JP2007304016A - Blood separation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、全血から、血漿もしくは血清を容易に分離することを可能とする血液分離装置に関する。 The present invention relates to a blood separation device that makes it possible to easily separate plasma or serum from whole blood.
従来、臨床検査等において血清もしくは血漿を得るには遠心分離法が広く用いられていた。しかしながら、遠心分離法を用いる場合、高価な遠心分離機を必要とし、かつ分離に比較的長い時間を要するという問題があった。 Conventionally, a centrifugal separation method has been widely used to obtain serum or plasma in clinical tests and the like. However, when the centrifugation method is used, there is a problem that an expensive centrifuge is required and a relatively long time is required for the separation.
他方、上記のような血液の分離を容易とし、かつ分離により得られた血清を用いて直ちに検査もしくは測定を可能とするドライケミストリーと称されている技術が知られている。ここでは、ガラス繊維などの極細繊維からなる血清分離フィルタ層の下側に、反応層が積層されて、小型のプレート状の形状とされている。上記血清分離フィルタ層上に微量の血液を滴下すると、血液分離フィルタ層において血清が分離される。そして、下方に位置している反応層で血清が反応し、発色し、これを分光光度計で測定することができる。 On the other hand, there is known a technique called dry chemistry that facilitates the separation of blood as described above and enables immediate examination or measurement using serum obtained by the separation. Here, a reaction layer is laminated on the lower side of a serum separation filter layer made of ultrafine fibers such as glass fibers to form a small plate shape. When a small amount of blood is dropped on the serum separation filter layer, the serum is separated in the blood separation filter layer. Then, the serum reacts and develops color in the reaction layer located below, and this can be measured with a spectrophotometer.
しかしながら、液状の試薬を用いた一般の生化学分析や免疫分析に比べて測定し得る項目が限られるという問題があった。さらに、一つの検査項目に１つのプレートを用いるため、様々な検査項目についての検査を行うには、多数のプレートを用意しなければならなかった。そのため、血液の分離から測定までの合計の時間を十分に短縮することはできなかった。また、上記プレートが比較的高価であるため、広く普及するには至っていないのが実情であった。 However, there is a problem that the items that can be measured are limited compared to general biochemical analysis and immunoassay using liquid reagents. Furthermore, since one plate is used for one inspection item, a large number of plates had to be prepared in order to inspect various inspection items. Therefore, the total time from blood separation to measurement could not be shortened sufficiently. Moreover, since the said plate is comparatively expensive, it was the situation that it has not spread widely.
他方、下記の特許文献１や特許文献２には、ホルダー状の装置本体内に、平膜状の血液濾過材が挟み込まれており、出口側から吸引することにより濾液を回収することを可能とする血液分離装置が開示されている。しかしながら、血液濾過材への血液が比較的早く浸透する系では、血液濾過材の一部に部分的に血液が浸透しやすく、残りの部分において血液が浸透し難い。従って、濾過効率が十分でなく、短時間で、多くの血漿や血清を得ることができなかった。さらに、血液濾過材における血液の浸透が不均一であるため、血液濾過材において、血液分離に使用される部分の面積が小さくならざるを得なかった。加えて、より多くの血漿もしくは血清を得ようとして、あるいは濾過を短時間で行おうとして、吸引圧を高くした場合には、赤血球が破壊し、溶血が生じるという問題があった。
上記のように、従来の遠心分離機を用いない血液分離装置では、血液濾過材において、血液が不均一に浸透する結果、十分な量の血漿もしくは血清を速やかに得ることはできず、また溶血が生じるおそれがあった。 As described above, in a blood separation apparatus that does not use a conventional centrifugal separator, blood cannot be rapidly obtained as a result of blood permeating unevenly in the blood filter material, and hemolysis is not possible. Could occur.
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、全血試料から血漿もしくは血清を速やかにかつ簡便に分離することができ、分離された血漿や血清をそのまま検体として検査機器に供給でき、しかも分離に際しての溶血が生じ難い、血液分離装置を提供することにある。 The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to quickly and easily separate plasma or serum from a whole blood sample, and to supply the separated plasma or serum as it is to a test instrument as it is. In addition, an object of the present invention is to provide a blood separation device that hardly causes hemolysis during separation.
