CN1620610A - 试样分析用盘片及试样分析装置 - Google Patents

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Abstract

一种试样分析用盘片(1)，其内部具有自注入孔(5)向外周侧延伸的流路(6)，借助外部的旋转机构而绕轴心旋转从而将自所述注入孔(5)注入流路(6)内的液体试样经设于流路途中的分析区域的试剂部(7)导向外周侧，在流路(6)的外周端部(6a)设有吸水构件(8)。由此，在因旋转产生的离心力作用下到达外周端部(6a)的液体试样被吸水构件(8)吸收，因而不存在液体逆流及飞溅的担忧，且因无须按重力方向贮液而可实现薄型化。

Description

试样分析用盘片及试样分析装置
技术领域
本发明涉及试样分析用盘片及试样分析装置，更为详细地说，本发明涉及用于分析血液及尿液等的液体试样的试样分析用盘片及试样分析装置。
背景技术
有关用于分析血液及尿液等的液体试样的试样分析用盘片及试样分析装置，例如在日本专利特开2001-124690号公报上有记载。该文献记载的试样分析用盘片构成为：其内部具有注入部、导向流路及分散流路，通过将注入部内注入有试样的盘片装配于装置上并使之绕轴心旋转，将注入部内的试样在离心力作用下经导向流路导入盘片周缘部的分散流路，并对分散的试样中的粒子成分进行光学检测。
然而，上述以往的试样分析用盘片，为使到达分散流路的试样不向导向流路发生逆流，分散流路必须按重力方向构成，且盘片的厚度必须设定得较厚。另外，由于到达分散流路的血液等试样保持液体的状态而残留，因而会发生从注入部开口处飞溅及从盘片连接部渗出或漏液的现象，不能说其达到卫生要求。
发明内容
本发明是为解决上述问题而进行的，以提供可防止体内试样等的液体试样发生飞溅及漏液的薄型试样分析用盘片及试样分析装置作为目的。
为达到上述目的，权利要求1中所述的发明为一种试样分析用盘片，其内部具有自注入口向外周侧延伸的流路，借助外部的旋转机构而绕轴心旋转、从而将自上述注入口注入流路内的液体试样经设于流路途中的分析区域导向外周端部，其特征在于，在上述流路的外周端部设有吸水构件。根据此构成，因旋转时的离心力作用，液体试样当然会向分析区域展开，同时通过分析区域的多余的液体试样被吸水构件吸收，因而不存在液体逆流及飞溅的担忧，且因无须按重力方向贮液而可实现薄型化。
权利要求2所述的发明中，其特征在于，在分析区域内设置有与液体试样中的分析对象成分起反应的试剂。由此，通过与试剂的反应当然可对分析对象成分进行检测，而且由于不须添加试剂，可有效地适合于分析的自动化及高速化。
权利要求3所述的发明中，其特征在于，吸水构件为多孔质材料制成。由此，可用容易获得且廉价的多孔质材料对液体试样进行吸收。若采用具有可挠性的多孔质材料，因可自如地变形，即使在浅的流路中也可容易地进行设置。
权利要求4所述的发明中，其特征在于，吸水构件含有使液体试样凝固的凝固剂。由此，因凝固剂的作用，可在短时间内使液体试样固化。
权利要求5所述的发明中，其特征在于，凝固剂为高吸水性的聚合物。由此，利用高吸水性聚合物的高吸水性及低离水性特性，可靠而高效地使液体试样固化。
权利要求6所述的发明中，其特征在于，凝固剂为血液凝固剂。由此，当液体试样为血液时，可有效地使之固化。
权利要求7所述的发明中，其特征在于，设置有吸水构件的外周端部的宽度大于其内周侧的流路的宽度。由此，组装时可容易地将吸水构件在外周端部进行定位及固定。
权利要求8所述的发明中，其特征在于，使设置有吸水构件的外周端部的内周侧的流路狭窄。由此，组装时可容易地将吸水构件在外周端部进行定位及固定。
权利要求9所述的发明中，其特征在于，所设的多个流路在设置有吸水构件的外周端部处相互连接。由此，组装时不须向多个流路分别地装入吸水构件，提高了组装作业的便易性。
