【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、体液等の成分情報を主に光学的に得るための検査用チップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
体液の成分を光学的に測定する検査用チップには、例えば、特開平07-77525号が例示される。
当該先行技術は、一つの体液滴下部とこの滴下部に連結した複数の毛管構造流路を複数持ち、他端に項目ごとに異なる試薬部を配置したものが記載されている。特開昭55-115346号には、展開シートに複数の試薬層が輪郭に沿って積層されており、1回の滴下により、複数の項目が測定される構成が示されている。
その他、特開平10-78432号公報には、滴下部と、試薬部が、ずらされて配置され、多孔質部材を流路として使用し、または血球分離機能を付与したもの等が記載されている。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
これらは、いずれも、試薬部を発色させて、その発色量により、成分濃度を測定するための構成を有するものであるが、滴下する試料の量や、希釈濃度の影響により、試薬部の発色にばらつきが生じる。
このばらつきは、中央と、周辺で、明らかに相違し、中央だけ色が濃くなる現象が生じ、光学的測定において、誤差の原因となり正確な成分測定が困難になった。
【０００４】
更にこの様な試薬の発色にばらつきがある原因は、このような、試料と試薬部の浸透のメカニズムだけでなく、素材そのもののばらつきも大きな原因となっている。
このばらつきは、量産単位である、ロットごとにおおくばらつき、その補正が必要となってくる。
その補正は、特開平03-336717号公報では、試薬部チップと同程度の大きさの坦体に、補正のための光学的情報を読みとり可能に表示したコードキャリアを有することが開示されている。
この様なテストキャリアは、特に別途構成を付加することなく、いわゆるソフトウエア的情報の処理によって、補正情報を得ることができる点で、好ましいが、コードキャリアの全体を読む必要があり、別途、情報の処理工程を作り替えなければならないことが多く、負担が大きい。
【０００５】
又、体液の内、より診断に有効な血液を使用する場合、その血液の採取において、より無痛であり、ダメージ少ないものが好ましいが、その中で、実開平５-６３５０６号公報には、単に皮膚を吸引するだけで、血液を皮膚表面に表出させる構成が開示され、吸引力と、穿刺による痛みを相殺して、実質無痛を実現している。
しかしながら、その後、皮膚から血液を採取する工程については何ら開示されていない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この様な現象に対し、鋭意研究の結果、この様なばらつきが、試料の浸透方向に原因があることを見いだす。即ち、先行技術においては試薬部への浸透が主に輪郭から中心に向かって行われるため、結果的に中心に試料が集まることが、原因の一つとして掲げられ、この原因を解決すべく、試薬部の中心に試料を滴下することで、ばらつきを抑え、一様な発色をおこなう検査用チップを実現した。
本発明は、その一端が、試料の滴下部と接続し、他端が、試薬部の中心に、当該試料を供給し得るような構成を有する流路を形成してなり、滴下部と、流路及び試薬部の3つの構成よりなり、更に試薬部の中央に体液を滴下する構成を有する必要があるため、立体的構成を有する。
即ち、滴下部と、試薬部層には、所定の高低差があり、滴下部が試薬部層よりも高い位置にあり、流路は、毛管状に滴下部と、試薬部層とを接続するような構成が最初に例示され、重力を利用して試料液の移動を行う。
その他、全くこれを逆にして、負圧により、流路上の試料液を下から上へ移動させる構成も例示される。
滴下部は、例えば、個々の試薬部層で、測定可能な程度に発色する量の試料を、貯留可能な大きさがあることが好ましいが、流路での試料の流れが、迅速な場合等、より小さい場合もある。
【０００７】
本発明における流路は、毛管現象を惹起し得る程度の口径が例示され、０．１mm〜２．０mm好ましくは1ｍｍ前後で適宜選択される。
本発明では、より短い流路が好ましい場合もあるが、試薬部層が複数の場合は、流れやすい方に流れ、偏った試料の供給が行われてしまい発色に偏りが生じる。
したがって、その長さも、２〜４mm程度が例示されるが、場合によっては、より長くてもよくこの範囲に限るものではない。又、試薬の発色速度の相違や試薬部層への試料溶液の浸透速度の相違等から、それぞれ異なる長さの流路の設定や、流路の口径がそれぞれ異なるようにすることで、試料溶液の試薬部への到達時間や、到達量を調整して発色速度を調整する場合もある。
又、試料は、ある程度粘性をもっており、毛管上での動きが鈍い場合が多々ある。このような場合、ポリオキシエチレン（２３）ラウリルエーテル（Ｂrij（商標）等）、ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノラウレート（ツイーン２０（商標）等）、ステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミド（カチナールＭＰＡＳ（商標）等）、塩化ベンザルコニウム、等界面活性剤を塗布することで、スムーズな試料の移動が可能となるのである。
本発明の試薬部は、試薬を含浸した多孔質シートを2枚重ねて形成されることが発色性を管理コントロールできる点で好ましい。
試薬としては、測定項目によって相違するが、例えば、例えば、グルコース、尿素、窒素、クレアチニン、尿酸、総コレステロール、高密度リポタンパク質（ＨＤＬ）、コレステロール、トリグリセリド、総ビリルビン、カルシウム、無機リン、総タンパク質、アルブミン、アンモニア、ヘモグロビン等の化学物質、及び、γ―グルタミルトランスペプチダーゼ（γ―ＧＰＴ）、グルタミン酸オキザロ酢酸トランスアミナーゼ（ＧＯＴ）、グルタミン酸ピルビン酸トランスアミナーゼ（ＧＰＴ）、クレアチンフォスフォキナーゼ、乳酸脱水素酵素（ＬＤＨ）、アルカリフォスファターゼ（ＡＬＰ）、アミラーゼ、ロイシンアミノペプチダーゼ等の酵素などを挙げることができる。
