JP2000221188A - 血液濾過器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で採血後の経時に係わりなく
容易に血液を濾過できる安価な血液濾過器を提供する。 【解決手段】 上記課題は、筒状部を有する血液容器
と、該筒状部内を血球の通過を阻止しつつ前進して血液
濾過を行う血液濾過材料よりなる血液濾過器によって解
決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は全血から血漿や血清
試料を調製する際に使用される血液濾過器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】血液中の構成成分例えば代謝産物、蛋白
質、脂質、電解質、酵素、抗原、抗体などの種類や濃度
の測定は通常全血を遠心分離して得られる血漿または血
清を検体として行われている。ところが、遠心分離は手
間と時間がかかる。特に少数の検体を急いで処理したい
ときや、現場検査などには、電気を動力とし、遠心分離
機を必要とする遠心法は不向きである。そこで、濾過に
より全血から血漿や血清を分離する方法が検討されてき
た。

【０００３】この濾過方法には、ガラス繊維濾紙をカラ
ムに充填し、カラムの一方から全血を注入し、加圧や減
圧を行なって他方から血漿や血清を得るいくつかの方法
が公知化されている（特公昭４４−１４６７３号公報、
特開平２−２０８５６５号公報、特開平４−２０８８５
６号公報、特公平５−５２４６３号公報等）。

【０００４】しかし、全血から濾過により自動分析等に
よる測定に必要な量の血漿や血清を得る方法に関しては
血糖など一部の項目を除いては、いまだ試行の段階にあ
り、広く実用化されるに至っていない。

【０００５】そこで、本発明者らは先に、微量な血液で
あっても血漿や血清を効率よく分離しうる血液濾過器と
して、濾材にガラス繊維濾紙と微多孔性膜を組み合わせ
るとともに濾材の血漿出口側にシール部材を設けて濾過
材料の開口面積を狭めた血液濾過器を完成した（特開平
９−１９６９１１号公報）。

【０００６】また、その吸引側に血漿受槽を設けたもの
も既に開発した（特開平９−２７６６３１号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの血
液濾過器はその下端に装着した吸引ノズルを血液に挿入
して吸引するタイプのものであるため血液を全量濾過す
ることができず、そのため血液を過剰に採血しなければ
ならなかった。また、採血した血液は経時とともに血球
成分が沈降し、そのままでは血球の濃い部分を吸引して
濾過に悪影響を及ぼすので、濾過前に血液を転倒混和し
なければならず、これが煩瑣であった。さらに、血液濾
過器の構造が複雑で高価なものになることも問題であっ
た。

【０００８】本発明の目的は、簡単な構造で採血後の経
時に係わりなく容易に血液を濾過できる安価な血液濾過
器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するべく鋭意検討の結果、血液を流す代わりに血
液濾過材料自体を移動させて濾過を行う方式を着想する
に到った。そして、この方式を用いれば、例えば採血管
自体を血液濾過器に用いることができ、採血後血液が経
時で沈降すればその状態が血液濾過に好都合である等種
々の利点を見出して本発明を完成することができた。

【００１０】すなわち、本発明は、筒状部を有する血液
容器と、該筒状部内を血球の通過を阻止しつつ前進して
血液濾過を行う血液濾過材料よりなる血液濾過器に関す
るものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】血液容器は採血した血液の収容と
濾過を行うものであり、筒状部を有する。筒状部は通常
は円筒をしているが、必要により楕円筒、角筒等にする
こともできる。血液の濾過は筒状部で行われ、濾過残渣
である血球溜となるその下部は筒状でなくともよい。血
液のヘマトクリット値は通常２０〜５５％程度であり、
採取血漿量はその上限近くで設計するのがよい。従っ
て、血液濾過が行われる筒状部の容積は収容血液量の１
／２〜１／３程度になるようにすることが望ましい。血
液収容容積は分析に必要な血漿量から逆算される。乾式
分析、湿式分析等に必要な血漿量は５０μｌ〜３，００
０μｌ程度であり、血液収容容積としては２００〜１
０，０００μｌ程度となる。血液が血液容器の上縁付近
にまで達するとこぼれやすくなるので、これらも考慮し
て血液容器の適当な容積は１〜１５ｍｌ程度、好ましく
は３〜１０ｍｌ程度である。

【００１２】血液容器の血液入口は通常は上端開口であ
るが、下部に別途設けてもよい。その場合、下部にゴム
栓等を装着してそこに採血針を突刺して血液を注入する
とかすればよい。