权利要求10所述的发明中，其特征在于，设置有吸水构件的外周端部的内周侧的流路中涂敷有疏水性材料。由此，只要未受到离心力等外部因素的作用，液体试样不会越过疏水性材料而流入外周端部，可使液体试样在希望的时间内保持在分析区域内。
权利要求11所述的发明中，其特征在于，在设置有吸水构件的外周端部与分析区域之间设有阀装置。该构成对于须注入大量液体试样的检测法及必须在分析区域内静止状态下与试剂起反应的检测法是有效的。
权利要求12所述的发明中，其特征在于，阀装置构成为通过离心力进行开闭。由此，可仅以离心力作用于阀装置，而将分析区域中不再需要的液体试样导向外周端部，进行吸收处理。
权利要求13所述的发明为一种试样分析装置，使用内部具有自注入口向外周侧延伸的流路、在上述流路途中设有分析区域、外周端部设有吸水构件的试样分析用盘片，其特征在于，该试样分析装置具备：使自上述注入口向流路内注入了液体试样的试样分析用盘片绕轴心旋转的旋转机构、通过对上述分析区域进行扫描而对因上述的旋转而在流路内被导向外周侧的液体试样中的测定对象成分进行光学检测的光学检测机构。根据此构成，可借助旋转机构使液体试样向分析区域展开，将其导向吸水构件，并且，借助光学检测机构，可对液体试样中的测定对象成分进行检测及测定分析。
附图的简单说明
图1为本发明的实施例1的试样分析用盘片的截面图。
图2为表示使用图1的试样分析用盘片的试样分析装置的概略构成的分解立体图。
图3为本发明的实施例2的试样分析用盘片的主视图。
图4为本发明的实施例3的试样分析用盘片的主视图。
图5为本发明的实施例4的试样分析用盘片的主视图。
图6为本发明的实施例5的试样分析用盘片的主视图。
图7A为表示图6的试样分析用盘片上设置的阀装置处于闭塞时状态的部分截面图，图7B为表示该阀装置处于开放时状态的部分截面图。
具体实施方式
以下，依据附图对本发明的实施例进行说明。
[实施例1]
图1为本发明的实施例1的试样分析用盘片的截面图。
如图1所示，试样分析用盘片1(以下，称为盘片1)是由聚碳酸酯等制成的盘片状的基板2及基板3经紫外线固化粘合剂或双面胶带等结合方式(未作图示)而结合，中央具有轴孔4。
设置于下侧的基板2的表面蒸镀有由金、银或铝等材料构成的反射膜2a；设置于上侧基板3上的注入孔5在轴孔4的附近沿圆周方向隔开一定间隔朝厚度方向贯穿基板3而设置，并且，在各注入孔5至外边缘附近之间形成有向着基板2开放的槽部，在与基板2之间构成沿半径方向的流路6。这些流路6以设置于相对轴孔4的均等位置为宜，此处，在本实施例中，沿圆周方向等间隔地设有4个。
将各流路6长度方向的中央部位设定为分析区域，相应于该分析区域的基板2表面设有涂有与检测对象成分反应(酶反应及免疫反应等)的试剂的试剂部7。另外，在相应于各流路6的外周端部6a的基板3的表面固定有多孔质材料制成的吸水构件8。9表示用于闭塞各注入孔5而粘贴的胶带。
图2为表示使用上述试样分析用盘片的试样分析装置的概略构成的分解立体图。
作为盘片旋转机构，在基座10上安装有具有转台11的电机12。另外，作为光学读取机构，通过1对轨道14安装有具备激光照射部及镜头等光学系统的传感器13，并且还安装有使传感器13沿轨道14移动的驱动部15及电机16等驱动系统。17表示可外嵌于转台11中央的圆锥台状的磁性构件11a的、内部具有磁铁17a的夹板。
以下，对上述试样分析装置的试样分析方法进行说明。
预先从注入孔5向盘片1的流路6内注入体内试样等的液体试样，注入结束后用胶带9封住注入孔5。然后，将盘片1放置于转台11上，轴孔4与转台11中心对准，装上夹板17，由于夹板17内的磁铁17a与转台11的磁性构件11a的磁力作用，而预先将盘片1固定于转台11上。
在此状态下，开启装置的主开关(未作图示)，则盘片1在电机12的驱动下，在规定时间(数分钟)以数千转/分进行旋转，流路6内的液体试样因离心力而向外周方向展开，该液体试样中的检测对象成分与试剂部7的试剂反应而留在试剂部7，剩余液体试样流入外周端部6a而被吸水构件8吸收。
