JP2002508698A

JP2002508698A - 流体サンプルを濾過するためのフィルタを組み込んだ装置

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Publication number: JP2002508698A
Application number: JP51179598A
Authority: JP
Inventors: ビューチラー，ケネス・フランシス; バット，リチャード・ロジャー
Original assignee: バイオサイト・ダイアグノスティックス・インコーポレーテッド
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 2002-03-19

Abstract

(57)【要約】装置及びその使用に関し、装置はフィルタと、フィルタの領域特定圧縮を行う手段とを有する。代わりに、装置はフィルタと、フィルタを収容する領域と、フィルタを収容する領域への流体アクセスポートと、フィルタを収容する領域からの流体出口ポートと、フィルタを通り、流体アクセスポートを流体出口ポートに接続する横方向の流体流れ経路とを有する。代わりに、毛細管力の作用により装置を通る流体の運動が実質上単独に生じるような単一ステップの分析評価装置を設け、この装置はフィルタと、フィルタを収容する領域と、フィルタを収容する領域への流体アクセスポートと、フィルタの周辺表面を通る粒子の運動を遅滞させる手段と、フィルタを収容する領域からの流体出口ポートと、フィルタを通り、流体アクセスポートを流体出口ポートに接続する横方向の流体流れ経路とを有し、もって、粒状物質を実質上含まないサンプル流体が出口ポート及び出口ポートに流体接続された退出領域を通ってフィルタから解放される。オプションとして、装置は装置の退出領域内で分析評価結果を生じさせる手段を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】流体サンプルを濾過するためのフィルタを組み込んだ装置発明の分野本発明は流体サンプルを濾過するためのフィルタを備えた装置に関する。特定の実施の形態においては、フィルタ包含装置は生物学的なサンプルから細胞又は粒状物質を濾過し、濾過物（液）を毛細管空間へ導入し、しかも外部から供給される力を使用せずに作動する。背景技術病院の救急部門での診断時テスト(point of care testing)の到来により、ユーザーが簡単、迅速かつ便利に使うことのできる診断用の生成物を開発する重要性が増してきている。この要求が生じた理由は、救急部門での健康管理従事者が診断試験を行うために与えられた最小時間で迅速に結果を必要とするからである。診断結果を数分で得ることができれば、医師は患者を迅速に処置できる。診断時テストはしばしば完全血液又は尿の如き生物学的なサンプルを用いて行われる。生物学的なサンプル内の細胞及び粒状物質は試験装置内での流体流れを阻害する虞れがあり、従って、生物学的な流体内の分析物の測定を害する虞れがある。例えば、血液において、赤血球は分光測定を阻害する虞れがあり、ヘマトクリットが変化すると、一定容積の血液内の血漿の容積が変化する。これらの問題を克服するため、一層明確で均一なサンプルを得ることができるように赤血球を血漿から分離する。別の例として、尿は、分光測定に影響を辱えフィルタ及び毛細管を通って流れることのできるリンパ球を含むことができる。従って、細胞、粒状物質又は異物を生物学的なサンプルから濾過除去する装置はサンプルに対して行われる分析手順の質を改善できる。粒子の除去を達成するため、分析評価(assay)装置にフィルタを組み込むことが従来技術として記載されてきた。例えば、米国特許第４，４７７，５７５号、同第４，７５３，７７６号、同第４，９８７，０８５号及び同第５，１３５，７１９号各明細書は、フィルタを通る血液の横断方向の流れが血漿からの赤血球の分離を生じさせるような血液フィルタ装置を述べている。有効な濾過を達成し、サンプルがフィルタをバイパスしないようにするための装置内でのフィルタのシールが、従来技術における問題となっていた。初期のシール不良又は時間が経つにつれて形成されるギャップのため、フィルタとフィルタ室の壁との間に小さな毛細管即ちギャップがしばしば存在する。その結果、流体サンプル内の粒子はフィルタを通る代わりに毛細管空間即ちギャップ内を進む。フィルタのまわりを進む粒状物質は濾過効率及び反復性を減少させ、ある応用にとってフィルタを許容できないものにすることがある。にかわやテープ等を使用するような技術がこのような装置のフィルタ室内でフィルタをシールするために使用されてきた。シールに影響を及ぼすこれらの材料の使用は、可変で時には不良のシールを生じさせていた。更に、これらのシール方法は可変量のシール化合物をフィルタに吸着させる結果を招いた。従来のフィルタ装置の別の欠点はフィルタを通る比較的短い横断方向の流体流れ経路の使用に起因する。従来の形状のフィルタ（長さ、幅及び実質的に一層薄い深さを有するフィルタ）における横断方向の流れ経路はフィルタの頂部と底部との間の距離であり、フィルタの深さは普通フィルタの厚さとして参照される。フィルタの厚さはほぼ０．１ｍｍないし６ｍｍであり、この比較的短い流れ経路は比較的乏しい分離効率を生じさせる。一層長い流れ経路は一層多量の粒子を流体から除去させることができ、分離効率を増大させる。米国特許第４，６７８，７５７号、同第５，１３５，７１９号、同第５，２６２，０６７号及び同第５，４３５，９７０号各明細書は血漿からの赤血球の分離に影響を与えるために炭水化物、アグルチン及びレクチンの如き材料で処理されたフィルタを開示している。しかし、比較的短い流体流れ経路のため、これらの技術における濾過効率は最適ではない。ヨーロッパ出願第８９３００４１６．８号明細書は処理されたポリカチオンフィルタに赤血球を拘束させる方法及び装置を記載している。しかし、フィルタの処理は装置の製造に付加的な工程を導入させる。処理を必要としないフィルタ装置の設計は有利である。その理由は、フィルタが高価過ぎ、装置の製造が一層複雑でなくなり；一層複雑でない装置の設計が一層製造を容易にく、製造コストを一層安くするからである。しかし、一層長い横断方向流れ経路を有する実施の形態も不利である。米国特許第５，１３９，６８５号（「６８５号特許」）明細書は、装置が比較的長い流れ経路を有するように積層したフィルタの円倚体を記載している。６８５号特許は分離したフィルタの積層体により比較的長い横断方向の流体流れ経路を有するが、この技術の応用は限られる。すなわち、６８５号特許においては、分離したフィルタは積層され、血漿からの赤血球の有効な濾過を達成するために適用圧力の下に置かれる。フィルタの加圧はサンプルからの粒状物質の迅速で有効な分離を達成するのに必要である。６８５号特許の比較的多量の必要な空間及び設計形状は診断時テストを便利にはしない。診断時テストは、健康管理従事者により容易に取り扱うことのできる一層小さく一層便利な設計、及び、分析評価結果の定量性を提供する手持ち式の器具内へ供給できる設計により、容易化される。（リーダーの如き）手持ち式の器具内へ供給できる装置は小型で平坦にすべきであり、円滑な表面を有するべきである。好ましくは診断時装置は外部から供給される圧力を必要とすべきでなはい。従って、有効で、コンパクトで、安価な濾過装置の要求がある。また、流体流れ経路を最適化して濾過効率を増大させるために装置内でフィルタを有効にシールする手段の要求がある。最も望ましくは、装置の製造公差を一層重要とならないようにし、装置の製造を一層経済的なものとするシール手段の要求がある。図面の説明第１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ図は装置の１つの実施の形態を示し、ここに、第１Ａ図はベース１０の上面図である。第１Ｂ図はベース１０の横断面図である。第１Ｃ図は第１Ａ図の１Ｂ−１Ｂ面における、組立てられた装置の上面図である。第１Ｄ図はフィルタ２０、蓋１８及びベース１０を示す、第１Ｃ図の１Ｄ−１Ｄ面における、組立てられた装置の横断面図である。第２Ａ、２Ｂ、２Ｃ図は装置の別の実施の形態を示し、ここに、第２Ａ図はベース１０の上面図である。第２Ｂ図は第２Ａ図の２Ｂ−２Ｂ面におけるベース１０の横断面図である。