JP2004045155A

JP2004045155A - マイクロ血球カウンタ

Info

Publication number: JP2004045155A
Application number: JP2002201636A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Miyamura; 宮村　和宏
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】試料としての血液がきわめて少量であっても、血液中の血球の計数および血球の二次元分布を安価かつ容易に測定することのできるマイクロ血球カウンタを提供すること。
【解決手段】血液４を収容しうるセル５内に、適宜の間隔を有する電極対１３を複数対設け、前記セル５内に血液４を収容した状態で、前記複数の電極対１３に対して電圧を順次印加してそのときの抵抗またはインピーダンスを測定し、その結果に基づいて前記血液４中における血球４ａの数および血球４ａの二次元的分布を測定するようにした。
【選択図】　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マイクロ血球カウンタに関する。
【０００２】
【従来の技術およびその問題点】
従来のマイクロ血球カウンタとして、コールター法に則ったチップ状のマイクロ血球カウンタが開発されるに至っており、その測定部がシリコン基板に測定対象である血液が流れる流路を形成し、これら流路の途中にアパーチャを構成する狭隘部を形成し、この狭隘部の両側の流路に電極を設け、さらに、前記シリコン基板に、その流路を覆うようにガラス板を陽極接合して構成された厚さ１ｍｍ、長さ１０ｍｍ、幅５ｍｍ程度のマイクロ血球カウンタが開発されている。
【０００３】
しかしながら、上記従来のコールター法に則ったマイクロ血球カウンタにおいては、計測に時間がかかるとともに、試料である血液を流しながら測定するため多量の血液が必要であり、血液の詰まりが発生しやすいといった不都合があるとともに、血液における血球の二次元分布を測定することができないといった欠点がある。
【０００４】
これに対して、一つのスライドガラスに血液を滴下し、その上面に他のスライドガラスを重ねて、前記血液をサンドイッチ状態に保持し、その状態でＣＣＤカメラで前記血液を撮影し、そのときの画像を解析する手法がある。
【０００５】
しかしながら、上記手法によれば、血液における血球の二次元分布を測定することができるものの、ＣＣＤカメラを用いるため、装置全体の構成が大がかりかつ高価になるとともに、測定に手間がかかるといった問題がある。
【０００６】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、試料としての血液がきわめて少量であっても、血液中の血球の計数および血球の二次元分布を安価かつ容易に測定することのできるマイクロ血球カウンタを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明のマイクロ血球カウンタは、血液を収容しうるセル内に、適宜の間隔を有する電極対を複数対設け、前記セル内に血液を収容した状態で、前記複数の電極対に対して電圧を順次印加してそのときの抵抗またはインピーダンスを測定し、その結果に基づいて前記血液中における血球の数および血球の二次元的分布を測定することを特徴としている（請求項１）。
【０００８】
より具体的には、二つの基板の間に血液を収容しうるセルを形成し、このセルの上部内面に複数の上部導電部を、互いに平行かつ適宜の間隔をおいて形成するとともに、前記セルの下部内面に複数の下部導電部を、前記上部導電部の形成方向と直交する方向に互いに平行かつ適宜の間隔をおいて形成して、前記上部導電部と下部導電部の互いに対向する部分同士で電極対となし、前記セル内に血液を収容した状態で、前記複数の電極対に対して電圧を順次印加してそのときの抵抗またはインピーダンスを測定し、その結果に基づいて前記血液中における血球の数および血球の二次元的分布を測定することを特徴としている（請求項２）。
【０００９】
そして、請求項２に記載のマイクロ血球カウンタにおいて、セルを形成するのに、二つの基板がスペーサを介して接合されていてもよく（請求項３）、また、二つの基板の少なくとも一方にセル空間となる凹部が形成され、両基板が直接接合されていてもよい（請求項４）。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の詳細を、図を参照しながら説明する。図１〜図５は、この発明の第１の実施の形態を示す。まず、図１はこの発明のマイクロ血球カウンタの要部の構成を概略的に示すもので、１はマイクロ血球カウンタ本体、２はその先端に設けられるセンサ部である。マイクロ血球カウンタ本体１は、そのケース１ａの内部に、演算制御部や電源部を備えており、ケース１ａの外部には、操作部および測定結果などをを表示する表示部（いずれも図示していない）などが設けられている。なお、図中の符号３は指、４は血液をそれぞれ示している。
【００１１】
前記センサ部２の構成を、図２〜図５を参照しながら説明すると、５はセルで、例えば、２枚の互いに大きさの等しいガラス基板６，７（以下、上部基板６、下部基板７という）をスペーサ８を介して接合してあり、上部基板６と下部基板７との間に、試料血液４を収容するためのセル空間５ａが形成されている。
【００１２】
そして、上部基板６および下部基板７は、図２および図３に示すように、互いに同一形状で、平面形状がほぼ正方形であり、それらのほぼ対角線上に突出部６ａ，７ａが形成され、この突出部６ａ，７ａに、セル空間５ａに連通する孔９，１０が形成され、試料としての血液４の導入口、導出口として機能する。スペーサ８は、上記形状の上部基板６および下部基板７の周縁でそれらの間に介装されている。なお、セル５は、例えば、前記正方形部分の寸法が１０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍで、セル空間５ａの高さ（基板６，７間の離間距離）は、血液４の血球４ａ（図５参照）よりやや大きく、例えば１０μｍである。
【００１３】
１１，１２はセル空間５ａをスペーサ８とともに形成する上部基板６の下面６ｂ（以下、上部内面６ｂという）および下部基板７の上面７ｂ（以下、下部内面７ｂという）に形成される複数の導電部である。すなわち、図２〜図５に示すように、上部内面６ｂには、複数の上部導電部１１が血液４の血球４ａの大きさ（直径）より狭い間隔で、Ｘ方向において互いに並列に複数（多数）形成され、下部内面７ｂには、複数の下部導電部１２が前記Ｘ方向と直交するＹ方向において、前記導電部１１の形成間隔と等しい間隔で、互いに並列に複数（多数）形成されている。なお、これらの上部導電部１１および下部導電部１２は、金など適宜の導電性材料よりなる。
【００１４】
つまり、前記両導電部１１，１２を基板６，７の上面または下面から垂直に見た場合、図３に示すように、上部導電部１１と下部導電部１２は碁盤の目のように格子状となっており、図４および図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、互いに対向する上部導電部１１の電極部分（上部電極）１１ａと下部導電部１２の電極部分（下部電極）１２ａとによって、適宜の電極間距離を有する電極対１３が複数対構成されている。つまり、セル空間５ａの対向する上部内面６ｂおよび下部内面７ｂには、複数（多数）の電極対１３が格子点の位置に規則正しく二次元的に配置されている。そして、前記導電部１１，１２は、血液４のセル５内への導入の妨げにならないように、Ｘ方向およびＹ方向において、血液導入口９から遠ざかる側に延設され、それぞれリード線を介してマイクロ血球カウンタ本体１内の交流電源に接続されている。
【００１５】
上記構成のマイクロ血球カウンタを用いて血液の血球数およびその二次元分布を測定するには、まず、図１に示すように、指３の一部を軽く切って試料となる血液４を血液導入口９を介してセル５内に採取し、セル空間５ａ内に試料血液４を満たす。そして、セル５を図４に示すように水平になるようにした状態で、対向する電極対１３間に交流電圧を印加する。例えば、図３において、符号Ａで示す上部導電部１１と符号ａで示す下部導電部１２とに所定の大きさの交流電圧を印加するのである。そして、このとき抵抗値を測定する。以下、前記交流電圧を印加する場所を変えて、つまり、電極対１３に対して交流電圧順次印加してして、二次元的に配置されている電極対１３間に交流電圧の印加を行うのである。
【００１６】
すなわち、電極対１３として、図３中の符号にしたがい、