又、シートを2枚重ねる必要がなく1枚の場合も、多孔質シートの形状構造によって選択されてもよい場合もある。
本発明では、試薬部を校正するシート状部材の中心に試料液が滴下される構成であれば良く、試薬部の数は１乃至複数で、特に限定されるものではないが、試薬部の発色を正確に同時に複数行う場合は、作業の簡便さを得る上で好ましい。
【０００８】
補償用チップ
本発明は、試料と試薬との化学的反応によって、発色させ、その発色の程度によって、成分濃度を算出するものであることから、試薬の酸化の程度などに応じ、同一と見なされる環境、及び行程によって製造された試薬部層であっても、実際の発色反応においては、製造単位ごとにずれが生じる場合が多々ある。
このずれを補償するために用いられる補償用データを光学的に読みとることが可能な情報として当該試薬部層に配置することで、測定アルゴリズムと同様の測定を行って、ロットごとの品質のばらつきを補償することを可能とする。
その場合、情報は、一つの試薬部に対し、白黒を付して1ビットのデジタル値を形成する他、白黒青の3通りで、一つの情報を形成する多値理論に基づいた情報としてもよい。
【０００９】
採血具
本発明で示す採血具は、皮膚を吸引し、穿刺して、皮膚を損傷させ、血液を表出させた後、これを採取する構成を示すものである。
その為の構成例として、少なくとも2つの減圧室と、中空的な針及び時間的な要素を持つ吸引行程をもつ構成を示す。
中空的なとは、溝状でも良いことを示すものであり、少なくとも、穿刺手段及びその周辺に沿った局所的な吸引が可能な状態を示すものである。穿刺手段は、皮膚を損傷させるような刃物、鋭利な先端をもった針が例示されるが、損傷可能なものであれば、特に限定されない。
また、皮膚を吸引するタイミングと中空的な穿刺手段に沿った吸引のタイミングは、最初両方の吸引を行った後、皮膚への吸引を解除し、中空的な穿刺手段の吸引のみを持続する過程、最初皮膚への吸引を行った後、これを解除し、中空的な穿刺手段の吸引を行う過程が示され、そのための一体的な構成が好適であるが、この過程をとり得る限り、吸引部が別個に設けられたりしてもよいものである。
尚、本実施例の採血具のような構成だけではなく、少なくとも、皮膚を吸引し、盛り上がらせる為の第１の減圧手段、と、穿刺後、皮膚表面に表出した血液を、穿刺具を中空的にするか、その周辺に設けられた吸引口を有する第２の減圧手段とを具備し、少なくとも第１の減圧手段の減圧が解除され、皮膚と針が離れた状態で、第２の減圧手段が動作している状態を形成する手段の組み合わせであれば良いものである。
【００１０】
【実施例】
次に図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。
図1において、図1（ a ）は、滴下用口方向からみた検査チップであり、（ｂ）は、図1（a）の裏面であり、測定面である。Ａ−Ａ’からみた断面図を図2に示す。
11は、蓋部であり、ＰＥＴ、ポリエステル、ＰＰ，ＰＥ、ＡＢＳ、ＴＰＸ等で形成されている。
12は、底部支持体であり、その一部が延びて把持部13を形成している。
18は、蓋部11と底部支持体12とを結合する為のネジ部であり、4隅で両者を固定している。
14は、滴下用口であり、試料を滴下するための部分である。15は、流路であり、幅1ｍｍであり、長さ7ｍｍくらいである。
19は、展開ユニットであり、滴下用口14、流路15及び、供給用口16を形成する。展開ユニット19上の流路15は、5度くらいの傾きＲを持って形成されている。
流路の傾きは、これに限るものではなく、傾きが無い、平坦な状態から、より急峻な状態であっても良い場合もある。
図4は、例えば図３で示す位置に配置された展開ユニット19を示した図であり、断面の形状についての数例を（ｂ）、（ｃ）に示した。図4（ｂ）の流路15は、展開部２２の中心から、傾きを持っている構成を有するのに対し、図4（ｃ）の流路15は、展開部２２が平坦で、蓋部11に覆われる面以降に傾きをつけたものを示している。何れも、各部へ所定量の体液が流れるために選択的に用いられるものであり、より、スピーデイに、体液の移動を促す場合、図4（ｂ）の構成が適当である。
供給用口１６の周辺は、その他の部分より多少突出した突出部17を形成する。
突出部17は、試薬を供給用口１６以外の部分で均一に押圧固定する場合に好適である。展開ユニット１９は、独立した構成を有しているが、これに限らず、底部支持体１２，或いは蓋部１１と一体的な構成をとっても良い。
20は、測定側試薬層であり、21は、試薬層である。測定側試薬層20と試薬層21は、互いに同じ試薬が含浸されているものであり、シートも同一のもので構成されているが、互いに異なることで、フィルタ機能や、発色促進作用の為の金属材等を含浸させてもよい。 流路１５は、図４（ｄ）に示すように、底部支持体の両隅を、球状にすることで、試料液の残留を抑えることができる。
又、測定側試薬層２０の測定面には、試料溶液の過多による漏れを防止するため、透明なフィルムを、多少空隙を設けるようにして、積層させても良い。
透明なフィルムとは、少なくとも測定光Ｆを損失無く通過するものであれば如何なるものであっても良い。
【００１１】
試薬層は、12個用意されているが、6、15等その他の項目の追加削除をした場合があってもよい。図3は、蓋部11、展開ユニット19、両試薬層20、21及び底部支持体12の各部分品を分離した状態を示す。この順番で、積層的に設置固定することで、図1で示す実施例が形成される。固定は、蓋部11の四隅に設けられたネジ部18の累合により行われてもよく、その他、接着剤の塗布による結合、機械的係合等による結合であってもよい。 １２１は、観察用窓であり、発色状態を目視或いは電気光学的に読みとるための部分である。本実施例では、主に観察用窓１２１に表出した試薬層の表面を反射した光を検出し、比色等により成分濃度の測定をしているが、これに限らず、透過光を利用するものであっても良い。その際、蓋部を透明なプラスチック素材、その他透光性部材により構成することで、試薬層を通過した光を上部で検出することも可能となる。
