JP2000171461A - 血液からの赤血球の分離除去方法 - Google Patents
血液からの赤血球の分離除去方法Info
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Abstract
質である赤血球の血液からの簡便、迅速な分離除去を目
的とする。 【解決手段】 血液を導入する基板表面上に陽イオン交
換物質と陰イオン交換物質とを交互に積層することによ
り、基盤表面上を陽イオンに帯電させ、陰イオンに帯電
している赤血球をイオン結合により捕捉することで、血
液から赤血球を分離除去することを可能とする。
Description
便、迅速に分離除去する方法に関するものである。
は、妨害物質となる血液中の赤血球を除去した血漿ある
いは血清を用いなければならない。従来、赤血球を分離
除去するために、遠心分離法を利用して赤血球を沈降さ
せ、上清の血漿あるいは血清を分取することが行われて
きた。
って赤血球を濾過することで、遠心分離器を用いること
のない、簡便で小型の分析装置が普及するようになっ
た。これは例えば血糖値の自己管理測定装置として、糖
尿病患者の間に普及しており、採取した血液をメンブレ
ンフィルタに添加して赤血球を濾過し、試薬との呈色反
応を分光学的に分析するものである。
ンフィルタを用いた赤血球の分離除去方法では、物理的
に赤血球を除去するためフィルターの目詰まりが生じ
る。このため血液を濾過するときに血液の浸透速度が徐
々に遅くなり、分析に時間がかかる問題がある。またメ
ンブレンフィルタは吸水性あるいは保水性があるため
に、必要以上に多量の血液を採取しなければならないと
いう問題もある。
に本発明は、基板の表面に陽イオン交換物質と陰イオン
交換物質とを交互に積層した層を形成することにより、
基板の表面を陰イオン交換物質によりプラスに帯電させ
ておき、その表面に血液を展開して、マイナスに帯電し
ている赤血球を陰イオン交換物質にイオン結合させるこ
とで、血液から赤血球を分離除去したことを特徴とする
ものである。
するため、目詰まりの問題は生じない。また基板へは、
血液が浸透することはなく、またイオン交換物質層の保
水能もメンブレンフィルタと比較にならないほど極めて
小さいため、メンブレンフィルタに比べ採取する血液の
量も少なくてすむ。そして分析は、赤血球が陰イオン交
換物質に結合した後の血液を用いて行うが、この表面の
血液を試薬領域まで導いて反応させて行うことができ
る。
形成した基板の表面や毛細管の内壁に、陽イオン交換物
質と陰イオン交換物質とを交互に積層しておけば、血液
が流れるに応じて、流れの上流側で赤血球がイオン結合
するため、下流側では赤血球を分離除去することができ
る。この下流側に予め試薬領域を形成しておけば分析を
行うことができる。
された発明の一実施の形態について、図1、図2を用い
て説明する。
示す概念図であり、基板となるガラス基板4には、陽イ
オン交換物質3と陰イオン交換物質2を交互に積層した
状態を模式的に表している。ガラス基板4の表面は、予
めシラン及び塩酸処理によりプラスに、陽イオン交換物
質3の表面はマイナスに、陰イオン交換物質の表面はプ
ラスに、それぞれ帯電している。そして1はガラス基板
4の表面に滴下された血液の赤血球を示しており、その
表面はマイナスに帯電している。
が露出するよう化学修飾処理する方法について具体的に
説明する。まずガラス基板を5パーセントの3−アミノ
プロピルトリエトキシルシランに浸漬した後、1規定の
塩酸に浸漬することで、基板表面をプラスに帯電させ
る。
Sと略す)の3mg/ml溶液中に、プラスに帯電した
先のガラス基板を浸漬することで、陽イオン交換物質3
であるPSSの層がイオン結合により形成され、その表
面はマイナスに帯電する。
PEIと略す)の1.5mg/ml溶液中に先のガラス
基板を浸漬することで、その表面に陰イオン交換物質2
であるPEIの層が陽イオン交換物質3の表面にイオン
結合される。これにより結果的に外表面に陽イオンが露
出するように、すなわち基板の外表面がプラスに帯電す
るように化学修飾することができる。
ン交換物質を交互に積層して形成する理由は、基板表面
