に前記試料液を供給する工程、
（Ｂ）前記試料液供給路内において前記試料液と接触した前記吸水膨張剤が膨張して前記試料液供給路封止部材を移動させることにより、前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐまで待機する工程、
（Ｃ）前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞いだ状態において、前記吸引部を用いて前記試料液収容室内を減圧状態にすることにより、前記試料液内の気泡を除去する工程、
（Ｄ）前記光源を用いて前記試料液に光を照射する工程、及び
（Ｅ）前記光検知器を用いて前記試料液を透過または前記試料液中において散乱した光を受光する工程を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の試料液の脱気方法及び光学測定方法によれば、測定セル内を減圧状態にすることにより測定セル内に収容された試料液中の気泡を安定して除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の試料液の脱気方法は、試料液を収容する試料液収容室と、
前記試料液収容室と連通する排気口と、
前記試料液収容室と連通し、前記試料液を前記試料液収容室に供給するための試料液供給路と、
前記試料液供給路と連通し、前記試料液を採取するための試料液採取口と、
前記試料液供給路内に設けられ、前記試料液と接触することにより前記試料液供給路を塞ぐように膨張する吸水膨張剤と、
前記試料液供給路内であって前記吸水膨張剤よりも前記試料液収容室に近い位置に設けられ、前記吸水膨張剤の膨張に伴って前記試料液供給路内を移動し、前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐ試料液供給路封止部材とを備える測定セル、及び
前記測定セルが着脱自在に取付けられる測定セル取付部と、
前記測定セル取付部に取付けられた前記測定セルの前記排気口を通じて前記試料液収容室内の気体を吸引するための吸引部とを備える脱気装置を用い、
（Ａ）前記吸引部を用いて前記試料液収容室内の気体を排気することにより、前記試料液採取口から前記試料液供給路を通して前記試料液収容室内に前記試料液を供給する工程、
（Ｂ）前記試料液供給路内において前記試料液と接触した前記吸水膨張剤が膨張して前記試料液供給路封止部材を移動させることにより、前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐまで待機する工程、及び
（Ｃ）前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞いだ状態において、前記吸引部を用いて前記試料液収容室内を減圧状態にすることにより、前記試料液内の気泡を除去する工程を含む。
【００１４】
本発明の試料液の脱気方法に用いられる測定セルは、試料液供給路において吸水膨張剤に加えて試料液供給路封止部材を備えており、試料液との接触により膨張した吸水膨張剤が試料液供給路封止部材を移動させることにより試料液供給路を塞ぐ。したがって、膨張した吸水膨張剤のみの場合に比べて機械的強度が増すので、試料液収容室内を減圧状態にすることにより試料液内の気泡を除去する工程においても、試料液供給路を塞いでいる部材が破損することなく安定して試料液中の気泡を除去することができる。
【００１５】
本発明において、試料液供給路封止部材は機械的強度に優れた材質により構成されていることが好ましい。また、試料液供給路内における試料液の流れにより動かないように、試料液供給路封止部材は試料液よりも比重の大きい材質により構成されていることが好ましい。このような材質としては、金属、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、ガラス等が挙げられる。
【００１６】
吸水膨張剤としては、水分を吸収して膨張する高分子吸収剤等が挙げられる。高分子吸収剤としては、例えば、アクリル酸−ビニルアルコール重合体、ポリアクリル酸ナトリウム等のアクリル酸重合体、ポリビニールアルコール、デンプン−アクリル酸グラフト重合体等が挙げられる。吸水膨張剤は、粒状または粉末状であることが好ましい。
【００１７】
測定セルが、試料液供給路内であって試料液採取口と吸水膨張剤が設けられた位置との間に、試料液を通過させ、かつ吸水膨張剤の移動を遮断する隔壁部材をさらに具備することが好ましい。
【００１８】
このような構成によれば、試料液と接触することにより膨張した吸水膨張剤が試料液供給路封止部材の設けられた位置とは反対の方向に押し出されることによって試料液供給路封止部材を移動させることができなくなることを防ぐことができる。
【００１９】
測定セルの試料液供給路のうち、試料液供給路封止部材が移動する範囲の形状が、試料液収容室に向かうほど細くなっていることが好ましい。
【００２０】
このような構成によれば、試料液との接触により膨張した吸水膨張剤が試料液供給路封止部材を移動させた際に、試料液供給路封止部材の幅が試料液供給路の太さと等しくなった位置で試料液供給路封止部材の動きが停止するので、気密性良く試料液供給路を封止することができる。
【００２１】
ここでさらに、試料液供給路封止部材の試料液供給路に沿った方向に対して垂直な方向の断面が、試料液収容室に向かうほど小さくなるように試料液供給路封止部材が配置されていることが好ましい。
【００２２】
このような構成によれば、試料液との接触により膨張した吸水膨張剤が試料液供給路封止部材を移動させた際に、試料液供給路の内面と試料液供給路封止部材の外面とが咬み合うことにより、さらに気密性良く試料液供給路を封止することができる。
【００２３】
また、本発明の試料液の光学測定方法は、試料液を収容する試料液収容室と、
前記試料液収容室内に設けられ、前記試料液中の被検物質と反応する試薬と、
前記試料液収容室と連通する排気口と、
前記試料液収容室と連通し、前記試料液を前記試料液収容室に供給するための試料液供給路と、
前記試料液供給路と連通し、前記試料液を採取するための試料液採取口と、
前記試料液供給路内に設けられ、前記試料液と接触することにより前記試料液供給路を塞ぐように膨張する吸水膨張剤と、
前記試料液供給路内であって前記吸水膨張剤よりも前記試料液収容室に近い位置に設けられ、前記吸水膨張剤の膨張に伴って前記試料液供給路内を移動し、前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐ試料液供給路封止部材とを備える測定セル、及び
前記測定セルが着脱自在に取付けられる測定セル取付部と、
前記測定セル取付部に取付けられた前記測定セルの前記排気口を通じて前記試料液収容室内の気体を吸引するための吸引部と、
前記試料液収容室内に収容された前記試料液に光を照射する光源と、
前記試料液を透過または前記試料液中において散乱した光を受光する光検知器とを備える光学測定装置を用い、
（Ａ）前記吸引部を用いて前記試料液収容室内の気体を排気することにより、前記試料液採取口から前記試料液供給路を通して前記試料液収容室内に前記試料液を供給する工程、
（Ｂ）前記試料液供給路内において前記試料液と接触した前記吸水膨張剤が膨張して前記試料液供給路封止部材を移動させることにより、前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐまで待機する工程、
（Ｃ）前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞いだ状態において、前記吸引部を用いて前記試料液収容室内を減圧状態にすることにより、前記試料液内の気泡を除去する工程、
（Ｄ）前記光源を用いて前記試料液に光を照射する工程、及び
（Ｅ）前記光検知器を用いて前記試料液を透過または前記試料液中において散乱した光を受光する工程を含む。
【００２４】
本発明の試料液の光学測定方法に用いられる測定セルは、試料液供給路において吸水膨張剤に加えて試料液供給路封止部材を備えており、試料液との接触により膨張した吸水膨張剤が試料液供給路封止部材を移動させることにより試料液供給路を塞ぐ。したがって、膨張した吸水膨張剤のみの場合に比べて機械的強度が増すので、試料液収容室内を減圧状態にすることにより試料液内の気泡を除去する工程においても、試料液供給路を塞いでいる部材が破損することなく安定して試料液中の気泡を除去することができる。そこで、本発明の試料液の光学測定方法によれば、試料液中の気泡が取り除かれた後で測定することができるので、高精度に光学測定を行うことができる。
【００２５】
本発明の試料液の光学測定方法は、前記工程Ｃと前記工程Ｄとの間に、（Ｆ）前記試料液収容室内の減圧状態を解除する工程をさらに含むことが好ましい。
【００２６】
このような構成によれば、減圧後に気泡が残っていた場合であっても、試料液収容室内を常圧に戻すことにより気泡の大きさを小さくすることができるので、光学測定に対する影響を低減することができる。
【００２７】
本発明の試料液の光学測定方法において、前記光学測定装置は前記試料液収容室内に収容された前記試料液を攪拌するための攪拌部をさらに備え、前記工程Ｂにおいてさらに、前記攪拌部により前記試料液を攪拌することが好ましい。
【００２８】
このような構成によれば、試料液収容室内の試料液と試薬とを攪拌することができ、さらに減圧よりも前の段階にて攪拌を行うことによって、もし攪拌時に気泡が混入してもその後の減圧時に除去できるので、高精度に光学測定を行うことができる。
【００２９】
測定セルは、光学的に透明な材料により構成されていることが好ましい。好ましい材料としては、ポリスチレン、石英、ガラス、ポリメタクリル酸メチル等が挙げられる。測定セルを使い捨てにする場合には、コストの観点からポリスチレンが好ましい。
【００３０】
試料液としては、尿、血清、血漿、血液等の体液および培地の上清液等が挙げられる。この中で、試料液が尿の場合は非侵襲的に在宅での日常の健康管理を行うことができるので好ましい。被検物質としては、アルブミン、ｈＣＧ、ＬＨ、ＣＲＰ、ＩｇＧ等が挙げられる。
【００３１】
試薬としては、酵素、抗体、ホルモンレセプター、化学発光試薬、ＤＮＡ等が挙げられる。特に抗体は、公知の方法により産生することができるので、試薬を作製しやすいという点で有利である。例えば、アルブミンなどの尿中に含まれる蛋白やｈＣＧ、ＬＨなどの尿中に含まれるホルモンを抗原として、マウス・ウサギ等に免疫することにより、抗原に対する抗体を容易に得ることができる。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る試料液の脱気方法について説明する。まず、本実施の形態に係る試料液の脱気方法に用いる測定セルの構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る試料液の脱気方法に用いる測定セル１００の構成を示す断面図である。