図1で示す検査チップの動作について図2を参照して説明する。
滴下する試料溶液ＢＢは、血液、赤血球等を分離した血清、又は、これらを希釈した溶液であり、中央の滴下用口14に滴下する。滴下量は、各試薬層に試料溶液ＢＢが行き渡り、試薬層の試薬と反応可能な程度が、例示されるが、目的とする試薬層が全てとは限らず、適宜選択される。
滴下された試料溶液ＢＢは、個々の流路15を浸透していくが、その際、蓋部11と、流路15により、毛管状態となった部分の毛管作用が、浸透を適度に妨げることにより、各流路15への浸透が一様に行われていき、試薬層21の中央に配置された供給用口16より、試料溶液ＢＢが、試薬部へ供給され、両試薬層20、21の中心から外側へ向かって試料溶液が浸透し、試料溶液の成分と試薬とが発色反応する。発色した状態を、観察用窓１２１から、観察し（Ｌ）、色を調べて成分濃度を測定する。
これらは、何れも等しい速度で、浸透していくが、試薬との反応が迅速な場合や、遅延するものが多く、特に等しい流路や、均一な配置は必要でなく、図7で示すような、アンバランスな配置であってもよい。図７において、２１は、試薬層であり、１６１は、供給用口、１５１は、流路である。展開口１４１は、長方形状であり、個々の流路１５１は、それぞれ供給用口１６１に接続し、図１で示したものと基本的構成は変わらない。
このような、観察窓１２１の配列は、そのパターンにより情報を付加するものであってもよく、例えば、そのパターンにより、検査用チップの測定対象、ロット情報等がわかるようにしたものであっても良い。
図１で示す実施例は、主に血清等血球を分離した状態の溶液を使用する構成であるのに対し、図５（ａ）（ｂ）は展開口２２上にリング状のフィルタ２３を配置した構成を示す。フィルタ２３は、血球を分離する機能等を付加することが好ましいが、目的に応じ様々な素材が使用される。フィルタ２３の一例として、ヘマセップ（商標）Ｌ膜等が例示される。
又、フィルタ２３は、リング状で、中央に試料溶液を滴下する構成であるが、これを円盤状にしたものであってもよい。
【００１２】
次に試薬層の製造過程で生じる誤差を補正する場合に使用される校正部材の一例を図6（ａ）（ｂ）に示す。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＥ−Ｅ’部位での切断断面図である。
大きさ、構成は、図1で示した検査用チップと同程度であり、試薬部に相当する部分に色による情報表現24を付したものを示す。当該情報は、白、黒の2つの値からなるデジタル値として利用可能である。
この様に、試薬部に相当するところにデータを付することで、校正のデータを光学的に読み込むために、試薬層の色を読むためのルーチン、構成をそのまま利用できる点で有益である。
又、情報表現24は、白、黒の他、青、赤等にすることで、いわゆる多値情報として使用することができ、その際、情報量を増やすことができる。
例えば2値の場合であって、試薬部の数が、15個くらいであると、2の15乗の情報量が含まれるが、これを白、黒、赤、青の４値にすれば4の15乗の情報を含ませることができるのである。この様な、情報表現を、各試薬部層を読みとる要領に従って、読みとることで、製造単位ごとの品質のむらにより生じる誤差の校正をすることができる。
【００１３】
次に採血具の一例を図8に示し説明する。
201は、皮膚を吸引するための吸引室であり、半球状であって、吸引室201の開口面を皮膚に押し当てることにより、吸引室201内を気密状態とすることができる。
202は、中空状の穿刺具であり、固定されており、中空部213は、導管214を介して、第２減圧部21１に接続している。203は、ピストン部であり、同心円リング状を形成し、支持部材204を介して把持部205と接続する。第２減圧部21１は、把持部205、支持部材204及び円筒状部材２０９で囲まれる空間により形成されている。
支持部材204は、円筒状で形成され、把持部205は、円盤状で形成されている。207、208は、連結管であり、第１減圧部210と、吸引室201とを連結する。
209は、円筒状部材であり、内部をピストン部203が上下に摺動するための部分である。
210は、第１減圧部であり、ピストン部203が上方向へ移動した場合に生じる箇所のことを示す。
212は、弁であり、必要に応じて取り付けられるものである。
弁２１２は、外部と円筒状部材209の内部とを接続する接続管206に位置し、その開閉により、円筒状部材209の内外の連結を例えば電磁的、手動的に遮断乃至接続させるためのものであり、皮膚を吸引する時間を調整したりする場合等、動作を制御する場合、好適である。
【００１４】
次に動作を、図9、図10を参照して詳細に説明する。
吸引室201を皮膚Ｈに当接させ、気密な空間を形成する。次に、把持部２０５を上方向に上げる。第２減圧部21１の容積が大きくなると共に第１減圧部210の容積も大きくなり、導管214、連結管２０７，２０８を介して、第１減圧部210、第２減圧部211の減圧空間と吸引室201が接続し、皮膚Ｈを吸引する。皮膚の吸引により、皮膚が盛り上がり穿刺具202と接触して、穿刺状態となり皮膚は損傷する。（図９（ａ））
更に、把持部２０５を上昇させ、第１減圧部２１０と、接続管２０６が接続した時点で、第２減圧部は、大気圧に戻る。
【００１５】
第１減圧部２１０が大気圧の状態に戻ると、皮膚Ｈは、元に戻る。
その際損傷している部分ＳＬから、血液が表出ＢＬするが、第２減圧部２１１は、そのまま減圧状態を保つことから、中空穿刺具２０２の中空部２１３が、この表出した血液ＢＬを吸引して内部に保持する（図９（Ｃ））。吸引が解除されているため、皮膚から穿刺具を、血液ＢＬを中空部２１３内に保持したまま、容易に取り除くことができ、図９（ｄ）で示すように、収容槽ＢＳに、把持部２０５を円筒部材２０９方向に押し下げることで、第２減圧部２１１内の空気を、導管２１４を介して中空部２１３内の血液ＢＬに圧力として加えて血液を採取する。
この様な動作により、表出した血液を少なくとも把持部の上下の移動で、採取することが可能となる。
【００１６】
更に本発明に係る採血具は、より少ない血液で、多数の項目を測定する場合に必要となる場合が多い希釈液と血液との混合工程を容易に実現する。