を安定かつ均一にプラスに帯電することが可能となるた
めである。これに比べ、単にシラン処理後、塩酸に浸漬
してガラス基板の表面をプラスに帯電させたり、ガラス
基板に陰イオン交換物質のみを形成したものは、表面を
安定かつ均一にプラスに帯電した状態を保持することが
できないのである。
液により希釈した血液中に浸漬した場合の赤血球結合能
を図2に示す。図2は、1cm2当たりの赤血球の結合
数を測定したものであり、顕微鏡下にてその数を計測し
た。比較例として、無修飾のガラス基板を比較例1、上
記のシラン処理まで施したガラス基板を比較例2、さら
に塩酸処理まで施したガラス基板を比較例3、PSS処
理まで施したガラス基板を比較例4として示した。
が1ml当たり3×107個になるように調製した液3
ml中にそれぞれ修飾したガラス基板を浸漬して、その
赤血球結合数を測定した。
は基板1cm2当たりおよそ5000個結合するのに対
し、比較例1及び4においてはその10分の1以下の結
合能しかない。これはガラス基板への赤血球の物理的吸
着のみの効果であり、安定性及び再現性に乏しい。また
比較例2及び3において比較例1及び4と比べ若干の結
合能を示しているが、これはシラン化合物のアミノ基に
由来し、イオン解離の状態に左右されるため、これも安
定性及び再現性に乏しい。
PSS層を形成すると赤血球結合能は10分の1以下に
まで低下する。そしてこのPSS層に再度PEI層を形
成すると赤血球結合能は元に回復する。すなわちPEI
のプラスの電荷が、赤血球結合に決定的な役割を果たし
ているのである。
板では、ガラス基板の表面に赤血球をイオン結合により
吸着させれば、血液の上層は赤血球の分離除去された血
液となるので、この状態で分光学的に分析を行うことが
できる。
を移動させるための流路を形成することにより、赤血球
が分離除去された血液を容易に分析できるようにした一
実施の形態を示している。
0の表面には、半導体加工技術により毛細管状の流路1
2と、分析に必要な血液を受け入れる検体導入口11
と、赤血球が分離除去された血液を保持する検体反応部
13を形成している。この献体導入口11と検体反応部
13とは、流路12の溝によりつながっている。
出試薬を点着しておく。例えば、この検体反応部にグル
コースオキシダーゼ、ペルオキシダーゼ及びO−ジアニ
シジンなどを点着しておけば、血液中のグルコースが分
光学的に検出可能となる。
説明したようにイオン交換物質を作成しておく。そし
て、これらシリコン基板10の表面をカバーするための
ガラス基板9を、陽極接合法等の方法によりシリコン基
板10の面と接着し蓋をする。なおガラス基板9には、
検体導入口11と検体反応部13の部分を開口してお
く。このような方法によれば、血液が流路12を流れる
ことに応じて赤血球の分離除去が容易に行え、分離され
た血漿や血清試料が検体反応部13に収集されて同時に
分析を行えるという利便性がある。
長さ70mmのガラス管5の内側を上述の実施の形態1
のようにして化学修飾し、血液を展開したときの分離除
去状態を示したものである。図において、8は滴下した
血液であり、この血液8にガラス管5の下端をつける
と、血液は毛細管現象によりガラス管5内を上昇してい
き、50mm展開した時点で、赤血球と血漿や血清との
分離を開始する。
着した赤血球を示しており、6は分離除去された血液を
示している。この6の部分の血液を用いることで、分光
分析などを行うことができる。またこの6で示す領域に
反応試薬などを塗布しておけば、この領域における発色
反応を容易に測定することができ便利である。
陽イオン交換物質としてPSSを用いた例で説明した
が、その他、PSSの塩、ポリアニリンプロパンスルホ
ン酸及びその塩、ポリアスパラギン酸及びその塩、ポリ
グルタミン酸及びその塩も同様に使用可能である。陰イ
オン交換物質としてPEIを用いた例で説明したが、そ
の他、ポリアリルアミン及びその塩酸塩、ポリ塩化ジメ
チルジアリルアンモニウム、ポリリシン及びその塩、ポ
リアルギニン及びその塩についても同様に実施可能であ
る。
数、積層する基板は実施の一例であり、その濃度、積層
回数及び基板を限定するものでなく、その目的に応じて
改変可能である。例えば、陽イオン交換物質と陰イオン