第２Ｃ図はフィルタ２０、蓋１８及びベース１０を含む組立てられた装置の、第２Ｂ図の横断面面における横断面図である。第３Ａ、３Ｂ、３Ｃ図は装置の別の実施の形態を示し、ここに、第３Ａ図はベース１０の上面図である。第３Ｂ図は第３Ａ図の３Ｂ−３Ｂ面におけるベース１０の横断面図である。第３Ｃ図はフィルタ２０、蓋１８及びベース１０を含む組立てられた装置の、第３Ｂ図の横断面面における横断面図である。第４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ図は装置の別の実施の形態を示し、ここに、第４Ａ図はベース１０の上面図である。第４Ｂ図は第４Ａ図の４Ｂ−４Ｂ面に沿って見たベース１０の横断面図である。第４Ｃ図はフィルタ２０、蓋１８及びベース１０を含む組立てられた装置の、第４Ｂ図と同じ面における横断面図である。第４Ｄ図は破線で示す蓋空所４２を備えた実施の形態の上面図である。第４Ｅ図は４Ｅ−４Ｅ面における第４Ｄ図の横断面図である。第５Ａ、５Ｂ、５Ｃ図は装置の別の実施の形態を示し、ここに、第５Ａ図はベース１０の上面図である。第５Ｂ図は第５Ａ図の５Ｂ−５Ｂ面におけるベース１０の横断面図である。第５Ｃ図はフィルタ２０、蓋１８及びベース１０を含む組立てられた装置の、第５Ｂ図と同じ面における横断面図である。第６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ図は装置の別の実施の形態を示し、ここに、第６Ａ図はベース１０の上面図である。第６Ｂ図は第６Ａ図の６Ｂ−６Ｂ面に沿って見たベース１０の横断面図である。第６Ｃ図はこの実施の形態の組立てられた装置の上面図である。第６Ｄ図はフィルタ２０、蓋１８及びベース１０を含む組立てられた装置の、第６Ｃ図の６Ｄ−６Ｄの如き面に沿って見た横断面図である。発明の開示本発明は生物学的なサンプルの簡単で迅速な濾過を提供し、サンプルが同じ装置又は別の装置で分析できるようにする。１つの実施の形態においては、本開示はフィルタを通る横方向の流れの使用及びフィルタから毛細管空間へ濾過流体を排出させるために毛細管力の使用を教示する。本発明の装置の別の実施の形態では、装置がフィルタと、フィルタの領域特定圧縮のための手段とを有する。代わりに、装置はフィルタと；フィルタを収容する領域と；フィルタを収容する領域への流体アクセスポートと；フィルタを収容する領域からの流体出口(egress)ポートと；フィルタを通り、流体アクセスポートを流体出口ポートに接続する横方向の流体流れ経路とを有する。代わりに、単一ステップの分析評価装置によって装置を通る流体の運動が実質上毛細管力のみにより生じ、この装置はフィルタと；フィルタを収容する領域と；フィルタを収容する領域への流体アクセスポートと；フィルタの周辺表面を通る粒子の運動を抑制する手段と；フィルタを収容する領域からの流体出口ポートと；フィルタを通り、流体アクセスポートを流体出口ポートに接続する横方向の流体流れ経路とを有し、粒状物質を実質上含まないサンプル流体は出口ポートを通ってフィルタから解放され、マタ、出口ポートに流体的に接続された退出(exit)領域に解放される。オプションとして、装置の使用は装置の退出領域で分析評価結果を生じさせる手段を含む。符号の一覧表１０ベース１２フィルタ空所１４流体アクセスポート１５フィルタ２０の流体アクセス領域１６フィルタ２０の流体出口領域１７退出領域１８蓋２０フィルタ／フィルタマトリックス／膜２２圧縮構造体２３支持バー２４フィルタ空所１２のデッドスペース２６サンプルリザーバ２８フィルタ支持／ポート３０通気穴３２フィルタステイ３４溝３６圧縮構造体２２の横方向圧縮領域３８圧縮構造体２２の基端側圧縮領域４０圧縮構造体２２の末端側圧縮領域４２蓋空所発明を実施するための形態本発明は、サンプル、特に化学的、環境的又は生物学的なサンプルを迅速に濾過し、好ましくは濾過されたサンプルを毛細管空間へ導入するフィルタを有する新規な装置を説明する。本発明はここに提供される教示に従って任意の装置フォーマットに利用できる。例えば、普通の形状の分析評価装置のフィルタを説明するが、本出願の原理は他の形状の装置に提供されることを理解すべきである。好ましい実施の形態においては、本発明は米国特許第５，４５８，８５２号明細書に開示された技術に使用される。本発明の形態を以下に説明する。横方向及び横断方向の流体流れここで使用されるような流体流れは次のように述べられる。普通のフィルタは幅、長さ、寸法及び実質上一層小さな深さ（「厚さ」）寸法を有する。このような寸法を有するフィルタに対しては、横断方向の流れはフィルタの長さ及び幅に対して垂直であり、フィルタの深さに平行な方向においてほとんど行われる。逆に、横方向の流れはフィルタの長さ又は幅面に平行な方向においてほとんど行われる。代わりに、横方向の流れ経路はフィルタを通る横断方向の流れ経路より大きな距離を有し、典型的には、これらの流れ経路は互いに直交する方向を向いている。本発明の１つの実施の形態においては、横方向の流体流れ経路はフィルタを通り、流体アクセスポートと流体出口ポートとを接続し、この場合、流れ経路は、流れ経路に沿った任意の地点に垂直な方向で決められるようなフィルタの最大横断面距離より大きいか又はその距離に等しい。従来の装置のフィルタはある程度の毛細管能力を有する。例えば、小径の孔又は緻密な繊維により生じる毛細管力のため、ある程度、流体はフィルタを通って移動する。流体は、外部の圧力を用いて又は用いずに、このようなフィルタを通って移動することができる。フィルタの全体寸法に関してミクロレベルでは、流体は毛細管力のため多数の方向に進む。しかし、マクロレベルでは、流体は１方向、即ち、フィルタを通り、フィルタから流体が出るような位置へのほとんど横方向又は横断方向に進む。サンプルを濾過するためには、横方向又は横断方向の流体流れは少なくとも１つの流体入力表面と、少なくとも１つの流体出口表面とを必要とする。流体入力表面は、未濾過サンプル流体がフィルタに接して位置するようなフィルタ表面として定義され；流体出口表面は、そこから大半の濾過されたサンプル流体（「濾過物」又は「濾過液」）が出て行くフィルタ表面である。後に説明するが、ある実施の形態においては、少量の流体が周辺表面から出ることができる。周辺表面は、流体入力表面ではなくしかも流体出口表面ではない表面として定義される。横断方向の流れに対しては、入力及び出口表面は普通の形状のフィルタの頂部及び底部の表面、例えば、長さ及び幅面に平行な表面である。代わりに、横方向の流体流れを有するフィルタに対しては、入力表面及び出日表面は、頂面、底面又はフィルタの周辺表面ではない任意の表面とすることができる。本開示によれば、装置のフィルタを通る好ましい流れの方向性は横方向の流れである。横断方向の流れに比べ、横方向の流れはいくつかの利点を有する。第１に、流体流れ経路は標準の形状のフィルタにおいて著しく増大できる。普通の形状のフィルタに対しては、横方向の流れは横断方向の流れよりも一層大なる濾過効率を生じさせる。その理由は、横方向の流体流れ経路が横断方向の流体流れ経路よりも長いからである。例えば、従来の分析評価フィルタは一般に０．１ｍｍと６ｍｍとの間の厚さを有し（最も普通には約２ｍｍ）、長さ及び幅は厚さよりも相当大きく、普通数センチメートルのオーダーである。従って、横方向の流れは装置の形状の最小効果で一層大なる濾過効率を生じさせた。第２に、流体がフィルタを通ってその流体出目領域へ横方向に流れることができる限り、フィルタ内の横方向の流れは流体出口領域以外のフィルタの任意の領域への流体の付加を可能にした。横方向の流れを持つ装置においては、流体出口領域以外のフィルタの領域への流体の付加により、１側においてのみ進入する場合よりも有効に一層大きい（約２倍）面積で流体がフィルタに進入できるようにした。流体の進入のための一層大なる面積はフィルタの一層効率的な使用を提供し、フィルタを通る流量を最大化し、サンプルから濾過されるべき粒状物質による目詰まりの可能性を最小化した。更に、装置内での数個のフィルタの積層の代わりに単一のフィルタを装置に組み込むと、装置の空間の浪費を避け、装置上にフィルタを容易に位置させることができ、多くの可能な設計形状を許容する。フィルタ材料生物学的サンプルから細胞及び粒状物質を濾過するために種々のフィルタ材料を利用できる。例えば、サンプルから異物（例えば、尿から細胞、及び、血漿から赤血球）を除去するフィルタを作るために、セルロース繊維、ナイロン、ガラス繊維、ポリエステル繊維又はこれらの材料の組み合わせが有用である。