図１０にその一例を示す。
図１０（ａ）において、最初、希釈液槽ＫＴに、穿刺具２０２を浸し、把持部２０５を所定量、引き上げる、第２減圧部２１１の容積の増加に伴い、希釈液Ｋは、中空部２１３内に収容される（ＫＦ）。把持部２０５の所定量の引き上げにより、定量の希釈液（ＫＦ）が、中空部２１３内に収容される。
次に、この状態のまま、吸引部２０１を皮膚Ｈに当接する。当接後、更に把持部２０５を引き上げる。
この引き上げにより、第１減圧部２１０は、減圧作用を行い、皮膚Ｈを吸引し、皮膚を盛り上がらせる。
穿刺具２０２と、皮膚Ｈは，穿刺状態を形成する（図１０（ｂ））。接続管２０６と、第１減圧部２１０とが連結すると、第１減圧部２１０内を大気圧に戻す。
その結果、皮膚の盛り上がりは解消され、皮膚は、穿刺具２０２から離れる。
その結果、損傷部Ｓから血液が表出するが、第２減圧部２１１の減圧力により、表出した血液は、中空部２１３に収容され、中空部２１３には、希釈液ＫＦ、と血液ＢＦとが収容された状態となる。（図１０（ｃ））
この状態で、皮膚から採血具を離し、収容部ＢＳ上部に穿刺具２０２を配置し、把持部２０５を押し下げることで、中空部２１３内の、希釈液ＫＦと、血液ＢＦは、収容部ＢＳに順に滴下（ＫＢＦ）し、適度な撹拌により、希釈液と血液の混合状態が形成される。
この様に、把持部の引き上げにより、希釈液と血液の定量的採取が可能となるのである。
【００１７】
更に本発明の他の実施例を図１１に示し、詳細に説明する。
同一の構成部分は、図８と同一の番号を付した。２１５は、把持部２０５が上下に摺動する際、スムーズに行われるためのガイド筒であり、円筒状部材２０９と一体的に形成されることが好ましいがこれに限らない。
２１６は、第１弾力性部材であり、ピストン部２０３の外側の面と、円筒状部材２０３の上部内面間に介在している。第１弾力性部材２１６は、図示したようなコイル状のバネや、板バネ、ゴムなど、復元力のあるものであれば、如何なるものも適用可能である。
２１９も第１弾力性部材２１６と同様の構成を有する第２弾力性部材であり、円筒状部材２０９と、押圧部２１８の内側間に配置されている。
２１７は、係止部であり、押圧部２１８との一体的構成により係止用支持体２２１を形成している。２２０は、軸部であり、円筒状部材２０９と、係止用支持体２２１を連結しながら、係止用支持体２２１が、軸部２２０を中心にして回動可能になるように、組み合わされている。係止部２１７は、通常、第２弾力性部材２１９の復元力によりガイド筒２１５内に突出している。
【００１８】
次に図１１の動作を説明する。
初めに把持部２０５を下方向にその縁部が、係止部２１７を外側に押しのけて、係止するまで、押圧する。
把持部２０５が係止部２１７と、係止状態となった図を、図１１（ａ）で示す。
この状態で、第１弾力性部材２１６は、伸張され、伸縮して元に戻ろうとする力が貯められている。
図１（ａ）で示す状態のまま、吸引部２０１を採血箇所へ当接し、皮膚と吸引室内を気密状態とする。
次に、押圧部２１８を円筒状部材２０９方向へ押すと、係止部２１７は、軸部２２０を中心に回動し、把持部２０５の縁部と、係止部２１７が離れると、第１弾力性部材２１６の復元力により、ピストン部２０３が上方へ移動し、第一減圧部２１０、第２減圧部２１１の容積が大きくなろうとし、吸引室内２０１内の皮膚Ｈを吸引する。
皮膚Ｈは、盛り上がり、固定された穿刺部２０２と、接触、穿刺関係が形成される（図１１（ｂ））。
【００１９】
ピストン部２０３は更に上方へ移動し、併せて皮膚Ｈの吸引を継続的に行うことで、穿刺を十分に行う。
ピストン部２０３が、上方へ移動し、接続管２０６を通過して、接続管２０６と第一減圧部２１０とが連結すると、第一減圧部２１０内は、大気圧に戻り、皮膚Ｈは、元に戻るが、穿刺により損傷した部位ＳＬから表出した血液は、第２減圧部２１１の吸引力に起因して中空部２１３に吸い込まれる。
係止部支持体２２１は、押圧部２１８の押圧力が解除されるため、第２弾力性部材２１９の反発復元力により、元に戻り、係止部２１７は、ガイド筒２１５内に突出した状態で静止する。
以上説明のように、本実施例では、把持部２０５を押圧して係止部２１７と、把持部２０５との係止関係を形成して、皮膚の採血部位（例えば上腕部）へ乗せ、押圧部２１８を押しさえすれば、血液の採取を可能とすることから、利用者単独で、行うことができることから、使い勝手がより向上するものである。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳述のごとく本発明は、試料液の多項目試薬層への定量的配分と、均一な発色を実現し、正確な光学的測定を可能とすると共に、測色工程と同様の工程で、製造工程で生じる誤差の構成のための校正用データの収集、及び希釈定量的な血液の採取を可能とする等の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】本発明の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例を説明する為の断面図である。
【図４】本発明の実施例を説明する為の図である。
【図５】本発明の実施例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す図である。
【図８】本発明の他の実施例を示す図である。
【図９】本発明の他の実施例を説明する為の図である。
【図１０】本発明の他の実施例を説明する為の図である。
【図１１】本発明の他の実施例を説明する為の図である。
【符号の説明】
１１ 蓋部
１２ 底部支持体
１３ 把持部
１４ 滴下用口
１５ 流路
１６ 供給用口
１７ 突出部
１８ ネジ部
１９ 展開ユニット
２０ 測定側試薬層
２１ 試薬層
２２ 展開部
２３ フィルタ
２４ 情報表現[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an inspection chip for mainly obtaining component information such as a body fluid optically.
