CN1934445A - 在样品检验方法中使用的分析元件 - Google Patents

在样品检验方法中使用的分析元件 Download PDF

Info

Publication number
CN1934445A
CN1934445A CNA2005800086251A CN200580008625A CN1934445A CN 1934445 A CN1934445 A CN 1934445A CN A2005800086251 A CNA2005800086251 A CN A2005800086251A CN 200580008625 A CN200580008625 A CN 200580008625A CN 1934445 A CN1934445 A CN 1934445A
Authority
CN
China
Prior art keywords
analysis element
dry analysis
channel
dry
reaction reagent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2005800086251A
Other languages
English (en)
Inventor
境野佳树
阿部义彦
须藤幸夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN1934445A publication Critical patent/CN1934445A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/157—Devices characterised by integrated means for measuring characteristics of blood
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/14—Devices for taking samples of blood ; Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration within the blood, pH-value of blood
    • A61B5/1405—Devices for taking blood samples
    • A61B5/1411—Devices for taking blood samples by percutaneous method, e.g. by lancet
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/14—Devices for taking samples of blood ; Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration within the blood, pH-value of blood
    • A61B5/1405—Devices for taking blood samples
    • A61B5/1422—Devices for taking blood samples provided with indicating means, e.g. for vein entry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14532—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14546—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring analytes not otherwise provided for, e.g. ions, cytochromes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1486—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using enzyme electrodes, e.g. with immobilised oxidase
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150015—Source of blood
    • A61B5/150022—Source of blood for capillary blood or interstitial fluid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150053—Details for enhanced collection of blood or interstitial fluid at the sample site, e.g. by applying compression, heat, vibration, ultrasound, suction or vacuum to tissue; for reduction of pain or discomfort; Skin piercing elements, e.g. blades, needles, lancets or canulas, with adjustable piercing speed
    • A61B5/150061—Means for enhancing collection
    • A61B5/150099—Means for enhancing collection by negative pressure, other than vacuum extraction into a syringe by pulling on the piston rod or into pre-evacuated tubes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150206—Construction or design features not otherwise provided for; manufacturing or production; packages; sterilisation of piercing element, piercing device or sampling device
    • A61B5/150274—Manufacture or production processes or steps for blood sampling devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150343—Collection vessels for collecting blood samples from the skin surface, e.g. test tubes, cuvettes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150358—Strips for collecting blood, e.g. absorbent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150374—Details of piercing elements or protective means for preventing accidental injuries by such piercing elements
    • A61B5/150381—Design of piercing elements
    • A61B5/150389—Hollow piercing elements, e.g. canulas, needles, for piercing the skin
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/22—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02—Operational features
    • A61B2560/0223—Operational features of calibration, e.g. protocols for calibrating sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0295—Strip shaped analyte sensors for apparatus classified in A61B5/145 or A61B5/157

Abstract

本发明提供：在血液检验方法中使用的分析元件，该分析元件能够使测量之前的操作简便容易地快速进行；在血液检验方法中对多种成分使用的分析元件，该分析元件能够使测量之前的操作快速进行，并且使该血液检验方法具有安全性和足够的测量精确性；以及在用下列物质作为样品的检验方法中所使用的分析元件，所述物质为：人和动物的体液和尿液、淡水、海水、土壤提取物、农产品、海产品、经加工食品的提取物以及用于科学研究的液体。本发明涉及多成分测量用干式分析元件，其用于样品检验方法中，该方法使用区域传感器作为探测器，而对每一种成分根据1000个或更多个像素所代表的信息来获得测量结果，并且对多种成分进行同时测量。