交換物質の間に酵素あるいは抗体などをサンドイッチ状
に挿入させ(例えば、Biotechnology and Bioengineeri
ng vol.51 P163〜167 1996年)、血液が流路を移動して
いる途中で酵素あるいは抗体反応をさせたり、血液中の
赤血球以外の不純物を除去することも可能である。例え
ば、アスコルビン酸オキシダーゼあるいはビリルビンオ
キシダーゼを挿入させることにより血液中に混在するア
スコルビン酸及びビリルビンの除去が可能となる。
あるいはシリコンを用いた例で説明したが、プラスチッ
ク樹脂も基板として利用可能である。
イオン交換物質と陰イオン交換物質とを交互に積層し
て、その表面をプラスに帯電させておくことで、マイナ
スに帯電した赤血球を分離除去するようにしたものであ
る。これによれば、メンブレンフィルタの目詰まりの問
題や血液の量の問題はなく、イオン結合により赤血球を
即座に基板の表面に吸着させて迅速に分離除去すること
ができる。
ン交換物質とを交互に積層しておけば、安定かつ均一に
その性能を維持することができ、また毛細管現象などを
利用して血液を移動させるようにすれば、自動的に赤血
球を分離除去して分析できるという利便性がある。
去方法を示す模式図
の修飾処理を施したガラス基板の赤血球結合数を測定し
たグラフ
析装置の一例を示す模式図
した赤血球の分離除去方法を示す模式図
Claims (3)
- 【請求項1】基板上に陽イオン交換物質と陰イオン交換
物質とを交互に積層して、前記基板の表面を予めプラス
に帯電させた状態で、この基板上に血液を展開し、マイ
ナスに帯電している血液中の赤血球を前記基板の表面に
イオン結合させることによって、血液中から赤血球を分
離除去するようにした血液からの赤血球の分離除去方
法。 - 【請求項2】血液の流路を形成した基板上に陽イオン交
換物質と陰イオン交換物質とを交互に積層し、前記流路
を血液が流れるにしたがって、前記流路の上流側で赤血
球をイオン結合させ、下流側で赤血球が分離除去された
血液を得るようにしたことを特徴とする請求項1に記載
の血液からの赤血球の分離除去方法。 - 【請求項3】毛細管の内壁に、陽イオン交換物質と陰イ
オン交換物質とを交互に積層して、前記内壁の表面を予
めプラスに帯電させた状態で、血液を毛細管内で移動さ
せることにより、マイナスに帯電した赤血球を毛細管流
の上流側でイオン結合させ、下流側で赤血球が分離除去
された血液を得るようにしたことを特徴とする血液から
の赤血球の分離除去方法。
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JP34269198A JP4156108B2 (ja) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | 血液の分析方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006226798A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Japan Health Science Foundation | 血球除去フィルタ |
US7939034B2 (en) | 2006-09-27 | 2011-05-10 | Fujifilm Corporation | Method and tool for collecting blood plasma |
JP2013511042A (ja) * | 2009-11-16 | 2013-03-28 | シリコン バイオディバイスイズ,インク. | アッセイ用濾過デバイス |
WO2023048115A1 (ja) * | 2021-09-21 | 2023-03-30 | 日東紡績株式会社 | 血球分離剤、およびそれを用いた血球分離方法 |
-
1998
- 1998-12-02 JP JP34269198A patent/JP4156108B2/ja not_active Expired - Fee Related
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