[0002]
[Prior art]
An example of a test chip for optically measuring a component of a bodily fluid is described in JP-A-07-77525.
This prior art describes a device having a plurality of capillary structure channels connected to a lower portion of one body droplet and a plurality of capillary structures connected to the drop portion, and a different reagent portion disposed for each item at the other end. JP-A-55-115346 discloses a configuration in which a plurality of reagent layers are laminated on a spread sheet along a contour, and a plurality of items are measured by one drop.
In addition, JP-A-10-78432 describes a dropping part and a reagent part, which are staggered, use a porous member as a flow path, or have a blood cell separation function. .
[0003]
[Problems to be solved by the present invention]
Each of these has a configuration for measuring the component concentration based on the amount of color developed by coloring the reagent portion.However, due to the effect of the amount of the sample to be dropped or the dilution concentration, the coloring of the reagent portion is performed. Variation occurs.
This variation is clearly different between the center and the periphery, and a phenomenon occurs in which the color is darkened only at the center, which causes an error in optical measurement and makes accurate component measurement difficult.
[0004]
Further, the cause of such variation in the color of the reagent is not only the mechanism of permeation between the sample and the reagent, but also the variation of the material itself.
This variation is a variation for each lot, which is a unit of mass production, and needs to be corrected.
The correction is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 03-336717, which discloses that a carrier having a size similar to that of the reagent section chip has a code carrier in which optical information for correction is readably displayed. .
Such a test carrier is preferable in that correction information can be obtained by processing of so-called software information without any additional configuration, but it is preferable to read the entire code carrier. In many cases, information processing steps must be reworked, which is a heavy burden.
[0005]
In addition, when blood that is more effective for diagnosis is used among body fluids, it is preferable that the blood be collected so that it is less painful and has less damage. Among them, Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-63506 discloses that A configuration is disclosed in which blood is exposed to the surface of the skin simply by sucking the skin, and the pain due to the suction force and the puncture is offset to achieve substantially painlessness.
However, there is no disclosure of a step of collecting blood from the skin thereafter.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research on such phenomena, it has been found that such variations are caused by the penetration direction of the sample. That is, in the prior art, since the permeation into the reagent portion is mainly performed from the contour toward the center, as a result, the concentration of the sample at the center is raised as one of the causes, and to solve this cause, By dropping the sample at the center of the reagent section, a test chip that suppresses variation and achieves uniform color development has been realized.
According to the present invention, one end is connected to the sample dropping portion, and the other end is formed at the center of the reagent portion with a flow path having a configuration capable of supplying the sample, the dropping portion, It has a three-dimensional structure because it is required to have a structure of dropping a bodily fluid at the center of the reagent portion, which is composed of a channel and a reagent portion.
That is, the dropping portion and the reagent portion layer have a predetermined height difference, the dropping portion is at a position higher than the reagent portion layer, and the flow path connects the dropping portion and the reagent portion layer in a capillary shape. Such a configuration is first exemplified, and the sample liquid is moved using gravity.
In addition, a configuration in which the above is completely reversed and the sample liquid on the flow path is moved upward from below by negative pressure is also exemplified.
The dropping part preferably has a size capable of storing a measurably colored sample in each reagent part layer, for example, but the flow of the sample in the flow path is rapid. , May be smaller.
[0007]
The channel in the present invention is exemplified by a diameter capable of causing a capillary phenomenon, and is appropriately selected from 0.1 mm to 2.0 mm, preferably about 1 mm.
In the present invention, a shorter flow path is preferable in some cases. However, when there are a plurality of reagent part layers, the flow proceeds in a direction that is easier to flow, and a biased supply of the sample is performed, resulting in a bias in color development.
Accordingly, the length is also exemplified by about 2 to 4 mm, but may be longer in some cases, and is not limited to this range. Also, due to the difference in the coloring speed of the reagent and the difference in the penetration rate of the sample solution into the reagent layer, setting the flow paths of different lengths and making the diameters of the flow paths different from each other allows In some cases, the coloring speed may be adjusted by adjusting the time or amount of arrival at the reagent section.
In addition, the sample has a certain degree of viscosity, and the movement on the capillary is often slow. In such a case, polyoxyethylene (23) lauryl ether (such as Brij (trademark)), polyoxyethylene (20) sorbitan monolaurate (such as Tween 20 (trademark)), dimethylaminopropylamide stearate (Catinal MPAS ( (Trademark)), benzalkonium chloride, etc., the surface active agent can be applied to enable smooth movement of the sample.
The reagent section of the present invention is preferably formed by laminating two porous sheets impregnated with the reagent from the viewpoint that the coloring property can be managed and controlled.