Description

在样品检验方法中使用的分析元件
技术领域
本发明涉及在样品(例如人和其它动物的血液)检验方法中使用的分析元件。更具体地说，本发明涉及在用下列物质作为样品的检验方法中所使用的分析元件，所述物质为：人和动物的体液和尿液、淡水、海水、土壤提取物、农产品、海产品、经加工食品的提取物以及用于科学研究的液体。
背景技术
至今，利用血液和尿液等来诊断人类疾病的方法，作为能够使人类疾病的诊断简便易行并且对人体无损伤的方法，已经被使用了很长时间。尤其是，对于血液而言，可以对多个检验项目进行诊断。
至今，人们已经开发出湿式化学分析法作为这种多项检验的分析方法。这是一种使用了被称为溶液试剂的方法。通常，采用湿式化学分析法的多项检验用装置具有复杂的结构，这是因为与多个项目相对应的多种试剂溶液是与其处理技术相结合的。该装置的操作以及试剂溶液的处理过程都不是简便易行的。
为此，人们在寻找能够使所述分析简便易行的方法。
作为一种这样的方法，人们已经开发出被称为干式化学分析法的方法，该方法不使用分析用溶液，即该方法采用含有试剂等的分析元件，所述试剂是检测特定成分所需的并且其处于干燥状态(参见非专利文献1)。
然而，在以血液为样品的情况中，湿式化学法和干式化学法通常均不采用全血。在从全血中去除血细胞后，将血浆或血清用于分析。至今，人们已经通过实施利用离心力的方法作为去除血细胞成分的方法，来进行血细胞的分离。因此，离心分离操作是必需的。因而，存在的问题是需要花较长时间来检测成分。为解决该问题，人们已经开发出通过实施使用过滤器的方法来分离血细胞的装置(参见专利文献1)。从而使血细胞分离所需的时间缩短。但是血细胞分离与检测是两个不同的操作，因此，上述的时间缩短不一定足够。
为克服该缺陷，已经存在这样的装置，该装置通过采用干式化学分析法并与离心装置相结合，就不必进行血细胞的分离操作，而且该装置还可以完成多项分析(参见专利文献2和3)。然而，这些装置都需要操作离心装置。因此，这些装置未能成功地满足简便性的需求。此外，这些装置存在的问题是：成分检测需要较长的时间。
同时，在老龄化社会中，能够使健康状况便于测量的血液检验已经变得越来越重要。对于与生活方式相关的疾病，这种血液检验是使得疾病状况的变化易于得知的手段。因为必需对老年人的健康状况/与生活方式相关的疾病的发展情况随时间推移进行观察，所以需要进行血液检验的情况就增多了。因此，既能让健康护理专业人员又能让病人自己来进行血液采样并且容易且快速地对血液样品进行分析的方法是人们所期望的。而且在近些年来，医院感染已成为严重的社会问题。尤其是需要防止通过血液的传染。
为了满足这种需求，人们已经提出了这样的分析仪，该分析仪通过将以下步骤彼此结合，使得包括从血液采样工具到分析工具在内的所有工具一体化，所述步骤为：用针进行血液采样、通过过滤和离心使血细胞分离、以及基于电极方法而进行湿式化学分析法(参见专利文献4)。然而，该分析仪没有充分满足简便操作的需求。此外，由于测量值可能发生偏差，所以该分析仪没有达到临床检查所需的测量精确性。
此外，在健康护理领域中，人们要求更快地进行样品的采集和分析操作以及成分的检测操作。因而，已经存在这样的分析仪，该分析仪使包括从血液采样工具到分析工具在内的所有工具以一定的方式一体化，使得其与光电探测器相结合(参见专利文献5)。
[专利文献1]JP-A-2000-180444。
[专利文献2]JP-A-2001-512826。
[专利文献3]JP-A-2002-514755。
[专利文献4]JP-A-2001-258868。
[专利文献5]JP-A-2003-287533。
[非专利文献1]Yuzo Iwata：″11.Another Analysis Method(1)Dry Chemistry″，Clinical Chemistry Practice Manual，Extra Number ofInspection and Technique，Vol.21，No.5，第328-333页，由医学书院于1993年出版。
发明内容
如上所述，人们要求对样品进行多项检验的方法具有良好的可操作性、并且简便易行。此外，在用于临床检查时，还要求该方法具有安全性和足够的测量精确性。而且，还要求在检测前能够比常规方法更快地对更多的项目进行操作的检验方法。
本发明的一个目的是提供在血液检验方法中使用的分析元件，该分析元件能够使操作简便易行，并且使成分检测之前的操作快速进行。
本发明的另一目的是提供在血液检验方法中对多个项目使用的分析元件，该分析元件能够使成分检测之前的操作快速进行，并且使该血液检验方法具有安全性和足够的测量精确性。
本发明的另一目的是提供在用下列物质作为样品的检验方法中所使用的分析元件，所述物质为：人和动物的体液和尿液、淡水、海水、土壤提取物、农产品、海产品、经加工食品的提取物以及用于科学研究的液体。
作为深入研究的结果，本发明人发现：可以通过使用多成分测量用干式分析元件与特定探测器在特定条件下的组合，来实现上述目的。
即，本发明通过下列结构来实现上述目的。
1.一种多成分测量用干式分析元件，其用于样品检验方法中，该方法使用区域传感器作为探测器，而对每一种成分根据1000个或更多个像素的信息来获得测量结果，并且对所述的多成分进行同时测量。
2.根据第1项所述的多成分测量用干式分析元件，其具有：通道、显色反应试剂和承载所述显色反应试剂的部分，
其中所述通道的宽度、深度和长度中的至少一者不低于1mm，以及
其中所述的承载所述显色反应试剂的部分的宽度不低于所述通道的宽度的2倍，并且/或者所述的承载所述显色反应试剂的部分的长度不低于所述通道的长度的0.4倍。
3.根据第2项所述的多成分测量用干式分析元件，其具有包含非水溶性物质的过滤部分，所述非水溶性物质的圆当量直径不超过5μm，并且所述非水溶性物质的长度不低于圆当量半径。
4.根据第2项所述的多成分测量用干式分析元件，其具有包含纤维的过滤部分，所述纤维的圆当量直径不超过5μm。
5.根据第2项所述的多成分测量用干式分析元件，其具有过滤部分，该过滤部分包含：纤维，所述纤维的圆当量直径不超过5μm；以及多孔膜。
6.根据第2项所述的多成分测量用干式分析元件，其具有过滤部分，该过滤部分包含：玻璃纤维，所述玻璃纤维的圆当量直径不超过5μm；以及多孔膜。
7.根据第2-6项中的任意一项所述的多成分测量用干式分析元件，其包含干式多层膜，该干式多层膜作为在所述的承载所述显色反应试剂的部分中的试剂层。
8.根据第2项或第3项所述的多成分测量用干式分析元件，其包含附着有多孔膜的干式多层膜，该干式多层膜作为在所述的承载所述显色反应试剂的部分中的试剂层。
9.根据第2项或第3项所述的多成分测量用干式分析元件，其包含附着有精细颗粒的干式多层膜，该精细颗粒的直径不超过100μm，该干式多层膜作为在所述的承载所述显色反应试剂的部分中的试剂层。
10.根据第2项或第3项所述的多成分测量用干式分析元件，其中所述的承载所述显色反应试剂的部分是与所述通道相连的小室。
11.根据第2项或第3项所述的多成分测量用干式分析元件，其具有干式多层膜，该干式多层膜作为在所述的承载所述显色反应试剂的部分中的试剂层，其中样品穿过聚合物构成的多孔元件被提供给试剂。
12.根据第2项或第3项所述的多成分测量用干式分析元件，其具有干式多层膜，该干式多层膜作为在所述的承载所述显色反应试剂的部分中的试剂层，其中样品穿过通过对所述通道自身进行蚀刻而形成的空隙而被提供给试剂。
13.一种多成分测量用干式分析元件，其用于样品检验方法中，该方法使用线式传感器作为探测器，而对多种成分进行同时测量，其中所述的多成分测量用干式分析元件具有：通道、显色反应试剂、承载所述显色反应试剂的部分以及含有非水溶性物质的过滤部分，所述非水溶性物质的圆当量直径不超过5μm，并且所述非水溶性物质的长度不低于圆当量半径，
其中所述通道的宽度、深度和长度中的至少一者不低于1mm；以及
其中所述的承载所述显色反应试剂的部分的宽度不低于所述通道的宽度的2倍，并且/或者所述的承载所述显色反应试剂的部分的长度不低于所述通道的长度的0.4倍。
14.一种多成分测量用干式分析元件，其用于样品检验方法中，该方法使用电化学传感器作为探测器，而对多种成分进行同时测量，其中所述的多成分测量用干式分析元件具有：通道、反应试剂、承载所述反应试剂的部分以及含有非水溶性物质的过滤部分，所述非水溶性物质的圆当量直径不超过5μm，并且所述非水溶性物质的长度不低于圆当量半径，
其中所述通道的宽度、深度和长度中的至少一者不低于1mm。
15.一种血液收集单元，其包括：
根据第2项所述的多成分测量用干式分析元件；以及
血液收集器，所述血液收集器包含至少两个部分，所述的至少两个部分可以相互滑动，同时保持基本上气密的状态，
其中所述血液收集器容纳着所述的多成分测量用干式分析元件，并且所述的至少两个部分是滑动式结合的，从而在其中形成可被减压的封闭空间。
16.根据第15项所述的血液收集单元，其中所述血液收集器具有穿刺针，该穿刺针的直径不超过100μm，并且该穿刺针的针尖角度不超过20°。
17.一种血液收集单元，其包括：
根据第13项所述的多成分测量用干式分析元件；以及
血液收集器，所述血液收集器包含至少两个部分，所述的至少两个部分可以相互滑动，同时保持基本上气密的状态，
其中所述血液收集器容纳着所述的多成分测量用干式分析元件，并且所述的至少两个部分是滑动式结合的，从而在其中形成可被减压的封闭空间。
18.根据第17项所述的血液收集单元，其中所述血液收集器具有穿刺针，该穿刺针的直径不超过100μm，并且该穿刺针的针尖角度不超过20°。
19.根据第2项所述的多成分测量用干式分析元件，其中所述样品是在对与环境相关的物质的检验中所使用的液体。
20.根据第2项所述的多成分测量用干式分析元件，其中所述样品是在农产品、海产品或食品的检验中所使用的液体。
21.根据第2项所述的多成分测量用干式分析元件，其中所述样品是在科学研究中所使用的液体。
简而言之，下列结构(A)、(B)和(C)中的任意一种都可以同时检测多种成分(多个项目)。因而，可以快速地、更简便更容易地对样品进行多成分(多项)检验。
(A)在样品检验方法中使用的多成分测量用干式分析元件，所述方法使用区域传感器作为探测器，而对每一种成分根据1000个或更多个像素的信息来获得测量结果，并且对多种成分进行同时测量。
(B)在样品检验方法中使用的多成分测量用干式分析元件，所述方法使用线式传感器作为探测器，而对多种成分进行同时测量，其中所述的多成分测量用干式分析元件具有：通道、显色反应试剂、承载所述显色反应试剂的部分以及含有非水溶性物质的过滤部分，所述非水溶性物质的圆当量直径不超过5μm，并且所述非水溶性物质的长度不低于圆当量半径，
其中所述通道的宽度、深度和长度中的至少一者不低于1mm，以及
其中所述的承载所述显色反应试剂的部分的宽度不低于所述通道的宽度的2倍，并且/或者所述的承载所述显色反应试剂的部分的长度不低于所述通道的长度的0.4倍。
(C)在样品检验方法中使用的多成分测量用干式分析元件，所述方法使用电化学传感器作为探测器，而对多种成分进行同时测量，其中所述的多成分测量用干式分析元件具有：通道、反应试剂、承载所述反应试剂的部分以及含有非水溶性物质的过滤部分，所述非水溶性物质的圆当量直径不超过5μm，并且所述非水溶性物质的长度不低于圆当量半径，
其中所述通道的宽度、深度和长度中的至少一者不低于1mm。
此外，关于上述结构，除了达到上文所述的目的之外，还发现：即使在全血的收集量较大时，该结构也可以将足够量的血浆供给试剂，而不会产生红细胞的渗漏；并且可以使样品与试剂之间的多步反应逐步进行。
附图说明
图1是多成分测量用干式分析元件的实施方式的示意图。
图2是多成分测量用干式分析元件的实施方式的示意图。
图3是血液收集单元的实施方式的示意图。
图4是血液收集单元的实施方式的示意图。
图5是测量装置的实施方式的示意图。
图6是示出减压状态下的体积与血液收集量之间的关系的图(活塞型硬质真空血液收集管)。
图7是多成分测量用干式分析元件的实施方式的第二实例的示意图。
图8是多成分测量用干式分析元件的实施方式的第二实例的照片。
图9是在注入全血后的状态下，多成分测量用干式分析元件的实施方式的第二实例的照片。
图10是在全血被注入到多成分测量用干式分析元件的实施方式的第二实例中之后，用热注射器(thermosyringe)吸入全血时，显色反应试剂开始显色的照片。
图11是示出反射光密度和接收到的反射光的量之间的关系的图。
图12是示出反射光密度的标准偏差(N＝10)与测光面积的相关性的图。
图13是示出反射光密度的标准偏差(N＝10)与测光面积(透镜放大率：×1-10μm/像素)的相关性的图。
图14是示出被滴到玻璃纤维上的全血经冷冻干燥后的扫描电子显微镜照片。
参考编号和标记说明：
A100：多成分测量用干式分析元件；
A1：通道
A2：承载显色反应试剂的部分
A3：注入孔
A4：顶盖
A5：下部部件
A6：过滤元件
A7：显色反应试剂
E1：顶盖的连接方向
E2：显示过滤元件的设置位置的箭头
E3：显示显色反应试剂的位置的箭头
B100：血液收集单元
B1：血液收集器
B2：穿刺针
C1：多成分测量用干式分析元件的安装方向
C2：减压时的滑动方向
D：全血
100：测量装置
1：多成分测量用干式分析元件固定部分
2：光源
3：调光部分
4：波长调节部分
5a、5b、5c：透镜
6：区域传感器
7：计算机
20：多成分测量用干式分析元件
21：上部部件
22：下部部件
23：通道
24：显色反应试剂
25：管(注入孔)
26：管
27：玻璃纤维滤纸
28：聚砜多孔膜
实施本发明的最佳方式
在下文中，关于探测器，多成分测量用干式分析元件采用区域传感器、线式传感器或者电化学传感器。因此，以下首先描述探测器。