【００３４】
測定セル１００の測定セル本体１０１は、四角柱部分と四角錐部分とから構成されている。測定セル本体１０１の四角柱部分の内部には一端が測定セル本体１０１外部に向けて開口した中空部が形成されており、その中空部が試料液を収容するための試料液収容室１０８として機能する。試料液収容室１０８の開口部は排気口１０７として機能する。
【００３５】
測定セル本体１０１の四角錐部分の内部には一端が測定セル本体１０１外部に向けて開口し、他方の端が試料液収容室１０８とつながっている中空の通路が形成されており、その通路が試料液を試料液収容室１０８に供給するための試料液供給路１０４として機能する。試料液供給路１０４の開口部は試料液を採取するための試料液採取口１０５として機能する。
【００３６】
試料液供給路１０４内には粒状の高分子吸収剤１０３が設けられている。高分子吸収剤１０３は、試料液と接触することにより試料液供給路１０４を塞ぐように膨張する機能を有する。高分子吸収剤１０３は本発明における吸水膨張剤に相当する。本実施の形態では、ポリアクリル酸ナトリウムからなる高分子吸収剤１０３を用いている。
【００３７】
試料液供給路１０４内であって高分子吸収剤１０３よりも試料液収容室１０８に近い位置には、外側がゴムでコーティングされたステンレス片１０２が設けられている。ステンレス片１０２は、高分子吸収剤１０３の膨張に伴って試料液供給路１０４内を移動し、試料液収容室１０８と試料液供給路１０４との連通部分を塞ぐ機能を有する。ステンレス片１０２は本発明における試料液供給路封止部材に相当する。
【００３８】
試料液供給路１０４内であって試料液採取口１０５と高分子吸収剤１０３が設けられた位置との間にはスポンジ１１１が設けられている。スポンジ１１１は、試料液を通過させ、かつ高分子吸収剤１０３の移動を遮断する機能を有する。スポンジ１１１は本発明における隔壁部材に相当する。
【００３９】
試料液供給路１０４のうち、ステンレス片１０２が移動する範囲の形状は、試料液収容室１０８に向かうほど細くなっている。また、ステンレス片１０２の試料液供給路１０４に沿った方向に対して垂直な方向の断面は、試料液収容室１０８に向かうほど小さくなるようにステンレス片１０２が配置されている。初期状態では、ステンレス片１０２と試料液供給路１０４の内壁との間には試料液は通過するが高分子吸収剤１０３の粒子は通過しない程度の隙間が空いた状態となるように、ステンレス片１０２が配置されている。
【００４０】
なお、試料液収容室１０８とステンレス片１０２との間にさらにスポンジを備えていてもよい。このようにすることにより、高分子吸収剤１０３が試料液供給路１０４の内壁とステンレス片１０２と間の隙間を通過したとしても、高分子吸収剤１０３が試料液収容室１０８に入り込むことを防ぐことができる。
【００４１】
次に、本実施の形態に係る試料液の脱気方法に用いる脱気装置の構成について図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態に係る試料液の脱気方法に用いる脱気装置に測定セルを取付けた状態を示す断面図である。
【００４２】
脱気装置２００の筐体２１１内部には、測定セル取付部２０８、シリンダ２１６、プランジャ２０６、リニアモータ２１５及び制御部２５０が設けられている。測定セル取付部２０８はシリンダ２１６の端部に設けられている。測定セル１００と測定セル取付部２０８との接続部には気密を保つようにパッキン２２０が設けられている。測定セル１００はその内周部がパッキン２２０と嵌合することにより、測定セル取付部２０８において着脱自在に保持される。
【００４３】
測定セル取付部２０８からシリンダ２１６の内部へは連通孔２１９が形成されている。この連通孔２１９は、測定セル取付部２０８に取付けられた測定セル１００の排気口１０７と連通する。
【００４４】
シリンダ２１６の回転中心には柱状のシャフト２１３が嵌通されている。シャフト２１３の一方の端部にはリニアモータ２１５が設置され、シャフト２１３の他端はプランジャ２０６と連結している。制御部２５０からの制御信号によってリニアモータ２１５が作動することによりシャフト２１３が図２における矢印の方向に運動すると、シャフト２１３に連結されたプランジャ２０６がシリンダ２１６内を矢印の方向に摺動する。プランジャ２０６のこの摺動によってシリンダ２１６内が負圧状態となるため、連通孔２１９から空気が吸引される。シリンダ２１６、プランジャ２０６、シャフト２１３及びリニアモータ２１５は本発明における吸引部に相当する。
【００４５】
筐体２１１には、開始スイッチ２１７及び電源スイッチ２１８が設けられている。
【００４６】
次に、脱気装置２００を用いて試料液中の気泡を除去する方法及び脱気装置２００の動作について、図２〜７を用いて説明する。図３は、脱気装置２００を用いて測定セル１００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された状態を示す断面図、図４は、脱気装置２００を用いて測定セル１００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された直後における測定セル１００の一部を示す断面図、図５は、脱気装置２００を用いて測定セル１００の試料液収容室１０８内に試料液が供給されてから所定時間経過後における測定セル１００の一部を示す断面図、図６は、脱気装置２００を用いて測定セル１００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された後、シャフト２１３がさらに上方に平行移動した状態を示す断面図、図７は、脱気装置２００を用いて測定セル１００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された後、シャフト２１３がさらに上方に平行移動したときにおける測定セル１００の一部を示す断面図である。
【００４７】
まず使用者が、測定セル１００の排気口１０７とシリンダ２１６の連通孔２１９とが連通するように、測定セル１００を測定セル取付部２０８に取り付ける。使用者が電源スイッチ２１８を入れると、リニアモータ２１５が作動して図２に示すようにプランジャ２０６を最下端まで下降させることにより、脱気装置２００が準備状態になる。
【００４８】
次に使用者が、コップ４０１に入った試料液４００中に測定セル１００の試料液採取口１０５を浸した状態で、開始スイッチ２１７を押す。これによりリニアモータ２１５が作動し、シャフト２１３が上方に平行移動する。シャフト２１３の動きに伴いシャフト２１３に連結されたプランジャ２０６も矢印方向に移動するので、シリンダ２１６内は負圧となる。シリンダ２１６の端部に設けられた連通孔２１９と測定セル１００の排気口１０７とが接続されているので、測定セル１００内の空気は排気口１０７及び連通孔２１９を通ってシリンダ２１６内に吸引される。これにより測定セル１００内部は負圧になるので、図３に示すように試料液採取口１０５から試料液供給路１０４を通して試料液収容室１０８内に試料液４００が採取される。
【００４９】
所定量の試料液が測定セル１００内に採取された時点で、制御部２５０はリニアモータ２１５の動作を停止させる。試料液供給路１０４が試料液４００により満たされると、図４に示すように高分子吸収剤１０３は試料液４００を吸収することにより膨張を始める。尿や血液などの検体はその採取の過程において気泡を混入することが多く、検体の粘性が高いほど気泡は浮力を得られず、試料液収容室１０８内に採取された試料液４００中に長時間滞留する。
【００５０】
試料液収容室１０８内への試料液の供給完了から所定時間（例えば、３０秒）経過すると、十分に膨張した高分子吸収剤１０３がステンレス片１０２を押し上げることにより、図５に示すように、ステンレス片１０２は試料液供給路１０４の狭くなったところに上向きに力を与える形で試料液供給路１０４を塞ぐ。試料液供給路１０４のうちステンレス片１０２が移動する範囲の形状は試料液収容室１０８に向かうほど細くなっており、ステンレス片１０２の試料液供給路１０４に沿った方向に対して垂直な方向の断面が試料液収容室１０８に向かうほど小さくなるようにステンレス片１０２が配置されているので、ステンレス片１０２は試料液供給路１０４を気密性良く塞ぐことができる。
【００５１】
次に、図６に示すように、制御部２５０がリニアモータ２１５を所定時間の間作動させることにより、シャフト２１３がさらに上方に平行移動する。この際、ステンレス片１０２により試料液供給路１０４が塞がれているため、試料液収容室１０８内の空気の体積だけが増加することにより試料液収容室１０８内の圧力が低下する。
【００５２】
図７に示すように、試料液収容室１０８内の圧力が低下すると、ボイルの法則より試料液中に滞留していた気泡３０１が拡大する。ここで、所定時間（例えば、３０秒）シャフト２１３を平行移動したまま保持する。気泡３０１が拡大するとアルキメデスの原理より気泡３０１の浮力が増大し、気泡３０１は短時間で試料液収容室１０８内の試料液４００の気液界面まで到達して破泡する。これにより、試料液４００中の気泡３０１を減少させることができる。
【００５３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る試料液の光学測定方法について説明する。まず、本実施の形態に係る試料液の光学測定方法に用いる測定セルの構成について図８を用いて説明する。図８は、本実施の形態に係る試料液の光学測定方法に用いる測定セル６００の構成を示す断面図である。
【００５４】
測定セル６００は、測定セル本体６０１の一部が透明であり、試料液収容室１０８内に試薬１０９及び磁気攪拌子１０６を備えている点で、実施の形態１における測定セル１００と異なる。測定セル６００のその他の構成については実施の形態１における測定セル１００と同じであるので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５５】
試薬１０９は、試料液収容室１０８の壁面に試薬溶液を直接塗布した後乾燥することにより配置される。これに代えて、ガラス繊維や濾紙等からなる多孔性の担体に試薬溶液を含浸させた後、乾燥させることにより担体に試薬を担持させたものを試料液収容室１０８に配置してもよい。
【００５６】
また、磁気攪拌子１０６は軸方向に２極着磁した永久磁石である。
【００５７】