本発明によれば、血液が供給される入り口と、血液から分離して得られた血漿もしくは血清が取り出される出口と、入り口と出口との間に設けられた内部空間とを有する分離装置本体と、分離装置本体の内部空間内に配置され、入り口から供給された血液を濾過して血漿もしくは血清を分離する血液濾過材と、分離装置本体の内部空間において、血液濾過材よりも入り口側に配置されており、かつ、血液を通過させる複数の貫通孔を有し、該貫通孔は入り口側から血液濾過材側に向かって延びており、血液濾過材表面において均一に血液を浸透させることを可能とする血液浸透制御部材とを備えることを特徴とする、血液分離装置が提供される。 According to the present invention, a separator main body having an inlet to which blood is supplied, an outlet from which plasma or serum obtained by separation from blood is taken out, and an internal space provided between the inlet and the outlet, A blood filter medium that is disposed in the internal space of the separation device body and separates plasma or serum by filtering blood supplied from the inlet, and is disposed closer to the inlet side than the blood filter material in the internal space of the separation device body And has a plurality of through-holes that allow blood to pass through. The through-holes extend from the inlet side toward the blood filter material side, allowing blood to permeate uniformly on the blood filter material surface. And a blood permeation control member. A blood separation device is provided.
本発明に係る血液分離装置では、好ましくは、上記血液浸透制御部材が、分離装置本体の内部空間内において、血液濾過材の入り口側表面に対向するように配置されている。この場合には、血液濾過材の入り口側表面に対向するように血液浸透制御部材が配置されているので、血液浸透制御部材の貫通孔を通過してきた血液が、血液濾過材の入り口側表面により一層均一に供給される。 In the blood separation device according to the present invention, preferably, the blood permeation control member is disposed so as to face the inlet-side surface of the blood filter medium in the internal space of the separation device body. In this case, since the blood permeation control member is disposed so as to face the inlet side surface of the blood filter material, the blood that has passed through the through hole of the blood permeation control member is more likely to pass through the inlet side surface of the blood filter material. More uniformly supplied.
特に、本発明においては、より好ましくは、上記血液浸透制御部材が、板状の部材からなり、血液濾過材の入り口側表面に接触するように配置されており、かつ、血液浸透制御部材の外周縁が、分離装置本体の内周縁に接触するように配置されている。この場合には、血液浸透制御部材が板状の部材からなり、血液濾過材の入り口側表面に接触するように配置されているので、入り口から供給された血液が、血液浸透制御部材の貫通孔を通った後、血液濾過材の血液浸透制御部材に接触されている表面のほぼ全面に広がり、血液濾過材に均一に供給されることになる。しかも、血液浸透制御部材の外周縁が、分離装置本体の内周縁に接するように配置されているので、血液浸透制御部材の外周縁の外側から血液が回り込んで血液濾過材への血液の供給が不均一になるおそれも少ない。 In particular, in the present invention, more preferably, the blood permeation control member is formed of a plate-like member, arranged so as to contact the inlet side surface of the blood filter material, and outside the blood permeation control member. The peripheral edge is disposed so as to come into contact with the inner peripheral edge of the separation device main body. In this case, the blood permeation control member is made of a plate-like member and is arranged so as to come into contact with the inlet side surface of the blood filter material. After passing through, it spreads over almost the entire surface of the blood filter material in contact with the blood permeation control member, and is uniformly supplied to the blood filter material. In addition, since the outer peripheral edge of the blood permeation control member is arranged so as to contact the inner peripheral edge of the separation device main body, the blood flows from the outside of the outer peripheral edge of the blood permeation control member and the blood is supplied to the blood filter medium. Is less likely to be non-uniform.
本発明の血液分離装置では、上記血液浸透制御部材の貫通孔の孔径が、好ましくは０．２ｍｍ〜５ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲であり、血液浸透制御部材の開口比率が、好ましくは０．０８％〜７０％、より好ましくは０．４％〜４５％の範囲にある。血液浸透制御部材の貫通孔の孔径及び開効率が上記範囲にある場合には、血液浸透制御部材において、貫通孔から血液が速やかにかつ血液浸透制御部材の複数の貫通孔から均一に血液濾過材側に供給されることになる。 In the blood separation device of the present invention, the diameter of the through hole of the blood permeation control member is preferably in the range of 0.2 mm to 5 mm, more preferably 0.5 mm to 3 mm, and the opening ratio of the blood permeation control member is Preferably, it is in the range of 0.08% to 70%, more preferably 0.4% to 45%. When the hole diameter and opening efficiency of the through-hole of the blood permeation control member are in the above ranges, the blood filtration material in the blood permeation control member is quickly and uniformly blood from the plurality of through-holes of the blood permeation control member. Will be supplied to the side.