[探测器]
任何物品都可以用作区域传感器，只要该物品被设置成一定的方式，使得它能够感受光(例如紫外光、可见光和红外光)、或电磁波，并且能够获得二维信息。例如，列举出CCD、MOS和感光胶片作为区域传感器的例子。其中，CCD是优选的。对于与一个成分相关的测量结果，可以根据由1000个像素或更多像素所表示的信息来获得，该信息是通过使用区域传感器对多成分测量用干式分析元件进行检测而得到的。而且，多个成分的测量是同时完成的。
任何物品都可以用作线式传感器，只要该物品被设置成一定的方式，使得它能够感受光(例如紫外光、可见光和红外光)、或电磁波，并且能够获得一维信息。例如，列举出光电二极管阵列(PDA)以及被布置成格栅状的感光胶片作为线式传感器的例子。在上述二者中，光电二极管阵列是优选的。可以通过使用线式传感器来对多成分测量用干式分析元件进行检测，以实施多个成分的同时测量。而且，多个成分的测量是同时完成的。
任何物品都可以用作电化学传感器，只要该物品能够测量导电介质中的电流、电位差、电导率或电阻的值即可。例如，由单一导电材料制成的电极(例如铂电极、银电极和碳电极)、复合电极(例如银-氯化银电极)、酶电极、以及涂敷有酶(例如葡萄糖氧化酶)的改性电极，以及上述电极的组合可以被列举为电化学传感器的例子。其中，涂敷有酶(例如葡萄糖氧化酶)的改性电极是优选的。可以通过使用电化学传感器对特定的多成分测量用干式分析元件进行检测，来实施多个成分的同时测量。
接下来，详细描述多成分测量用干式分析元件。下面描述采用区域传感器作为探测器的情况。而在采用线式传感器作为探测器的情况以及采用电化学传感器作为探测器的情况中，如果多成分测量用干式分析元件具有结构(B)或(C)，则与采用区域传感器作为探测器的情况类似，本发明可适用于上述情况中。
[多成分测量用干式分析元件]
多成分测量用干式分析元件具有通道、显色反应试剂和承载显色反应试剂的部分。通道的宽度、深度和长度中的至少一者不低于1mm。此外优选的是，承载显色反应试剂的部分的宽度不低于通道的宽度的2倍，并且/或者承载显色反应试剂的部分的长度不低于通道的长度的0.4倍。
下面首先描述通道。
[通道]
如上所述，通道的宽度、深度和长度中的至少一者不低于1mm，更优选为1mm至100mm。而且最优选为1mm至30mm。在通道的宽度、深度和长度中的至少一者落在上述范围内的情况中，样品在通道中有效地移动，因此该范围是优选的。
通道可以采用任意形状，只要样品能够通过其中即可。此外，通道可以具有单一一个通道，或者可以具有两个或多个支路通道。而且，通道可以具有诸如直线形和曲线形的任意形状。然而，通道优选为直线形。
可以采用任何材料作为通道的材料，只要样品能够有效地通过其中即可。具体地说，可以列举出树脂(例如橡胶和塑料)以及含硅的材料作为通道的材料。
列举出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、多环烯烃(PCO)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚二甲基硅氧烷、天然橡胶、合成橡胶以及它们的衍生物作为上述塑料或橡胶的实例。
列举出玻璃、石英、非晶硅(例如硅片)和有机硅(例如聚甲基硅氧烷)作为含硅材料的实例。
其中，PMMA、PCO、PS、PC、玻璃和硅片是优选的。
可通过采用精细加工技术在固体基质上形成通道。所用材料的实例为金属、硅、TeflonTM、玻璃、陶瓷、或塑料、或橡胶。
列举出PCO、PS、PC、PMMA、PE、PET和PP作为塑料的实例。列举出天然橡胶、合成橡胶、硅橡胶以及PDMS作为橡胶的实例。
列举出玻璃、石英、非晶硅(例如硅片)和有机硅(例如聚甲基硅氧烷)作为含硅材料的实例。
列举出PMMA、PCO、PS、PC、PET、PDMS、玻璃和硅片作为特别优选的例子。
用于形成通道的精细加工技术是例如在以下文献中所描述的方法，所述文献为：″Microreactor-Synthesis Technique for New Era-″(由日本京都大学工程研究生院的Junichi Yoshida教授编著，由CMC出版社于2003年出版)，以及″Application to Photonics，Electronics andMechatronics″，Fine Processing Technology，Application Volume(由日本高分子学会活动委员会(the Meeting Committee of the Society ofPolymer Science)编著，由NTS株式会社于2003年出版)。
典型的方法是：使用X射线平版印刷术的LIGA技术、利用EPONSU-8的高纵横比的照相平版法、微放电加工方法(μ-EDM)、在硅上进行深度反应离子刻蚀(Deep RIE)处理的高纵横比的加工方法、热压凸(Hot Emboss)加工方法、光成形方法、激光加工方法、离子束加工方法、以及使用由硬质材料(例如金刚石)制成的微型工具进行机械微切削操作的方法。虽然可以单独使用这些技术，但是也可以使用其组合。优选的精细加工技术是：使用X射线平版印刷术的LIGA技术、利用EPON SU-8的高纵横比的照相平版法、微放电加工方法(μ-EDM)以及机械微切削操作方法。
根据本发明，通道可通过如下方式形成：使用通过采用光致抗蚀剂而在硅片上形成的图案作为模具，然后将树脂注入其中并使该树脂固化(模制法)。以PDMS或其衍生物为代表的硅树脂可以用于模制法中。
优选的是，通道是根据需要进行了表面处理或表面改性的，以便样品(尤其是全血或血浆)能够顺利地通过其中。虽然表面处理或表面改性的方法随着通道的材料的不同而改变，但现有方法均可使用。例如，可列举出等离子体处理法、辉光处理法、电晕处理法、使用表面处理剂(例如硅烷偶联剂)的方法、以及使用聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)、聚丙烯酸羟乙酯(PMEA)或丙烯酸类聚合物的方法作为表面处理和表面改性方法的实例。
通道可以是多成分测量用干式分析元件的一部分或其全部。也就是说，可以通过使用所谓的微反应器和精细加工技术(为微分析元件所常用)，使通道形成为多成分测量用干式分析元件的一部分或其全部。
例如，在文献″Microreactor″(由Junichi Yoshida编著，由CMC出版社出版)中描述的方法可用作制备微反应器或微分析元件的方法。
接下来，以下描述显色反应试剂。
“显色反应试剂”
显色反应试剂在本文中被定义为这样的试剂，该试剂是对样品中的被测成分进行定性分析和定量分析所必需的，并且其与样品中的被测成分通过光或电的作用、或者通过化学反应而产生反应，以进行显色、或者发出诸如荧光和磷光之类的光。根据本发明，显色反应试剂是根据样品的种类和待测成分而适当选择的。显色反应试剂的例子为：由富士胶片株式会社生产的FUJI DRI-CHEM mount slideGLU-P(测量波长：505nm，测量成分：葡萄糖)或FUJI DRI-CHEMmount slide TBIL-P(测量波长：540nm，测量成分：总胆红素)。根据本发明，采用干试剂作为多成分测量用干式分析元件中所具有的显色反应试剂。所述的干试剂是用于所谓的干化学的试剂。任何试剂都可以使用，只要该试剂能够用于干化学即可。具体地说，是在以下文献中所描述的试剂，所述文献为：Fuji Film Research & Development，No.40，第83页(由富士胶片株式会社于1995年出版)，以及ClinicalPathology，特辑，特别主题No.106，″DryChemistry：New Developmentof Simple Test″(由临床病理出版社(The Clinical Pathology Press)于1997年出版)。
在采用电化学传感器作为探测器的情况中，使用酶电极作为工作电极(代替显色反应试剂)，所述的酶电极是通过如下方式制成的：将葡萄糖氧化酶(GOD)、1，1’-二甲基二茂铁、以及含有石墨粉和石蜡混合物的碳糊进行混合，然后固化所获得的混合物。使用银-氯化银电极作为参比电极。使用铂丝作为反电极。由此可以测出电流值，该值随着样品中的葡萄糖的浓度增加而增大。电化学传感器的更具体的例子在文献the Report of the Hokkaido Industrial Research Institute，No.290，第173-177页(由Okuda，Mizutani，Yabuki等人于1991年发表)中有所描述。
接下来，以下描述承载显色反应试剂的部分。
在使用电化学传感器作为探测器的情况中，这样的部分与区域传感器情况中的承载显色反应试剂的部分相似，不同之处在于：电化学传感器情况中的该部分承载着前文所述的反应试剂。
“承载显色反应试剂的部分”
如上所述，优选的是，调整承载显色反应试剂的部分，使得其宽度不低于通道的宽度的2倍，并且/或者其长度不低于通道的长度的0.4倍。
分析元件可以具有单一一个承载显色反应试剂的部分、或者可以具有两个或多个所述部分。此外，在分析元件具有两个或多个所述部分的情况中，这些部分可以被共同布置在一个位置上，或者可以彼此分开布置。
承载显色反应试剂的部分可以与通道相连，或者可以被合并到通道中。此外，在所述部分被合并到通道中的情况下，该部分可以是小室。该小室可具有任意形状，只要其宽度/长度满足前面所述的条件即可。与在对通道的描述中所述的那些材料相似的材料被引用为该小室的材料。而且，该小室的优选材料与通道中的那些相似。
可以使用接合技术将通道与承载显色反应试剂的部分连接起来。常规的接合技术被大致分成固相接合技术和液相接合技术。在固相结合的情况中，通常采用的典型的接合方法是压力接合法和扩散接合法。在液相结合的情况中，通常采用的典型的接合方法是焊接法、共晶接合法、软焊法和粘合剂接合法。
另外，优选的是，接合方法是极为准确的，使得材料能够保持尺寸精度，而不会由于对其进行高温加热而改变其性质，也不会由于其剧烈变形而破坏微观结构(例如通道)。实现所述接合方法的技术是：硅直接接合法、阳极接合法、表面活化接合法、利用氢键的直接接合法、使用HF水溶液的接合法、Au-Si共晶接合法以及无孔隙接合法。
另外，可以采用使用超声波或激光的接合方法、以及使用粘合剂和胶带的接合方法。可供选用的另一种方式是，通道和所述部分的连接可仅仅通过压力来实现。
承载显色反应试剂的部分可以具有任意形式以用于承载所述试剂，只要该部分能够承载显色反应试剂即可。例如，列举出试纸、一次性电极、磁性材料以及分析用膜作为该部分的形式。此外，在膜的情况中，所述部分可以是单层的，或者可以是多层的。
优选的是，使用干式多层膜作为承载显色反应试剂的部分中的试剂层。干式多层膜是优选的，这是因为对样品中的被测成分进行定性或定量分析所需的全部或部分试剂可以被结合到所述膜的一层或多层中。在上述干化学中所使用的膜被引用为这种干式多层膜的实例。在下列文献中所描述的膜可被引用为其具体的例子，所述文献为：Fuji Film Research & Development，No.40，第83页(由富士胶片株式会社于1995年出版)，以及Clinical Pathology，特辑，特别主题No.106，″Dry Chemistry：New Development of Simple Test″(由临床病理出版社于1997年出版)。通过使用干式多层膜作为承载显色反应试剂的部分中的试剂层，来促进逐步进行多步反应的过程。因此，优选以这种方式使用干式多层膜。而且，通过这种方式还可以稳定地制造出质量相同的产品。即，以这种方式使用干式多层膜是优选的，因为这样可以满足临床检测所需的测量精确性，而无需考虑多个批次之间的品质差异。
还优选的是，将多孔膜附着到干式多层膜上。关于所述多孔膜的例子，列举出纤维素基多孔膜(例如硝酸纤维素多孔膜、醋酸纤维素多孔膜、丙酸纤维素多孔膜和再生纤维素多孔膜)、聚砜多孔膜、聚醚砜多孔膜、聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜和聚偏二氯乙烯多孔膜。所述多孔膜的更优选的例子是：聚砜多孔膜和聚醚砜多孔膜。
虽然对于将多孔膜附着到干式多层膜上的方法没有任何限制，但通过使用例如水来将干式多层膜润湿，水的用量为15g-30g/每平方米干式多层膜。然后，通过在室温下施加3kg-5kg/平方厘米的压力使多孔膜与干式多层膜压力结合。由此可以使多孔膜附着到干式多层膜上。
此外，还优选的是，用这样的干式多层膜作为试剂层：该干式多层膜上附着有直径不超过100μm的精细颗粒。关于精细颗粒的例子，列举出：无机精细颗粒，其代表物是由金属氧化物(例如二氧化硅、氧化铝、氧化锆和二氧化钛)制成的那些；以及有机聚合物精细颗粒，其代表物是聚苯乙烯(PS)精细颗粒和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)精细颗粒。更优选的是，精细颗粒是由二氧化硅和聚苯乙烯制成的那些。
但是对于将精细颗粒附着到干式多层膜上的方法没有任何限制，例如，引用如下方法作为其实例，该方法包括：施加水性溶液、然后干燥该溶液，所述溶液是通过加入相对于精细颗粒质量的1％到10％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚异丙基丙烯酰胺或上述二者的混合物而得到的。
优选的是，根据样品类型(随后将描述)的不同，在将样品供给承载显色反应试剂的部分之前先使用过滤部分。任何常规的过滤部分及其使用方法均可应用于本文中。优选的是，使用被用在下述两个部分之一中的过滤材料。
(I)含有非水溶性物质的过滤部分，所述非水溶性物质的圆当量直径不超过5μm，并且其长度不低于圆当量半径。