次に、本実施の形態に係る試料液の光学測定方法に用いる光学測定装置３００の構成について図９及び１０を用いて説明する。図９は、本実施の形態に係る試料液の光学測定方法に用いる光学測定装置に測定セルを取付けた状態を示す断面図、図１０は、図９のＡ−Ａにおける断面図である。
【００５８】
光学測定装置３００は、光源２０１ａ及び光検知器２０１ｂからなる光学測定部２０１と、測定セル６００内に収容された試料液と試薬１０９とを攪拌する機構を備えている点で、実施の形態１における脱気装置２００と異なる。光学測定装置３００のその他の構成については実施の形態１における脱気装置２００と同じであるので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５９】
図９に示すように、光源２０１ａと光検知器２０１ｂは、測定セル取付部２０８に取付けられた測定セル６００の透明部を挟むように、筐体６１１内に設けられている。測定制御部５００は、光検知器２０１ｂによる受光量と試料液中の被検物質濃度との相関を示す検量データを格納するメモリを備え、その検量データを参照して、光検知器２０１ｂによる受光量を試料液中の被検物質濃度に換算する機能を有する。
【００６０】
図１０に示すように、光学測定装置３００の筐体６１１内には、軸方向に２極着磁した永久磁石である磁気回転子２０２が設けられている。磁気回転子２０２は第２のシャフト２０３の一方の端部に連結され、第２のシャフト２０３の他端にはモータ１１０が連結されている。磁気回転子２０２は、磁気攪拌子１０６と同一平面状で軸が対向するように設置される。また、磁気回転子２０２は、回転をしても測定セル６００に接触せず、かつ可能な限り測定セル６００に近接する位置に設置される。ここで、磁気回転子２０２、第２のシャフト２０３、及びモータ１１０は本発明における撹拌部に相当する。
【００６１】
次に、光学測定装置３００を用いた試料液の光学測定方法について図９〜１７を用いて説明する。本実施の形態では、試料液として尿を、試薬として抗ヒトアルブミン抗体を用い、尿中のヒトアルブミン濃度を測定する場合について説明する。光源２０１ａとしては、６５０ｎｍの波長の光を出射する半導体レーザを用いている。図１１は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された状態を示す断面図、図１２は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された直後における測定セル６００の一部を示す断面図、図１３は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給されてから所定時間経過後における測定セル６００の一部を示す断面図、図１４は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された後、シャフト２１３がさらに上方に平行移動した状態を示す断面図、図１５は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された後、シャフト２１３がさらに上方に平行移動したときにおける測定セル６００の一部を示す断面図、図１６は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された時点の位置までシャフト２１３が下方に平行移動した状態を示す断面図、図１７は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された時点の位置までシャフト２１３が下方に平行移動したときにおける測定セル６００の一部を示す断面図である。
【００６２】
まず使用者が、測定セル６００の排気口１０７とシリンダ２１６の連通孔２１９とが連通するように、測定セル６００を測定セル取付部２０８に取り付ける。使用者が電源スイッチ２１８を入れると、リニアモータ２１５が作動して図９に示すようにプランジャ２０６を最下端まで下降させることにより、光学測定装置３００が準備状態になる。
【００６３】
次に使用者が、コップ４０１に入った試料液４００である尿中に測定セル６００の試料液採取口１０５を浸した状態で開始スイッチ２１７を押すと、実施の形態１と同様に、図１１に示すように試料液収容室１０８内に試料液４００である尿が採取される。
【００６４】
所定量の尿が測定セル６００内に採取された時点で、測定制御部５００はリニアモータ２１５の動作を停止させる。試料液収容室１０８内の試薬１０９である抗ヒトアルブミン抗体は、図１２に示すように試料液収容室１０８内に採取された尿と接触することにより尿中に溶解する。
【００６５】
測定制御部５００はリニアモータ２１５の動作を停止させた後、モータ１１０を作動させる。これにより磁気回転子２０２が回転する。磁気回転子２０２の回転とともに、磁気回転子２０２の磁化方向と同じ方向で磁気攪拌子１０６の磁化が交互に対向するように配置しようとするため、結果的に回転加振力が磁気攪拌子１０６に与えられることになる。このようにして、磁気攪拌子１０６の動力を試料液収容室１０８内の試料液４００に伝達し、試料液４００である尿と試薬１０９とを攪拌することができる。この攪拌動作により、尿と試薬とが混合され、尿中の抗原であるヒトアルブミンと抗ヒトアルブミン抗体との免疫反応が進行する。撹拌開始後所定時間（例えば、３０秒）経過すると、測定制御部５００がモータ１１０の動作を停止させることにより、攪拌が停止する。
【００６６】
攪拌が停止した時点では、試料液収容室１０８内への試料液の供給完了から所定時間（例えば、３０秒）経過しているため、図１３に示すように高分子吸収剤１０３が十分膨張しステンレス片１０２を押し上げることにより、ステンレス片１０２は試料液供給路１０４の狭くなったところに上向きに力を与える形で試料液供給路１０４を塞ぐ。攪拌の過程において気泡が混入されることが多く、試料液の粘性が高いほど浮力を得られず、気泡は試料液４００の内部に滞留しやすい。
【００６７】
次に、図１４に示すように、測定制御部５００がリニアモータ２１５を所定時間の間作動させることにより、シャフト２１３がさらに上方に平行移動する。この際、ステンレス片１０２により試料液供給路１０４が塞がれているため、試料液収容室１０８内の空気の体積だけが増加することにより試料液収容室１０８内の圧力が低下する。
【００６８】
図１５に示すように、試料液収容室１０８内の圧力が低下すると、ボイルの法則より試料液中に滞留していた気泡３０１が拡大する。ここで、所定時間（例えば、３０秒）シャフト２１３を平行移動したまま保持する。気泡３０１が拡大するとアルキメデスの原理より気泡３０１の浮力が増大し、気泡３０１は短時間で試料液収容室１０８内の試料液４００の気液界面まで到達して破泡する。これにより、試料液４００中の気泡３０１を減少させることができる。
【００６９】
次に、測定制御部５００がリニアモータ２１５を所定時間の間逆回転させることにより、図１６に示すように、試料液収容室１０８内に試料液を採取した時点の位置までシャフト２１３を下方に移動させる。シャフト２１３が下方に移動することにより、試料液収容室１０８内の減圧状態が解除されて圧力が常圧まで増加する。これにより、図１７に示すように気泡３０１が試料液収容室１０８内の圧力を減圧状態にする前の微小なサイズに戻るため、光学測定に与える影響が低減される。
【００７０】
次に、測定制御部５００が光源２０１ａを作動させることにより試料液の光学測定が行われる。光源２０１ａから出射したレーザ光は、測定セル６００の透明部を通過して試料液収容室１０８内の尿に照射される。尿中を透過したレーザ光は、測定セル６００の透明部を通過して光検知器２０１ｂにより受光される。測定制御部５００はメモリに格納されている検量データを読み出し、その検量データを参照することにより光検知器２０１ｂによる受光量を試料液中のヒトアルブミン濃度に換算する。得られたヒトアルブミン濃度は表示部５１０に表示される。表示部５１０にヒトアルブミン濃度が表示されることにより、使用者はヒトアルブミン濃度測定が完了したことがわかる。測定が終了後、使用者は測定セル６００を取り外して廃棄する。
【００７１】
なお、本実施の形態においては、測定セル６００のうちレーザ光が透過する部分のみが透明である例について示したがこれに限定されず、測定セル全体が透明な材料であるポリスチレンにより構成されていてもよい。
【００７２】
光源２０１ａとしては、６５０ｎｍの波長の光を出射する半導体レーザを用いたが、これに代えて同様の波長を含む光を出射する発光ダイオードを用いてもよい。なお、本発明の実施の形態においては免疫比濁法による測定を適用して６５０ｎｍの照射および受光波長を選択したが、測定法や測定対象に応じて適宜適切な波長を選択してもよい。
【００７３】
なお、試薬として用いた抗ヒトアルブミン抗体は従来公知の方法により得ることができる。例えば、ヒトアルブミンを免疫したウサギ抗血清を、プロテインＡカラムクロマトグラフィーにより精製した後、透析チューブを用いて透析することにより抗ヒトアルブミン抗体を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明によれば、測定セル内に収容された試料液中の気泡を安定して除去することができるので、試料液の測定、特に光学測定を行う前の前処理の際などに広く有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る試料液の脱気方法に用いる測定セルの構成を示す断面図
【図２】同脱気方法に用いる脱気装置に測定セルを取付けた状態を示す断面図
【図３】同脱気装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された状態を示す断面図
【図４】同脱気装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された直後における測定セルの一部を示す断面図
【図５】同脱気装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給されてから所定時間経過後における測定セルの一部を示す断面図
【図６】同脱気装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された後、シャフトがさらに上方に平行移動した状態を示す断面図
【図７】同脱気装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された後、シャフトがさらに上方に平行移動したときにおける測定セルの一部を示す断面図
【図８】本発明の他の実施の形態に係る試料液の光学測定方法に用いる測定セルの構成を示す断面図
【図９】同光学測定方法に用いる光学測定装置に測定セルを取付けた状態を示す断面図
【図１０】図９のＡ−Ａにおける断面図