The reagents vary depending on the measurement items. For example, for example, glucose, urea, nitrogen, creatinine, uric acid, total cholesterol, high density lipoprotein (HDL), cholesterol, triglyceride, total bilirubin, calcium, inorganic phosphorus, total protein , Albumin, ammonia, chemicals such as hemoglobin, and γ-glutamyl transpeptidase (γ-GPT), glutamate oxaloacetate transaminase (GOT), glutamate pyruvate transaminase (GPT), creatine phosphokinase, lactate dehydrogenase ( (LDH), alkaline phosphatase (ALP), amylase, leucine aminopeptidase and the like.
Further, there is a case where it is not necessary to stack two sheets and one sheet is used, or a case where the sheet is selected depending on the shape and structure of the porous sheet.
In the present invention, any structure may be used as long as the sample liquid is dropped at the center of the sheet member for calibrating the reagent portion. The number of the reagent portions is one or more, and is not particularly limited. It is preferable to carry out a plurality of times at exactly the same time in order to obtain simplicity of operation.
[0008]
Compensation chipThe present invention develops a color by a chemical reaction between a sample and a reagent, and calculates the component concentration according to the degree of the color development. Even in an environment considered to be the same and a reagent layer manufactured by the process, there are many cases where a difference occurs in each manufacturing unit in the actual color reaction.
By arranging compensation data used to compensate for this deviation as information that can be read optically in the reagent section layer, the same measurement as the measurement algorithm is performed, and the variation in quality between lots is reduced. It is possible to compensate.
In this case, the information is formed as a one-bit digital value by adding black and white to one reagent part, or as information based on a multivalued theory that forms one piece of information in three types of black and white and blue. Good.
[0009]
Blood collection tool The blood collection tool according to the present invention has a configuration in which the skin is suctioned and punctured to damage the skin, expose blood, and then collect the blood.
As a configuration example therefor, a configuration having at least two decompression chambers and a suction stroke having a hollow needle and a time element is shown.
“Hollow” indicates that it may be groove-shaped, and indicates at least a state in which local suction along the puncturing means and its periphery is possible. The puncturing means is exemplified by a blade that damages the skin and a needle having a sharp tip, but is not particularly limited as long as it can be damaged.
In addition, the timing of suctioning the skin and the timing of suction along the hollow puncturing means are such that after first performing both suctions, the suction to the skin is released, and only the suction of the hollow puncturing means is continued. A process is shown in which suction is first performed on the skin and then released, and the hollow puncturing means is suctioned. An integrated structure for this purpose is preferable, but as long as this process can be taken, suction is performed. The parts may be separately provided.
In addition, not only the configuration like the blood collection tool of the present embodiment, but also at least a first decompression means for sucking and raising the skin, and, after puncturing, the blood exposed on the skin surface, the puncturing tool A second decompression means having a suction port provided in the vicinity thereof or provided at a periphery thereof, and at least the decompression of the first decompression means is released; Any combination of means for forming a state in which the pressure reducing means is operating may be used.
[0010]
【Example】
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1, FIG. 1 (a) is a test chip viewed from the direction of the dropping port, and FIG. 1 (b) is a back surface of FIG. 1 (a), which is a measurement surface. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′.
Reference numeral 11 denotes a lid, which is made of PET, polyester, PP, PE, ABS, TPX, or the like.
Reference numeral 12 denotes a bottom support, a part of which extends to form a grip 13.
Reference numeral 18 denotes a screw portion for connecting the lid portion 11 and the bottom support member 12, which are fixed at four corners.
Reference numeral 14 denotes a dropping port, which is a portion for dropping a sample. Reference numeral 15 denotes a flow channel, which has a width of 1 mm and a length of about 7 mm.
Reference numeral 19 denotes a developing unit, which forms a dropping port 14, a flow path 15, and a supply port 16. The flow path 15 on the deployment unit 19 is formed with an inclination R of about 5 degrees.
The inclination of the flow path is not limited to this, and there may be a case where there is no inclination and a flat state or a steeper state.
FIG. 4 is a diagram showing the unfolding unit 19 arranged at the position shown in FIG. 3, for example, and (b) and (c) show several examples of the cross-sectional shape. The flow path 15 in FIG. 4B has a configuration inclined from the center of the developing section 22, whereas the flow path 15 in FIG. 4C has a flat developing section 22 and a lid section. 11 shows an inclined plane after the surface covered by 11. Each of them is selectively used to allow a predetermined amount of bodily fluid to flow to each section. In order to promptly move the bodily fluid, the configuration shown in FIG. 4B is appropriate.
The periphery of the supply port 16 forms a projecting portion 17 slightly projecting from other portions.
The projecting portion 17 is suitable for uniformly pressing and fixing the reagent at a portion other than the supply port 16. The deployment unit 19 has an independent configuration, but is not limited thereto, and may have an integrated configuration with the bottom support 12 or the lid 11.
Reference numeral 20 denotes a reagent layer on the measurement side, and reference numeral 21 denotes a reagent layer. The measurement-side reagent layer 20 and the reagent layer 21 are impregnated with the same reagent, and the sheets are also formed of the same material. You may impregnate a metal material etc. As shown in FIG. 4D, the flow path 15 can suppress the sample liquid from remaining by making both corners of the bottom support spherical.
Further, a transparent film may be laminated on the measurement surface of the measurement-side reagent layer 20 so as to provide some gaps in order to prevent leakage of the sample solution due to excessive amount.
The transparent film may be any film as long as it transmits at least the measurement light F without loss.
[0011]
Although 12 reagent layers are prepared, other items such as 6, 15 may be added or deleted. FIG. 3 shows a state in which the lid 11, the developing unit 19, the reagent layers 20, 21 and the bottom support 12 are separated. In this order, the embodiment shown in FIG. 1 is formed by stacking and fixing. The fixing may be performed by the accumulation of the screw portions 18 provided at the four corners of the lid portion 11, or may be a connection by applying an adhesive, a connection by mechanical engagement, or the like. Reference numeral 121 denotes an observation window for visually or electro-optically reading the color development state. In the present embodiment, the light reflected on the surface of the reagent layer mainly exposed on the observation window 121 is detected, and the component concentration is measured by colorimetry or the like. It may be something to do. At this time, by forming the lid portion from a transparent plastic material or other translucent members, it becomes possible to detect the light passing through the reagent layer at the top.