(II)含有纤维的过滤部分，所述纤维的圆当量直径不超过5μm。
使用上述这些部分是优选的，因为这样可以快速有效地从全血中去除红细胞，尤其是在使用全血作为样品的情况中，在从全血中去除红细胞之后，无需起动特别的装置就可以将血浆供给试剂，因而可以缩短从实施操作直到成分检测所花费的时间。
更优选的是，上述(II)中所使用的、其圆当量直径不超过5μm的纤维是与多孔膜相结合的，因为这样即使在全血量较大时红细胞也不会渗漏，而且可以把足量的血浆供给试剂。更优选的是，所述的圆当量直径不超过5μm的纤维是玻璃纤维。
下面对过滤元件作更详细地描述。
本文所述的术语“圆当量直径”是指机械工程技术领域中所常用的、所谓的“当量直径”。假如圆管与具有任意横截面形状的管子(相当于上文所述的非水溶性物质、纤维和玻璃纤维)是等效的，则等效圆管的直径被称为当量直径，并将其定义如下式：
deq＝4A/p，
其中deq表示当量直径，A表示管子的横截面面积，p表示湿状态下的圆周长度(或周长)。当对圆管应用上式时，其当量直径就等于该管的直径。当量直径的用途是：根据等效管的数据来估计管子的流动性或热传导特性。当量直径代表某一表现形式的空间尺度(或代表性长度)。在其各边长度均为 a的方形管子的情况中，其当量直径由下式确定：
deq＝4 a 2/4 a＝ a。
在介于平行平板之间的、通道高度为 h的流程的情况中，其当量直径由下式确定：
deq＝2 h。
上述的详细内容在出版物″Mechanical Engineering Dictionary″(由日本机械学会编著，由丸善株式会社于1997年出版)中有所描述。
以与圆当量直径相似的方式计算出圆当量半径。
关于非水溶性物质的例子，列举出硅、玻璃、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、已知商标为(例如)KevlarTM的聚酰亚胺、以及玻璃纤维、玻璃纤维滤纸、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维和聚酰亚胺纤维。
关于纤维的例子，列举出玻璃纤维、玻璃纤维滤纸、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维和聚酰亚胺纤维。
优选的是，多孔膜的每个孔的直径为0.2μm到30μm。更优选的是，其直径为0.3μm到8μm。更优选的是，其直径为0.5μm到4.5μm左右。极为优选的是，其直径为0.5μm到3μm。
另外，孔隙率高的多孔膜是优选的。具体而言，孔隙率优选为约40％到约95％。孔隙率更优选为约50％到约95％。孔隙率更优选为约70％到约95％。
多孔膜的例子是聚砜膜、聚醚砜膜、含氟聚合物膜、醋酸纤维素膜和硝酸纤维素膜，这些都是通常所知的。优选的例子是聚砜膜和聚醚砜膜。
此外，也可以使用其表面通过采用水解法、亲水性大分子或活化剂进行了亲水化处理的膜。可以采用在实施亲水化处理时常用的方法和化合物分别作为上述的水解方法、亲水性大分子和活化剂。
可以使用聚合物构成的多孔元件作为过滤部分。即，优选将聚合物构成的多孔元件安装在把样品供给承载显色反应试剂的部分之前的通道中，因为这样可以经过从样品中去除检测操作所不需要的固体成分之后，再把样品供给试剂。
聚合物构成的多孔元件的实例是：聚砜多孔膜、聚醚砜多孔膜、含氟聚合物多孔膜、醋酸纤维素多孔膜和硝酸纤维素多孔膜；或者多孔精细颗粒，例如聚苯乙烯多孔精细颗粒和聚乙烯醇基精细颗粒。聚合物构成的多孔元件的优选实例是聚砜多孔膜和聚醚砜多孔膜。
另外，关于上文提到的过滤部分，可以通过对通道进行蚀刻而在通道自身中形成空隙，由此去除检测操作所不需要的固体成分，并且将样品供给试剂。
蚀刻方法的例子是下述方法(即模制法)：使用通过采用光致抗蚀剂而在硅片上形成的图案作为模具，并将树脂注入其中，然后使该树脂固化。通过对通道进行蚀刻从而在其中形成空隙，就在通道的空隙中形成了用于去除检测操作所不需要的固体成分的形状。由此可以去除检测操作所不需要的固体成分。通过蚀刻而形成的形状不局限于圆柱形，也可以是棱柱形或半球形。此外，优选的是，通过蚀刻而形成的形状其圆当量直径不超过5μm。可供选用的另一种方式是，可以通过上述这种方法，在通道中形成根据(I)的非水溶性物质，所述非水溶性物质的圆当量直径不超过5μm，并且其长度不低于其圆当量半径。
可以把前面提到的、被用作精细加工技术的那些技术用于通道中，作为对通道自身进行蚀刻从而在其中形成所述空隙的方法。
此外，例如，可以将模制材料布置在把样品供给承载显色反应试剂的部分之前的通道中，并且可以使用该模制材料，所述模制材料通常被称为“微柱”和“纳米柱”，并且通过采用精细加工技术或诸如μ-TAS之类的加工技术使其形成柱状。有多种用于形成微柱和纳米柱的方法。可以采用对硅片进行曝光和蚀刻而使之产生柱状的硅残留物的方法。可供选用的另一种方式是，可以采用这样的压印方法：使用凹模并将其压着到树脂上，然后从压着处分开模具，从而在树脂的表面上形成凸起。
另外，所述形状不必局限于柱状的形状，并且例如通过使用光固化型树脂并采用光学模制技术就足以制成其中每一个的圆当量直径均不超过5μm这样的结构。关于被布置在把样品供给承载显色反应试剂的部分之前的通道中的形状，可以使用在非水溶性物质中所用材料的任何形状。
这时制成了多个结构，其中每一个所述结构的圆当量直径均为5μm或更低，并且在所述多个结构之间形成桥接结构，由此还赋予其机械强度，因而可以制成既满足所需的过滤性能的要求又满足机械强度的要求的结构。这种结构形式的例子是：柱之间的桥接结构，纤维之间的桥接结构，双交叉状、方格状或蜂巢状的网眼结构，以及它们之间的桥接结构。
可供选用的另一种方式是，可以采用离心法从全血中去除红细胞。在采用离心法的情况中，多成分测量用干式分析元件可具有任何结构，只要多成分测量用干式分析元件本身或其一部分的结构能够利用离心力、并且能分离血浆、以及能够将分离出的血浆从通道引导到承载显色反应试剂的部分。
从注入孔将样品注入到多成分测量用干式分析元件中。样品可具有任意形式，只要它能够被注入到多成分测量用干式分析元件中即可。例如，通道可直接与多成分测量用干式分析元件的外部连接。
下面参考图1和2对多成分测量用干式分析元件的优选实施方式进行描述。然而本发明并不局限于该实施方式。
将样品从多成分测量用干式分析元件A100的注入口A3注入。注入的样品经过通道A1，并被引导到承载显色反应试剂的部分A2。如上文所述，为了根据样品的类型对其施加过滤部分，可以在通道A1中布置过滤元件A6。可供选用的另一种方式是，可以在通道A1中设置聚合物构成的多孔元件。可供选用的另一种方式是，通道A1本身可被蚀刻从而形成空隙。显色反应试剂A7被设置在承载显色反应试剂的部分A2上。如图2所示，通过使用精细加工技术，在下部部件A5中形成部件A1、A2和A3。然而，如上文所述，可通过如下方式制成分析元件：首先制成部件A1、A2和A3，然后在其上设置一个底盖来代替下部部件A5，随后装配成分析元件。
多成分测量用干式分析元件的材料与通道的材料相同。多成分测量用干式分析元件的尺寸的优选范围与通道的相同。
多成分测量用干式分析元件的形状和大小可以是任意形状和任意值，只要其形状和大小能够使使用者容易将该分析元件握在手中即可。具体地说，其优选的形状是例如长方形，并且其优选的大小被调整为使得其底面的一边为10mm到50mm，并使得其厚度为2mm到20mm。
在多成分测量用干式分析元件被装配时，可采用这样的技术，该技术与用于把承载前述显色反应试剂的部分连接到通道的接合技术相同。
用于使样品在多成分测量用干式分析元件中移动(即从通道到承载显色反应试剂的部分)的方法，可以是利用压力的方法和利用毛细现象的方法。然而，优选为利用压力，尤其是利用负压。
将多成分测量用干式分析元件安装(容纳)在血液收集器中，由此获得血液收集单元。下面描述血液收集单元。
[血液收集单元]
血液收集单元包括：根据权利要求2所述的多成分测量用干式分析元件；以及血液收集器，该血液收集器具有能够相互滑动同时保持基本上气密状态的至少两个部分，其中该血液收集器容纳着所述的多成分测量用干式分析元件，并且所述的至少两个部分是滑动式结合的，以在血液收集单元中形成可被减压的封闭空间。
血液收集单元可以具有任意形状和任意尺寸，只要满足以下条件即可：在血液收集单元中，多成分测量用干式分析元件被安装在血液收集器中；所述的至少两个部分彼此是滑动式结合的，同时保持基本上气密的状态，以形成被限定在血液收集单元中的、可被减压的封闭空间。
通过在血液收集单元中形成可被减压的封闭空间，可以将收集的全血输送到多成分测量用干式分析元件的通道中，而且还可以快速地将收集的全血引导到承载显色反应试剂的部分。
血液收集单元的材料与通道的相同。血液收集单元的尺寸的优选范围与通道的相同。
在血液收集单元被装配时，可采用这样的技术，该技术与用于把承载前述显色反应试剂的部分连接到通道的接合技术相同。
优选的是，血液收集单元中的血液收集器具有穿刺针，其直径不超过100μm，该穿刺针还具有针尖，针尖角度不超过20°。下述这样的穿刺针是优选的：该穿刺针被调整为使得其直径及其针尖的角度被分别设定在上述范围内，因为这样针就可以顺畅地刺入，并且可以减轻病人在采血中的疼痛。
用于把承载前述显色反应试剂的部分连接到通道的接合技术，可被用作连接血液收集单元与穿刺针的方法。
穿刺针是中空的。当从血管采血时，通过使血液收集单元滑动来进行减压操作，使得全血被引入到多成分测量用干式分析元件的通道中。例如，常规的注射针可用作穿刺针，只要该注射针满足以下条件即可：其直径及其针尖角度被分别设定在上文所述的范围内。为了进行微量血液的收集，可以采用细小的针作为穿刺针。而且，优选通过使针尖变细来减轻病人在采血中的疼痛。另外，可通过使用上文所述的精细加工技术来制备穿刺针。
穿刺针的材料通常是金属，其例子是所谓的注射针所用的材料，例如不锈钢、镍-钛合金和钨。而且，诸如塑料之类的树脂也可用作多成分测量用干式分析元件的材料。具体地说，列举出PCO、PS、PC、PMMA、PE、PET、PP以及PDMS作为所述材料。
虽然以下参考图3和4对血液收集单元的优选实施方式进行描述，但是本发明并不局限于此。
将多成分测量用干式分析元件A100从方向C1安装到血液收集器B1上，从而得到血液收集单元B100。在安装好后，将穿刺针B2刺入人体内或马等动物体内。由此，抽取全血D。如上文所述，血液收集器的一个部分在方向C2上滑动。因此，其内部被减压。抽取的全血D进入到多成分测量用干式分析元件A100的通道A1中。然后，全血被导入承载显色反应试剂的部分A2中，并与显色反应试剂发生反应。当反应结束时，将多成分测量用干式分析元件A100与血液收集器B1分开，并将前者用于成分检测。可以沿以下方向将多成分测量用干式分析元件A100分开：方向C1，该方向与元件A100被安装到血液收集器B1中的安装方向相同，是从血液收集器B1到血液收集器B1的另一侧的方向；或者与方向C1相反的方向，即从与元件A100的安装侧相同的那一侧移走元件A100。
另外，在用柳叶刀等将指尖、肘或足跟切开，从这些部位采集外周血液，并将其用于试验的情况中，血液收集单元中的血液收集器不需要穿刺针。其血液收集器只需要具有中空结构并且具有将血液引入分析元件中的功能。
[样品]
列举以下液体作为提供给多成分测量用干式分析元件的样品：人和动物的体液和尿液；在对与环境相关的物质的检验中所使用的液体；在农产品、海产品和食品检验中所使用的液体；以及科学研究中所使用的液体。在对与环境相关的物质的检验中所使用的液体的实例是：淡水、海水和土壤提取物。在农产品、海产品和食品检验中所使用的液体的实例是：农产品和农产品提取物、海产品和海产品提取物、农产品和/或海产品的经加工食品、以及从农产品和/或海产品的经加工食品中提取出来的提取物。科学研究中所使用的液体的实例是：在化学、生物学、地球科学和物理学等研究中使用的液体。
下面参考图5对采用区域传感器的测量装置的结构概况进行描述。
测量装置100具有：多成分测量用干式分析元件固定部分1，其中固定着被测样品；光源2，采用诸如卤灯之类的发光装置，用于将光照射到样品上；调光部分3，用于改变由光源2发出的光的强度；波长调节部分4，用于改变由光源2发出的光的波长；透镜5a和5b，分别用于将光源2发出的光线转变平行光线，以及将光源2发出的光聚焦；透镜5c，用于将样品反射的反射光聚焦；区域传感器6，其作为光接收装置，用于接收被透镜5c聚焦的反射光；以及计算机7，其作用是：控制上述每一个部分，根据调光部分3的状态以及区域传感器6所接收的光的量来获得测量结果，并将所获得的结果输出到显示器等。顺便提及，虽然在本实施方式中，计算机7适用于控制各个部分，但是可以将用来控制各部分的计算机(起到集成控制器的作用)与计算机7分开设置。
多成分测量用干式分析元件被设置在多成分测量用干式分析元件固定部分1上。真正用于测量的部分是下述部分(下面称之为“承载试剂的部分”)：该部分设置在多成分测量用干式分析元件中，并且该部分与样品发生反应并承载着显色反应试剂。
调光部分3适合于改变从光源2照射到样品上的光的强度，这是通过在光源2和样品之间所具有的空间中机械地放入和移出穿孔的或网孔式板部件以及衰减滤光器(例如中性密度滤光器)而实现的，所述板部件是由金属(例如不锈钢)制成的。在初始设置的情况中，所述的衰减滤光器是放入光源2和样品之间的。顺便提及，在下面的描述中，假设网孔式金属板是网孔式不锈钢板。另外，穿孔的或网孔式不锈钢板部件和衰减滤光器(例如ND滤光器)，可以被手动地放入所述空间中以及从所述空间中移出。