好ましくは、フィルタの多孔又は繊維性マトリックスがサンプルからの粒状物質により目詰まりを起こさないように、フィルタが選択される。血漿から赤血球を分離する場合は、フィルタは一般に赤血球を拘束し、保持し、遅滞させ、血漿が血液から分離されてフィルタを通れるようにする。フィルタは繊維性マトリックス又は多孔性材料から作ることができる。好ましいフィルタはホウケイ酸塩のガラス微繊維で作られた繊維性マトリックスフィルタである。ホウケイ酸塩のガラス微繊維のフィルタは、（赤血球の如き粒状物質を含む）サンプルがフィルタへ侵入できるようにすることにより、完全血液サンプルを濾過することができる。完全血液サンプルに対しては、フィルタは赤血球を遅滞させ、血漿が遅滞しない一層大なる流量で繊維性マトリックスを通れるようにする。これらのフィルタが使用され、細胞及び血漿がフィルタを通って移動せしめられたとき、血漿は赤血球の更に前方へ移送される。一層多孔性の構造を有する別のフィルタ、例えば、ニトロセルロース、アクリル共重合体又はポリエーテルスルフォンからなるフィルタを使用することもできる。これらのフィルタは一般に、典型的には均一直径の孔のような通路を有する点で、繊維性マトリックスからなるフィルタとは異なる機能を果たした。典型的には、孔の直径がサンプルから分離したい粒子の直径より小さくなるように、多孔性フィルタが選択される。これらのフィルタは赤血球を遅滞させる代わりに赤血球を保持し、すなわち、赤血球は実質上フィルタ表面を越えてフィルタへ侵入しない。当業者は、サンプル内の粒状物質がフィルタの孔の直径にほぼ等しいか又はそれより大きな場合に、粒状物質が迅速に孔を目詰まりさせ、孔を通る流体流れを遅くするか停止させることを認識できよう。従って、本開示によれば、種々のフィルタを使用できる。フィルタはアールストロム・チトセップ社(Ahlstrom Cytosep)（ペンシルバニア州のマウント・ホリー・スプリングス）又はミクロ・フィルトレーション・システム(Micro Filtrat ion System)社（カリフォルニア州のダブリン(Dublin)）のガラス繊維媒体を含む（ただし、これらに限定されない）いくつかの市販のフィルタのうちの１つでよい。米国特許第５，１８６，８４３号、同第４，７７４，０３９号、同第４，６２９，５６３号及び同第５，１７１，４４５号各明細書はこれら及び類似の媒体の組成を開示している。サンプルリザーバ好ましくは、サンプルリザーバはいくつかの機能を果たす。（１）サンプルリザーバは分析評価結果を達成するのに十分な容積の範囲を定め、従って、適当な容積を提供しようとする装置の使用者の努力を容易にする；（２）サンプルリザーバは分析評価結果を害さないような方法で入力容積の種々の範囲を許容しながら前述のことを達成する；（３）毛細管空間であるリザーバは流体の逃避を阻止ずる補助を行う。好ましい実施の形態においては、サンプルリザーバはサンプルの下流側での処理に必要な容積の約１００倍の流体容積を収容した。第６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄに示すように、毛細管空間からなるサンプルリザーバ２６は装置内に組み込まれ、サンプルがサンプルリザーバの毛細管空間内に収容され、リザーバがフィルタ（第６Ｄ図）の縁、頂部及び（又は）底部と連通するようにする。サンプルをフィルタに導入するための毛細管空間を利用する利点は、毛細管空間内に含まれた例えば有害な化学的、環境的又は生物学的な流体の如き流体が装置から溢れたり漏れたりする傾向を有しないことである。フィルタの周辺表面の「シール」好ましくは、フィルタの周辺表面は、（１）流体がフィルタを通って流れねばならないように、及び（２）フィルタと装置との間の毛細管に例えば粒子の如き流体サンプルがフィルタのまわりを流れて濾過物を汚染するのを阻止するように、装置内でシールされる。フィルタを通らずに毛細管空間内でフィルタのまわりを進むサンプルが退出領域１７に入る可能性がある。未濾過流体が退出領域１７に入ると、装置の濾過効率が減少する。周辺表面の「シール」は液密である必要はなく、本発明によるシールはまた、液体及び粒子又は粒子が、フィルタとフィルタに隣接する装置の壁との間の空間内へ流れるのを遅らせる能力をも有する。フィルタの周辺表面をシールするいくつかの方法がある。好ましくは、シールは液密であるが、フィルタの外側の低抵抗流体流れ経路が生じない限り、ある程度の液体解放を許容できる。１つの実施の形態においては、シールは装置の壁とフィルタとの間の液体の存在を許容するが、周辺表面に沿った毛細管空間の発展を抑え、シールはまた、圧縮により、周辺表面に沿った任意の空間に入ることはなくフィルタ内に粒状物質を保持するように作用することができる。いずれの場合も、フィルタ２０の流体アクセス領域１５において又はその近傍で、好ましくは粒子密、一層好ましくは液密、最も好ましくは流体密の（装置の）シールが存在する。流れ経路の方向に拘わらず、フィルタ表面は次の技術（即ち、圧力接着テープ、にかわ又はシーラント）の１つ又はその組み合わせを使用してシールすることができる。このような技術はフィルタの縁及びフィルタ空所１２の側壁に沿っての注意深いシーラントの配置を必要とする。周辺表面の好ましい液体シールは圧入により達成される。圧入は、フィルタのすべての周辺表面がフィルタ空所の壁に接触するように、僅かに超過寸法にしたフィルタをフィルタ空所１２内に配置することにより、達成できる。長さ及び幅寸法に関して、フィルタは、直接接触を保証するようにフィルタを配置するフィルタ空所よりも、好ましくは１−１０％、一層好ましくは１ないし５％だけ大きい。深さ寸法の圧縮は後に詳細に説明する。フィルタとフィルタ空所の壁との間の直接の接触は、流体がフィルタの周辺表面とフィルタ空所の壁との間を進むのを防止する。その理由は、毛細管空間がフィルタと装置の壁との間に存在しないからである。従って、フィルタの側縁の周辺は、第１Ａ図に示すように、フィルタ空所１２の壁に接触したままである。フィルタは、これを圧搾でき、長い間その形状を保持するような弾性度を有しなければならない。ここで述べる普通の媒体はこれらの特性を有し、粒子及び（又は）液体を有効にシールするためにここで開示するように使用できる。フィルタが空所の壁に圧力を加え、低抵抗流体流れ経路が回避されるのを保証するためには、フィルタが柔順なほど、フィルタはこれを配置する空所に関して一層大きくせねばならない。本発明に係る装置を準備するため、フィルタの形状はフィルタ空所１２（第１Ａ図）とほぼ等しくしなければならない。フィルタ空所１２は任意の三次元寸法形状、例えば、台形、矩形、丸形等とすることができる。現時点で好ましいフィルタの形状は第１Ａ−１Ｄ図のフィルタ空所１２の形状である。フィルタの領域特定圧縮本発明の好ましい実施の形態はフィルタ内での粒状物質（例えば、細胞又は異物）の運動を制限又は遅滞させるため及び粒状物質がフィルタから逃げたりフィルタ周辺表面に沿って進むのを阻止するために限定領域におけるフィルタの圧縮を利用する。流体がフィルタの周辺表面に沿って流れるのを阻止する場合は、フィルタ空所１２内の圧縮構造体２２（例えば、第２、３、４又は５Ａ図参照）がフィルタ２０とこのフィルタが接触する表面（たとえば、蓋１８又は空所１２を画定する表面）との間における毛細管ギャップの形成を阻止する補助をなす。毛細管ギャップは回避すべきである。その理由は、ギャップが流体退出領域１７への低抵抗流れ経路を形成し、未濾過サンプルが濾過物を汚染するのを可能にするからである。領域特定圧縮に加え、毛細管力、にかわ、感圧テープ又はシーラントを使用して行うフィルタの周辺表面の液体シールは粒子の逃避及び周辺表面に沿う液体の流れを阻止するために使用できる。にかわ、感圧テープ又はシーラントを避けることが有利である。その理由は、これらが時間の経過に伴いそのシール特性を失う傾向を有し、このような材料におけるシーラントがフィルタに滲出し、濾過物に影響を及ぼす可能性があるからである。逆に、領域特定フィルタ圧縮は持続するシールを与え、任意の添加物又は付加的な部品無しに機能し；従って、製造工程の複雑さを減少させ、濾過物の汚染の可能性を避ける。領域特定圧縮を使用する構造は例えば第４図に示す実施の形態において示される。上面図である第４Ａ図には、圧縮構造体２２が示されている。