【図１１】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された状態を示す断面図
【図１２】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された直後における測定セルの一部を示す断面図
【図１３】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給されてから所定時間経過後における測定セルの一部を示す断面図
【図１４】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された後、シャフトがさらに上方に平行移動した状態を示す断面図
【図１５】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された後、シャフトがさらに上方に平行移動したときにおける測定セルの一部を示す断面図
【図１６】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された時点の位置までシャフトが下方に平行移動した状態を示す断面図
【図１７】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された時点の位置までシャフトが下方に平行移動したときにおける測定セルの一部を示す断面図
【符号の説明】
【００７６】
１００，６００ 測定セル
１０１，６０１ 測定セル本体
１０２ ステンレス片
１０３ 高分子吸収剤
１０４ 試料液供給路
１０５ 試料液採取口
１０６ 磁気攪拌子
１０７ 排気口
１０８ 試料液収容室
１０９ 試薬
１１０ モータ
１１１ スポンジ
２００ 脱気装置
２０１ 光学測定部
２０１ａ 光源
２０１ｂ 光検知器
２０２ 磁気回転子
２０３ 第２のシャフト
２０６ プランジャ
２０８ 測定セル取付部
２１１，６１１ 筐体
２１３ シャフト
２１５ リニアモータ
２１６ シリンダ
２１７ 開始スイッチ
２１８ 電源スイッチ
２１９ 連通孔
２２０ パッキン
２５０ 制御部
３００ 光学測定装置
３０１ 気泡
４００ 試料液
４０１ コップ
５００ 測定制御部
５１０ 表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料液中に含まれる気泡を除去するための脱気方法および試料液中に含まれる気泡を除去した後に試料液の光学特性を測定するための光学測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、臨床検査分野で血液や尿のような生体試料を測定する機器として、大規模自動化機器やＰＯＣＴ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｃａｒｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ）機器などが主に使用されている。
【０００３】
大規模自動化機器は、病院の中央臨床検査部門もしくは臨床検査受託業務を中心とする会社に設置されており、多数の患者の検体を多項目にわたり検査することができるものである。例えば、日立製作所製の大型自動化機器（型番７１７０）は最大３６項目について毎時８００テストの検査を完了することができる。従ってこれら大規模自動化機器は、多くの被験者を抱える病院等において検査の効率化に大きく貢献している。
【０００４】
一方、ＰＯＣＴ機器とは、病院の検査室や検査センターを除く医療現場で行われる臨床検査において用いられる機器を示し、在宅医療において用いられる機器として開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
ＰＯＣＴ機器の例としては、血糖センサ、妊娠診断薬、排卵検査薬、ＨｂＡ１ｃ−微量アルブミン測定機器（例えば、バイエル製ＤＣＡ２０００）等が挙げられる。これらのＰＯＣＴ機器は、大規模自動化機器に比較して汎用性には乏しいが、ある病態に特異的なマーカー物質にフォーカスして、当該マーカー物質を簡易、迅速に測定することができるため、被験者のスクリーニングおよびモニタリングに効果的である。また、ＰＯＣＴ機器は、小型であるため携帯性に優れて低コストで採取でき、さらに操作性においても特に専門性を必要とせず誰にでも使用することができる。これらの特徴からＰＯＣＴ機器は病院の検査部門等を除く医療現場において広く用いられるようになってきた。
【０００６】
試料液が気泡を発生しやすい成分を含んでいる場合や試料液と試薬とを撹拌するときに気泡が発生した場合、光学測定装置の測定セル内に収容された試料液中で発生した気泡が、測定セルの内壁に付着したりすることにより測定セル内に滞留することがある。気泡が測定セル内に滞留した状態で光学測定を行うと、測定セル内で測定光の散乱等が起ることにより正確に被検物質の濃度を測定することができなくなるため、光学測定の前に、測定セル内の気泡を除去することが行われている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３には、アスピレータにより試料液を測定セル内に導入する装置において、アスピレータが作動している状態で測定セルの入口側の電磁バルブを閉じることにより、測定セル内への試料液の導入を止めるとともに、測定セル内を減圧状態にして測定セル内の気泡を除去することが開示されている。
【０００７】
一方、光学測定装置に用いられる測定セルの試料液供給路を塞ぐために、吸水膨張剤を用いることが提案されている（例えば、特許文献４参照）。特許文献４には、測定セルの試料液供給路である注射針の内壁に、水を吸収することにより膨張するポリマーを塗布することにより塗膜を形成しておくことが開示されている。注射針の内部を通過して測定セル内に試料液が供給された後、試料液中の水分によって塗膜が膨張することにより注射針の内部が塞がれる。
【特許文献１】特開平０７−２４８３１０号公報
【特許文献２】特開平０３−０４６５６６号公報
【特許文献３】特開２００２−１３１２２２号公報
【特許文献４】特開２００４−０９３５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献３に記載の装置で用いられている電磁バルブに代えて特許文献４に記載の吸水膨張剤を用いた場合、測定セル内を減圧状態にするときに、試料液供給路を塞いでいる吸水膨張剤が圧力により破損するおそれがあった。
【０００９】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑み、測定セル内を減圧状態にすることにより測定セル内に収容された試料液中の気泡を安定して除去することができる試料液の脱気方法及び光学測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために、本発明の試料液の脱気方法は、試料液を収容する試料液収容室と、
前記試料液収容室と連通する排気口と、
前記試料液収容室と連通し、前記試料液を前記試料液収容室に供給するための試料液供給路と、
前記試料液供給路と連通し、前記試料液を採取するための試料液採取口と、
前記試料液供給路内に設けられ、前記試料液と接触することにより前記試料液供給路を塞ぐように膨張する吸水膨張剤と、
前記試料液供給路内であって前記吸水膨張剤よりも前記試料液収容室に近い位置に設けられ、前記吸水膨張剤の膨張に伴って前記試料液供給路内を移動し、前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐ試料液供給路封止部材とを備える測定セル、及び
前記測定セルが着脱自在に取付けられる測定セル取付部と、
前記測定セル取付部に取付けられた前記測定セルの前記排気口を通じて前記試料液収容室内の気体を吸引するための吸引部とを備える脱気装置を用い、
（Ａ）前記吸引部を用いて前記試料液収容室内の気体を排気することにより、前記試料液採取口から前記試料液供給路を通して前記試料液収容室内に前記試料液を供給する工程、
（Ｂ）前記試料液供給路内において前記試料液と接触した前記吸水膨張剤が膨張して前記試料液供給路封止部材を移動させることにより、前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐまで待機する工程、及び
（Ｃ）前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞いだ状態において、前記吸引部を用いて前記試料液収容室内を減圧状態にすることにより、前記試料液内の気泡を除去する工程を含む。
【００１１】
また、本発明の試料液の光学測定方法は、試料液を収容する試料液収容室と、
前記試料液収容室内に設けられ、前記試料液中の被検物質と反応する試薬と、
前記試料液収容室と連通する排気口と、
前記試料液収容室と連通し、前記試料液を前記試料液収容室に供給するための試料液供給路と、
前記試料液供給路と連通し、前記試料液を採取するための試料液採取口と、
前記試料液供給路内に設けられ、前記試料液と接触することにより前記試料液供給路を塞ぐように膨張する吸水膨張剤と、
前記試料液供給路内であって前記吸水膨張剤よりも前記試料液収容室に近い位置に設けられ、前記吸水膨張剤の膨張に伴って前記試料液供給路内を移動し、前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐ試料液供給路封止部材とを備える測定セル、及び
前記測定セルが着脱自在に取付けられる測定セル取付部と、
前記測定セル取付部に取付けられた前記測定セルの前記排気口を通じて前記試料液収容室内の気体を吸引するための吸引部と、
前記試料液収容室内に収容された前記試料液に光を照射する光源と、
前記試料液を透過または前記試料液中において散乱した光を受光する光検知器とを備える光学測定装置を用い、
（Ａ）前記吸引部を用いて前記試料液収容室内の気体を排気することにより、前記試料液採取口から前記試料液供給路を通して前記試料液収容室内に前記試料液を供給する工程、
（Ｂ）前記試料液供給路内において前記試料液と接触した前記吸水膨張剤が膨張して前記試料液供給路封止部材を移動させることにより、前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐまで待機する工程、
（Ｃ）前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞いだ状態において、前記吸引部を用いて前記試料液収容室内を減圧状態にすることにより、前記試料液内の気泡を除去する工程、
（Ｄ）前記光源を用いて前記試料液に光を照射する工程、及び