【００１３】血液容器の材質は、血液に影響を与えず、
かつ相当程度硬さを有し、しかも外部から見えるよう透
明であるものが好ましい。具体例としては、ガラスのほ
か、各種プラスチック、例えば、ポリスチレン、ポリメ
タアクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエステル、ナイロン、ポリカーボネート等が好
ましい。

【００１４】市販されている採血管を本発明の血液容器
として使用できる。市販採血管は上端開口から底部に向
かって先細にテーパが形成されているが、そのテーパは
上端開口内径と底部内径の間の差が１〜２ｍｍ程度の僅
かなものであり、血液濾過材料の走行範囲は採血管全長
の１／３〜１／５程度であるからその間の径の差は０．
２〜０．７ｍｍ程度である。この差は血液濾過材料自体
の弾性を利用し、あるいは枠体周縁に弾性シール材を装
着させる等により吸収できる。テーパのない均一径の採
血管を新たに製作して使用することも可能である。

【００１５】血液濾過材料の種類は問わないが、本発明
の濾過材料では、その表面のみで血球をトラップするい
わゆる表面濾過材料ではなく、ガラス繊維濾紙等の厚さ
方向に浸透するに従って、初めは大きな血球成分、後に
は小さな血球成分と徐々に空隙構造にからめ、厚さ方向
に全長にわたって血球を留め除去していく、いわゆる体
積濾過材料によるものが使用される。好ましいものはガ
ラス繊維濾紙等であり、ガラス繊維濾紙に微多孔性膜を
組み合わせたものが特に好ましい。

【００１６】ガラス繊維濾紙は密度が０．０２〜０．５
程度、好ましくは０．０３〜０．２程度、特に好ましく
は０.０５〜０.１３程度で、保留粒子径が０．６〜９μ
ｍ程度、特に１〜５μｍ程度のものが好ましい。ガラス
繊維の表面を、特開平２−２０８５６５号公報、同４−
２０８８５６号公報に記載された様な方法で、親水性高
分子で処理することによって濾過をより速やかに円滑に
行なうことができる。また、ガラス繊維の表面をレクチ
ンで処理することもできる。

【００１７】表面を親水化されており血球分離能を有す
る微多孔性膜は、実質的に分析値に影響を与える程には
溶血することなく、全血から血球と血漿を特異的に分離
するものである。この微多孔性膜は孔径がガラス繊維濾
紙の保留粒子径より小さくかつ０．２μｍ以上、好まし
くは０．３〜５μｍ程度、より好ましくは０．５〜３μ
ｍ程度のものが適当である。また、空隙率は高いものが
好ましく、具体的には、空隙率が約４０％から約９５
％、好ましくは約５０％から約９５％、さらに好ましく
は約７０％から約９５％の範囲のものが適当である。微
多孔性膜の例としてはポリスルホン膜、弗素含有ポリマ
ー膜等がある。

【００１８】好ましい微多孔性膜はポリスルホン膜、酢
酸セルローズ膜等であり、特に好ましいのはポリスルホ
ン膜である。本発明の血液濾過材料においてはガラス繊
維濾紙が下側に配置され、微多孔性膜が上側に配置され
る。最も好ましい材料は下からガラス繊維濾紙、ポリス
ルホン膜をこの順に積層した積層体である。

【００１９】本発明で用いられる濾過材料は特開昭６２
−１３８７５６〜８号公報、特開平２−１０５０４３号
公報、特開平３−１６６５１号公報等に開示された方法
に従って各層を部分的に配置された接着剤で接着して一
体化することができる。

【００２０】ガラス繊維濾紙層の厚さは、回収すべき血
漿や血清の量とガラス繊維濾紙の密度(空隙率)及び面積
から定められる。分析を乾式分析素子を用いて複数項目
行なう場合の血漿や血清の必要量は１００〜５００μｌ
であり、ガラス繊維濾紙の密度が０.０２〜０．２程
度、面積が１〜５ｃｍ²程度が実用的である。この場合
ガラス繊維濾紙層の厚さは１〜１０ｍｍ程度、好ましく
は２〜８ｍｍ程度である。このガラス繊維濾紙は複数
枚、例えば２〜１０枚程度、好ましくは３〜８枚程度を
積層して上記厚さとすることができる。

【００２１】微多孔性膜の厚さは０．０５〜０．５ｍｍ
程度、特に０．１〜０．３ｍｍ程度でよく、通常は１枚
の微多孔性膜を用いればよい。しかしながら、必要によ
り複数枚を用いることもできる。

