JP2000221189A - 血液成分の分析方法 - Google Patents
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Abstract
過してもそれによって生じる誤差を除去でき、もって血
液成分を簡便に測定できる分析方法を提供する。 【解決手段】 上記課題は、血液をガラス繊維フィルタ
ーで濾過して得られた血漿検体または血清検体を分析す
る際に、予め当該ガラス繊維フィルターを用いて濾過し
て得られた血漿または血清の分析値Xと標準となる血液
分離方法で得られた血漿または血清の分析値Yとの関係
式 Y=aX+b におけるaとbを求めておき、当該血漿検体または血清
検体の分析値Xtから上記式により補正された分析値Yt
を算出することを特徴とする血液成分の分析方法によっ
て解決される。
Description
フィルターで濾過して得られた血漿または血清検料を分
析する際に、ガラス繊維フィルターによって生じる誤差
を補正する方法に関するものである。
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。
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)。
よる測定に必要な量の血漿または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。
あっても血漿や血清を効率よく分離しうる血液濾過ユニ
ットとして、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等の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ユニットを
完成した(特開平9−196911号公報)。
も既に開発した(特開平9−276631号公報)。
の電解質には、カルシウム、ナトリウム、カリウム等も
対象に含まれている。ところが、本発明者らが市販のガ
ラス繊維フィルターを調べたところ、その中にはこれら
が血液中に溶出して分析誤差を与えるものが複数存在す
ることを見出した。
リホスファターゼ等の酵素等も影響を受けることを見出
した。
用いて血液を濾過してもそれによって生じる誤差を除去
でき、もって血液成分を簡便に測定できる分析方法を提
供することにある。
を解決するべく鋭意検討の結果、ガラス繊維フィルター
による電解質、蛋白、アンモニア態窒素、酵素等の誤差
は一次方程式で表されること、および同種のガラス繊維
フィルターであれば現れる誤差が同じになることを見出
した。従って、測定しようとする分析項目についてこの
ガラス繊維フィルターの一次方程式で表される誤差の2
つの係数を予め求めておけば、この一次方程式によって
誤差を補正することができる。
たものであり、血液をガラス繊維フィルターで濾過して
得られた血漿検体または血清検体を分析する際に、予め
当該ガラス繊維フィルターを用いて濾過して得られた血
漿または血清の分析値Xと標準となる血液分離方法で得
られた血漿または血清の分析値Yとの関係式 Y=aX+b におけるaとbを求めておき、当該血漿検体または血清
検体の分析値Xtから上記式により補正された分析値Yt
を算出することを特徴とする血液成分の分析方法に関す
るものである。
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0.6〜9μm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2−20856
5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。ガラス繊
維濾紙は複数枚を積層して用いることができる。
対応する指標として、透水速度が有効である。透水速度
は、入口と出口をチューブに接続できるように絞った濾
過ユニット中に一定面積のガラス繊維フィルターを密閉
保持し、一定量の水を加えて一定圧力で加圧または減圧
したときの、単位面積あたりの濾過量を速度で表したも
のであり、ml/sec等の単位を持つ。
0mmのガラス繊維フィルターをセットし、その上に1
00mlの注射筒をたてて60mlの水を入れて自然流
下させ、開始後10秒と40秒の間の30秒間にガラス
繊維フィルター中を通り抜けた水の量をもって透水量と
し、これから単位面積あたりの透水速度を算出する。
は透水速度が1.0〜1.3ml/sec程度のもの
で、例えば、ワットマン社GF/D、東洋濾紙GA−1