本発明に係る血液分離装置では、より好ましくは、分離装置本体の内部空間において、血液浸透制御部材の入り口側に、所定量の血液を保持する空間としての血液溜部が設けられる。この場合には、血液浸透制御部材の前段に、上記血液溜部が設けられているので、所定量の血液を速やかにかつ均一に血液浸透制御部材に供給することができ、即ち、血液を血液濾過材表面により一層確実に均一に浸透させることができるようになる。特に、血液溜部の体積が０．１ｃｍ３〜１０ｃｍ３の範囲にある場合には、所定量の血液を供給しても血液濾過材表面での血液の広がりが不均一になるのを防止することができるので、十分量の血液の濾過を確実に行うことができ、即ち、十分量の血漿もしくは血清を得ることができ、また、濾過効率も高くすることができる。 In the blood separation device according to the present invention, more preferably, a blood reservoir as a space for holding a predetermined amount of blood is provided on the inlet side of the blood permeation control member in the internal space of the separation device body. In this case, since the blood reservoir is provided in front of the blood permeation control member, a predetermined amount of blood can be quickly and uniformly supplied to the blood permeation control member. It becomes possible to infiltrate even more reliably and more uniformly on the surface of the filter medium. In particular, the volume of the blood reservoir is the case in the range of 0.1cm 3 ~10cm 3 spreads the blood in a volume of blood hemofiltration material surface can supply is prevented from becoming non-uniform Therefore, a sufficient amount of blood can be reliably filtered, that is, a sufficient amount of plasma or serum can be obtained, and the filtration efficiency can be increased.
本発明に係る血液分離装置では、好ましくは、上記血液濾過材は多数の細孔を有するものであり、該細孔の最も小さい部分の平均流量細孔径が、０．２７〜２μｍの範囲にあるのがより好ましい。最も小さい部分の平均流量細孔径が上記範囲にある血液濾過材を用いることで、分離をより一層速やかに行うことができ、かつ目詰まりも生じ難くなる。 In the blood separation device according to the present invention, preferably, the blood filter material has a large number of pores, and the average flow pore diameter of the smallest portion of the pores is in the range of 0.27 to 2 μm. Is more preferable. Separation can be performed more rapidly and clogging is less likely to occur by using a blood filter medium having an average flow pore diameter of the smallest part within the above range.
本発明では、好ましくは、分離装置本体の入り口及び出口の少なくとも一方に、ゴム弾性材料よりなる栓体を刺通可能な中空針が連結されている。従って、例えば採血管などのゴム弾性材料よりなる栓体で封止された血液供給容器に収容された血液を本発明の血液分離装置に供給する場合、血液供給容器の栓体に血液分離装置の入り口側中空針を刺通することで、血液供給容器内と血液分離装置内とを容易に連結することができ、血液供給容器に収容されている血液を速やかに血液分離装置内に導くことができる。また、血液分離装置の出口側においても、ゴム弾性材料よりなる栓体で閉栓された採血管や検査容器などの濾液収納容器の栓体に血液分離装置の出口側中空針を刺通することで、濾液収納容器内と血液分離装置内とを容易に連結することができ、血液分離装置で分離された血清もしくは血漿を速やかに濾液収納容器内に導くことができる。 In the present invention, preferably, at least one of the inlet and the outlet of the separation device main body is connected to a hollow needle that can be pierced with a plug made of a rubber elastic material. Therefore, for example, when blood stored in a blood supply container sealed with a plug made of a rubber elastic material such as a blood collection tube is supplied to the blood separation device of the present invention, the blood separation device is connected to the plug of the blood supply container. By piercing the inlet side hollow needle, the inside of the blood supply container and the inside of the blood separation apparatus can be easily connected, and blood contained in the blood supply container can be quickly guided into the blood separation apparatus. it can. In addition, on the outlet side of the blood separation device, the hollow needle on the outlet side of the blood separation device is pierced through the stopper of a filtrate storage container such as a blood collection tube or a test container that is closed with a stopper made of a rubber elastic material. In addition, the inside of the filtrate storage container and the inside of the blood separation apparatus can be easily connected, and the serum or plasma separated by the blood separation apparatus can be promptly introduced into the filtrate storage container.