波长调节部分4适用于改变从光源2照射到样品上的光的波长，这是通过在光源2和样品之间所具有的空间中机械地放入和移出多种干涉滤光器中的一种而实现的。顺便提及，虽然在本实施方式中，波长调节部分4被设置在调光部分3和多成分测量用干式分析元件固定部分1之间，但也可以将波长调节部分4设置在光源2和调光部分3之间。此外，可以对波长调节部分4进行调整，使得可以手动地将多种干涉滤光器放入光源2和样品之间所具有的空间中以及从所述空间中移出。
区域传感器6是诸如CCD之类的固态成像装置，并且当多成分测量用干式分析元件(其被固定在多成分测量用干式分析元件固定部分1中)中的承载试剂的部分中所设置的试剂与样品(例如血液)反应时，区域传感器6发挥以下作用：接收由光源2发出的光所得到的反射光，并且还将接收的光转变成电信号，以及将该电信号输出到计算机7中。区域传感器6可接收由承载试剂的部分所反射的、与其每一个区域相对应的光。因此，可以对来自承载试剂的部分的多个区域(各区域分别与试剂相关联)的光同时进行测量，即可以实施分别与多种成分相关联的测量操作。
计算机7发挥以下作用：根据预先保存在内存中的校正曲线的数据，将电信号转变成光密度值，所述电信号是由区域传感器6输出的，并且其高低程度与区域传感器6所接收的光的量相对应；还根据光密度值而获得样品中所包含的各种成分的含量；并将所获得的成分含量输出到显示器等。在测量多种成分的情况中，计算机7提取分别与承载试剂的部分的多个区域相对应的、由区域传感器6所输出的电信号(其高低程度与区域传感器6所接收的光的量相对应)，并且获得样品中所包含的成分的含量，该含量与所述多个区域分别相关联。此外，计算机7根据由区域传感器6所接收的被样品反射的光的量、以及与样品反应的试剂的种类来控制调光部分3和波长调节部分4，从而改变由光源2发出的光的量及其波长。
在样品反射的光的量很少、以至于该量在区域传感器6的动态范围之外的情况下，在具有上文所述结构的测量装置100中，将网孔式不锈钢板或ND滤光器从光源2和样品之间的空间中移出。调光部分3使光源2发出的光的强度增大。因此，由样品反射的光的量也随之增加，使得其在区域传感器6的动态范围内。因此，即使在区域传感器6的动态范围很窄的情况中，也可以相当精确地接收反射光。这增强了样品中所含成分的含量的测量精确性。
另外，在承载试剂的部分中含有例如4种试剂 A、 B、 C、和 D的情况中，测量装置100获得由分别含有试剂 A至 D的区域各自反射的光的量。在其中一种光的量在区域传感器6的动态范围之外的情况中，调光部分3使网孔式不锈钢板部件或ND滤光器每隔一定的时间就插入和移出。此外，由于多个区域所反射的光线的波长是互不相同的，所以波长调节部分4根据波长在多种干涉滤光器之间改变。
以下说明描述例如这样的情况：由含有试剂 A和 B的区域各自反射的光的量太低，以至于这些量在区域传感器6的动态范围之外，由含有试剂 C和 D的区域所反射的光的量在区域传感器6的动态范围内，并且当试剂 A到 D与血液反应时所发出的光线的波长互不相同。
在上述情况下，在测量装置100中，光源2发出的光照射到承载试剂的部分上。区域传感器6接收由测试片区域反射的光线。计算机7确定每一个区域所反射的光的量是否在区域传感器6的动态范围之内。在上述情况下，由分别含有试剂 A和 B的区域中的每一个所反射的光的量太低，以至于在区域传感器6的动态范围之外。在光源2发出的光照射一定的时间后，计算机7控制调光部分3，从而将ND滤光器从光源2和样品之间移出。光在这种状态下照射一定的时间。然后，计算机7控制调光部分3，从而将ND滤光器插入光源2和样品之间。重复这种操作。由此，通过单一一个多成分测量用干式分析元件，可以相当精确地测量多种类型的被测成分。
计算机7在以上述方式控制调光部分3的同时，还根据试剂 A到 D的类型来控制波长调节部分4，从而使波长调节部分4依次在4种干涉滤光器之间转换。在调光部分3使ND滤光器移出的过程中，波长调节部分4把与试剂A相关联的干涉滤光器以及与试剂 B相关联的干涉滤光器互换。在调光部分3使ND滤光器插入的过程中，波长调节部分4把与试剂 C相关联的干涉滤光器以及与试剂 D相关联的干涉滤光器互换。因此，即使在由样品中含有的多种成分所发出的光线的波长互不相同的情况中，也可以通过单一一个多成分测量用干式分析元件来测量样品中含有的多种被测成分的含量。
即使在使用其动态范围较窄的CCD的情况下，测量装置100也可以通过改变由光源2发出的光的强度来达到高度精确的测量。然而，与此类似，也可以通过在计算机7的控制下改变CCD的曝光时间(接收反射光的时间)来进行高度精确的测量，而不用改变光的强度。
顺便提及，虽然在本实施方式中，光是由光源2发出而照射到样品上的，并且样品中所含成分的含量是由其反射的光来得到的，但样品中所含成分的含量也可以由样品透射的光来获得。
另外，虽然在本实施方式中，样品反射的光是通过使用区域传感器(例如CCD)来接收的，但是根据本发明，所述的光接收装置不局限于区域传感器。可以采用线式传感器来代替区域传感器。
此外，优选的是，本实施方式中所用的CCD是蜂巢形的CCD，其中：光接收部分(例如光电二极管)以预定的间隔纵向和横向排列在半导体基板上，并且将一对相邻的光接收部分列中的一列中所包含的光接收部分设置成一定的方式，使得在光接收部分列的方向上，该光接收部分相对于另一相邻列所包含的光接收部分偏移的距离为每一光接收部分列中的光接收部分的间距的一半。
虽然在前面的说明中已经描述了测量装置100根据样品反射的光的量来实时改变光的强度，但是每一种被测成分的含量可以以预定顺序进行测量，该预定顺序是对应于样品中包含的被测成分而设定的。下面描述这种情况下的操作方式。
当承载试剂的部分被固定在多成分测量用干式分析元件固定部分1中、并且待测成分被置于其中时，测量装置100通过用与该待测成分相关联的模式开始测量该成分。首先，计算机7从多种光强度中选择用于测量的光强度。然后，将具有所选光强度的光照射到样品上。当区域传感器6接收到由样品反射的反射光时，计算机7根据由区域传感器6所接收的反射光的量、并根据所选的光强度来输出测量结果。这种操作顺序使得可以对样品中包含的被测成分进行相当精确的测量。
在改变CCD的曝光时间而不改变光强度的情况中，当承载试剂的部分被固定在多成分测量用干式分析元件固定部分1中、并且待测成分被置于其中时，测量装置100通过用与该待测成分相关联的模式开始测量该成分。首先，计算机7使光照射到样品上。然后，区域传感器6接收由样品反射的反射光，接受时间是计算机7所选择的曝光时间。最后，计算机7根据由区域传感器6所接收的反射光的量、并根据所选的曝光时间来输出测量结果。这种操作顺序使得可以对样品中包含的被测成分进行相当精确的测量。
如上所述，测量装置100使光源2发出的光照射到承载试剂的部分上，并从最终的反射光或透射光来获得样品中包含的成分的含量。然而，通过测量装置100来获得所述含量的操作方式不局限于此。当光源2发出的光照射到承载试剂的部分时，测量装置100可通过检测由承载试剂的部分发出的光(例如荧光)来获得样品中包含的成分的含量。可供选用的另一种方式是，测量装置100可由下述方式来获得样品中包含的成分的含量：通过使调光部分3完全遮住光源2发出的光或通过禁止使用光源2，来形成一定的状态，其中，光完全没有照射到承载试剂的部分上，然后检测由承载试剂的部分发出的光(例如化学发光)。
下面描述根据本发明的实例。然而，本发明并不局限于此。
实施例
[装置实例]测量装置的结构
准备光测量系统，其按光学方式排布成如图5所示的形式。具体地说，准备下述部件。
光学系统：倒置立体显微镜
下面两种放大率是可用在CCD光接收部分中的：
0.33：在CCD部分中，33μm/像素
1：在CCD部分中，10μm/像素
光源2：由林时计工业株式会社生产的Luminar Ace LA-150UX。
波长调节部分(干涉滤光器)4：分别单色化到625nm、540nm和505nm的滤光器。
调光部分(衰减滤光器)：由HOYA公司生产的玻璃滤光器ND-25，以及本发明人通过将不锈钢板穿孔而制成的滤光器。
区域传感器(CCD)6：由索尼株式会社生产的8位黑白照相机模块XC-7500。
计算机(数据处理器(图像处理器))7：由NIRECO公司生产的图象处理装置LUZEX-SE。
反射光密度的校正装置：由富士摄影器材株式会社生产的标准密度板(陶瓷规格)。准备以下6种标准密度板：
A00(反射光密度为：0-0.05)
A05(反射光密度为：0.5)
A10(反射光密度为：1.0)
A15(反射光密度为：1.5)
A20(反射光密度为：2.0)，以及
A30(反射光密度为：3.0)
[实施例1]
用刀把10mL的真空血液收集管(其内径为13.5mm，由TERUMO公司生产)的树脂管部分以如下方式切开，该方式使得橡胶部分的形状保持不变，其中穿刺针将被插入所述橡胶部分中。然后，将穿刺针插入切开后的血液收集管的橡胶部分中，从而使空气能够进出。在这种状态下，将TERUMO公司生产的注射器的活塞部分插入所述血液收集管中，并将其移动到距离橡胶部分约10mm的位置附近。然后，取下穿刺针。在这种状态下，以指定的距离拉动活塞部分，从而使管减压。接下来，将活塞部分固定在管(1)中使得它不能移动。然后，将通过使用肝素锂作为抗凝剂来预先收集的全血注入到由TERUMO公司生产的另一个注射器中；此外，将穿刺针安装在该注射器上。然后，将该针插入管(1)的橡胶部分中，管(1)中固定有活塞部分。由重量法获得这样的结果：由于管子(1)处于减压状态，而使得一定量的全血被抽到管子(1)中。由表1和图6所示发现：可以通过拉动活塞部分而使管内减压，来收集与减压状态下的体积相对应的全血量。这表明可以通过如下方式将全血引入多成分测量用干式分析元件中，所述方式为：将多成分测量用干式分析元件安装到血液收集器，并且将多成分测量用干式分析元件与血液收集器可滑动地结合在一起，同时保持基本上气密的状态，从而在其中限定可以被减压的密封空间。
表1每次减压之前的体积与通过该减压方法所收集的全血的量之间的关系
  活塞拉动距离(mm)   减压状态下的体积(μl)   血液收集量(μl)
  0   0   0
  5   715   300
  5   715   520
  10   1430   830
  15   2150   1350
  20   2860   1950
  25   3580   2260
  30   4290   3500
实施例2
制备了如图7所示的聚苯乙烯(PS)树脂材料的多成分测量用干式分析元件20，其宽度为约24mm，长度为约28mm。在该多成分测量用干式分析元件20的下部部件22中的通道23(其宽度为2mm、长度为10mm，深度为2mm)中，设置有：玻璃纤维滤纸(GF/D，由Whatman国际有限公司生产)27，用于截留红细胞并提取血浆；和聚砜多孔膜(PSF，由富士胶片株式会社生产)28，聚砜多孔膜被设置在显色反应试剂24的那一侧。用于安装显色反应试剂24的安装部分其宽度为5mm、长度为5mm，深度为2mm。作为显色反应试剂24的FUJI DRI-CHEM测试片GLU-P(测量波长：505nm，测量成分：葡萄糖)或FUJI DRI-CHEM测试片TBIL-P(由富士胶片株式会社生产)中的每一个被切成宽2mm、长4mm的片。而且，将这些片置于所述的安装部分上，使得试剂GLU-P被放置在试剂TBIL-P之上。此外，使用双面胶带将下部部件22和上部部件21结合在一起，从而保持其气密性和水密性。
接着，将使用普通管(plain tube)采集的100μL全血注入管25中，管25位于上部部件上靠近玻璃纤维滤纸的一侧。然后，将管25静置10秒到20秒的时间，从而使全血渗入到玻璃纤维滤纸中。之后，将TERUMO注射器安装到管26中，管26被设置在上部部件上远离玻璃纤维滤纸的一侧。然后，用该注射器使血液慢慢吸入。通过过滤而提取出的血浆从聚砜多孔膜28中渗出并滴到测试片上。因而，DRI-CHEM测试片GLU-P和DRI-CHEM测试片TBIL-P(下面还称之为GLU-P测试片和TBIL-P测试片)逐渐开始显色(参见图8至10)。从注入全血(通过使用普通管而收集)直到提取出的血浆滴下这一过程所花费的时间为30秒。
通过同时使用在[装置实例]那一项中所描述的光学系统以及CCD照像机，来拍摄GLU-P测试片和TBIL-P测试片显色所表现出的图像。然后用LUZEX-SE处理所获得的图像，由此分别得到GLU-P测试片图像和TBIL-P测试片图像的中心所接收的光的平均量，然后将该平均量转换成光密度。结果，就得到了样品中包含的葡萄糖的浓度和总胆红素的浓度。当采用LUZEX-SE对CCD照像机拍摄的图像进行处理时，GLU-P测试片图像和TBIL-P测试片图像的中心部分(其纵向尺寸和横向尺寸分别为1mm和2mm)所接收的光的量分别通过图像处理进行计算。此时，采用0.33的放大率作为光学系统的放大率。因此，纵向的像素值为30，而横向的像素值为60。也就是说，用于测量的像素总数为1800。为了进行对比以确定通过使用CCD照像机而获得的结果是否正确，通过使用日立株式会社生产的自动临床检测装置7170获得了样品中包含的葡萄糖和总胆红素的浓度。表2示出结果。这时，GLU-P测试片所用的测量波长与TBIL-P测试片的不同。因此，如表3所示，通过改变干涉滤光器(每5秒钟改变一次)的波长来进行光测量。
由此发现：本发明的多成分测量用干式分析元件的优点是：操作简便容易，并且可以快速地完成测量之前的操作。在本实施例的测量操作中，使用与两种成分进行干化学反应的试剂作为显色反应试剂。然而，可以增加被测成分的数目。
表2全血中所含成分的定量值以及由CCD检测所确定的值
 由CCD检测所获得的值(mg/dL)   由日立7170测得的值(mg/dL)
  葡萄糖  95   99