00、同GA−200等がある。さらに、市販のガラス
繊維濾紙を熱水中で再分散してナイロンネット上で再抄
紙して低密度濾紙(密度約0.03)を作成することも
でき、これは良好な血漿または血清濾過特性を示す。
ス繊維フィルターのみからなるものでもよく、ガラス繊
維フィルターに他の血液濾過材料を組み合わせたもので
あってもよい。ガラス繊維濾紙に組み合わせる他の血液
濾過材料の例として微多孔性膜がある。
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。
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
維濾紙が血液供給側に配置され、微多孔性膜が吸引側に
配置される。最も好ましい材料は血液供給側からガラス
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。
−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。
べき血漿や血清の量とガラス繊維フィルターの密度(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10
0〜500μlであり、ガラス繊維フィルターの密度が
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フィルター層の厚さは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。
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。
濾過材料はガラス繊維フィルター層が容積%で40%以
上、通常60%以上のものである。
われる場合には、本発明者らが先に開発した血液濾過ユ
ニットの形で使用することが好ましい。
のホルダーは一般に血液濾過材料を収容する本体と、蓋
体に分けた態様で作製される。通常は、いずれにも少な
くとも1個の開口が設けられていて、一方は血液入口と
して、他方は濾過液出口として、場合により更に吸引口
として使用される。吸引口を別に設けることもできる。
ホルダーが四角形で蓋体を側面に設けた場合には血液入
口と濾過液出口の両方を本体に設けることができる。
液濾過室の容積は、収納すべき濾過材料の乾燥状態およ
び検体(全血)を吸収し膨潤した時の総体積より大きい必
要がある。濾過材料の総体積に対して収納部の容積が小
さいと、濾過が効率良く進行しなかったり、溶血を起こ
したりする。収納部の容積の濾過材料の乾燥時の総体積
に対する比率は濾過材料の膨潤の程度にもよるが、通常
101%〜400%、好ましくは110%〜150%、
更に好ましくは120%〜140%である。具体的には
血漿や血清の必要量との関係で定まるが0.5〜2.5
ml程度、通常0.6〜2.2ml程度である。
は、全血を吸引した時に体積濾過材料を経由しない流路
が出来ないように構成されていることが好ましい。但
し、微多孔性膜で止めうる程度の血球が漏れてきても支
障はない。
られると、これらの血液入口と吸引口としても使用され
る濾過液出口を除いて全体が密閉構造になる。
い。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の透明あるいは不透明の樹
脂が用いられる。
いた接合、融着等如何なる手段によってもよい。この
際、上記本体と蓋体のいずれの周縁が内側に位置しても
よく、あるいは突き合わせ状態であってもよい。また、
上記本体と蓋体をネジ等の手段で組立分解ができる構造
とすることもできる。
製造が容易なように、円形とすることが望ましい。この
際、円の直径をホルダー本体の内径よりやや大きめと
し、濾過材料の側面から血漿が漏れることを防ぐことが
できる。一方、四角形にすれば作製した血液濾過材料の
切断ロスがなくなるので好ましい。
過液である血漿や血清を受けるものであり、しかも濾過
液出口が濾過液受槽の液面より上に配置されているもの
である。濾過液出口はこの受槽の側壁の上部に設けられ
ていてもよく、あるいは受槽内に起立する管等であって
もよい。濾過液受槽の形状は他の要因、例えばそこから
の分析試料の吸引位置との関係、血液濾過室との関係、
任意に設けられる他部品との関係、等を考慮して種々の
形状とされるが、特段の事情がなければ円筒形、方形等
でよい。底面は平底、擂鉢状、丸底等でよい。受槽の容
積は、乾式分析用試料の調製の場合には、100〜90
0μl程度、通常200〜600μl程度、深さは3〜