圧縮構造体２２及び蓋１８の如き当接表面によるフィルタ２０の厚さの圧縮の好ましい度合いはフィルタの元の厚さの１ないし５０％であり、一層好ましくは１ないし３０％である。従って、装置の好ましい実施の形態においては、フィルタの特定の領域のみが圧縮され；フィルタのすべての領域が圧縮されるわけではなく、流量は不当に阻害されない。従って、本発明の１つの利点は、有効で迅速な濾過が達成されることである。第４Ｃ図における組立てた装置の横断面図はフィルタ空所１２と圧縮構造体２２との間の好ましい高さ変化を示す。この高さ変化は空所１２内でのフィルタ２０の配置時にフィルタ２０の下方にデッドスペース２４（例えば、第４Ｃ図）を形成する。デッドスペース２４は最小の毛細管力を有し、それ故、フィルタ２０外へ流体を吸引しないので、デッドスペース２４は有効に液体シールを達成する。フィルタ２０とフィルタ空所１２との間の比較的大きなギャップのため、デッドスペース２４にとって毛細管力は小さい。液体シールを達成する領域特定圧縮はまた、フィルタを通る迅速な流体流れを容易にする。デッドスペースの上方のフィルタ領域は、圧縮構造体２２と当接表面との間のフィルタ領域と同じ程度には圧縮されない。フィルタの孔又はマトリックスはこの領域では顕著に圧縮されず、そこを通る流体流れは容易になる。流体出口領域からの最大流量が望ましいような実施の形態においては、フィルタを非圧縮状態に維持するのが有利である。要約すると、デッドスペース２４はある圧縮構造体の設計から得られ、いくつかの理由により有用である。第１に、デッドスペースは最小の毛細管力を有し、その空所内に流体を吸引しない。従って、液体シールはデッドスペースに隣接する対応するフィルタ表面に沿って形成され、フィルタを通して流体を強制的に流させる。第２に、デッドスペースに隣接するフィルタは圧縮されず、それ故、フィルタ内の孔又は繊維構造は不変のままである；このようなフィルタ形状は従来のものとは異なるものであり、一層大きな流量を有効に生じさせる。上述のように、圧縮構造体２２及び蓋１８によるフィルタの圧縮の好ましい度合いはフィルタの元の厚さの１ないし５０％、好ましくは１ないし３０％である。このような圧縮を達成するためには、圧縮構造体２２は１つの一様なレベル即ち高さに限定されるべきではない。むしろ、圧縮構造体２２は同じ高さ又は異なる高さの多数の区分で構成することができる。第５Ａ図は本発明の実施の形態を示し、この実施の形態においては、圧縮構造体２２は支持バー２３と、横方向圧縮領域３６と、基端側圧縮領域３８と、末端側圧縮領域４０とを含む副領域を有する。各副領域はシール、濾過又は流量特性を容易にする圧縮を生じさせるように寸法決めすることができる。第５図の実施の形態においては、支持バー２３と、横方向圧縮領域３６と、末端側圧縮領域３８との組み合わせがフィルタ２０を蓋１８に強制的に接触させ、各副領域の上方に好ましい液密を形成させ、従って、フィルタの周辺表面に沿う流れの阻止を容易にする。末端側領域４０は液密シールを形成しないが、流体出口領域１６での液体の排出を許容する。従って、フィルタ２０は均一には圧縮されず、むしろ、圧縮構造体２２の副領域の上方でのみ圧縮される。領域特定圧縮の別の有利な面はフィルタの指定された領域からの粒状物質の移動を遅らせる能力である。すなわち、フィルタの周辺縁又は流体出口領域への粒状物質の到達を遅滞させる能力である。粒状物質の運動の遅滞が生じる理由は、フィルタの圧縮がフィルタ内の繊維間隔及び（又は）孔の同時の圧縮を生じさせ；これらミクロ構造の圧縮により、粒状物質又は細胞がフィルタを通って進むことが困難又は不可能になるからである。当業者なら、圧縮構造体２２でのフィルタの選択的な圧縮がサンプルからの粒状物質の分離にとって必要ではなく、むしろ、このような圧縮は、装置内でフィルタの周辺表面をシールするため及び粒子の運動を調整するために利用できる１つの実施の形態であることを認識できよう。好ましい実施の形態においては、粒状物質はフィルタ２０の周辺表面又は流体出口領域に沿って出ることができない。圧縮構造体２２を使用する別の実施の形態においては、粒状物質はフィルタを通るその運動を遅滞させられるが、フィルタから出ることはでき；この実施の形態においては、好ましくは、退出領域は（当業者により認識される分析評価結果を達成するための材料又はモダリティを介して）分析評価に必要な量の液体を保持し、この場合、その容積は遅滞させられた粒状物質の前方でフィルタを通って流れる流体の容積より小さい。フィルタの流体出口領域に連通する退出領域好ましい実施の形態においては、粒子の無い流体がフィルタを通過した後、好ましくは、流体は流体退出領域１７（第１Ｄ図参照）内へ吸引される。好ましくは、退出領域１７はその間の流体の流れを容易にするためにフィルタ２０よりも大きな毛細管能力を有する。従って、本発明の好ましい実施の形態は毛細管力を利用し、フィルタの流体出口領域１６が退出領域１７にじかに隣接し、領域１７が毛細管空間となるようにする。ここで教示されるような毛細管能力の使用のため、流体は外部の圧力無しにフィルタを去り、退出領域１７の毛細管空間を均一に満たし、流体はフィルタより小さな毛細管能力を持つ任意の領域、例えばデッドスペース２４へ進入しない。従って、毛細管力は、静圧の如き外部の圧力を加えることなく、フィルタから退出領域１７内への流体の排出を生じさせるために使用できる。この実施の形態によれば、圧縮構造体２２（特に、末端側圧縮領域４０）によるフィルタの圧縮は、フィルタ内に流体を保持する毛細管力が退出領域１７の毛細管能力をより大きくなるのに十分な程度までフィルタの孔を小さくさせてはならない。装置の組立て便宜的には、横方向の流れにより機能するフィルタを組み込んだ装置は、装置全体の厚さがフィルタの厚さにより制約を受けないように設計することができる。ここで述べる濾過装置は一般に数個の部品の組立て及び結合を必要とする。蓋１８及びベース１０は分析評価すべき化学的、環境的又は生物学的流体に対して矛盾を生じない普通の材料から作ることができる。これらの材料は、例えば、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネートの如きプラスチック材料又は類似のポリマー材料、シリコン半導体チップの如きシリコン複合体、ガラス、又は金属である。プラスチックポリマー材料の場合、蓋１８及びベース１０は熱射出成形技術又は機械加工を用いて製造することができる。シリコン複合体から蓋及びベースを製造する場合は、電子機器分野で普通に使用されるマイクロ機械加工及びフォトリソグラフィー技術を利用して室及び毛細管を形成できる。ベース１０及び蓋１８は互いに接触せしめられて、特定の結果を達成するために望まれる物理的な形状を形成する。ベース１０及び蓋１８を結合するために使用できる方法のいくつかは、超音波溶接、接着剤、物理的な嵌め合い及び熱溶接である。例えば、シリコン複合体又はプラスチックの蓋及びプラスチック又はシリコン複合体のベースを有する実施の形態では、ベース及び蓋は接着剤により結合できる。好ましい実施の形態においては、ベース１０、蓋１８又はその双方のプラスチック表面は親水性即ち「湿潤可能」になされ、サンプル流体のメニスカスとベース１０及び蓋１８との間の接触角度を減少させるようになっている。接触角度を減少させる方法はいくつかあり、例えば、コロナ放電、プラズマ処理又は表面上への界面活性剤又はタンパク質の乾着であるが、これらに限定されない。標準の方法によれば、プラスチック表面をコロナ放電又はプラズマガスに晒すと、表面上に官能基が形成される。従って、表面化学性及び疎水性が修正され、種々の応用に使用できる。例えば、米国特許第５，４５８，８５２号明細書に記載されたような時間ゲートを流体出日領域に組み込んでフィルタ内でのサンプルのための潜伏時間を提供できる。例当業者なら、本開示に基づき、フィルタ空所が多くの可能な設計形状及び具体例を有することができることを認識できよう。ここに開示された濾過概念は種々の分析評価に使用できる種々の装置に組み入れることができる。次の例は現時点で好ましい実施の形態を示すが、本発明を限定する意図のものではない。例１本発明の１つの実施の形態を第１図に示す。ベース１０は射出成形技術を使用して製造し、白色アクリル共重合体（ＰｏｌｙｓａｒＮＡＳ（登録商標名）、コネチカット州マジソン(Madison)のポリサー社(Polysar Inc.)製）で作った。