【００２２】血液濾過材料は血液容器の筒状部内を進行
可能な大きさ、形状を有し、通常は筒状部の軸と直角方
向の断面形状と同一あるいはそれよりやや小さい相似形
のディスク状、あるいは皿状をしている。

【００２３】血液濾過材料単独では、筒状部内壁と接す
る周縁部から血球が漏出しやすく、また、濾過を行う移
動の際に変形して血球を漏出しやすいので、通常は血液
濾過材料の補強手段が必要である。この補強手段として
は、血液濾過材料の周縁部に樹脂を含浸させる等の手段
もとりうるが、枠体を併用することが好ましい。

【００２４】枠体の基本形状は環であり、この環は丸
棒、角棒、板等で形成される。断面形状でいえば、円
形、楕円形、４角形、短冊形、台形、Ｌ形、コ字形等で
あり、血液濾過材料と接する角部は丸めておくことが好
ましい。環は血球の漏出が起こらない範囲で断点があっ
てもよい。環の内側には、必要により血液濾過材料の上
面を抑止する部材、例えば抑止杆を格子状、放射状等に
設けたり、ネットを張ったり、打抜穴を全体として開口
面積が大きくなるように設けた板を張ったり、抑止突起
を設けたりして濾過の際に血液濾過材料が湾曲しないよ
うにすることができる。

【００２５】この枠体は、血液濾過材料の周縁を血液容
器の筒状部内壁に押し付けて血液濾過材料の周縁部を密
接させる形態でもよく、あるいは枠体自体の周縁部を筒
状部内壁に密接させる形態でもよい。

【００２６】前者の場合、血液濾過材料の一部又は全部
の層を皿状として枠体をその凹所に押し込んで周縁部を
外側に、すなわち筒状部内壁に押し付けてもよく、ある
いは血液濾過材料の一部又は全部の層を筒状部内径より
大径としてこれを筒状部に押し込むことによって皿状に
折り曲げて周縁部を筒状部内壁に押し付けてもよい。い
ずれにしてもこの皿状にされる層より下側にも血液濾過
材料の層がある場合には、それを散点状に接着するなど
して落下しないようにしておく。枠体は血液濾過材料に
接着させてもさせなくてもよい。しかしながら、少なく
とも枠体の周縁部には血液濾過材料を接着させておくこ
とが好ましい。

【００２７】前者の例を図２(イ)〜(ニ)に示す。図２
(イ)の例の枠体１は丸棒のリングであり、血液濾過材料
２の周縁部をおさえている。血液濾過材料２は複数枚の
ガラス繊維濾紙２１と１枚の微多孔性膜２２からなって
いる。最下層のガラス繊維濾紙２１と微多孔性膜２２が
筒状部（図示されていない。）の内径より大径にされ、
枠体１が押し込まれることによってこれらが上方に折り
曲げられて筒状部内壁に密接している。

【００２８】図２(ロ)の例の枠体１は平板のリングであ
る。血液濾過材料２のうち最上層のガラス繊維濾紙２１
と微多孔性膜２２が筒状部の内径より大径にされて折り
曲げられ、下側のガラス繊維濾紙２１は最上層のガラス
繊維濾紙に散点状に接着されている。

【００２９】図２(ハ)の例の枠体１は断面Ｌ字形のリン
グであり、リングの内側開口には十字状に抑止杆３が設
けられている。

【００３０】図２(ニ)の例の枠体１は逆皿状をしていて
天面には開口面積の大きい穴４が複数設けられている。
天面の処処からは下方に抑止突起３が形成されている。

【００３１】後者の場合、枠体は、筒状部内壁に密接し
て血球の漏出を阻止しながら摺動する部分と、血液濾過
材料を支持する部分とを有し、血液濾過材料と枠体の間
から血球が漏出しない構造になっている。筒状部内壁に
密接する面、すなわち、枠体の外周面にはシール機構を
設けることが好ましい。このシール機構としては、周溝
を設けてそこにＯ−リング等を嵌込んだり、枠体自体を
弾性を有する材質で作製し、外周面には突条を形成して
これにシール作用を発揮させたりする。血液濾過材料の
支持は血液濾過材料の周縁を抱持あるいは掴持したり、
接着したりして行う。枠体と血液濾過材料の間に隙間が
あって血球がそこを通過するおそれがあるときは、シー
ル材を充填したり、血液濾過材料を枠体に接着したりし
て隙間をなくすようにする。しかしながら、血液濾過材
料を隙間を生じないよう裁断することが最も簡便であ
る。