12mm程度、横幅は(直径または辺)5〜11mm程度
のものである。受槽における濾過液出口の位置は該出口
の下縁が受槽の設計液面より0.5〜5mm程度、通常
1〜2mm程度上方に位置している。濾過液量は血液の
ヘマトクリット値によって変わるがこの設計液面はヘマ
トクリット値が20〜60%の血液を濾過したときの液
面である。この濾過液受槽はホルダーと一体であっても
よく、あるいは別体であってもよい。
めに使用されるガラス繊維フィルターは測定しようとす
る血液を濾過する際に使用されるものと同種のものであ
る。上記関係式の係数はガラス繊維フィルターの種類、
銘柄、製造業者、原料、製造方法、構造、物性等によっ
て変化する可能性がある。一方、同一銘柄であれば、特
に原料、製造方法、製造装置が同一であればほぼ同一の
係数となり、特に同一ロット品であれば同一係数とな
る。そこで、要求される分析精度に従い、通常は同一銘
柄品について、特に精度が要求される場合には同一ロッ
ト品について予め係数a,bを求めておき、血漿検体あ
るいは血清検体の分析値の補正はこのa,bを用いて行
えばよい。多くの場合aは1であるので、実際にはbだ
けを求めておいても足りる場合が多い。血液濾過材料が
ガラス繊維フィルターと他の濾過材料との組合せからな
っている場合には、上記の関係式のaとbはこの組合せ
からなる濾過材料について測定することが好ましい。
方法は、血漿または血清の分析対象物の濃度が分離の際
に実質的に影響を受けない、つまり分析対象物の変質や
濃度変化が実質的に無視できる程度のものであり、具体
的には遠心分離法などが利用される。
る血液について、ガラス繊維フィルターを用いて得られ
た血漿または血清とこの標準となる分離方法で得られた
血漿または血清の分析対象物濃度を測定することによっ
て行うことができる。濃度は測定範囲のなるべく全範囲
をカバーするよう血液を選択することが好ましいが、実
用的観点から選択すればよく、例えば測定範囲の50%
以上、好ましくは80%以上カバーできればよい。測定
する血液の数は最少で2点でよいわけであるが、実用的
に許される範囲で数が多いほうがよいことはいうまでも
なく、実際には5〜10点程度が現実的である。測定点
が3点以上の場合のa,bの決定方法は周知であり、例
えば、測定範囲内の測定下限に近い試料(全血)、測定中
心に近い試料、測定上限に近い試料を準備し、それぞれ
半分を遠心分離して測定値Y1,Y2,Y3を得る。別に
本発明に記載のガラスフィルターにより濾過した血漿
(あるいは血清)を測定し、X,X2,X3を得る。以上
の値を用いて最小二乗法によりY=aX+bのa,b値
を得る。
ず適用できるが、乾式分析素子を用いた乾式分析法が特
に好ましい。
持体の上に、親水性ポリマー層および多孔性展開層が、
この順に積層されて成る。
いる成分を実質的に偏在させることなしに平面的に拡
げ、単位面積当りほぼ一定量の割合で親水性ポリマー層
に供給する機能を有する層であり、これまでドライケミ
ストリー分析要素に使われている展開層として、公知の
非繊維質及び繊維質の全ての多孔性材料を用いることが
できる。具体的には特開昭49−53888に開示され
ているメンブランフィルター(ブラッシュドポリマー)
に代表される非繊維性等方的微多孔質媒体層、特開昭5
5−90859等に開示されたポリマーミクロビーズが
水不膨潤性の接着剤で点接触状に接着されて成る連続空
隙含有三次元格子粒状構造物層に代表される非繊維性多
孔性層、特開昭55−164356、同57−6635
9等に開示された織物布地からなる多孔性層、同60−
222769等に開示された編物布地からなる層等を挙
げることができるが、これらに限定されるものではな
い。
C,NC,HMC(ヒドロキシメチルセルロース),H
EC(ヒドロキシエチルセルロース))の多孔質膜、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、塩化ビニ
ール等のエチレン重合体または共重合体で作られた多孔
質膜、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネー
ト、ポリスルホン等で作られた多孔質膜、アクリル酸や
メタクリル酸、これらのエステルのビニル重合体または
共重合体から成る多孔質膜、ナイロン、ポリアミド、ポ
リウレタン等の縮合重合体の多孔膜、ガラス粒子、けい
藻土等の無機材料微粒子を少量のポリマーで結合させて
作られた多孔性膜、ポリテトラフルオロエチレンで作ら
れた多孔性膜、濾紙、ガラス繊維濾紙等がある。