全体の装置の長さ、幅及び厚さはそれぞれ８．７、３．５及び０．２６ｃｍとした。ベース１０の表面はコロナ放電処理により親水性とした。標準の方法に従い、フィルタ空所１２（第１Ａ、１Ｂ図）はベース１０内に形成した。フィルタ空所は左右対称の台形形状を有し、平行な辺は１．０及び１．３４ｃｍの長さを有し、０．７２ｃｍだけ離れている。フィルタ空所１２に関して１−３０％（好ましくは１−５％）だけ僅かに超過寸法としたフィルタ２０を空所（第１Ｄ図）内に嵌め込んだ。フィルタ（＃ＧＢ１００Ｒ、カリフォルニア州ダブリン(Dublin)のマイクロ・フィルトレーション・システム（「ＭＦＳ」）社(Micro Filtration System)製）はホ１ツケイ酸塩のガラス繊維で作り；その厚さは０．０３８ｃｍとし、約５０μｌの吸収容積を有していた。透明のプラスチックの蓋１８（第１Ｃ、１Ｄ図）はＢｒａｎｓｏｎ９４１ＡＥ溶接器（コネチカット州ダンバリー(Danbury)のブランソン社(Branson Inc. )製）を使用した超音波溶接によりベース１０に結合した。ベース１０への蓋１０の結合により、フィルタ２０が僅かに圧縮された。この圧縮により、フィルタ２０の周辺縁のまわりでの流体及び粒子の流れを阻止するのに役立つシールが形成された。ここで、第１Ｄ図を参照すると、流体アクセスポート１４はフィルタの直接上方に位置した。蓋１８及びベース１０はフィルタ２０の流体出口領域１６に隣接する退出領域１７内に毛細管空間を形成した。フィルタ２０の圧縮による毛細管能力の増大にも拘わらず、退出領域１７はフィルタ２０から濾過流体（例えば、血漿）を引き出すのに十分な毛細管能力を有するように圧縮された。この実施の形態においては、退出領域は毛細管空間を有し、フィルタ２０の流体出口領域にじかに当接する退出領域１７の横断面は約２５μｍ×１．０ｃｍの寸法を有していた。この退出領域により囲まれた容積は好ましくは、（当業者により認識される材料又はモダリティを介して）有効な分析評価結果が得られるように装置を通して十分な流体が流れ得るのに十分な容積であり、その後に、退出領域が流体で満たされ、流れが停止する。このような実施の形態に対しては、ガス状の流体の解放を許容するが液体状の流体の解放は許容しない逃げポート（図示せず）が存在する。第１図に示す実施の形態の使用は次の通りであった。酸性クエン酸デキストローゼ（ＡＣＤ）と一緒にＶａｃｕｔａｉｎｅｒ（登録商標名）血液収集チューブ内に吸引された人間の新鮮な完全血液（７０μｌ）を流体アクセスポート１４に注入した。血液の一部はフィルタ２０に直ちに吸収され、残りは流体アクセスポート１４を覆う小さな液滴を形成した。流体がフィルタ２０を通る横方向の流れにより動かされると、２つの明確な流れ最前線(fronts)が形成された。フィルタが粒子の流れを遅滞させるので、２つの流れ最前線は赤血球の不透明な最前線より先行する透明な血漿の最前線からなる。従って、血漿の最前線は赤血球より先にフィルタの出口領域１６に到達し、赤血球の流れ最前線がフィルタの端部に到達する前に、粒子の無くなった濾過物が退出領域１７に入った。例２本発明の別の実施の形態を第２図に示す。ベース１０は射出成形技術を使用して製造し、白色アクリル共重合体（ＰｏｌｙｓａｒＮＡＳ３０（登録商標名）、コネチカット州マジソン(Madison)のポリサー社(Polysar Inc.)製）で作る。全体の装置の長さ、幅及び厚さはそれぞれ８．７、３．５及び０．２６ｃｍとした。ベース１０の表面はコロナ放電処理により親水性とした。圧縮構造体２２を有するベース１０は普通の方法により形成された。僅かに超過寸法としたフィルタ２０（第２Ｃ図）を圧縮領域２２上に嵌め込み、デッドスペース２４を画定させた（第２Ｃ図）。フィルタはデッドスペース２４を含まないフィルタ空所１２の部分より１−３０％、好ましくは１−５％だけ大きくした。フィルタ（ＭＦＳフィルタ、カタログ番号ＧＢ１００Ｒ、カリフォルニア州ダブリン(Dublin)のマイクロ・フィルトレーション・システム（「ＭＦＳ」）社(M icro Filtration System)製）はホウケイ酸塩のガラス繊維で作った。その厚さは０．０３８ｃｍとし、約５０μｌの吸収容積を有していた。従って、フィルタ２０の流体アクセス領域１５と流体アクセスポート１４との間にシールが存在し、本質的にサンプルが領域１５を通ってのみフィルタへ進入できた。有利なことに、この実施の形態はデッドスペース２４（第２Ｃ図）を有する。従来の装置においては、流体はフィルタとフィルタのまわりの装置の壁との間の毛細管空間内に蓄積できた。毛細管空間内での流体の形成はフィルタ空所とフィルタとの緊密な接触により及びフィルタの変形性により生じた比較的大きな毛細管力に由来するものと思われる。このような領域内での流体の形成は、サンプルが全体的にフィルタ内に進入するようなルートを形成する虞れがあるので、望ましくなく、粒子が空間に進入した場合は、分離効率が低下する。本発明は実質的に毛細管力を有しない空間（デッドスペース２４）によりフィルタ２０と空所１２の壁との間での流体の形成の可能性を減少させる。それ故、毛細管力がフィルタを通して流体を移動させるために使用される限り、流体は指定された領域、即ち、流体出口領域１６のみから出る。透明のプラスチックの蓋１８（第２Ｃ図）はＢｒａｎｓｏｎ９４１ＡＥ溶接器セットを使用した超音波溶接により、５０ジュール及び４０ｐｓｉで、ベースに結合した。ベース１０への蓋１０の結合により、圧縮構造体２２の上方でフィルタ２０が僅かに圧縮された。フィルタは元の厚さに関して１−５０％、好ましくは１−３０％だけ圧縮された。この領域特定圧縮は、その領域でフィルタの周辺表面上の流体の流れを阻止し、その領域で圧縮されたフィルタ内で粒子を遅滞させるように作用するのに十分なシールを形成させた。流体アクセスポート１４は台形のフィルタの真上に位置した。第２Ｃ図に示すように、蓋１８及びベース１０はフィルタ２０の下流側の縁に隣接してフィルタからの流体出口領域１６を画定した。流体出口領域１６にじかに隣接する退出領域１７の横断面は約２５ μｍ×１．０ｃｍの寸法を有していた。第２図に示す実施の形態に対しては、薄いフィルムの積層体をフィルタに適用して、フィルタの剛性を増大させ、サンプルが供給されたときにフィルタがデッドスペース内へ落下するのを回避できる。積層体はまた、フィルタが支えられていない領域におけるフィルタの曲げを阻止し、曲げは周辺表面に沿う流体及び粒子の流れを生じさせて濾過物の汚染を生じさせる虞れがあり、実質的に回避すべきである。ＡＲｃａｒｅ７３９６（登録商標名）（ベンシルバニア州グレン・ロック(Glen Rock)のアドヘッシーブス・リサーチ社(Adhesives Research Inc.) 製）の如き感圧テープは使用された市販のプラスチップ積層体の一例である。第２図の実施の形態は次のように使用された。人間の新鮮な完全血液（７０μ ｌ）がＡＣＤと一緒にＶａｃｕｔａｉｎｅｒ（登録商標名）血液収集チューブ内に吸引され、流体アクセスポート１４に注入された。血液の一部はフィルタ２０に直ちに吸収され、残りは流体アクセスポート１４を覆う小さな液滴を形成した。フィルタを通る粒子の流れの遅滞のため、流体がフィルタ２０を通って横方向に動かされると、２つの明確な流れ最前線が形成された。２つの流れ最前線は赤血球からなる粒状物質の不透明な最前線より先行する透明な血漿の最前線からなる。従って、血漿の最前線は赤血球より先にフィルタの下流側縁に到達し、粒状物質が下流側縁に到達したときまでに、透明な血漿は退出毛細管１７に既に入っている。退出毛細管１７は濾過流体即ち血漿について分析評価を行う材料／モダリティを含んでおり、従って、分析評価は粒状物質（例えば、赤血球）からの汚染を実質上伴わずに遂行された。一般に、アクセスポート１４での流体サンプルが装置内で使い尽くされるまで、または、退出領域１７の収容可能な容積が満たされるまで、流体はフィルタ出口領域１６から退出領域１７へ流れ続ける。この概念を踏まえて、本発明の装置の実施の形態は、例えば、米国特許第５，４５８，８５２号明細書に記載された装置のように、退出領域１７で特定の容積の濾過物（例えば、血漿）を保持するように設計され、退出領域が特定の容積の液体を収容したとき、装置を通る流体の流れを停止させた。サンプルがアクセスポート１４又はサンプルリザーバ２６に残っているか否かで流体の流れを停止させた。従って、過剰なサンプルの付加は装置の機能に悪影響を及ぼさなかった。