となるように、上部導電部１１および下部導電部１２の組み合わせを変えて、二次元的に配置された複数の電極対１３に順次交流電圧を印加するのである。この電圧印加のための切換えは、マイクロ血球カウンタ本体１内の演算制御部に格納されているプログラムに基づいて行われる。なお、測定終了後、セル空間５ａ内の試料血液４は、血液導出口１０に適宜の吸引手段を接続することにより排出され、この排出後、適宜の洗浄液をセル空間５ａ内に供給して洗浄して、次の測定に待機させる。
【００１７】
上記のようにして、セル空間５ａ内の全ての電極対１３に所定の大きさの交流電圧を順次印加することにより、各電圧印加点における抵抗値が得られ、前記演算制御部において前記抵抗値に基づいて演算処理を行うことにより、前記電圧印加点における単位体積当たりの血球４ａの個数（個数／μＬ）（以下、単に血球数という）を得ることができ、各電圧印加点における血球数の平均をとることにより、セル空間５ａ内の試料血液４中の血球数を得ることができる。また、前記各電圧印加点における血球数に基づいてセル空間５ａ内の試料血液４中の血球４ａの二次元的な分布を得ることができ、これに基づいて、前記試料血液４中の血球４ａのマッピングを行うことができる。
【００１８】
そして、上記構成のマイクロ血球カウンタにおいては、試料血液４を流しながら測定する必要がないので、試料血液４が少量で済むとともに詰まりが生ずることがなく、短時間で測定することができる。また、試料血液４を定量サンプリングしたり、その流量をモニタ−する必要がないので、測定操作が簡単である。さらに、センサ部２の構成部材としては安価なものを用いることができるので、センサ部２が安価となる。
【００１９】
上記実施の形態においては、電極対１３に所定の大きさの交流電圧を印加したときの電極対間の抵抗値を測定するようにしていたが、これに代えて、電極対間のインピーダンスを測定するようにしてもよく、この場合、血球４ａとして赤血球、白血球などの種類別にその二次元分布を測定することができる。
【００２０】
また、上記実施の形態においては、セル５として、対向する面がフラットな二つの基板６，７をスペーサ８を介して接合し、それらの間にセル空間５ａが形成されるようにし、前記対向する面６ｂ，７ｂにそれぞれ導電部１２，１３を形成していたが、この発明は、これに限られるものではなく、例えば図６に示すようなセル５を用いてもよい。
【００２１】
すなわち、図６に示すセル５としては、下部基板７の上面に、底面７ｃがフラットな凹部７ｄを形成し、この凹部７ｄをセル空間とし、これを覆うようにして下面６ｂがフラットな上部基板６を下部基板７に直接接合するのである。そして、前記底面７ｃに複数の導電部を、第１の実施の形態における下部導電部１２と同様に形成する。
【００２２】
この実施の形態によれば、スペーサ８を用いる必要がなく、基板６，７同士の接合を容易かつ確実に行うことができる。
【００２３】
なお、図６に示した第２の実施の形態において、下部基板７の上面側に凹部７ｄを形成するのに代えて、上部基板６側の下面側にセル空間となる凹部を形成してもよい。また、上部基板６および下部基板７のそれぞれ対応する面に凹部を形成し、これら両凹部によってセル空間を形成してもよい。
【００２４】
そして、前記電極対１３に印加する電圧としては、直流であってもよい。また、セル５の平面視形状は必ずしも正方形でなくてもよく、長方形など他の形状であってもよい。また、複数の電極対１３は、正方形の格子状であっても、長方形の格子状であってもよい。さらに、導電部１１，１２の本数が異なっていてもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のマイクロ血球カウンタにおいては、簡易な構造でありながらも、血液中の血球の計数および血球の二次元分布を安価かつ容易に測定することができ、試料としての血液も僅かな量でよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のマイクロ血球カウンタのセンサ部の構成を概略的に示す図である。
【図２】前記センサ部のセルの一例を概略的に示す透視して示す斜視図である。
【図３】前記セルの平面構成を概略的に示す図である。
【図４】前記セルの断面構造を示す図である。
【図５】（Ａ）前記セルに血液を充填した状態を示す断面図、（Ｂ）は上部導電部と下部導電部との位置関係を立体的に示す図である。
【図６】前記セルの他の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
４…血液、５…セル、６，７…基板、６ｂ…上部内面，７ｂ…下部内面、７ｄ…凹部、８…スペーサ、１１…上部導電部、１２…下部導電部、１３…電極対。