また、本発明に係る血液分離装置は、血液供給容器を血液分離装置の入り口に導くためのガイドを入り口側に、または血漿もしくは血清を収納する濾液収納容器を血液分離装置の出口に導くためのガイドを出口側に備えていてもよい。この場合には、ガイドを利用して血液供給容器や濾液収納容器を速やかに血液分離装置にセットすることができる。 Further, the blood separation device according to the present invention is provided for guiding a blood supply container to the inlet of the blood separation device on the inlet side, or a filtrate storage container for storing plasma or serum to the outlet of the blood separation device. A guide may be provided on the outlet side. In this case, the blood supply container and the filtrate storage container can be quickly set in the blood separation device using the guide.
本発明に係る血液分離装置では、分離装置本体内に血液濾過材が設けられており、かつ分離装置本体の入り口と血液濾過材との間に、血液を通過させ得る多数の貫通孔を有し、貫通孔が入り口側から血液濾過材側に向かって延びている血液浸透制御部材が配置されており、該血液浸透制御部材の多数の貫通孔に分かれて血液が通過し、血液濾過材表面に供給される。従って、血液濾過材表面に均一に血液が供給されるので、血液濾過材表面において均一に血液が浸透し、全血試料から血漿もしくは血清を速やかにかつ容易に分離することができるとともに、分離速度を高めることができるとともに、より多くの血漿もしくは血清を得ることができる。しかも、分離に際し、吸引圧力を高めずとも、速やかにかつより多くの血漿もしくは血清を得ることができるので、溶血も生じ難い。 In the blood separation device according to the present invention, a blood filtering material is provided in the separation device body, and a plurality of through-holes through which blood can pass are provided between the inlet of the separation device body and the blood filtering material. A blood permeation control member having a through-hole extending from the entrance side toward the blood filter material side is arranged, and blood is divided into a large number of through holes of the blood permeation control member to pass through the blood filter material surface Supplied. Therefore, since blood is uniformly supplied to the surface of the blood filter material, the blood uniformly penetrates the surface of the blood filter material, and plasma or serum can be separated quickly and easily from the whole blood sample, and the separation speed And more plasma or serum can be obtained. In addition, hemolysis is unlikely to occur because more plasma or serum can be obtained quickly and without increasing the suction pressure during separation.
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。 Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.
図１は、本発明の第１の実施形態に係る血液分離装置の正面断面図であり、図２は、第１の実施形態で用いられる血液浸透制御部材の平面図である。 FIG. 1 is a front sectional view of a blood separation device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a blood permeation control member used in the first embodiment.
血液分離装置１は、円板状の内部空間Ａが設けられた分離装置本体２を有する。分離装置本体２は、内部空間Ａに連なる入り口３と、内部空間Ａに連なる出口４とを有する。そして、本実施形態では、上記分離装置本体２は、円板状のベース部材２ａと、ベース部材２ａに対して結合されたケース部材２ｂとを有する。ケース部材２ｂは、内部空間Ａを形成するための凹部を下面に有する。該凹部により内部空間Ａが形成されるように、ケース部材２ｂの下面側からベース部材２ａが接合されている。
The
なお、分離装置本体２の形状はこのような円板状のベース部材２ａと凹部を有するケース部材２ｂとを接合した構造に限定されず、入り口及び出口を有し、かつ、内部に血液濾過材及び血液浸透制御部材を配置して血液の濾過を行い得る内部空間を有する限り、様々な形状に変形することができる。例えば、上記分離装置本体２は、管状容器のような形態であってもよい。