表１に示すように、例２の実施の形態の使用によりフィルタ２０から出る血漿の８μｌ／分までの流量を生じさせた。この実施の形態の使用により、少なくとも６μｌの血漿を回収した。末端側の圧縮領域４０においてフィルタ圧縮の面積を変化させる効果を表１に示す。末端側の圧縮領域４０の面積が０．０４１ｉｎ² から０．００４ｉｎ²に減少すると、フィルタ２０の圧縮領域の百分率は３２％から３％へと同時に減少し、フィルタを通る血漿の流量は４０％の一定のフィルタ圧縮で１μｌ／分から８μｌ／分へと増大した。このデータは、圧縮されるフィルタの面積によりフィルタからの流体の流量を制御できることを示す。 ¹は構造体22の領域の表面積［平方インチ］ ²は圧縮された合計フィルタ面積の百分率例３第３図は本発明に係る濾過装置の別の実施の形態を示す。第３図における実施の形態は例１、２に記載されたような普通の方法により構成される。この実施の形態の態様はベース１０の２つの付加的な側部（横方向圧縮領域３６）に沿った圧縮構造体２２の延長にある。フィルタを圧縮できる横方向の圧縮領域３６を設けることにより、流体がフィルタの周辺表面に沿って低抵抗経路を生じさせて粒状物質が濾過物を汚染できる可能性を減少させる。更に、圧縮構造体２２の横方向の圧縮領域はフィルタ２０のための付加的な支持を提供し、任意の形態のデッドスペース２４においてフィルタ２０がフィルタ空所１２の底部に接触ずる可能性を最小化した。例４第４図は本発明に係る濾過装置の別の実施の形態を示す。この実施の形態は例１、２に記載されたような標準の方法により構成された。この実施の形態の態様は、フィルタ２０の周囲が支持され、圧縮可能となるように、横方向の圧縮領域３６と基端側圧縮領域３８とを有する圧縮構造体２２にある。第４Ａ図に示すように、圧縮構造体２２は、大きな塊のサンプルが高速で装置に付加される場合に特に有用である。従って、フィルタの縁に沿って与えられた予備の支持は任意の形態のデッドスペース２４においてフィルタがフィルタ空所１２の底部に接触する可能性を最小化する。この例及び第４図で述べた実施の形態はフィルタ２０のための一層大きく一層安定した圧縮構造体２２を提供する。先に述べたように、デッドスペースが毛細管力を実質上有さず、それ故、デッドスペース２４が第４図に示す実施の形態の作動全体にわたって流体の無い状態に維持されるので、デッドスペース２４は有利である。濾過装置にサンプルを付加する方法に従って、すなわち、大きな塊のサンプルがフィルタに迅速に付加されるか否かに応じて、圧縮領域でのフィルタの圧縮の度合いをフィルタの厚さの約５０％に増大させることができる。しかし、この圧縮量はフィルタを通る流量に強い影響を与える。一般に、フィルタがフィルタ厚さの約５％以上圧縮されると、フィルタ内を動くサンプルの流量が減少する。第４Ｄ、４Ｅ図に示すように、蓋１８は、蓋１８をベース１０に対して組立てたときにフィルタ２０の上方に位置する蓋空所４２を有し；蓋空所は圧縮構造体２２位置においてはフィルタの上方の領域内へ延びない。従って、圧縮構造体２２は、蓋１８に対して完全なフィルタ２０を圧縮することなく、フィルタ空所１２内でフィルタ２０をシールし、保持するのに必要な任意の度合いにフィルタ２０を圧縮して、フィルタ２０を通る全体の流体流れを遅くすることができる。表２は、末端側圧縮領域４０を一定に保ったまま基端側領域３８及び横方向領域３６の面積を変化させた効果を示す。結果は、合計面積が横方向又は基端側の圧縮領域を持たない状態から０．０５ｉｎ²の組み合わせた面積まで増大すると、流量が５μｌ／分から０．５μｌ／分に減少したことを示した。従って、表２は圧縮構造体２２の基端側領域３８及び横方向領域３６の組み合わせ面積の変化による流量への強い影響を示すデータを提供する。 ¹ は構造体２２の基端側領域３８及び横方向領域３６の組み合わせ面積［平方インチ］ ² は圧縮された合計フィルタ面積の百分率例５第５図は圧縮構造体２２の別の実施の形態を示す。特に、圧縮構造体２２はデッドスペース２４を２つの別個のデッドスペースに分割する支持バー２３（第５Ａ、５Ｂ図）を有するように延長された。圧縮構造体２２の支持バー２３は流体アクセスポート１４に隣接してその僅かに下流側に位置するフィルタ２０の領域内でフィルタに付加的な支持を付加した。更に、支持バー２３は圧縮構造体２２の他の領域に比べて異なる圧縮を提供できる。支持バー２３は、フィルタの周辺表面と空所の壁との間でのサンプルの流れを排除するのに丁度十分な圧縮をフィルタの小さな表面積上に提供できるが、この圧縮は装置を通る流体流れを妨げたり消失させたりするほど大きくはない。表３は圧縮構造体２２の末端側圧縮領域４０の面積の変化に基づく流量のデータを示す。表３は第５Ａ−Ｃ図に示す実施の形態のための流量、血漿回収容積及びフィルタ圧縮百分率に関する経験的なデータを提供する。従って、表３は末端側圧縮領域４０でフィルタの元の厚さの４％から３１％までフィルタ２０を圧縮したときに、領域特定圧縮を維持した状態で、流量が約３μｌ／分から２μｌ／分へと減少することを示す。表３のデータは第５図に示すように具体化された装置の入口ポートへ人間の新鮮な完全血液を付加することにより得られたものである。このような各装置はフィルタ２０（ロット番号９４−４９Ｂ、厚さ０．０６６ｃｍ、アールストロム・チトセップ社製）を間に挟んで蓋１８に超音波結合されたベース１０（ＰｏｌｙｓａｒＮＡＳ３０（登録商標名）、コネチカット州マジソンのポリサー社製）を有していた。好ましくは、フィルタ２０に接触する圧縮構造体２２の表面積は最小に保持される。全体のフィルタを圧縮した場合、全体のフィルタの有効多孔性が低下するので、フィルタ２０からの流量及び濾過流体回収は実質的に減少する。各例２−５においては、フィルタ２０のシールはフィルタ２０のある領域における圧縮を使用した。各例において、圧縮構造体２２の形状を変化させた。当業者なら、粒状サンプルに使用する圧縮領域の形状の選択は、フィルタ支持、流量又は粒子の遅滞の如きパラメータを強調したい度合いに基づき、本開示から容易に認識できよう。例えば、第３図の圧縮構造体２２を使用すれば、血漿内への赤血球の漏洩が減少し、流量を最大化したまま分離効率が増大した。例６第６Ａ−Ｄ図は本発明の現時点で好ましい実施の形態を示す。この実施の形態は流体サンプルを安全に収容するサンプルリザーバ２６（第６Ｄ図）を提供した。好ましくは、サンプルリザーバ２６は毛細管空間を有し、フィルタ２０及び退出領域１７と流体連通する。第６図に示す実施の形態は次のように構成された。ベース１０は射出成形技術を使用して製造し、白色アクリル共重合体（ＰｏｌｙｓａｒＮＡＳ３０（登録商標名））で作った。全体の装置の長さ、幅及び厚さはそれぞれ８．７、３．５及び０．２６ｃｍとした。ベース１０の表面は標準の方法に従ったガスプラズマでの処理により親水性にした。代わりに、表面を親水性にするため、コロナ放電処理を使用した。第６Ｄ図に示すように、僅かに超過寸法としたフィルタ２０を圧縮構造体２２及び二重領域デッドスペース２４へ嵌め込んだ。フィルタ２０（ＡｈｌｓｔｒｏｍＣｙｔｏＳｅｐ（登録商標名）フィルタ、ペンシルバニア州のマウント・ホリー・スプリングス社製）はセルロースとホウケイ酸塩ガラスとポリエステル繊維との混合物で作った。その厚さは０．０６３ｃｍとし、約２００μｌの吸収容積を有していた。フィルタの支持を高めるため、フィルタポスト２８を追加し、これらのポストはフィルタ２０の安定性及び位置決めを改善するものと思われる。透明なプラスチックで作った蓋１８をベース１０に超音波溶接した。蓋は約８ ×２．５×０．１ｃｍの寸法を有していた。ベース１０への蓋１８の結合により、元の厚さに関する約４％のフィルタ２０の僅かな圧縮が生じた。構造体２２における領域特定圧縮は、フィルタ２０の周辺表面上での流体及び粒子の流れを阻止する助けとなるシールを生じさせた。表４−６は退出領域１７のための流量データを含んでいる。表４−６のデータは少なくとも１５μｌの濾過流体を得る実験から得たものである。例えば、表４に示すように、圧縮構造体２２によるフィルタ２０の２５％の圧縮がフィルタにおけるサンプルの流量を２３％もの大きさだけ低下させた。圧縮を約５０％に増大させると、流量が６１％まで減少した。表５はフィルタからの流体流れに対する支持バー２３によるフィルタ圧縮の効果を示す。末端側圧縮領域４０でのフィルタ２０の一定の１％の圧縮を基準(con trol)とした。