The operation of the test chip shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
The sample solution BB to be dropped is serum obtained by separating blood, red blood cells, or the like, or a solution obtained by diluting them, and is dropped into the dropping port 14 at the center. The dropping amount is exemplified by the extent to which the sample solution BB spreads over each reagent layer and can react with the reagents in the reagent layer. However, the target reagent layer is not limited to all and is appropriately selected.
The dropped sample solution BB penetrates the individual flow channels 15, and at this time, the capillarity of the capillarized portion by the lid 11 and the flow channel 15 prevents the permeation appropriately. Thereby, the permeation into each flow path 15 is performed uniformly, and the sample solution BB is supplied to the reagent section from the supply port 16 arranged at the center of the reagent layer 21, and the two reagent layers 20, 21 The sample solution permeates outward from the center of the sample, and the components of the sample solution and the reagent undergo a color reaction. The developed state is observed through the observation window 121 (L), the color is checked, and the component concentration is measured.
These all penetrate at the same speed, but the reaction with the reagent is rapid or delayed in many cases.Especially, the same flow path and uniform arrangement are not necessary, as shown in FIG. However, an unbalanced arrangement may be used. In FIG. 7, 21 is a reagent layer, 161 is a supply port, and 151 is a flow path. The developing port 141 has a rectangular shape, and the individual flow paths 151 are connected to the supply ports 161 respectively, and the basic configuration is the same as that shown in FIG.
Such an arrangement of the observation windows 121 may be one in which information is added according to the pattern. For example, the object to be measured of the inspection chip, lot information, and the like may be understood by the pattern. Is also good.
The embodiment shown in FIG. 1 mainly uses a solution from which blood cells such as serum are separated, whereas FIGS. 5A and 5B show a case where a ring-shaped filter 23 is disposed on the developing port 22. The following shows the configuration. The filter 23 preferably has a function of separating blood cells and the like, but various materials are used depending on the purpose. An example of the filter 23 is a Hemasep (trademark) L film or the like.
The filter 23 has a ring shape and a structure in which the sample solution is dropped at the center, but may be formed in a disk shape.
[0012]
Next, an example of a calibration member used for correcting an error generated in the manufacturing process of the reagent layer is shown in FIGS. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along a line EE ′ in FIG.
The size and the configuration are almost the same as those of the test chip shown in FIG. 1, and a part corresponding to the reagent part is provided with an information expression 24 by color. The information can be used as a digital value including two values of white and black.
In this way, by attaching data to a portion corresponding to the reagent section, it is advantageous in that the routine and configuration for reading the color of the reagent layer can be used as they are in order to optically read the calibration data.
The information expression 24 can be used as so-called multi-value information by using blue, red, and the like in addition to white and black, and in this case, the amount of information can be increased.
For example, in the case of binary, if the number of reagent parts is about 15, the information amount of 2 to the 15th power is included, but if this is converted into four values of white, black, red, and blue, it becomes 4 It can contain information of the 15th power. By reading such an information expression in accordance with the procedure for reading each reagent layer, it is possible to calibrate errors caused by uneven quality in each manufacturing unit.
[0013]
Next, an example of a blood collection tool is shown in FIG. 8 and described.
Reference numeral 201 denotes a suction chamber for sucking the skin, which has a hemispherical shape. By pressing an opening surface of the suction chamber 201 against the skin, the inside of the suction chamber 201 can be made airtight.
Reference numeral 202 denotes a hollow puncture device, which is fixed, and the hollow portion 213 is connected to the second decompression portion 211 via a conduit 214. Reference numeral 203 denotes a piston portion, which forms a concentric ring shape and is connected to the grip portion 205 via the support member 204. The second decompression unit 211 is formed by a space surrounded by the holding unit 205, the support member 204, and the cylindrical member 209.
The support member 204 is formed in a cylindrical shape, and the grip portion 205 is formed in a disk shape. 207 and 208 are connection pipes that connect the first pressure reducing unit 210 and the suction chamber 201.
Reference numeral 209 denotes a cylindrical member, which is a portion through which the piston portion 203 slides up and down.
Reference numeral 210 denotes a first pressure reducing unit, which indicates a location that occurs when the piston unit 203 moves upward.
Reference numeral 212 denotes a valve, which is attached as needed.
The valve 212 is located at a connection pipe 206 that connects the outside and the inside of the cylindrical member 209, and for opening and closing the connection between the inside and the outside of the cylindrical member 209, for example, electromagnetically, for manually closing or connecting. This is suitable for controlling the operation such as adjusting the time for sucking the skin or the like.
[0014]
Next, the operation will be described in detail with reference to FIGS.
The suction chamber 201 is brought into contact with the skin H to form an airtight space. Next, the grip 205 is raised upward. As the volume of the second decompression unit 211 increases, the volume of the first decompression unit 210 also increases, and the space between the first decompression unit 210 and the decompression space of the second decompression unit 211 is suctioned via the conduit 214 and the connection pipes 207 and 208. The chamber 201 connects and sucks the skin H. By the suction of the skin, the skin rises and comes into contact with the puncture device 202, resulting in a puncture state, and the skin is damaged. (FIG. 9 (a))
Furthermore, when the grip part 205 is raised and the first pressure reducing part 210 and the connection pipe 206 are connected, the second pressure reducing part returns to the atmospheric pressure.
[0015]
When the first pressure reducing unit 210 returns to the state of the atmospheric pressure, the skin H returns to the original state.