The shape of the separation device
分離装置本体２を構成しているベース部材２ａ及びケース部材２ｂは、合成樹脂や金属などの適宜の材料により形成され得る。
The
上記内部空間Ａの平面形状は特に限定されないが、好ましくは円形とされており、該内部空間Ａ内には、血液濾過材として第１の血液濾過材５と第１の血液濾過材５上に配置された第２の血液濾過材６とが配置されており、さらに、第２の血液濾過材６上に血液浸透制御部材７が配置されている。
The planar shape of the internal space A is not particularly limited, but is preferably circular, and the internal space A has a first
本実施形態では、血液濾過材としての第１の血液濾過材５及び第２の血液濾過材６により血液から血漿もしくは血清が分離されるように濾過が行われるが、それに先立ち、血液は血液浸透制御部材７に接触される。
In the present embodiment, filtration is performed so that plasma or serum is separated from blood by the first
血液浸透制御部材７は、血液濾過材５，６よりも入り口３側に配置されている。本実施形態では、血液浸透制御部材７は、図２に示すように、平面形状が円形の膜状部材により形成されている。血液浸透制御部材７は、第２の血液濾過材６の上面において均一に血液を浸透させるために設けられている。このような機能を果たす限り、血液浸透制御部材７を構成する材料は特に限定されず、例えば、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアセタール、フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、塩化ビニル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリル樹脂などの各種合成樹脂により構成することができる。また、血液浸透制御部材７は、必要に応じて撥水処理などの表面処理が施されていてもよい。
The blood
図２に示すように、血液浸透制御部材７は、多数の貫通孔７ａを有する。貫通孔７ａにより、血液が血液浸透制御部材７の上面側（入り口３側）から下面側（第２の血液濾過材６側）に導かれる。血液浸透制御部材７は、第２の血液濾過材６に血液を均一に浸透させるために、第２の血液濾過材６の上面において血液が均一に広がることを可能とするように構成されている。従って、血液浸透制御部材７は、それ自体が血液を吸収あるいは濾過しない材料で構成されており、本実施形態では、上記多数の貫通孔７ａを経由してのみ血液が血液浸透制御部材７の上面側から下面側に移動するように構成されている。そして、貫通孔７ａは複数設けられているが、通過した血液が第２の血液濾過材６上に均一に広がるように、血液浸透制御部材７の全面にわたりほぼ均一に多数設けられている。従って、血液浸透制御部材７の上面に血液が供給されると、血液は多数の貫通孔７ａを通り、第２の血液濾過材６の上面のほぼ全面にわたり均一に供給されることになる。
As shown in FIG. 2, the blood
血液浸透制御部材７が配置されていない場合には、血液を例えば吸引により第２の血液濾過材６に浸透させるに際し、血液が第２の血液濾過材６の上面に接触した部分から優先的に血液が第２の血液濾過材６内に侵入していくため、第２の血液濾過材６の上面において血液が均一に広がらず、第２の血液濾過材６において部分的に濾過が行われることになる。従って、前述したように、濾過効率が悪化したり、濾液の回収量が減少するおそれがある。加えて、第２の血液濾過材６の単位面積当たりに付加される圧力が高くなるため、溶血のおそれがある。
In the case where the blood
これに対して、本実施形態では、血液浸透制御部材７が、第２の血液濾過材６の上面に配置されているため、血液が、血液浸透制御部材７の上面の一部に付与されたとしても、血液浸透制御部材７の上面において広がり、設けられている多数の貫通孔７ａを経由して下方に移動するため、血液が第２の血液濾過材６の上面において均一に広がり、しかる後、第２の血液濾過材６のほぼ全領域において濾過が進行する。よって、濾過効率を高めることができ、濾液の回収率を高めることができ、しかも溶血も生じ難い。
On the other hand, in this embodiment, since the blood
上記のような機能を果たすためには、貫通孔７ａの孔径は、０．２ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍである。また、血液浸透制御部材７の開口比率は０．０８％〜７０％であることが好ましく、より好ましくは０．４％〜４５％である。
In order to fulfill the function as described above, the diameter of the through
上記貫通孔７ａの孔径が０．２ｍｍよりも小さい場合には、血液が第２の血液濾過材６側に移動し難くなり、濾過に際しての圧力を必要以上に高める必要が生じることがあり、その結果血液中の血球に過剰な圧力が加わり、溶血する可能性がある。他方、５ｍｍを超えると、貫通孔７ａから血液が第２の血液濾過材６側に速やか流れすぎ、第２の血液濾過材６の上面において血液を均一に広げ得ないことがある。
When the hole diameter of the through-
上記血液浸透制御部材７の開口比率が０．０８％未満では、濾過効率が低くなるおそれがあり、７０％を超えると、血液が血液浸透制御部材７からただちに第２の血液濾過材６に進行し、第２の血液濾過材６の上面において、血液が十分に均一に広がらず、部分的に濾過が行われてしまうおそれがある。
If the opening ratio of the blood