支持バー２３によるフィルタ厚さの圧縮が１％から５０％に増大すると、流量は６．４μｌ／分から１．７μｌ／分へと減少した。表６はフィルタからの流体流れに対する末端側領域４０及び支持バー２３の双方におけるフィルタ圧縮の効果を示す。圧縮領域がフィルタの圧縮を１％から５０％に増大させると、流量は６．４μｌ／分から１．８μｌ／分へと減少した。フィルタの孔又はマトリックスが圧縮により小さくされ、流れに対する抵抗が増大するため、サンプルの流量は減少した。ここに開示するように、蓋１８が第４Ｄ図に示すように蓋空所４２を有するように修正された場合は、流体の流量を実質的に減少させずに圧縮構造体２２でのフィルタの圧縮は５０％もの大きさになることができる。流体アクセスポート１４はサンプルリザーバ２６の上方に位置した。当業者なら、流体アクセスポート１４がフィルタ２０（第６Ｄ図）の一部と共にサンプルリザーバ２６上に位置できることを認識できよう。蓋１８及びベース１０はフィルタ２０の下流縁に隣接して（即ち、フィルタ２０の流体出口領域１６に隣接して）流体退出領域１７（第６Ｄ図）を形成した。好ましくは、流体退出領域は毛細管空間を有することができる。退出領域１７が毛細管を有するような実施の形態においては、退出領域１７はフィルタ出口領域１６に隣接した２５μｍ×１．０ｃｍの寸法の横断面を有し、毛細管ギャップ（ここでは、毛細管空間としても参照される）を生じさせる。毛細管を有する流体出口領域の寸法は約０．１μｍから約１００μｍまで、最も好ましくは約１０μｍから５０μｍまで変化できる。退出領域１７の毛細管能力は、流れ経路の前又はこれに沿った任意の地点で外部の圧力を適用することなく流体を退出領域内へ引き込むような実施の形態にとって重要であった。このような実施の形態に対しては、フィルタ２０及び退出領域１７の相対毛細管能力はフィルタから退出毛細管内への流体の運動を与えるように設計された。従って、退出領域１７は最大の毛細管能力を有し、フィルタ２０は中間の毛細管能力を有し、サンプルリザーバ２６は最も低い毛細管能力を有する。サンプルリザーバの毛細管能力はフィルタ及び下流側の装置（特に、米国特許第５，４５８，８５２号明細書に記載されたような装置）へ流体が進入するのを阻止するような大きさにすべきでない。第６Ｄ図に示すように、サンプルリザーバ２６はフィルタ２０の頂部、底部及び縁に流体連通する。当業者なら、サンプルリザーバ内の流体に接触するフィルタの表面積を変えることができ、流体に接触するフィルタの表面積を最大化すると、フィルタに侵入できない粒状物質がより大きな領域にわたって拡散し、フィルタの目詰まりの傾向が減少するので、フィルタの濾過特性が改善されることを認識できよう。サンプルリザーバ２６はまた装置への種々の容積のサンプルの付加を容易にする。当業者なら、装置により分析評価されるべきサンプルの容積を収容するようにサンプルリザーバ２６の容積を調整すべきであることを認識できよう。サンプルリザーバのための好ましい容積は０．１μｌから１０００μｌまでの間であり、特に好ましい容積は５μｌから３００μｌまでの間である。１つの実施の形態においては、サンプルリザーバ２６は蓋１８をベース１０に取り付けたときに毛細管空間を構成し；それ故、リザーバ２６の毛細管ギャップの寸法は、流体流れ及び濾過が得られるように、種々の装置の領域の毛細管能力に従って設計される。有利なことには、流体リザーバ２６の毛細管力はリザーバ内に流体サンプルを保持させ、装置からの流体サンプルの溢れ又は駆出の危険性を最小化した。これは、流体サンプルが、例えば、有害なバクテリアやウィルスで汚染されるかもしれない生物学的流体又は汚染物質で汚染された環境的な水サンプルである場合に特に有利である。好ましくは、リザーバ２６は蓋１８内に通気穴３０を有する。通気穴３０は流体サンプルで満たされている間にリザーバ２８からの空気の排出を可能にし、リザーバの一層完全な充填を容易にする。第６図に示すようなザンプルリザーバ２６の特に好ましい実施の形態はリザーバ２６の床上及びフィルタステイ３２上の溝３４を含む。溝（又は他の適当な構造）が無い場合、サンプルリザーバ２６の床が平坦なときには、あるサンプル流体がサンプルリザーバ２６の隅部に毛細管作用により保持された。１つの実施の形態においては、溝３４はほぼ０．０１３ｃｍの深さ及び０．０４３ｃｍの幅を有し、サンプル流体が溝３４に沿う流れによりフィルタ２０に導かれるように方位決めされる。従って、溝３４が、サンプル流体がリザーバから使い尽くされるときに生じるサンプルリザーバ２６の隅部に形成されたサンプル流体のメニスカスの毛細管張力を破る作用を行うので、サンプル流体はサンプルリザーバ２６の隅部から完全に排出された。当業者なら、溝の寸法及び方位を変史することができ、溝に代えて、本発明の要旨を変更することなくサンプルリザーバの床から突出するポストの表面構造を使用できることを認識できよう。この例で述べた寸法を有する特定の実施の形態においては、ＥＤＴＡと一緒にＶａｃｕｔａｉｎｅｒ（登録商標名）血液収集チューブ内に吸引された人間の新鮮な完全血液（２２０μｌ）が流体アクセスポート１４を介してサンプルリザーバ２６内へ付加された。同時に、流体はフィルタ２０内を流れ始めた。フィルタ２０がサンプルリザーバ２６より強い毛細管力を有するので、血液はサンプルリザーバ２６からフィルタ２０内へ移動し続けた。流体はフィルタ２０を通って横方向に流れ、２つの明確な流れ最前線が形成され、先行する最前線は透明な血漿であり、後行する最前線は赤血球の如き粒状物質からなっていた。この血漿最前線は約５０秒後にフィルタ２０の下流側縁（即ち、流体出口領域１６）に到達し、この時点で、血漿最前線は赤血球最前線の前方約２ｍｍの所に位置した。上述の寸法を有するフィルタ２０においては、２ｍｍの距離に相当する血漿の容積は約２０ないし３０μｌであった。この容積は赤血球がフィルタ２０の下流側縁に到達して退出領域１７内へ移動する前に分析評価に利用できる血漿の容積を表していた。この形状が選択された理由は、分析評価結果を得るために１５ないし２０μｌの容積が必要だからである。フィルタ２０を通る流体流れは退出領域１７の毛細管力により高められた。上述のように、退出領域１７は毛細管空間構造を有し、血漿は、毛細管作用により、約７μｌ／分の流量で、フィルタから出て、退出領域１７に入った。約１５ないし２０μｌの血漿が回収され、赤血球を含まなかった。好ましい実施の形態においては、退出領域１７内の濾過流体が粒状物質で汚染される可能性を最小化するため、退出領域は、一定の装置の実施の形態に対して、粒状物質の最前線より先行する流体の容積に等しいか又はそれより小さい流体の容積に対応する容積に適応するように設計された。従って、第６図に示す実施の形態においては、上述の寸法により、退出領域は２０−３０μｌ又はそれ以下に適応するように設計された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者バット，リチャード・ロジャーアメリカ合衆国カリフォルニア州95126, サン・ノゼ，デービス・ストリート 1646，ナンバー18

Claims

【特許請求の範囲】１．装置において、流体サンプル内の液体物質から粒状物質を分離できるフィルタと；上記フィルタの領域特定圧縮を行う手段と；を有することを特徴とする装置。２．請求の範囲第１項に記載の装置において、上記領域特定圧縮を行う手段は、流体サンプル内の粒状物質が上記フィルタから、当該フィルタをシールする箇所に隣接して該フィルタの外部に位置する毛細管空間内へ、移動するのを遅滞させることを特徴とする装置。３．請求の範囲第２項に記載の装置において、上記領域特定圧縮を行う手段は、流体サンプル内の粒状物質が上記フィルタから、当該フィルタをシールする箇所に隣接して該フィルタの外部に位置する毛細管空間内へ、移動するのを遅滞させることを特徴とする装置。４．請求の範囲第１項に記載の装置において、上記領域特定圧縮を行う手段が更に、流体不透過性のにかわ、シーラント又は圧力接着テープを使用することを特徴とする装置。５．請求の範囲第１項に記載の装置において、上記領域特定圧縮を行う手段が２つ又はそれ以上の表面間で上記フィルタを圧縮することを特徴とする装置。６．請求の範囲第５項に記載の装置において、上記領域特定圧縮が上記フィルタの元の厚さの１−５０％のフィルタ圧縮であることを特徴とする装置。７．