Claims

血液を収容しうるセル内に、適宜の間隔を有する電極対を複数対設け、前記セル内に血液を収容した状態で、前記複数の電極対に対して電圧を順次印加してそのときの抵抗またはインピーダンスを測定し、その結果に基づいて前記血液中における血球の数および血球の二次元的分布を測定することを特徴とするマイクロ血球カウンタ。
二つの基板の間に血液を収容しうるセルを形成し、このセルの上部内面に複数の上部導電部を、互いに平行かつ適宜の間隔をおいて形成するとともに、前記セルの下部内面に複数の下部導電部を、前記上部導電部の形成方向と直交する方向に互いに平行かつ適宜の間隔をおいて形成して、前記上部導電部と下部導電部の互いに対向する部分同士で電極対となし、前記セル内に血液を収容した状態で、前記複数の電極対に対して電圧を順次印加してそのときの抵抗またはインピーダンスを測定し、その結果に基づいて前記血液中における血球の数および血球の二次元的分布を測定することを特徴とするマイクロ血球カウンタ。
二つの基板がスペーサを介して接合されている請求項２に記載のマイクロ血球カウンタ。
二つの基板の少なくとも一方にセル空間となる凹部が形成され、両基板が直接接合されている請求項２に記載のマイクロ血球カウンタ。