く、特開昭61−4959、同62−138756、同
62−135757、同62−138758等に開示さ
れている様に、2層以上の層を重ねて用いることができ
る。
に、ノニオン、アニオン、カチオンもしくは両性の界面
活性剤を含ませることができる。
親水性のポリマー等の展開制御剤を含ませることができ
る。
の、あるいは干渉、妨害反応を低減、阻止する為の各種
試薬、もしくは試薬の1部を含ませることができる。
しくは50〜170μm、更に好ましくは80〜150
μmである。
の少なくとも1部を含んでおり、その場合、この層は試
薬層と称される。この層には、これにはこれまで乾式分
析素子に使われている公知の水に可溶性、膨潤性、親水
性の各種ポリマーを用いることができる。水吸収時の膨
潤率が30℃で約150%から約2000%、好ましく
は約250%から約1500%の範囲の天然又は合成親
水性ポリマーを使用することができ、具体的には、特開
昭59−171864、同60−108753等に開示
されたゼラチン(例えば、酸処理ゼラチン、脱イオンゼ
ラチン等)、ゼラチン誘導体(例えば、フタル化ゼラチ
ン、ヒドロキシアクリレートグラフトゼラチン等)、ア
ガロース、プルラン、プルラン誘導体、ポリアクリルア
ミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等
を挙げることができるが、これらに限定されるものでは
ない。
質膜等を用いることもできる。
μm〜約100μm、好ましくは約3μm〜約50μ
m、特に好ましくは約5μm〜約30μmであり、実質
的に透明であることが好ましい。
を促進する、もしくは干渉、妨害反応を防止、低減する
ための各種試薬もしくは試薬の1部を含ませることがで
きる。
分析素子に使われている公知の水不透過性の支持体を用
いることができる。具体的には、ポリエチレンテレフタ
レート、ビスフェノールAのポリカーボネート、ポリス
チレン、セルロースエステル(例えば、セルロースジア
セテート、セルローストリアセテート、セルロースアセ
テートプロピオネート等)等から成る厚さ約50μm〜
1mm、好ましくは約80μm〜約300μmの透明フ
イルムを用いることができる。
が、展開層側から測定をする場合には、着色されていて
も、もしくは光不透過性であっても良い。
層もしくは接着層を設けて、親水性ポリマー層との接着
を強固にすることができる。
の層が組込まれる。例えば、検出層、吸水層、光反射
層、光遮蔽層等である。
予め含むものであるが、本発明者らが先に開発した、試
薬の1部または全部を分析時に添加するものであっても
よい。
a,bを予めアナライザーにキーボード入力しておいた
り、バーコード記録してバーコード読取り機で読取らせ
補正したり、あるいはカード発行機により磁気記録して
おいて、アナライザーのカード読取装置で読取らせて補
正させることが好ましい。
トを作製した。図1は血液濾過ユニットを組み立てた状
態の縦断面図、図2は血液濾過ユニットを構成する蓋体
の平面図、図3は血液濾過ユニットを構成する蓋体の底
面図である。
に、ホルダー1を有し、このホルダー1は、ホルダー本
体10と、その上部に密着固定された蓋体20とからな
っている。
リスチレン樹脂で形成されたもので、血液濾過材料を構
成するガラス繊維濾紙30を収容するガラス繊維濾紙収
容室11が形成されるとともに、このガラス繊維濾紙収
容室11の上部において、血液濾過材料を構成する微多
孔性膜としてのポリスルホン多孔性膜40を収容する微
多孔性膜収容室12が形成されている。この微多孔性膜
収容室12は、下端においてガラス繊維濾紙収容室11
より大きい径の段部19が形成されており、この段部1
9にポリスルホン多孔性膜40が載置された状態で収容
される。また、この段部19の外周縁から、上方に斜め
に立ち上がった傾斜部13が形成されており、傾斜部1
3の上縁から外方にフランジ14が形成されている。
よりやや内側にガラス繊維濾紙載置部15を設けてそこ
から浅いロート状円板部16が連接され、このロート状
円板部16の中心から下方にノズル状血液入口17が延
設されている。このノズル状血液入口17には、血液濾
過の際、吸引チップ(図示せず)が装着される。上記ガ
ラス繊維濾紙載置部15は、ガラス繊維濾紙30の下面
をホルダー本体10のロート状円板部16から隔離させ
て空間18を形成するスぺーサとしても機能している。
状をした外壁21、内壁22及び濾過した血漿を貯溜す
るためのカップ23が形成されている。前記外壁21
は、上方へ行くに従って外側へ広がるテーパー状に形成