At this time, blood appears BL from the damaged portion SL, but the second decompressor 211 keeps the decompressed state, so that the hollow portion 213 of the hollow puncture device 202 removes the exposed blood BL. It is sucked and held inside (FIG. 9C). Since the suction has been released, the puncture device can be easily removed from the skin while holding the blood BL in the hollow portion 213, and as shown in FIG. By pushing down 205 in the direction of the cylindrical member 209, the air in the second decompression unit 211 is applied as pressure to the blood BL in the hollow portion 213 via the conduit 214 to collect blood.
By such an operation, the exposed blood can be collected at least by moving the gripper up and down.
[0016]
Further, the blood collection tool according to the present invention easily realizes a mixing step of diluent and blood, which is often required when measuring a large number of items with less blood.
FIG. 10 shows an example.
In FIG. 10A, first, the puncture device 202 is immersed in the diluent tank KT, and the grip portion 205 is pulled up by a predetermined amount. With the increase in the volume of the second decompression portion 211, the diluent K flows into the hollow portion 213. (KF). By raising the grip portion 205 by a predetermined amount, a fixed amount of diluent (KF) is stored in the hollow portion 213.
Next, in this state, the suction unit 201 is brought into contact with the skin H. After the contact, the grip portion 205 is further pulled up.
By this lifting, the first pressure reducing unit 210 performs a pressure reducing action, sucks the skin H, and raises the skin.
The puncture device 202 and the skin H form a puncture state (FIG. 10B). When the connection pipe 206 and the first decompression unit 210 are connected, the inside of the first decompression unit 210 is returned to the atmospheric pressure.
As a result, the swelling of the skin is eliminated, and the skin separates from puncture device 202.
As a result, blood appears from the damaged portion S, but the exposed blood is stored in the hollow portion 213 by the depressurizing force of the second depressurizing portion 211, and the diluent KF and the blood BF are stored in the hollow portion 213. Is stored. (FIG. 10 (c))
In this state, the blood collection tool is separated from the skin, the puncture device 202 is arranged above the storage portion BS, and the holding portion 205 is pushed down, so that the diluent KF and the blood BF in the hollow portion 213 are transferred to the storage portion BS. The mixture is dropped (KBF) in order, and a mixed state of a diluent and blood is formed by moderate stirring.
In this manner, the diluent and blood can be quantitatively collected by raising the grip.
[0017]
Another embodiment of the present invention is shown in FIG. 11 and will be described in detail.
The same components are denoted by the same reference numerals as in FIG. Reference numeral 215 denotes a guide cylinder for performing smooth movement when the gripper 205 slides up and down, and is preferably formed integrally with the cylindrical member 209, but is not limited thereto.
Reference numeral 216 denotes a first elastic member, which is interposed between the outer surface of the piston portion 203 and the upper inner surface of the cylindrical member 203. As the first elastic member 216, any member having a restoring force, such as a coiled spring, a plate spring, or rubber as shown, can be used.
Reference numeral 219 denotes a second elastic member having the same configuration as the first elastic member 216, and is disposed between the cylindrical member 209 and the inside of the pressing portion 218.
Reference numeral 217 denotes a locking portion, which forms a locking support 221 by integral construction with the pressing portion 218. Reference numeral 220 denotes a shaft, which is coupled to the cylindrical member 209 so as to be rotatable about the shaft 220 while connecting the cylindrical member 209 and the support 221 for locking. ing. The locking portion 217 normally protrudes into the guide cylinder 215 by the restoring force of the second elastic member 219.
[0018]
Next, the operation of FIG. 11 will be described.
First, the grip portion 205 is pressed downward until the edge thereof pushes the locking portion 217 outward and locks.
FIG. 11A shows a state in which the grip portion 205 is locked with the locking portion 217.
In this state, the first elastic member 216 is stored with a force to expand and contract and return to the original state.
In the state shown in FIG. 1A, the suction unit 201 is brought into contact with the blood collection point, and the skin and the suction chamber are made airtight.
Next, when the pressing portion 218 is pressed in the direction of the cylindrical member 209, the locking portion 217 rotates about the shaft portion 220, and when the locking portion 217 is separated from the edge of the grip portion 205, the first locking portion 217 is moved. Due to the restoring force of the elastic member 216, the piston portion 203 moves upward, and the volumes of the first decompression portion 210 and the second decompression portion 211 are about to increase, and the skin H in the suction chamber 201 is sucked.
The skin H rises and forms a contact and puncture relationship with the fixed puncture portion 202 (FIG. 11B).
[0019]
Piston portion 203 is further moved upward, and at the same time, puncture is sufficiently performed by continuously sucking skin H.
When the piston part 203 moves upward and passes through the connection pipe 206 and the connection pipe 206 and the first decompression part 210 are connected, the inside of the first decompression part 210 returns to the atmospheric pressure, and the skin H However, the blood exposed from the site SL damaged by the puncture is sucked into the hollow portion 213 due to the suction force of the second decompression portion 211.
Since the pressing force of the pressing portion 218 is released, the locking portion support 221 returns to the original position due to the resilience of the second elastic member 219, and the locking portion 217 protrudes into the guide cylinder 215. To stand still.
As described above, in the present embodiment, the grip portion 205 is pressed to form a locking relationship between the locking portion 217 and the grip portion 205, and is placed on a blood collection site (for example, an upper arm portion) of the skin. As long as the user presses the part 218, blood can be collected and the user can perform the blood collection alone, so that usability is further improved.
[0020]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention realizes quantitative distribution of the sample liquid to the multi-item reagent layer and uniform color development, enables accurate optical measurement, and performs the same steps as the colorimetry step. The present invention has effects such as collection of calibration data for the configuration of an error generated in the manufacturing process, and collection of diluted and quantitative blood.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Lid 12 Bottom support 13 Gripping part 14 Dropping port 15 Flow path 16 Supply port 17 Projecting part 18 Screw part 19 Development unit 20 Measurement side reagent layer 21 Reagent layer 22 Development part 23 Filter 24 Information expression