  总胆红素  0.48   0.44
表3通过顺次改变波长和光量而实施的照射顺序
  序号   波长(nm)
  1   505
  2   540
所用的波长连续地在上述波长之间依次交替改变，所述波长分别与序号1和2相关联。
[实施例3]
[采用密度板测量]
通过使用被单色化为625nm的光，来获得光密度与接收到的反射光的量之间的关系。可采用具有优良精度的8位黑白CCD来测量接收到的光量，且接收的光的量的范围被调节到校正曲线的范围内。因而，通过下述方法来获得光密度：
(1)通过使用光密度基本为0的标准密度板、并插入衰减滤光器，来对光源发出的光的量进行调节，使得该标准密度板接收到的光的量为约200。然后，通过使用6种标准密度板，来获得光密度与接收到的反射光的量之间的关系。由此制成校正曲线。当使用穿孔的不锈钢板作为衰减滤光器时，照射到样品部分的光的量为96μW/cm2。
(2)使第(1)项中描述的光学系统的状态保持不变，但是将衰减滤光器移走。然后，通过使用6种标准密度板，来获得光密度与接收到的反射光的量之间的关系。由此制成校正曲线。在作为滤光器的穿孔的不锈钢板被移走时，照射到样品部分的光的量为492μW/cm2。
(3)将如下区域规定为区域X，该区域是在第(1)项描述的条件下进行测量，测出接收到的反射光的量在不低于50的区域(如图11所示，反射光密度的范围为0-0.9的区域)；而将如下区域规定为区域Y，该区域是在第(2)项描述的条件下进行测量，测出接收到的反射光的量在不低于50、并且从其中去除与区域X重叠的部分之后所得到的区域(即，如图11所示，反射光密度的范围为0.9-1.8的区域)。
(4)在区域X的范围内，使用校正曲线a，该校正曲线是在第(1)项描述的条件下进行测量而得到的。在区域Y的范围内，使用校正曲线b，该校正曲线是在第(2)项描述的条件下进行测量而得到的。然后测量样品的反射光密度(下文描述)。
接着，使用标准密度板通过测光法进行测量(条件为N＝10)。由此得到反射光密度的标准偏差。在采用光密度低的密度板A05的情况下，在区域X内进行检测。因此，在第(1)项所述的条件下，使用衰减滤光器。在采用光密度高的密度板A10或A15的情况下，在区域Y内进行检测。因此移出衰减滤光器，并在第(2)项所述的条件下进行测量。因此，在分别采用密度板A05、A10和A15的每一种情况下，都达到反射光密度的标准偏差(OD的SD)不超过10/10000的结果。因此，该测量操作具有优良的精确性。用于测量的光学系统的放大率为0.33。通过对每一个标准密度板的图像(由CCD照相机拍摄)中直径为5mm的中心部分进行图像处理，而计算出接收到的光的量。所述中心部分是半径包含75个像素的圆形。由此，对包含17662个像素的部分进行测量。顺便提及，测量所需的合计时间为1秒，该合计时间是光学测量所需的时间和图象处理所需的时间之和。
使用图5所示的光学系统进行提高精确性的实验，在该实验中，通过使用多种干涉滤光器来对多种成分同时进行量化操作。在该实验中，FUJI DRI-CHEM测试片GLU-P(测量波长：505nm，测量成分：葡萄糖)或者FUJI DRI-CHEM测试片TBIL-P(测量波长：540nm，测量成分：总胆红素)中所使用的每一个干式临床检测试剂的试验片都被切成约2mm×4mm的大小，所述测试片均由富士胶片株式会社生产。每一个这样的试验片都被设置在5mm×5mm大小的透明树脂小室内。然后，把两种参照的血清L和H(其成分含量均为已知)中的每一种(4μL)分别滴到上述试验片上。血清中包含的待测成分在室温下与试剂反应，从而进行显色。
此时，为了校正从被测成分获得的反射光密度，将校正材料切成4片(分别对应于1级到4级)，其大小分别为约1.5mm×2mm，所述校正材料是通过将黑白相纸逐步地整体(solidly)曝光和显色而得到的。接下来，将这些校正材料片与上述两个试验片一起布置在同一视野(即，CCD的可成像的范围)中。然后，由CCD利用经干涉滤光器单色化的光来采集这些片的图像。在这种情况下，计算机7接收由校正材料反射的光以及由另外的样品反射的光，并对样品中包含的其它成分的光密度进行校正操作。顺便提及，在本实验中，照射到测试片上的光的量和波长按照下表4中所述的顺序依次改变。校正材料的反射光密度被表示为表5中所述的值。
表4通过顺次改变光的波长和光量而实施的照射顺序
  序号   波长(nm)   衰减滤光器
  1   505   插入
  2   505   移出
  3   540   插入
  4   540   移出
所用的波长连续地在上述波长之间依次改变，所述波长分别与序号1、2、3和4相关联。
表5用于校正反射光密度的整体印刷的黑白相纸的光密度
  波长(nm)             相应波长下的反射光密度
  1级   2级   3级   4级
  505   0.0620   0.9219   1.3941   1.6858
  540   0.0677   0.9155   1.3968   1.6768
通过使用由大冢电子株式会社生产的MCPD-2000而得到反射光密度。
对于被测成分，在插入衰减滤光器的状态下，当光线的波长分别为505nm和540nm时，由CCD接收到的反射光的量为50-200，通过使用图11所示的校正曲线a，就由反射光线的量得到了反射光密度。对于反射光的量低于50的被测成分，在移出衰减滤光器的状态下，通过使用图11所示的校正曲线b，就由CCD接收到的反射光的量得到了反射光密度。由葡萄糖和总胆红素的反射光密度可计算出葡萄糖和总胆红素的浓度，所述反射光密度是在葡萄糖和总胆红素进行显色时、由校正曲线的数据得到的，所述校正曲线被预先保存在计算机7中、并且其表示反射光密度与被测成分的含量之间的对应关系。计算结果示于下表6中。
表6血清中的被测成分的浓度(mg/dL)
  参照的血清L   参照的血清H
实测值   参照的血清的标准值 实测值   参照的血清的标准值
  葡萄糖   107   108.4   312   319.0
  总胆红素   1.01   1.07   5.36   5.49
如表6所示，每一个实测值都与相关的参照的血清的标准值几乎相等。由此证明：即使在CCD的动态范围较窄时，仍然可以相当精确地完成对血清中被测成分的含量的测定。而且，根据该实施例，两种被测成分是同时进行测量的。因此，相对于对GLU-P测试片和TBIL-P测试片二者分开测量的常规情况而言，本实施例可以高效地进行测量操作。虽然在本实施例中仅对两种被测成分进行测量，但是只要被测成分在CCD的可成像范围之内，就可以同时完成对两种或多种被测成分的浓度进行测量的操作。
[像素值的研究]
由下述光学系统来获取标准密度板A05的光学图像(条件是N＝10)，所述光学系统采用被单色化为625nm的光。而且还得到密度板的反射光密度的标准偏差。通过以下方式计算出反射光密度，所述方式为：在获得所述密度板的反射光密度时，改变成像密度板的中心附近的区域。由此获得反射光密度的标准偏差与测光面积的相关性。结果如表7、表8和图12所示。
由于透镜的放大作用，实际测光面积的尺寸与CCD获得的像素面积不同。在代表被测区域的像素的值不低于1000的情况下，光密度的标准偏差为不超过10/10000。因此，可以相当精确地进行测量。顺便提及，本文所涉及的术语“像素”是像元，与此类似，“像素值”是指像元的数目。
表7光密度的标准偏差与测光面积的相关性(放大率：×1，对应于10μm/像素)
 测光直径(mm)   0.2   0.4   1   2   3
 像素直径(px)   20   40   100   200   300
 测光面积(px2)   314   1256   7850   31400   70650
 OD的SD(×1/10000) 11.2 6.1 2.4 2.9 3.4
表8光密度的标准偏差与测光面积的相关性(放大率：×0.33，对应于33μm/像素)
  测光直径(mm)   0.4   1   2   3   4   5
  像素直径(px)   14   34   67   100   133   167
  测光面积(px2)   154   907   3524   7850   13886   21631
  OD的SD(×1/10000) 17.1 4.2 5.9 4.3 3.5 2.3
[实施例4]
在采用干式多层膜作为多成分测量用干式分析元件中的显色反应试剂的情况中，我们认为：多层膜的测光表面的表面粗糙度影响着反射光的量。通过如下方式对反射光密度的同时再现性进行测量，所述方式为：使用表面粗糙度互不相同的多层膜，并改变测光尺寸。为了比较，以相似的方式对陶瓷标准密度板的反射光密度的同时再现性进行测量，所述陶瓷标准密度板具有光滑平坦的表面。关于表面粗糙度大的多层膜，所用的是由富士胶片株式会社生产的FUJIDRI-CHEM测试片CRP-S。关于表面粗糙度小的多层膜，所用的是由富士胶片株式会社生产的FUJI DRI-CHEM测试片BUN-P。在CRP-S的情况中，用于反射-测光的反射表面具有较大的粗糙度，这是由布的质地所导致的，所述的布被施加到与测光表面相背的那一侧。在BUN-P的情况中，由于多孔膜被附着到中间层中，所以用于反射-测光的反射表面具有较小的粗糙度。顺便提及，使用由富士摄影器材株式会社生产的标准密度板A05(其反射光密度为0.5)作为陶瓷标准密度板。
此外，采用与图5所示相同的光学系统。CCD光接收部分所采用的放大率为1(在CCD部分中，10μm/像素)。
通过把被测部分的测光直径从0.2mm改变到3mm，来进行10次反射光密度的测定。这种情况下的反射光密度的标准偏差示于表9和图13中。结果发现：当测光直径为3mm时，标准偏差不超过10/10000，因而在任何多层膜的情况中都可以相当精确地进行测定。当测光直径减小时，标准偏差增大。在CRP-S的情况中，当测光直径为1mm时，标准偏差超过10/10000。相反，在使用多孔膜的BUN-P的情况中，即使在测光直径为1mm时，标准偏差也不超过10/10000。结果发现：在采用多孔膜的情况下，用于反射-测光的反射表面的表面粗糙度可以被降低，因而可以达到更高的测量精确性。此外，在采用表面粗糙度极低的标准密度板A05进行测量的情况下，当测光直径为0.2mm时，已经进行了测光的表面的像素值小于1000；标准偏差超过10/10000。然而，当测光直径为1mm时，标准偏差为2.4/10000。由此发现：使用多孔膜或精细颗粒，而不使用FUJI DRI-CHEM测试片CRP-S中实际上使用的布，就可以有效地减少用于反射-测光的反射表面的表面粗糙度，并且这是提高测量精确性的关键因素。
表9光学密度的标准偏差(N＝10)与测光面积的相关性[×1/10000]
 测光直径(mm)   0.2   0.4   1   2   3
 像素直径(px)   20   40   100   200   300
 测光面积(px2)   314   1256   7850   31400   70650
 CRP-S   330.5   67.3   32.7   20.0   5.3
 BUN-P   51.6   14.2   7.9   9.7   5.6
 标准密度板A05   11.2   6.1   2.4   2.9   3.4
[实施例5]
观察全血中的红细胞是如何被玻璃纤维截留的，所述玻璃纤维是被用作多成分测量用干式分析元件中的过滤部件的多种纤维中的一种。用真空血液收集管从健康男性采集全血，用肝素锂作为抗凝剂。此时，血细胞比容值(Hct)为45％。在室温下，将10μL的所述全血滴到由Whatman国际有限公司生产的玻璃纤维滤纸GF/D(玻璃纤维的直径不超过约3μm)中。然后，将滴有全血的玻璃纤维滤纸立即放入到0.1摩尔/L的磷酸盐缓冲液(pH7.4)中，该缓冲液中含有1％的戊二醛。之后，将滤纸在室温下静置2小时。由此使红细胞硬化。然后，逐渐改变混合物中的水与叔丁醇的比例。最后，混合液被叔丁醇溶液所取代。将该叔丁醇溶液置于冰箱中保存约1小时，从而使叔丁醇溶液冻结。然后将包含玻璃纤维滤纸的冻结的叔丁醇溶液置于冷冻干燥器中，从而去除溶剂。用扫描显微镜来观察所得到的滴有全血的干态玻璃纤维滤纸。由此获得放大倍数为1000的照片。图14示出了该照片。在图14所示的照片中，其在足尺时的宽度为120μm。结果发现：红细胞被直径不超过约3μm的玻璃纤维截留。
为了比较，使用下列滤纸进行类似实验，所述滤纸为：采用直径为8μm的玻璃纤维制成的玻璃纤维滤纸、采用直径为约10μm的玻璃纤维制成的另一种玻璃纤维滤纸、以及采用直径为约15μm的乙酰纤维素纤维制成的乙酰纤维素纤维滤纸。结果发现：直径为8μm的玻璃纤维不能完全截留红细胞，而直径为10μm的玻璃纤维和直径为约15μm的乙酰纤维素纤维根本不能截留红细胞。
这表明：在采用全血作为样品的情况中，可以通过使用具有特定的圆当量直径的纤维(即，非水溶性物质)作为多成分测量用干式分析元件中的过滤元件而快速高效地去除红细胞。此外，根据本发明，无需操作专用装置来从全血中去除红细胞。因而发现：血浆能够被很快地提供给试剂，而且在实施测量之前的操作所需的时间可以被缩短。
[工业实用性]
本发明提供在血液检验方法中使用的分析元件，该分析元件能够使操作简便易行，并且使得成分检测之前的操作快速进行。此外，本发明提供在血液检验方法中对多种成分使用的分析元件，该分析元件能够使成分检测之前的操作快速进行，并且使血液检验方法具有安全性和足够的测量精确性。
此外，本发明还提供在用下列物质作为样品的检验方法中所使用的分析元件，所述物质为：人和动物的体液和尿液、淡水、海水、土壤提取物、农产品、海产品、经加工食品的提取物以及用于科学研究的液体。