されており、この外壁21の傾斜角は前記傾斜部13の
傾斜角と同一であり、また、外径が傾斜部13の内径と
同一となっている。すなわち、外壁21が傾斜部13に
密着状態で嵌合するようになっている。また、外壁21
の周縁部には外方に突出するフランジ24が形成され、
このフランジ24がホルダー本体10のフランジ14と
超音波で接着されている。このフランジ24の底面(フ
ランジ14と接着する面)には、図3に示すように、接
着以前の段階において、接着の際超音波エネルギーをそ
こに集めて液密性を充分に確保した状態で接着できるよ
うに、リブ25が形成されている(なお、接着後は溶融
消滅している)。
うに、12個の突起26が略均等な間隔で形成されてお
り、この突起26により、ポリスルホン多孔性膜40が
密着するのを防止している。
は、煙突状の血漿通路27が蓋体20を貫通して上方に
突設されており、この血漿通路27の上方には、血漿の
噴出を阻止する庇28が水平方向に形成されている。こ
の庇28は、図2に示されるように、大小2つの半円を
組み合わせた形状をしており、内側の半円は血漿通路2
7の外壁と一致している。また、血漿通路27の上端内
側部分は、カップ23方向へ斜めになった流入部29が
形成され、濾過されて来た血漿27がカップ23内に容
易に流れ込むようにようになっていた。
いて、ガラス繊維濾紙収容室11の直径は20.1m
m、同深さ5.9mm、微多孔性膜収容室12の下端に
おける直径23.0mm、同上端における直径22.5
mm、同深さ2.10mm、外壁21の外周面下端の直
径20.98mm、同下面からフランジ24までの高さ
2mm、内壁22の内径15.0mm、カップ23の内
径7.5mm、ガラス繊維濾紙30の直径20.0m
m、同厚さ0.91mmのものを6枚、ポリスルホン多
孔性膜40の直径20.9mm、同厚さ150μmであ
る。
行った。
H050(ヘパリンNa)で血液を5ml採血した。
の血液5mlを4〜5回静かに転倒混和し均一にした。
mlの遠心用サンプルチューブに分注した。その2ml
血液を遠心機(CFM−200,岩城硝子K.K.)で3
分、12000rpm血漿を分離し、すみやかに、A/
T(EA−06T)のサンプル容器に200μlを採取
した。
(YNa,YCl)を得た。
過ユニットを用いて濾過し、350μlの血漿を採取し
た。この血漿をA/T測定器にて、Na及びClの測定
値(XNa,XCl)を得た。
X+bの係数b(a≒1)に相当するものであり、これ
が下記の式で示される補正値になる。 Naの補正値: XNa−YNa=Na補正値(meq/L) Clの補正値: XCl−YCl=Cl補正値(meq/L)
ン採血血液5mlを3検体用意した。
血液を濾過し、350μlの血漿を得た。
電解質分析素子(Na−K−CL,富士写真フィルム
(株))を用いて比較測定をした。 未補正測定値:内蔵演算式の変更はせずに、測定値(A
Na(mEq/L))を得た。 補正処理測定値:内蔵演算式に前記の補正値を導入し
て、その後に測定値(BNa(mEq/L))を得た。
ットおよび遠心機を用いて病院外来患者血50検体の血
液を分離し、各血漿を得た。
−5000と総蛋白分析スライド(TP−P)を用いて
測定した。
均補正値として−0.223が得られた。50検体より
得たそれぞれの遠心測定値に補正値を加算して得た値と
PF値とから補正式を作成した。未知全血検体のTP測
定に対する補正式Y=0.9839X+0.3475を
得た。有効な結果を得ることが出来た。複数検体を用い
てこの補正値が有効であることが確認できた(図4参
照)。
ターで濾過して目的成分項目を簡便かつ正確に測定する
ことができる。
の縦断面図である。
立てる前の状態の平面図である。
立てる前の状態の底面図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 血液をガラス繊維フィルターで濾過して
得られた血漿検体または血清検体を分析する際に、予め
当該ガラス繊維フィルターを用いて濾過して得られた血
漿または血清の分析値Xと標準となる血液分離方法で得
られた血漿または血清の分析値Yとの関係式 Y=aX+b におけるaとbを求めておき、当該血漿検体または血清
検体の分析値Xtから上記式により補正された分析値Yt
を算出することを特徴とする血液成分の分析方法
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2000
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