（Ｅ）前記光検知器を用いて前記試料液を透過または前記試料液中において散乱した光を受光する工程を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の試料液の脱気方法及び光学測定方法によれば、測定セル内を減圧状態にすることにより測定セル内に収容された試料液中の気泡を安定して除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の試料液の脱気方法は、試料液を収容する試料液収容室と、
前記試料液収容室と連通する排気口と、
前記試料液収容室と連通し、前記試料液を前記試料液収容室に供給するための試料液供給路と、
前記試料液供給路と連通し、前記試料液を採取するための試料液採取口と、
前記試料液供給路内に設けられ、前記試料液と接触することにより前記試料液供給路を塞ぐように膨張する吸水膨張剤と、
前記試料液供給路内であって前記吸水膨張剤よりも前記試料液収容室に近い位置に設けられ、前記吸水膨張剤の膨張に伴って前記試料液供給路内を移動し、前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐ試料液供給路封止部材とを備える測定セル、及び
前記測定セルが着脱自在に取付けられる測定セル取付部と、
前記測定セル取付部に取付けられた前記測定セルの前記排気口を通じて前記試料液収容室内の気体を吸引するための吸引部とを備える脱気装置を用い、
（Ａ）前記吸引部を用いて前記試料液収容室内の気体を排気することにより、前記試料液採取口から前記試料液供給路を通して前記試料液収容室内に前記試料液を供給する工程、
（Ｂ）前記試料液供給路内において前記試料液と接触した前記吸水膨張剤が膨張して前記試料液供給路封止部材を移動させることにより、前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐまで待機する工程、及び
（Ｃ）前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞いだ状態において、前記吸引部を用いて前記試料液収容室内を減圧状態にすることにより、前記試料液内の気泡を除去する工程を含む。
【００１４】
本発明の試料液の脱気方法に用いられる測定セルは、試料液供給路において吸水膨張剤に加えて試料液供給路封止部材を備えており、試料液との接触により膨張した吸水膨張剤が試料液供給路封止部材を移動させることにより試料液供給路を塞ぐ。したがって、膨張した吸水膨張剤のみの場合に比べて機械的強度が増すので、試料液収容室内を減圧状態にすることにより試料液内の気泡を除去する工程においても、試料液供給路を塞いでいる部材が破損することなく安定して試料液中の気泡を除去することができる。
【００１５】
本発明において、試料液供給路封止部材は機械的強度に優れた材質により構成されていることが好ましい。また、試料液供給路内における試料液の流れにより動かないように、試料液供給路封止部材は試料液よりも比重の大きい材質により構成されていることが好ましい。このような材質としては、金属、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、ガラス等が挙げられる。
【００１６】
吸水膨張剤としては、水分を吸収して膨張する高分子吸収剤等が挙げられる。高分子吸収剤としては、例えば、アクリル酸−ビニルアルコール重合体、ポリアクリル酸ナトリウム等のアクリル酸重合体、ポリビニールアルコール、デンプン−アクリル酸グラフト重合体等が挙げられる。吸水膨張剤は、粒状または粉末状であることが好ましい。
【００１７】
測定セルが、試料液供給路内であって試料液採取口と吸水膨張剤が設けられた位置との間に、試料液を通過させ、かつ吸水膨張剤の移動を遮断する隔壁部材をさらに具備することが好ましい。
【００１８】
このような構成によれば、試料液と接触することにより膨張した吸水膨張剤が試料液供給路封止部材の設けられた位置とは反対の方向に押し出されることによって試料液供給路封止部材を移動させることができなくなることを防ぐことができる。
【００１９】
測定セルの試料液供給路のうち、試料液供給路封止部材が移動する範囲の形状が、試料液収容室に向かうほど細くなっていることが好ましい。
【００２０】
このような構成によれば、試料液との接触により膨張した吸水膨張剤が試料液供給路封止部材を移動させた際に、試料液供給路封止部材の幅が試料液供給路の太さと等しくなった位置で試料液供給路封止部材の動きが停止するので、気密性良く試料液供給路を封止することができる。
【００２１】
ここでさらに、試料液供給路封止部材の試料液供給路に沿った方向に対して垂直な方向の断面が、試料液収容室に向かうほど小さくなるように試料液供給路封止部材が配置されていることが好ましい。
【００２２】
このような構成によれば、試料液との接触により膨張した吸水膨張剤が試料液供給路封止部材を移動させた際に、試料液供給路の内面と試料液供給路封止部材の外面とが咬み合うことにより、さらに気密性良く試料液供給路を封止することができる。
【００２３】
また、本発明の試料液の光学測定方法は、試料液を収容する試料液収容室と、
前記試料液収容室内に設けられ、前記試料液中の被検物質と反応する試薬と、
前記試料液収容室と連通する排気口と、
前記試料液収容室と連通し、前記試料液を前記試料液収容室に供給するための試料液供給路と、
前記試料液供給路と連通し、前記試料液を採取するための試料液採取口と、
前記試料液供給路内に設けられ、前記試料液と接触することにより前記試料液供給路を塞ぐように膨張する吸水膨張剤と、
前記試料液供給路内であって前記吸水膨張剤よりも前記試料液収容室に近い位置に設けられ、前記吸水膨張剤の膨張に伴って前記試料液供給路内を移動し、前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐ試料液供給路封止部材とを備える測定セル、及び
前記測定セルが着脱自在に取付けられる測定セル取付部と、
前記測定セル取付部に取付けられた前記測定セルの前記排気口を通じて前記試料液収容室内の気体を吸引するための吸引部と、
前記試料液収容室内に収容された前記試料液に光を照射する光源と、
前記試料液を透過または前記試料液中において散乱した光を受光する光検知器とを備える光学測定装置を用い、
（Ａ）前記吸引部を用いて前記試料液収容室内の気体を排気することにより、前記試料液採取口から前記試料液供給路を通して前記試料液収容室内に前記試料液を供給する工程、
（Ｂ）前記試料液供給路内において前記試料液と接触した前記吸水膨張剤が膨張して前記試料液供給路封止部材を移動させることにより、前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐまで待機する工程、
（Ｃ）前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞いだ状態において、前記吸引部を用いて前記試料液収容室内を減圧状態にすることにより、前記試料液内の気泡を除去する工程、
（Ｄ）前記光源を用いて前記試料液に光を照射する工程、及び
（Ｅ）前記光検知器を用いて前記試料液を透過または前記試料液中において散乱した光を受光する工程を含む。
【００２４】
本発明の試料液の光学測定方法に用いられる測定セルは、試料液供給路において吸水膨張剤に加えて試料液供給路封止部材を備えており、試料液との接触により膨張した吸水膨張剤が試料液供給路封止部材を移動させることにより試料液供給路を塞ぐ。したがって、膨張した吸水膨張剤のみの場合に比べて機械的強度が増すので、試料液収容室内を減圧状態にすることにより試料液内の気泡を除去する工程においても、試料液供給路を塞いでいる部材が破損することなく安定して試料液中の気泡を除去することができる。そこで、本発明の試料液の光学測定方法によれば、試料液中の気泡が取り除かれた後で測定することができるので、高精度に光学測定を行うことができる。
【００２５】
本発明の試料液の光学測定方法は、前記工程Ｃと前記工程Ｄとの間に、（Ｆ）前記試料液収容室内の減圧状態を解除する工程をさらに含むことが好ましい。
【００２６】
このような構成によれば、減圧後に気泡が残っていた場合であっても、試料液収容室内を常圧に戻すことにより気泡の大きさを小さくすることができるので、光学測定に対する影響を低減することができる。
【００２７】
本発明の試料液の光学測定方法において、前記光学測定装置は前記試料液収容室内に収容された前記試料液を攪拌するための攪拌部をさらに備え、前記工程Ｂにおいてさらに、前記攪拌部により前記試料液を攪拌することが好ましい。
【００２８】
このような構成によれば、試料液収容室内の試料液と試薬とを攪拌することができ、さらに減圧よりも前の段階にて攪拌を行うことによって、もし攪拌時に気泡が混入してもその後の減圧時に除去できるので、高精度に光学測定を行うことができる。
【００２９】
測定セルは、光学的に透明な材料により構成されていることが好ましい。好ましい材料としては、ポリスチレン、石英、ガラス、ポリメタクリル酸メチル等が挙げられる。測定セルを使い捨てにする場合には、コストの観点からポリスチレンが好ましい。
【００３０】
試料液としては、尿、血清、血漿、血液等の体液および培地の上清液等が挙げられる。この中で、試料液が尿の場合は非侵襲的に在宅での日常の健康管理を行うことができるので好ましい。被検物質としては、アルブミン、ｈＣＧ、ＬＨ、ＣＲＰ、ＩｇＧ等が挙げられる。
【００３１】
試薬としては、酵素、抗体、ホルモンレセプター、化学発光試薬、ＤＮＡ等が挙げられる。特に抗体は、公知の方法により産生することができるので、試薬を作製しやすいという点で有利である。例えば、アルブミンなどの尿中に含まれる蛋白やｈＣＧ、ＬＨなどの尿中に含まれるホルモンを抗原として、マウス・ウサギ等に免疫することにより、抗原に対する抗体を容易に得ることができる。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る試料液の脱気方法について説明する。まず、本実施の形態に係る試料液の脱気方法に用いる測定セルの構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る試料液の脱気方法に用いる測定セル１００の構成を示す断面図である。
【００３４】
測定セル１００の測定セル本体１０１は、四角柱部分と四角錐部分とから構成されている。測定セル本体１０１の四角柱部分の内部には一端が測定セル本体１０１外部に向けて開口した中空部が形成されており、その中空部が試料液を収容するための試料液収容室１０８として機能する。試料液収容室１０８の開口部は排気口１０７として機能する。
【００３５】