Claims (21)

1.一种多成分测量用干式分析元件，其用于样品检验方法中，该方法使用区域传感器作为探测器，而对每一种成分根据1000个或更多个像素的信息来获得测量结果，并且对多种成分进行同时测量。
2.根据权利要求1所述的多成分测量用干式分析元件，其具有：通道、显色反应试剂和承载所述显色反应试剂的部分，
其中所述通道的宽度、深度和长度中的至少一者不低于1mm，以及
其中所述的承载所述显色反应试剂的部分的宽度不低于所述通道的宽度的2倍，并且/或者所述的承载所述显色反应试剂的部分的长度不低于所述通道的长度的0.4倍。
3.根据权利要求2所述的多成分测量用于式分析元件，其具有包含非水溶性物质的过滤部分，所述非水溶性物质的圆当量直径不超过5μm，并且所述非水溶性物质的长度不低于圆当量半径。
4.根据权利要求2所述的多成分测量用干式分析元件，其具有包含纤维的过滤部分，所述纤维的圆当量直径不超过5μm。
5.根据权利要求2所述的多成分测量用干式分析元件，其具有过滤部分，该过滤部分包含：纤维，所述纤维的圆当量直径不超过5μm；以及多孔膜。
6.根据权利要求2所述的多成分测量用干式分析元件，其具有过滤部分，该过滤部分包含：玻璃纤维，所述玻璃纤维的圆当量直径不超过5μm；以及多孔膜。
7.根据权利要求2-6中的任意一项所述的多成分测量用干式分析元件，其包含干式多层膜，该干式多层膜作为在所述的承载所述显色反应试剂的部分中的试剂层。
8.根据权利要求2或3所述的多成分测量用干式分析元件，其包含附着有多孔膜的干式多层膜，该干式多层膜作为在所述的承载所述显色反应试剂的部分中的试剂层。
9.根据权利要求2或3所述的多成分测量用干式分析元件，其包含附着有精细颗粒的干式多层膜，该精细颗粒的直径不超过100μm，该干式多层膜作为在所述的承载所述显色反应试剂的部分中的试剂层。
10.根据权利要求2或3所述的多成分测量用干式分析元件，其中所述的承载所述显色反应试剂的部分是与所述通道相连的小室。
11.根据权利要求2或3所述的多成分测量用干式分析元件，其具有干式多层膜，该干式多层膜作为在所述的承载所述显色反应试剂的部分中的试剂层，其中样品穿过聚合物构成的多孔元件被提供给试剂。
12.根据权利要求2或3所述的多成分测量用干式分析元件，其具有干式多层膜，该干式多层膜作为在所述的承载所述显色反应试剂的部分中的试剂层，其中样品穿过通过对所述通道自身进行蚀刻而形成的空隙而被提供给试剂。
13.一种多成分测量用干式分析元件，其用于样品检验方法中，该方法使用线式传感器作为探测器，而对多种成分进行同时测量，其中所述的多成分测量用干式分析元件具有：通道、显色反应试剂、承载所述显色反应试剂的部分以及含有非水溶性物质的过滤部分，所述非水溶性物质的圆当量直径不超过5μm，并且所述非水溶性物质的长度不低于圆当量半径，
其中所述通道的宽度、深度和长度中的至少一者不低于1mm；以及
其中所述的承载所述显色反应试剂的部分的宽度不低于所述通道的宽度的2倍，并且/或者所述的承载所述显色反应试剂的部分的长度不低于所述通道的长度的0.4倍。
14.一种多成分测量用干式分析元件，其用于样品检验方法中，该方法使用电化学传感器作为探测器，而对多种成分进行同时测量，其中所述的多成分测量用干式分析元件具有：通道、反应试剂、承载所述反应试剂的部分以及含有非水溶性物质的过滤部分，所述非水溶性物质的圆当量直径不超过5μm，并且所述非水溶性物质的长度不低于圆当量半径，
其中所述通道的宽度、深度和长度中的至少一者不低于1mm。
15.一种血液收集单元，其包括：
根据权利要求2所述的多成分测量用干式分析元件；以及
血液收集器，所述血液收集器包含至少两个部分，所述的至少两个部分可以相互滑动，同时保持基本上气密的状态，
其中所述血液收集器容纳着所述的多成分测量用干式分析元件，并且所述的至少两个部分是滑动式结合的，从而在其中形成可被减压的封闭空间。
16.根据权利要求15所述的血液收集单元，其中所述血液收集器具有穿刺针，该穿刺针的直径不超过100μm，并且该穿刺针的针尖角度不超过20°。
17.一种血液收集单元，其包括：根据权利要求13所述的多成分测量用干式分析元件；以及
血液收集器，所述血液收集器包含至少两个部分，所述的至少两个部分可以相互滑动，同时保持基本上气密的状态，
其中所述血液收集器容纳着所述的多成分测量用干式分析元件，并且所述的至少两个部分是滑动式结合的，从而在其中形成可被减压的封闭空间。
18.根据权利要求17所述的血液收集单元，其中所述血液收集器具有穿刺针，该穿刺针的直径不超过100μm，并且该穿刺针的针尖角度不超过20°。
19.根据权利要求2所述的多成分测量用干式分析元件，其中所述样品是在对与环境相关的物质的检验中所使用的液体。
20.根据权利要求2所述的多成分测量用干式分析元件，其中所述样品是在农产品、海产品或食品的检验中所使用的液体。
21.根据权利要求2所述的多成分测量用干式分析元件，其中所述样品是在科学研究中所使用的液体。
CNA2005800086251A 2004-03-18 2005-03-15 在样品检验方法中使用的分析元件 Pending CN1934445A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004078210 2004-03-18
JP078210/2004 2004-03-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1934445A true CN1934445A (zh) 2007-03-21