【００３２】後者の例を図２(ホ)〜(ト)に示す。図２
(ホ)の例の枠体１は溝形材でリングを形成しており、そ
の上下の内フランジ間に血液濾過材料を抱持している。
枠体１の外周面には２本の周溝が刻設され、そこにＯ−
リング５が嵌め込まれている。

【００３３】図２(ヘ)の例の枠体１は断面逆Ｌ字形のリ
ングであり、その下端縁からは数個所爪１１が内方に突
設され、これで血液濾過材料を支持している。枠体１の
外周面には周リブ１２が２本設けられ、これが筒状部内
壁との間のシール機能を発揮している。また、枠体１上
部には十字状に抑止杆３が設けられている。

【００３４】図２(ト)の例の枠体１は断面逆Ｌ字形のリ
ングの内側に逆皿部を連設したものである。リングの外
周面にはリブは設けられていない。逆皿部の天面には開
口面積の大きい穴４が複数設けられ、天面の処処からは
下方に抑止突起３が形成されている。

【００３５】枠体の材質は、血液に影響を与えず、相当
程度強度を有するものがよく、ステンレス、アルミニウ
ム等の金属やフッ素樹脂、ナイロン、ポリエチレン、ポ
リスチレン、ポリプロピレン等のプラスチック等が好ま
しい。

【００３６】血液濾過を行うために、枠体を下方に押し
下げる手段が必要である。この手段としては、枠体を押
し下げる棒等を設けるとか、枠体を強磁性材料で作製し
てこれを外部からの磁力で移動させる等の手段をとりう
る。枠体を押し下げる棒は枠体と一体であっても別体で
あってもよい。

【００３７】血液濾過方法は、血液を血液容器の筒状部
にまで入れた後、血液濾過材料を血液容器に挿入して押
し下げることによって血液濾過材料の上に濾過液である
血漿または血清が得られる。そこで、この濾過液を採液
して分析等に供すればよい。血液容器が下部に血液注入
部を有するときは血液濾過材料を先に挿入しておいても
よい。

【００３８】

【実施例】本発明の血液濾過器の使用例を図１に示す。
この血液濾過器の血液容器６には市販の採血管を使用し
た。この採血管は開口部内径１０．０ｍｍφ、底部付近
内径８．６ｍｍφでややテーパを有しており、全長７５
ｍｍ、内容積４ｍｌのものである。

【００３９】血液濾過材料にはガラス繊維濾紙６枚を積
み重ねその上に１枚のポリスルホン膜を重ねたものを用
いた。枠体１には図２(ヘ)に示したテフロン製のものを
用いた。押し棒７にはステンレス製のスキーのストック
状のものを用いた。

【００４０】図１に示すように、採血管に血液３．０ｍ
ｌを入れ、血液濾過材料２を採血管６の開口から挿入
し、押し棒７でこれを徐々に押し込んだ。その結果、血
液濾過が行われ、図１の右端に示すように、血液濾過材
料の上側には血漿が分離され、下側には血球が集まっ
た。

【００４１】

【発明の効果】本発明の血液濾過器は採血した血液全量
を濾過することが可能である。また、採血後、経時によ
り血球の沈降があっても転倒混和をする必要がなく、そ
のまま濾過できる。構造が簡単であり、市販の採血管を
そのまま使用することができ、安価かつ簡便な血液濾過
器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例である血液濾過器の使用状
態を説明する工程図である。

【図２】 血液濾過材料を各種の枠体で支持している状
態を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１………枠体 １１…爪 １２…周リブ ２………血液濾過材料 ２１…ガラス繊維濾紙 ２２…微多孔性膜 ３………抑止部材 ４………貫通穴 ５………シール材 ６………血液容器 ７………押し棒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 1/10 Ｂ０１Ｄ 33/22 (72)発明者 瀬志本 修 埼玉県朝霞市泉水三丁目11番46号 富士写 真フイルム株式会社内 Ｆターム(参考） 2G045 BA08 BA10 BB06 CA25 HA06 HA14 HB02 HB07 4C038 TA01 TA10 UA06 4C077 AA12 BB02 CC01 KK23 KK30 NN03 PP12 PP15 PP24 4D026 BA01 BB06 BE06 BE10 BE11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状部を有する血液容器と、該筒状部内
   を血球の通過を阻止しつつ前進して血液濾過を行う血液
   濾過材料よりなる血液濾過器
2. 【請求項２】 血液濾過材料が枠体に支持されていて該
   枠体とともに前進するものである請求項１記載の血液濾
   過器