測定セル本体１０１の四角錐部分の内部には一端が測定セル本体１０１外部に向けて開口し、他方の端が試料液収容室１０８とつながっている中空の通路が形成されており、その通路が試料液を試料液収容室１０８に供給するための試料液供給路１０４として機能する。試料液供給路１０４の開口部は試料液を採取するための試料液採取口１０５として機能する。
【００３６】
試料液供給路１０４内には粒状の高分子吸収剤１０３が設けられている。高分子吸収剤１０３は、試料液と接触することにより試料液供給路１０４を塞ぐように膨張する機能を有する。高分子吸収剤１０３は本発明における吸水膨張剤に相当する。本実施の形態では、ポリアクリル酸ナトリウムからなる高分子吸収剤１０３を用いている。
【００３７】
試料液供給路１０４内であって高分子吸収剤１０３よりも試料液収容室１０８に近い位置には、外側がゴムでコーティングされたステンレス片１０２が設けられている。ステンレス片１０２は、高分子吸収剤１０３の膨張に伴って試料液供給路１０４内を移動し、試料液収容室１０８と試料液供給路１０４との連通部分を塞ぐ機能を有する。ステンレス片１０２は本発明における試料液供給路封止部材に相当する。
【００３８】
試料液供給路１０４内であって試料液採取口１０５と高分子吸収剤１０３が設けられた位置との間にはスポンジ１１１が設けられている。スポンジ１１１は、試料液を通過させ、かつ高分子吸収剤１０３の移動を遮断する機能を有する。スポンジ１１１は本発明における隔壁部材に相当する。
【００３９】
試料液供給路１０４のうち、ステンレス片１０２が移動する範囲の形状は、試料液収容室１０８に向かうほど細くなっている。また、ステンレス片１０２の試料液供給路１０４に沿った方向に対して垂直な方向の断面は、試料液収容室１０８に向かうほど小さくなるようにステンレス片１０２が配置されている。初期状態では、ステンレス片１０２と試料液供給路１０４の内壁との間には試料液は通過するが高分子吸収剤１０３の粒子は通過しない程度の隙間が空いた状態となるように、ステンレス片１０２が配置されている。
【００４０】
なお、試料液収容室１０８とステンレス片１０２との間にさらにスポンジを備えていてもよい。このようにすることにより、高分子吸収剤１０３が試料液供給路１０４の内壁とステンレス片１０２と間の隙間を通過したとしても、高分子吸収剤１０３が試料液収容室１０８に入り込むことを防ぐことができる。
【００４１】
次に、本実施の形態に係る試料液の脱気方法に用いる脱気装置の構成について図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態に係る試料液の脱気方法に用いる脱気装置に測定セルを取付けた状態を示す断面図である。
【００４２】
脱気装置２００の筐体２１１内部には、測定セル取付部２０８、シリンダ２１６、プランジャ２０６、リニアモータ２１５及び制御部２５０が設けられている。測定セル取付部２０８はシリンダ２１６の端部に設けられている。測定セル１００と測定セル取付部２０８との接続部には気密を保つようにパッキン２２０が設けられている。測定セル１００はその内周部がパッキン２２０と嵌合することにより、測定セル取付部２０８において着脱自在に保持される。
【００４３】
測定セル取付部２０８からシリンダ２１６の内部へは連通孔２１９が形成されている。この連通孔２１９は、測定セル取付部２０８に取付けられた測定セル１００の排気口１０７と連通する。
【００４４】
シリンダ２１６の回転中心には柱状のシャフト２１３が嵌通されている。シャフト２１３の一方の端部にはリニアモータ２１５が設置され、シャフト２１３の他端はプランジャ２０６と連結している。制御部２５０からの制御信号によってリニアモータ２１５が作動することによりシャフト２１３が図２における矢印の方向に運動すると、シャフト２１３に連結されたプランジャ２０６がシリンダ２１６内を矢印の方向に摺動する。プランジャ２０６のこの摺動によってシリンダ２１６内が負圧状態となるため、連通孔２１９から空気が吸引される。シリンダ２１６、プランジャ２０６、シャフト２１３及びリニアモータ２１５は本発明における吸引部に相当する。
【００４５】
筐体２１１には、開始スイッチ２１７及び電源スイッチ２１８が設けられている。
【００４６】
次に、脱気装置２００を用いて試料液中の気泡を除去する方法及び脱気装置２００の動作について、図２〜７を用いて説明する。図３は、脱気装置２００を用いて測定セル１００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された状態を示す断面図、図４は、脱気装置２００を用いて測定セル１００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された直後における測定セル１００の一部を示す断面図、図５は、脱気装置２００を用いて測定セル１００の試料液収容室１０８内に試料液が供給されてから所定時間経過後における測定セル１００の一部を示す断面図、図６は、脱気装置２００を用いて測定セル１００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された後、シャフト２１３がさらに上方に平行移動した状態を示す断面図、図７は、脱気装置２００を用いて測定セル１００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された後、シャフト２１３がさらに上方に平行移動したときにおける測定セル１００の一部を示す断面図である。
【００４７】
まず使用者が、測定セル１００の排気口１０７とシリンダ２１６の連通孔２１９とが連通するように、測定セル１００を測定セル取付部２０８に取り付ける。使用者が電源スイッチ２１８を入れると、リニアモータ２１５が作動して図２に示すようにプランジャ２０６を最下端まで下降させることにより、脱気装置２００が準備状態になる。
【００４８】
次に使用者が、コップ４０１に入った試料液４００中に測定セル１００の試料液採取口１０５を浸した状態で、開始スイッチ２１７を押す。これによりリニアモータ２１５が作動し、シャフト２１３が上方に平行移動する。シャフト２１３の動きに伴いシャフト２１３に連結されたプランジャ２０６も矢印方向に移動するので、シリンダ２１６内は負圧となる。シリンダ２１６の端部に設けられた連通孔２１９と測定セル１００の排気口１０７とが接続されているので、測定セル１００内の空気は排気口１０７及び連通孔２１９を通ってシリンダ２１６内に吸引される。これにより測定セル１００内部は負圧になるので、図３に示すように試料液採取口１０５から試料液供給路１０４を通して試料液収容室１０８内に試料液４００が採取される。
【００４９】
所定量の試料液が測定セル１００内に採取された時点で、制御部２５０はリニアモータ２１５の動作を停止させる。試料液供給路１０４が試料液４００により満たされると、図４に示すように高分子吸収剤１０３は試料液４００を吸収することにより膨張を始める。尿や血液などの検体はその採取の過程において気泡を混入することが多く、検体の粘性が高いほど気泡は浮力を得られず、試料液収容室１０８内に採取された試料液４００中に長時間滞留する。
【００５０】
試料液収容室１０８内への試料液の供給完了から所定時間（例えば、３０秒）経過すると、十分に膨張した高分子吸収剤１０３がステンレス片１０２を押し上げることにより、図５に示すように、ステンレス片１０２は試料液供給路１０４の狭くなったところに上向きに力を与える形で試料液供給路１０４を塞ぐ。試料液供給路１０４のうちステンレス片１０２が移動する範囲の形状は試料液収容室１０８に向かうほど細くなっており、ステンレス片１０２の試料液供給路１０４に沿った方向に対して垂直な方向の断面が試料液収容室１０８に向かうほど小さくなるようにステンレス片１０２が配置されているので、ステンレス片１０２は試料液供給路１０４を気密性良く塞ぐことができる。
【００５１】
次に、図６に示すように、制御部２５０がリニアモータ２１５を所定時間の間作動させることにより、シャフト２１３がさらに上方に平行移動する。この際、ステンレス片１０２により試料液供給路１０４が塞がれているため、試料液収容室１０８内の空気の体積だけが増加することにより試料液収容室１０８内の圧力が低下する。
【００５２】
図７に示すように、試料液収容室１０８内の圧力が低下すると、ボイルの法則より試料液中に滞留していた気泡３０１が拡大する。ここで、所定時間（例えば、３０秒）シャフト２１３を平行移動したまま保持する。気泡３０１が拡大するとアルキメデスの原理より気泡３０１の浮力が増大し、気泡３０１は短時間で試料液収容室１０８内の試料液４００の気液界面まで到達して破泡する。これにより、試料液４００中の気泡３０１を減少させることができる。
【００５３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る試料液の光学測定方法について説明する。まず、本実施の形態に係る試料液の光学測定方法に用いる測定セルの構成について図８を用いて説明する。図８は、本実施の形態に係る試料液の光学測定方法に用いる測定セル６００の構成を示す断面図である。
【００５４】
測定セル６００は、測定セル本体６０１の一部が透明であり、試料液収容室１０８内に試薬１０９及び磁気攪拌子１０６を備えている点で、実施の形態１における測定セル１００と異なる。測定セル６００のその他の構成については実施の形態１における測定セル１００と同じであるので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５５】
試薬１０９は、試料液収容室１０８の壁面に試薬溶液を直接塗布した後乾燥することにより配置される。これに代えて、ガラス繊維や濾紙等からなる多孔性の担体に試薬溶液を含浸させた後、乾燥させることにより担体に試薬を担持させたものを試料液収容室１０８に配置してもよい。
【００５６】
また、磁気攪拌子１０６は軸方向に２極着磁した永久磁石である。
【００５７】
次に、本実施の形態に係る試料液の光学測定方法に用いる光学測定装置３００の構成について図９及び１０を用いて説明する。図９は、本実施の形態に係る試料液の光学測定方法に用いる光学測定装置に測定セルを取付けた状態を示す断面図、図１０は、図９のＡ−Ａにおける断面図である。
【００５８】
光学測定装置３００は、光源２０１ａ及び光検知器２０１ｂからなる光学測定部２０１と、測定セル６００内に収容された試料液と試薬１０９とを攪拌する機構を備えている点で、実施の形態１における脱気装置２００と異なる。光学測定装置３００のその他の構成については実施の形態１における脱気装置２００と同じであるので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５９】