与此同时或在规定时间后，凭借电机16及驱动部15使传感器13沿轨道14移动，该传感器13发出的激光L由非点象差法或射束尺寸法聚光于旋转中的盘片1的反射膜2a上，对试剂部7进行照射而进行扫描，传感器13以光学方式检测出与试剂部7的反应状态(包括化学发光、萤光等)相应的反射光量的变化。并且，以此为据，用装置的比较演算部(未作图示)对检测对象成分的有无及浓度或检测对象物的数量等进行测定分析。
此时，因盘片1中的具有注入孔5、试剂部7、吸水构件8的数个流路6是相互独立地设置的，故各流路6中注入的液体试样不会相混，可用同一个盘片1对不同的数个试样进行检测。另外，因在试剂部7未与试剂反应的不需要的液体试样被吸水构件8吸收，故即使在盘片1减速中或旋转停止后也不会在流路6内发生逆流，不存在液体从注入孔5或基板1、2的连接部飞溅或渗出等的担忧。
因而，制造盘片1时，不须如以往那样，将流路6的外周端部6a作为贮液部并沿重力方向设置，可将盘片1的厚度设定得比以往小。
此外，上述实施例中，在分析区域设有试剂部7，但对于液体试样为血液，对其血球数进行计数的检查等场合不需要试剂。
在如上所述地设置有试剂部7的场合，为使试剂不随液体试样流向外周侧而保持于试剂部7，以试剂中的反应成分自身或载有反应成分的载体对反射膜2a等的涂敷材料具有亲合性且不具水溶性为宜。并且，以可与液体试样中的检测对象成分迅速反应为宜。具有如此特性的试剂中，例如有用于判别血型的比色测定中使用的试剂。
也可设置在进行试剂部7的扫描时对透光量进行检测的装置。
作为吸水构件8，可使用棉、布、纸、聚氨酯树脂等能容易获得的廉价多孔质材料，如使用其中的具有可挠性的多孔质材料，则因可自如变形，即使在浅的流路6中也可容易地进行设置。
为进一步提高吸水性或不使已吸收的液体放出，也可在多孔质材料中含有可使液体试样凝固的凝固剂，由此，可使液体试样在短时间内固化。例如，可将具有羧酸钠基(-COO-Na+)的聚丙烯酸钠等高吸水性聚合物作为凝固剂封入聚酯类纤维等制的无纺布作成的袋中或吸附于无纺布上进行使用，由此，可将液体试样可靠而高效地固化。在液体试样为血液的场合，使用由促进血液凝固的鞣花酸(日文：エラジン酸)、高岭土、膨润土、硅石、玻璃等粉末制成的血液凝固剂，以取代高吸水性的聚合物，或与高吸水性的聚合物同时使用，也可获得同样效果。
[实施例2]
图3为本发明的实施例2的试样分析用盘片的主视图。
该盘片1与上述实施例1的盘片的不同处在于，各流路6构成为其外周端部6a的流路宽度B大于注入孔5侧的流路宽度A，在宽度为流路宽度B的较宽的外周端部6a处设置有吸水构件8。在具有如此的流路宽度B的外周端部6a中，吸水构件8可容易地定位及固定。
[实施例3]
图4为本发明的实施例3的试样分析用盘片的主视图。
该盘片1与上述实施例1的盘片的不同处在于，各流路6中的试剂部7与外周端部6a间设有狭窄部18。因存在该狭窄部18，吸水构件8可容易且可靠地在外周端部6a定位及固定。
[实施例4]
图5为本发明的实施例4的试样分析用盘片的主视图。
该盘片1与上述实施例1的盘片的不同处在于，各流路6的外周端部相互连接形成环状流路19，在该环状流路19的全周范围内设置有吸水构件8。另外，在试剂部7与环状流路19之间设置涂有例如为氟系防水防油剂(主原料：パ一フルオロオクチルエチルアクリレ一ト)的疏水性化学材料的疏水部20。
这样的盘片1，因设有环状流路19，与向数个流路6分别装入吸水构件8的实施例1相比，提高了盘片1的组装作业的便易性。
虽然存在液体试样中的气体成分通过该环状流路19在相连接的数个流路6间流通的担忧，但如为同一试样则并无妨碍，该构造在对同一液体试样以不同试剂进行检测的场合或对同一液体试样进行数次相同检测以提高检测精度的场合尤其有效。
另外，由于设有疏水部20，只要液体试样未受到离心力等某种力的作用，液体试样不会立即越过疏水部20流入环状流路19而被吸水构件8吸收。因此，将注入试样的盘片1放置于转台11上时，即使盘片1略微发生倾斜，试样也不会即刻被吸水构件8吸收，由此，可有效地应用于采用须使适量的液体试样与试剂进行一定时间的反应的比色反应法的测定，例如血糖值测定等。