Family

ID=34993829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2005800086251A Pending CN1934445A (zh) 2004-03-18 2005-03-15 在样品检验方法中使用的分析元件

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20070178009A1 (zh)
EP (1) EP1725867A4 (zh)
KR (1) KR20060130657A (zh)
CN (1) CN1934445A (zh)
WO (1) WO2005090969A1 (zh)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7004928B2 (en) 2002-02-08 2006-02-28 Rosedale Medical, Inc. Autonomous, ambulatory analyte monitor or drug delivery device
EP3461406A1 (en) 2005-09-30 2019-04-03 Intuity Medical, Inc. Multi-site body fluid sampling and analysis cartridge
US8801631B2 (en) 2005-09-30 2014-08-12 Intuity Medical, Inc. Devices and methods for facilitating fluid transport
US8137626B2 (en) * 2006-05-19 2012-03-20 California Institute Of Technology Fluorescence detector, filter device and related methods
WO2007136057A1 (ja) * 2006-05-24 2007-11-29 Kyoto University 血漿分離用マイクロ流路
WO2008036614A1 (en) 2006-09-18 2008-03-27 California Institute Of Technology Apparatus for detecting target molecules and related methods
US7738094B2 (en) 2007-01-26 2010-06-15 Becton, Dickinson And Company Method, system, and compositions for cell counting and analysis
NL1033365C2 (nl) * 2007-02-09 2008-08-12 Medavinci Dev B V Inrichting en werkwijze voor scheiden en analyseren van bloed.
JP4861874B2 (ja) * 2007-03-29 2012-01-25 シスメックス株式会社 分析装置
US20090248318A1 (en) * 2008-03-28 2009-10-01 Takaaki Nagai Sample analyzer, sample analyzing method and computer program product
US20110058984A1 (en) * 2008-05-08 2011-03-10 Hitachi High-Technologies Corporation Automatic analyzer
US9782114B2 (en) 2011-08-03 2017-10-10 Intuity Medical, Inc. Devices and methods for body fluid sampling and analysis
BR112014010718B1 (pt) 2011-11-16 2020-12-22 Becton, Dickinson And Company métodos, sistemas, dispositivos e kits para detecção de analito em amostra
US20130341188A1 (en) * 2012-06-20 2013-12-26 María de les Neus SABATÉ VIZCARRA Fuel cell and analysis device that comprise it
AU2014205215B2 (en) 2013-01-11 2019-02-14 Becton, Dickinson And Company Low-cost point-of-care assay device
CN113477149B (zh) 2013-11-06 2023-09-12 贝克顿·迪金森公司 微流体性装置和制造和使用其的方法
CN105899936B (zh) 2013-11-13 2019-12-24 贝克顿·迪金森公司 光学成像系统及使用其的方法
AU2015334046B2 (en) 2014-10-14 2017-04-13 Becton, Dickinson And Company Blood sample management using open cell foam
ES2702285T3 (es) 2014-10-14 2019-02-28 Becton Dickinson Co Gestión de muestras de sangre utilizando espuma de celda abierta
AU2016229837B2 (en) 2015-03-10 2018-05-24 Becton, Dickinson And Company Biological fluid micro-sample management device
EP3782730B1 (en) 2015-09-01 2024-01-10 Becton, Dickinson and Company Depth filtration device for separating specimen phases
CN112113955B (zh) * 2020-09-15 2022-03-18 四川行之智汇知识产权运营有限公司 血红蛋白检测卡

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3029579C2 (de) * 1980-08-05 1985-12-12 Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim Verfahren und Mittel zur Abtrennung von Plasma oder Serum aus Vollblut
US4627445A (en) * 1985-04-08 1986-12-09 Garid, Inc. Glucose medical monitoring system
JPH05188053A (ja) * 1992-01-10 1993-07-27 Sanwa Kagaku Kenkyusho Co Ltd 血液から血清又は血漿成分を分離する器具
JPH06242107A (ja) * 1993-02-19 1994-09-02 Fuji Photo Film Co Ltd 多項目測定用乾式分析要素
JPH0735747A (ja) * 1993-07-19 1995-02-07 Fuji Photo Film Co Ltd 多項目測定用乾式分析要素の製造方法
US5919711A (en) * 1997-08-07 1999-07-06 Careside, Inc. Analytical cartridge
WO2001006253A2 (en) * 1999-07-16 2001-01-25 Board Of Regents, The University Of Texas System Detection system based on an analyte reactive particle
JP3847053B2 (ja) * 2000-03-15 2006-11-15 純 菊地 血液分析装置
JP2002071687A (ja) * 2000-08-31 2002-03-12 Canon Inc 変異遺伝子のスクリーニング方法
JP2002214241A (ja) * 2000-11-20 2002-07-31 Minolta Co Ltd マイクロチップ
JP2002296234A (ja) * 2001-04-02 2002-10-09 Hitachi Electronics Eng Co Ltd Ｄｎａチップ及びｄｎａ断片分取装置
US7025774B2 (en) * 2001-06-12 2006-04-11 Pelikan Technologies, Inc. Tissue penetration device
DE10142232B4 (de) * 2001-08-29 2021-04-29 Roche Diabetes Care Gmbh Verfahren zur Herstellung eines analytischen Hilfsmittels mit Lanzette und Testelement
CA2419200C (en) * 2002-03-05 2015-06-30 Bayer Healthcare Llc Fluid collection apparatus having an integrated lance and reaction area
JP2003287532A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Fuji Photo Film Co Ltd 血液検査ユニット
NZ526334A (en) * 2002-06-25 2003-10-31 Bayer Healthcare Llc Sensor with integrated lancet for monitoring blood by colorometric or electrochemical test method
US7052652B2 (en) * 2003-03-24 2006-05-30 Rosedale Medical, Inc. Analyte concentration detection devices and methods

Also Published As

Publication number Publication date
EP1725867A4 (en) 2009-04-08
US20070178009A1 (en) 2007-08-02
WO2005090969A1 (en) 2005-09-29
EP1725867A1 (en) 2006-11-29
KR20060130657A (ko) 2006-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1934445A (zh) 在样品检验方法中使用的分析元件
CN1146353C (zh) 抗原原位免疫检测法和原位试剂盒
CN1087429C (zh) 同时定量分析数种尿中成分的测定方法及测定装置
CN1294416C (zh) 血液检查部件
CN1448717A (zh) 血液检查部件和血液检查装置
CN1151209A (zh) 用双-二阳离子芳基呋喃荧光检测核酸及细胞骨架成分的方法
CN101080200A (zh) 测定体液中被分析物浓度的方法及其系统
CN1675535A (zh) 分析芯片及分析装置
CN1309769A (zh) 分析仪
CN101076405A (zh) 独立式测试传感器
CN1926424A (zh) 靶标物质的识别芯片、其检测方法和设备
CN101046439A (zh) 血样的测定方法及测定装置
CN1609593A (zh) 用于分析井板、凝胶和斑点的数字成像系统
CN1157919A (zh) 溶液中成分的光学测定方法
CN1274846C (zh) 用于微生物检测分析系统、套组及方法
CN1129790C (zh) 测定物质的方法和用于该方法中的测定试剂
CN1916597A (zh) 一种不锈钢显微组织的观察方法
CN1839317A (zh) 选择结合性物质固定化载体
CN1908186A (zh) 一种测定细菌总数的方法及其专用试剂与装置
CN1100994C (zh) 基于检测谷光甘肽s转移酶的一种或多种同功酶来评估器官状态的快速测定法
CN1540736A (zh) 故障解析装置
CN1489691A (zh) 特异结合分析装置和特异结合分析方法
CN101042397A (zh) 尿液分析用试剂及尿液分析方法
CN1879892A (zh) 一种建立人结外鼻型nk/t细胞淋巴瘤动物模型的方法
CN1824801A (zh) 柑桔溃疡病菌实时荧光pcr检测引物、探针、固相化试剂盒及其检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: FUJI PHOTO FILM CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: FUJIFILM HOLDINGS CORP.

Effective date: 20070427

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20070427

Address after: Tokyo, Japan, Japan

Applicant after: Fuji Film Corp.

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Applicant before: Fuji Photo Film Co., Ltd.

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20070321