図９に示すように、光源２０１ａと光検知器２０１ｂは、測定セル取付部２０８に取付けられた測定セル６００の透明部を挟むように、筐体６１１内に設けられている。測定制御部５００は、光検知器２０１ｂによる受光量と試料液中の被検物質濃度との相関を示す検量データを格納するメモリを備え、その検量データを参照して、光検知器２０１ｂによる受光量を試料液中の被検物質濃度に換算する機能を有する。
【００６０】
図１０に示すように、光学測定装置３００の筐体６１１内には、軸方向に２極着磁した永久磁石である磁気回転子２０２が設けられている。磁気回転子２０２は第２のシャフト２０３の一方の端部に連結され、第２のシャフト２０３の他端にはモータ１１０が連結されている。磁気回転子２０２は、磁気攪拌子１０６と同一平面状で軸が対向するように設置される。また、磁気回転子２０２は、回転をしても測定セル６００に接触せず、かつ可能な限り測定セル６００に近接する位置に設置される。ここで、磁気回転子２０２、第２のシャフト２０３、及びモータ１１０は本発明における撹拌部に相当する。
【００６１】
次に、光学測定装置３００を用いた試料液の光学測定方法について図９〜１７を用いて説明する。本実施の形態では、試料液として尿を、試薬として抗ヒトアルブミン抗体を用い、尿中のヒトアルブミン濃度を測定する場合について説明する。光源２０１ａとしては、６５０ｎｍの波長の光を出射する半導体レーザを用いている。図１１は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された状態を示す断面図、図１２は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された直後における測定セル６００の一部を示す断面図、図１３は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給されてから所定時間経過後における測定セル６００の一部を示す断面図、図１４は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された後、シャフト２１３がさらに上方に平行移動した状態を示す断面図、図１５は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された後、シャフト２１３がさらに上方に平行移動したときにおける測定セル６００の一部を示す断面図、図１６は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された時点の位置までシャフト２１３が下方に平行移動した状態を示す断面図、図１７は、光学測定装置３００を用いて測定セル６００の試料液収容室１０８内に試料液が供給された時点の位置までシャフト２１３が下方に平行移動したときにおける測定セル６００の一部を示す断面図である。
【００６２】
まず使用者が、測定セル６００の排気口１０７とシリンダ２１６の連通孔２１９とが連通するように、測定セル６００を測定セル取付部２０８に取り付ける。使用者が電源スイッチ２１８を入れると、リニアモータ２１５が作動して図９に示すようにプランジャ２０６を最下端まで下降させることにより、光学測定装置３００が準備状態になる。
【００６３】
次に使用者が、コップ４０１に入った試料液４００である尿中に測定セル６００の試料液採取口１０５を浸した状態で開始スイッチ２１７を押すと、実施の形態１と同様に、図１１に示すように試料液収容室１０８内に試料液４００である尿が採取される。
【００６４】
所定量の尿が測定セル６００内に採取された時点で、測定制御部５００はリニアモータ２１５の動作を停止させる。試料液収容室１０８内の試薬１０９である抗ヒトアルブミン抗体は、図１２に示すように試料液収容室１０８内に採取された尿と接触することにより尿中に溶解する。
【００６５】
測定制御部５００はリニアモータ２１５の動作を停止させた後、モータ１１０を作動させる。これにより磁気回転子２０２が回転する。磁気回転子２０２の回転とともに、磁気回転子２０２の磁化方向と同じ方向で磁気攪拌子１０６の磁化が交互に対向するように配置しようとするため、結果的に回転加振力が磁気攪拌子１０６に与えられることになる。このようにして、磁気攪拌子１０６の動力を試料液収容室１０８内の試料液４００に伝達し、試料液４００である尿と試薬１０９とを攪拌することができる。この攪拌動作により、尿と試薬とが混合され、尿中の抗原であるヒトアルブミンと抗ヒトアルブミン抗体との免疫反応が進行する。撹拌開始後所定時間（例えば、３０秒）経過すると、測定制御部５００がモータ１１０の動作を停止させることにより、攪拌が停止する。
【００６６】
攪拌が停止した時点では、試料液収容室１０８内への試料液の供給完了から所定時間（例えば、３０秒）経過しているため、図１３に示すように高分子吸収剤１０３が十分膨張しステンレス片１０２を押し上げることにより、ステンレス片１０２は試料液供給路１０４の狭くなったところに上向きに力を与える形で試料液供給路１０４を塞ぐ。攪拌の過程において気泡が混入されることが多く、試料液の粘性が高いほど浮力を得られず、気泡は試料液４００の内部に滞留しやすい。
【００６７】
次に、図１４に示すように、測定制御部５００がリニアモータ２１５を所定時間の間作動させることにより、シャフト２１３がさらに上方に平行移動する。この際、ステンレス片１０２により試料液供給路１０４が塞がれているため、試料液収容室１０８内の空気の体積だけが増加することにより試料液収容室１０８内の圧力が低下する。
【００６８】
図１５に示すように、試料液収容室１０８内の圧力が低下すると、ボイルの法則より試料液中に滞留していた気泡３０１が拡大する。ここで、所定時間（例えば、３０秒）シャフト２１３を平行移動したまま保持する。気泡３０１が拡大するとアルキメデスの原理より気泡３０１の浮力が増大し、気泡３０１は短時間で試料液収容室１０８内の試料液４００の気液界面まで到達して破泡する。これにより、試料液４００中の気泡３０１を減少させることができる。
【００６９】
次に、測定制御部５００がリニアモータ２１５を所定時間の間逆回転させることにより、図１６に示すように、試料液収容室１０８内に試料液を採取した時点の位置までシャフト２１３を下方に移動させる。シャフト２１３が下方に移動することにより、試料液収容室１０８内の減圧状態が解除されて圧力が常圧まで増加する。これにより、図１７に示すように気泡３０１が試料液収容室１０８内の圧力を減圧状態にする前の微小なサイズに戻るため、光学測定に与える影響が低減される。
【００７０】
次に、測定制御部５００が光源２０１ａを作動させることにより試料液の光学測定が行われる。光源２０１ａから出射したレーザ光は、測定セル６００の透明部を通過して試料液収容室１０８内の尿に照射される。尿中を透過したレーザ光は、測定セル６００の透明部を通過して光検知器２０１ｂにより受光される。測定制御部５００はメモリに格納されている検量データを読み出し、その検量データを参照することにより光検知器２０１ｂによる受光量を試料液中のヒトアルブミン濃度に換算する。得られたヒトアルブミン濃度は表示部５１０に表示される。表示部５１０にヒトアルブミン濃度が表示されることにより、使用者はヒトアルブミン濃度測定が完了したことがわかる。測定が終了後、使用者は測定セル６００を取り外して廃棄する。
【００７１】
なお、本実施の形態においては、測定セル６００のうちレーザ光が透過する部分のみが透明である例について示したがこれに限定されず、測定セル全体が透明な材料であるポリスチレンにより構成されていてもよい。
【００７２】
光源２０１ａとしては、６５０ｎｍの波長の光を出射する半導体レーザを用いたが、これに代えて同様の波長を含む光を出射する発光ダイオードを用いてもよい。なお、本発明の実施の形態においては免疫比濁法による測定を適用して６５０ｎｍの照射および受光波長を選択したが、測定法や測定対象に応じて適宜適切な波長を選択してもよい。
【００７３】
なお、試薬として用いた抗ヒトアルブミン抗体は従来公知の方法により得ることができる。例えば、ヒトアルブミンを免疫したウサギ抗血清を、プロテインＡカラムクロマトグラフィーにより精製した後、透析チューブを用いて透析することにより抗ヒトアルブミン抗体を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明によれば、測定セル内に収容された試料液中の気泡を安定して除去することができるので、試料液の測定、特に光学測定を行う前の前処理の際などに広く有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る試料液の脱気方法に用いる測定セルの構成を示す断面図
【図２】同脱気方法に用いる脱気装置に測定セルを取付けた状態を示す断面図
【図３】同脱気装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された状態を示す断面図
【図４】同脱気装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された直後における測定セルの一部を示す断面図
【図５】同脱気装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給されてから所定時間経過後における測定セルの一部を示す断面図
【図６】同脱気装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された後、シャフトがさらに上方に平行移動した状態を示す断面図
【図７】同脱気装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された後、シャフトがさらに上方に平行移動したときにおける測定セルの一部を示す断面図
【図８】本発明の他の実施の形態に係る試料液の光学測定方法に用いる測定セルの構成を示す断面図
【図９】同光学測定方法に用いる光学測定装置に測定セルを取付けた状態を示す断面図
【図１０】図９のＡ−Ａにおける断面図
【図１１】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された状態を示す断面図
【図１２】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された直後における測定セルの一部を示す断面図
【図１３】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給されてから所定時間経過後における測定セルの一部を示す断面図
【図１４】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された後、シャフトがさらに上方に平行移動した状態を示す断面図