[实施例5]
图6为本发明的实施例5的试样分析用盘片的主视图。
该盘片1与上述实施例4的盘片大体相同(省略了反射膜的图示)，不同之处在于，各流路6中的试剂部7与环状流路19间的流路6上设有阀装置21。如图7A、图7B所示，该阀装置21由开设有圆孔22的将流路6分隔成内周侧与外周侧的流路壁23、设置成一部分可与孔22嵌合的设于流路壁23外周侧的作为阀体的金属等制成的球体24、将该球体24向孔22推压的PET薄膜及金属制成的作为施力构件的板簧25构成。
为此，在盘片1维持静止状态期间，如图7A所示，球体24受到板簧25的施力而将流路壁23的孔22闭塞，注入各流路6内的液体试样保持于孔22的内周侧、即试剂部7侧。
在规定的反应时间后，旋转盘片1时，则使球体24受到沿图7B中箭头方向的离心力，球体24在使板簧25变形的同时向环状流路19移动，由此使孔22的两侧流路6连通，在试剂部7未反应的液体试样流入环状流路19而被吸水构件8吸收。
因此，这样的盘片1对于须大量注入液体试样的检测法及必须在试剂部7处于静态下与试剂反应的检测法，例如利用抗原-抗体反应检测特定细胞的有无及数量的检测中尤其有效。对未与试剂反应的液体试样的处理，也可借助便利的离心力的外部因素加以进行。
此外，本实施例中，将嵌合于圆孔22的球体24作为阀体使用，但孔22并不限于圆形，且只要可闭塞、打开孔22也可使用其他阀体代替球体24。另外，本实施例中，作为对球体24施力的构件使用了板簧25，若以磁性体制成流路壁23并以磁铁制成球体24，也可获得同样效果。
如上所述，本发明因在流路内的外周端部设置吸水构件，故能可靠地防止液体试样的飞溅，同时可实现盘片的薄型化。

Claims (13)

1.一种试样分析用盘片，其内部具有自注入口向外周侧延伸的流路，借助外部的旋转机构而绕轴心旋转、从而将自所述注入口注入流路内的液体试样经设于流路途中的分析区域导向外周端部，其特征在于，在所述流路的外周端部设有吸水构件。
2.根据权利要求1所述的试样分析用盘片，其特征在于，在分析区域内设置有与液体试样中的分析对象成分起反应的试剂。
3.根据权利要求1所述的试样分析用盘片，其特征在于，吸水构件为多孔质材料制成。
4.根据权利要求1或3中任一项所述的试样分析用盘片，其特征在于，吸水构件含有使液体试样凝固的凝固剂。
5.根据权利要求4所述的试样分析用盘片，其特征在于，凝固剂为高吸水性的聚合物。
6.根据权利要求4所述的试样分析用盘片，其特征在于，凝固剂为血液凝固剂。
7.根据权利要求1所述的试样分析用盘片，其特征在于，设置有吸水构件的外周端部的宽度大于其内周侧的流路的宽度。
8.根据权利要求1所述的试样分析用盘片，其特征在于，使设置有吸水构件的外周端部的内周侧的流路狭窄。
9.根据权利要求1所述的试样分析用盘片，其特征在于，所设的多个流路在设置有吸水构件的外周端部处相互连接。
10.根据权利要求1所述的试样分析用盘片，其特征在于，设置有吸水构件的外周端部的内周侧的流路中涂敷有疏水性材料。
11.根据权利要求1所述的试样分析用盘片，其特征在于，在设置有吸水构件的外周端部与分析区域之间设有阀装置。
12.根据权利要求11所述的试样分析用盘片，其特征在于，阀装置构成为通过离心力进行开闭。
13.一种试样分析装置，使用内部具有自注入口向外周侧延伸的流路、在所述流路途中设有分析区域、外周端部设有吸水构件的试样分析用盘片，其特征在于，该试样分析装置具备：使自所述注入口向流路内注入了液体试样的试样分析用盘片绕轴心旋转的旋转机构；通过对所述分析区域进行扫描而对因所述的旋转而在流路内被导向外周侧的液体试样中的测定对象成分进行光学检测的光学检测机构。
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