装置において、流体アクセス領域と流体出口領域とを有する流体透過性のフィルタと；上記フィルタを通る流体流れ経路であって、上記流れ経路が横方向の流れ経路であり、上記横方向の流れ経路が当該フィルタを通る横断方向の流れ経路の距離より大きいか又はそれに等しい距離を有する流体流れ経路と；上記フィルタからの上記流体出日領域に流体接続された毛細管空間と；を有することを特徴とする装置。８．請求の範囲第７項に記載の装置において、上記フィルタが上記流体アクセス領域に隣接して流体密の方法でシールされて、サンプル流体が当該流体アクセス領域を通ってのみ当該フィルタに進入できるようにしたことを特徴とする装置。９．請求の範囲第７項に記載の装置において、上記フィルタの周辺表面及び装置の領域により画定されたデッドスペースを更に有することを特徴とする装置。１０．請求の範囲第７項に記載の装置において、上記フィルタの周辺表面を通る当該フィルタ内の任意の粒状物質の運動を遅滞させる手段を更に有することを特徴とする装置。１１．請求の範囲第１０項に記載の装置において、上記フィルタがすべての周辺表面上で粒子密の方法でシールされて、粒状物質を含むサンプルに対して、当該フィルタ内の任意の粒状物質が該フィルタ内に保持され、該フィルタの周辺表面に沿った毛細管空間内の任意の流体が粒状物質を含まなくなることを特徴とする装置。１２．請求の範囲第１１項に記載の装置において、上記フィルタがすべての周辺表面上で液密の方法でシールされることを特徴とする装置。１３．請求の範囲第１１項に記載の装置において、上記フィルタがすべての周辺表面上で流体密の方法でシールされることを特徴とする装置。１４．請求の範囲第７項に記載の装置において、領域特定圧縮を行う手段を更に有することを特徴とする装置。１５．請求の範囲第１４項に記載の装置において、上記領域特定圧縮を行う手段が更に、流体不透過性のにかわ、シーラント又は圧力接着テープを使用することを特徴とする装置。１６．請求の範囲第１４項に記載の装置において、上記領域特定圧縮を行う手段が２つ又はそれ以上の表面間で上記フィルタを圧縮することを特徴とする装置。１７．請求の範囲第７項に記載の装置において、上記フィルタのサンプルアクセス領域に流体接続したサンプルリザーバを更に有することを特徴とする装置。１８．請求の範囲第１７項に記載の装置において、上記サンプルリザーバが毛細管空間を構成することを特徴とする装置。１９．請求の範囲第７項に記載の装置において、上記流体出口領域に流体接続した上記毛細管空間が分析評価結果を生じさせる手段を有することを特徴とする装置。２０．流体サンプルを分析評価する方法において、請求の範囲第１７項に記載の装置の上記流体アクセス領域に流体を付加する工程を有することを特徴とする方法。２１．流体サンプルを分析評価することのできる装置において、流体サンプル内の粒状成分をサンプル内の液体成分から分離することのできるフィルタと；上記フィルタを収容する領域と；上記フィルタを収容する領域への流体アクセスポートを画定する領域と；上記フィルタを収容する領域からの流体出口ポートを画定する領域と；上記フィルタを通り、上記流体アクセスポートを上記流体出口ポートに接続する流体流れ経路であって、上記流れ経路が、当該流れ経路に沿った任意の地点に垂直な方向で決定されるような当該フィルタの最大横断面距離の流れ経路より大きいか又はそれと等しくなっている流体流れ経路と；を有することを特徴とする装置。２２．請求の範囲第２１項に記載の装置において、上記フィルタの領域特定圧縮を行う手段を更に有することを特徴とする装置。２３．請求の範囲第２１項に記載の装置において、上記フィルタの周辺表面及び装置の領域により画定されたデッドスペースを更に有することを特徴とする装置。２４．請求の範囲第２１項に記載の装置において、上記フィルタの周辺表面を通る当該フィルタ内の粒状物質の運動を遅滞させる手段を更に有することを特徴とする装置。２５．請求の範囲第２４項に記載の装置において、上記フィルタがその周辺表面上で粒子密の方法でシールされることを特徴とする装置。２６．請求の範囲第２５項に記載の装置において、上記フィルタがその周辺表面上で液密の方法でシールされることを特徴とする装置。２７．請求の範囲第２６項に記載の装置において、上記フィルタがその周辺表面上で流体密の方法でシールされることを特徴とする装置。２８．請求の範囲第２１項に記載の装置において、上記流体アクセスポートに流体接続したサンプルリザーバを更に有することを特徴とする装置。２９．請求の範囲第２８項に記載の装置において、上記サンプルリザーバが毛細管空間を更に有することを特徴とする装置。３０．請求の範囲第２１項に記載の装置において、上記流体出口ポートに流体接続した退出領域を更に有することを特徴とする装置。３１．請求の範囲第３０項に記載の装置において、上記退出領域が毛細管空間を有することを特徴とする装置。３２．請求の範囲第３０項に記載の装置において、上記退出領域が分析評価結果を生じさせる分析評価手段を有し、上記分析評価手段が分析評価結果を生じさせるために設定容積の液体を必要とすることを特徴とする装置。３３．請求の範囲第３２項に記載の装置において、上記退出領域が、少なくとも、分析評価結果を生じさせるのに必要な液体の設定容積である容積を有することを特徴とする装置。３４．分析評価結果を生じさせる方法において、請求の範囲第３２項に記載の装置のサンプルアクセスポートにある容積の流体サンプルを付加する工程を有し；上記容積が分析評価結果を生じさせるために上記分析評価手段により必要とされる容積より大きいか又はそれに等しいことを特徴とする方法。３５．単一のステップで流体サンプルを分析評価できる装置であって、装置を通る流体の運動が実質上毛細管力の作用のみにより生じるような装置において、流体サンプル内の粒状成分をサンプル内の液体成分から分離することのできるフィルタと；上記フィルタを収容する領域と；上記フィルタを収容する領域への流体アクセスポートを画定する領域と；上記フィルタから、当該フィルタと上記フィルタを収容する領域との間の領域内への粒子の運動を遅滞させる手段と；上記フィルタを収容する領域からの流体出口ポートを画定する領域と；上記フィルタを通り、上記流体アクセスポートを上記流体出口ポートに接続する流体流れ経路であって、上記流れ経路が当該フィルタを通る横方向の流れ経路であり、上記横方向の流れ経路が該フィルタを通る横断方向の流れ経路の距離より大きいか又はそれに等しい距離を有し、粒状物質を実質上含まないサンプル流体が当該出口ポートを通して該フィルタから解放されるようになった流体流れ経路と；上記出口ポートに流体接続された退出領域と；を有することを特徴とする装置。３６．請求の範囲第３５項に記載の装置において、上記流体アクセスポートに流体接続したサンプルリザーバを更に有することを特徴とする装置。３７．請求の範囲第３６項に記載の装置において、上記サンプルリザーバが毛細管空間を有することを特徴とする装置。３８．請求の範囲第３７項に記載の装置において、上記サンプルリザーバが毛細管距離だけ離れた表面を有することを特徴とする装置。３９．請求の範囲第３５項に記載の装置において、上記フィルタの領域特定圧縮を行う手段を更に有することを特徴とする装置。４０．請求の範囲第３９項に記載の装置において、上記領域特定圧縮を行う手段が２つ又はそれ以上の固体表面間でフィルタマトリックスを圧縮することを特徴とする装置。４１．請求の範囲第４０項に記載の装置において、上記領域特定圧縮を行う手段が上記フィルタの元の厚さの１−５０％のフィルタ圧縮であることを特徴とする装置。４２．請求の範囲第３９項に記載の装置において、上記フィルタ内で任意の粒状物質を保持する手段を更に有することを特徴とする装置。４３．請求の範囲第４２項に記載の装置において、上記粒状物質を保持する手段が流体不透過性のにかわ、シーラント又は圧力接着テープを使用することを特徴とする装置。４４．請求の範囲第３５項に記載の装置において、上記退出領域が毛細管空間を有することを特徴とする装置。４５．請求の範囲第４４項に記載の装置において、上記退出領域が毛細管距離だけ離れた表面を有することを特徴とする装置。４６．請求の範囲第３５項に記載の装置において、上記退出領域が分析評価結果を生じさせる手段を有することを特徴とする装置。４７．分析評価結果を生じさせる方法において、請求の範囲第４６項に記載の装置の上記流体アクセスポートに流体を付加する工程を有することを特徴とする方法。