【図１５】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された後、シャフトがさらに上方に平行移動したときにおける測定セルの一部を示す断面図
【図１６】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された時点の位置までシャフトが下方に平行移動した状態を示す断面図
【図１７】同光学測定装置を用いて測定セルの試料液収容室内に試料液が供給された時点の位置までシャフトが下方に平行移動したときにおける測定セルの一部を示す断面図
【符号の説明】
【００７６】
１００，６００ 測定セル
１０１，６０１ 測定セル本体
１０２ ステンレス片
１０３ 高分子吸収剤
１０４ 試料液供給路
１０５ 試料液採取口
１０６ 磁気攪拌子
１０７ 排気口
１０８ 試料液収容室
１０９ 試薬
１１０ モータ
１１１ スポンジ
２００ 脱気装置
２０１ 光学測定部
２０１ａ 光源
２０１ｂ 光検知器
２０２ 磁気回転子
２０３ 第２のシャフト
２０６ プランジャ
２０８ 測定セル取付部
２１１，６１１ 筐体
２１３ シャフト
２１５ リニアモータ
２１６ シリンダ
２１７ 開始スイッチ
２１８ 電源スイッチ
２１９ 連通孔
２２０ パッキン
２５０ 制御部
３００ 光学測定装置
３０１ 気泡
４００ 試料液
４０１ コップ
５００ 測定制御部
５１０ 表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料液を収容する試料液収容室と、
前記試料液収容室と連通する排気口と、
前記試料液収容室と連通し、前記試料液を前記試料液収容室に供給するための試料液供給路と、
前記試料液供給路と連通し、前記試料液を採取するための試料液採取口と、
前記試料液供給路内に設けられ、前記試料液と接触することにより前記試料液供給路を塞ぐように膨張する吸水膨張剤と、
前記試料液供給路内であって前記吸水膨張剤よりも前記試料液収容室に近い位置に設けられ、前記吸水膨張剤の膨張に伴って前記試料液供給路内を移動し、前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐ試料液供給路封止部材とを備える測定セル、及び
前記測定セルが着脱自在に取付けられる測定セル取付部と、
前記測定セル取付部に取付けられた前記測定セルの前記排気口を通じて前記試料液収容室内の気体を吸引するための吸引部とを備える脱気装置を用い、
（Ａ）前記吸引部を用いて前記試料液収容室内の気体を排気することにより、前記試料液採取口から前記試料液供給路を通して前記試料液収容室内に前記試料液を供給する工程、
（Ｂ）前記試料液供給路内において前記試料液と接触した前記吸水膨張剤が膨張して前記試料液供給路封止部材を移動させることにより、前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐまで待機する工程、及び
（Ｃ）前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞いだ状態において、前記吸引部を用いて前記試料液収容室内を減圧状態にすることにより、前記試料液内の気泡を除去する工程を含む試料液の脱気方法。
【請求項２】
試料液を収容する試料液収容室と、
前記試料液収容室内に設けられ、前記試料液中の被検物質と反応する試薬と、
前記試料液収容室と連通する排気口と、
前記試料液収容室と連通し、前記試料液を前記試料液収容室に供給するための試料液供給路と、
前記試料液供給路と連通し、前記試料液を採取するための試料液採取口と、
前記試料液供給路内に設けられ、前記試料液と接触することにより前記試料液供給路を塞ぐように膨張する吸水膨張剤と、
前記試料液供給路内であって前記吸水膨張剤よりも前記試料液収容室に近い位置に設けられ、前記吸水膨張剤の膨張に伴って前記試料液供給路内を移動し、前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐ試料液供給路封止部材とを備える測定セル、及び
前記測定セルが着脱自在に取付けられる測定セル取付部と、
前記測定セル取付部に取付けられた前記測定セルの前記排気口を通じて前記試料液収容室内の気体を吸引するための吸引部と、
前記試料液収容室内に収容された前記試料液に光を照射する光源と、
前記試料液を透過または前記試料液中において散乱した光を受光する光検知器とを備える光学測定装置を用い、
（Ａ）前記吸引部を用いて前記試料液収容室内の気体を排気することにより、前記試料液採取口から前記試料液供給路を通して前記試料液収容室内に前記試料液を供給する工程、
（Ｂ）前記試料液供給路内において前記試料液と接触した前記吸水膨張剤が膨張して前記試料液供給路封止部材を移動させることにより、前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐまで待機する工程、
（Ｃ）前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞いだ状態において、前記吸引部を用いて前記試料液収容室内を減圧状態にすることにより、前記試料液内の気泡を除去する工程、
（Ｄ）前記光源を用いて前記試料液に光を照射する工程、及び
（Ｅ）前記光検知器を用いて前記試料液を透過または前記試料液中において散乱した光を受光する工程を含む試料液の光学測定方法。
【請求項３】
前記工程Ｃと前記工程Ｄとの間に、
（Ｆ）前記試料液収容室内の減圧状態を解除する工程をさらに含む、請求項２記載の光学測定方法。
【請求項４】
前記光学測定装置は前記試料液収容室内に収容された前記試料液を攪拌するための攪拌部をさらに備え、
前記工程Ｂにおいてさらに、前記攪拌部により前記試料液を攪拌する、請求項２記載の光学測定方法。
【請求項１】
試料液を収容する試料液収容室と、
前記試料液収容室と連通する排気口と、
前記試料液収容室と連通し、前記試料液を前記試料液収容室に供給するための試料液供給路と、
前記試料液供給路と連通し、前記試料液を採取するための試料液採取口と、
前記試料液供給路内に設けられ、前記試料液と接触することにより前記試料液供給路を塞ぐように膨張する吸水膨張剤と、
前記試料液供給路内であって前記吸水膨張剤よりも前記試料液収容室に近い位置に設けられ、前記吸水膨張剤の膨張に伴って前記試料液供給路内を移動し、前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐ試料液供給路封止部材とを備える測定セル、及び
前記測定セルが着脱自在に取付けられる測定セル取付部と、
前記測定セル取付部に取付けられた前記測定セルの前記排気口を通じて前記試料液収容室内の気体を吸引するための吸引部とを備える脱気装置を用い、
（Ａ）前記吸引部を用いて前記試料液収容室内の気体を排気することにより、前記試料液採取口から前記試料液供給路を通して前記試料液収容室内に前記試料液を供給する工程、
（Ｂ）前記試料液供給路内において前記試料液と接触した前記吸水膨張剤が膨張して前記試料液供給路封止部材を移動させることにより、前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐまで待機する工程、及び
（Ｃ）前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞いだ状態において、前記吸引部を用いて前記試料液収容室内を減圧状態にすることにより、前記試料液内の気泡を除去する工程を含む試料液の脱気方法。
【請求項２】
試料液を収容する試料液収容室と、
前記試料液収容室内に設けられ、前記試料液中の被検物質と反応する試薬と、
前記試料液収容室と連通する排気口と、
前記試料液収容室と連通し、前記試料液を前記試料液収容室に供給するための試料液供給路と、
前記試料液供給路と連通し、前記試料液を採取するための試料液採取口と、
前記試料液供給路内に設けられ、前記試料液と接触することにより前記試料液供給路を塞ぐように膨張する吸水膨張剤と、
前記試料液供給路内であって前記吸水膨張剤よりも前記試料液収容室に近い位置に設けられ、前記吸水膨張剤の膨張に伴って前記試料液供給路内を移動し、前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐ試料液供給路封止部材とを備える測定セル、及び
前記測定セルが着脱自在に取付けられる測定セル取付部と、
前記測定セル取付部に取付けられた前記測定セルの前記排気口を通じて前記試料液収容室内の気体を吸引するための吸引部と、
前記試料液収容室内に収容された前記試料液に光を照射する光源と、
前記試料液を透過または前記試料液中において散乱した光を受光する光検知器とを備える光学測定装置を用い、
（Ａ）前記吸引部を用いて前記試料液収容室内の気体を排気することにより、前記試料液採取口から前記試料液供給路を通して前記試料液収容室内に前記試料液を供給する工程、
（Ｂ）前記試料液供給路内において前記試料液と接触した前記吸水膨張剤が膨張して前記試料液供給路封止部材を移動させることにより、前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞ぐまで待機する工程、
（Ｃ）前記試料液供給路封止部材が前記試料液収容室と前記試料液供給路との連通部分を塞いだ状態において、前記吸引部を用いて前記試料液収容室内を減圧状態にすることにより、前記試料液内の気泡を除去する工程、
（Ｄ）前記光源を用いて前記試料液に光を照射する工程、及び
（Ｅ）前記光検知器を用いて前記試料液を透過または前記試料液中において散乱した光を受光する工程を含む試料液の光学測定方法。
【請求項３】
前記工程Ｃと前記工程Ｄとの間に、
（Ｆ）前記試料液収容室内の減圧状態を解除する工程をさらに含む、請求項２記載の光学測定方法。
【請求項４】
前記光学測定装置は前記試料液収容室内に収容された前記試料液を攪拌するための攪拌部をさらに備え、
前記工程Ｂにおいてさらに、前記攪拌部により前記試料液を攪拌する、請求項２記載の光学測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−３１０２２（Ｐ２００９−３１０２２Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９２８０２（Ｐ２００７−１９２８０２）
【出願日】平成１９年７月２５日（２００７．７．２５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２５日（２００７．７．２５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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