開口率（％）＝（下面表面における貫通孔の面積の合計（ｃｍ２）／貫通孔が形成されていないと仮定した場合の血液浸透制御部材の平面積（ｃｍ２））×１００により算出した。上記血液浸透制御部材７の上面側（入り口３側）には、血液溜部８が設けられている。すなわち、内部空間Ａは、内部に第１の血液濾過材５、第２の血液濾過材６及び血液浸透抑制部材７が配置された場合に血液溜部８が残存するような大きさとされている。この血液溜部８の体積は、０．１ｃｍ３〜１０ｃｍ３の範囲であることが好ましい。血液溜部８を設けることにより、所定量の血液を血液浸透制御部材７上に均一にかつ確実に供給することができる。そして、血液溜部の体積が０．１ｃｍ３未満の場合には、供給された血液が、血液浸透制御部材７上に均一に広がることができず、広がりが不均一にある可能性があり、即ち、血液が均一に血液濾過材に浸透せず、濾液の回収効率が低下することがある。また、血液溜部８の体積が１０ｃｍ３を超えると、血液を供給した後でも血液溜部８に残存する空間部分が多くなり、そのため血液を血液濾過材に通すための加圧力或いは吸引力が過剰に必要となり、血液中の血球にも過剰な圧力が加わり、溶血するおそれがある。また、供給する血液量を増大させ、血液を供給した後の血液溜部８に残存する空間部分を少なくしようとすると、供給する血液量が必要以上に多くなってしまう他、濾過時間が長くなることがある。
Opening ratio (%) = (total area of through-holes on the lower surface (cm 2 ) / flat area of blood permeation control member (cm 2 ) assuming no through-holes) × 100 . A
血液濾過材として、本実施形態では、上記のように第１の血液濾過材５と第２の血液濾過材６とが積層されたものを用いている。もっとも、血液濾過材は、単一の血液濾過材層により構成されていてもよい。
In the present embodiment, a blood filter medium in which the first
上記血液濾過材５，６を構成する材料については特に限定されず、血球成分よりも、血漿もしくは血清を速やかに移動させ得る適宜のフィルタ材料を用いることができる。このようなフィルタ材料としては、血球成分よりも血漿もしくは血清を速やかに移動させ得る孔径と、実用可能な濾過時間を確保し得る孔の数、すなわち、空隙率と、血液の濾過の過程において血漿もしくは血清の移動を物理的あるいは化学的に阻害しない形状を有する任意のフィルタ材料を用いることができる。
There are no particular limitations on the material constituting the
上記フィルタ材料を構成する材料についても特に限定されず、ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレン（ＰＰ）、フッ化エチレン樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂などの各種合成樹脂、セルロースなどを挙げることができる。 The material constituting the filter material is not particularly limited, and various synthetic resins such as glass, polyethylene terephthalate, polystyrene (PS), polysulfone, polyethersulfone, polypropylene (PP), fluorinated ethylene resin, polycarbonate, and acrylic resin, A cellulose etc. can be mentioned.
血液濾過材の厚みについても特に限定されないが、分離に際してトラップされる血液量がさほど多くないことが望ましいため、第１，第２の血液濾過材５，６の厚みは、それぞれ、５μｍ〜５ｍｍ程度とすることが望ましい。
The thickness of the blood filter medium is not particularly limited, but it is desirable that the amount of blood trapped during separation is not so large. Therefore, the thicknesses of the first and second
なお、本実施形態では、第２の血液濾過材６の後段に、第１の血液濾過材５が配置されており、２種類の血液濾過材が用いられている。これは、第２の血液濾過材６として、上記のようなフィルタ材料を用い、第１の血液濾過材５として血球を濾過させない貫通孔を有する血球停止膜を用いていることによる。
In the present embodiment, the first
すなわち、上記第２の血液濾過材６は、血球成分に比べて血漿もしくは血清を速やかに移動させ得る上記フィルタ材料により構成されており、第１の血液濾過材５は、同様の機能を有するが、さらに、赤血球や白血球などの血球成分の通過を確実に防止するための孔を有する膜により形成されている。より具体的には、第１の血液濾過材５は、赤血球や白血球などの血球成分を通過させない貫通孔を有する血球停止膜、あるいは血球成分を通過させない多数の貫通孔が設けられている多孔性材料により形成されている。この場合、流路の最も小さい部分における平均流量細孔径は、０．２７μｍ〜２μｍであることが望ましい。０．２７μｍよりも小さいと、血球やタンパク質による目詰まりが生じやすくなり、濾過が停止するおそれがある。逆に、２μｍよりも大きくなると、赤血球が通過してしまい、分離精度が低下するおそれがある。
That is, the second
なお、上記平均流量細孔径は、ＪＩＳ Ｋ ３８３２に準拠したバブルポイント法により測定した孔径である。 In addition, the said average flow volume pore diameter is a pore diameter measured by the bubble point method based on JISK3832.
上記血液濾過材は第１，第２の血液濾過材５，６が積層されてなるが、本発明においては、血液濾過材は前述したように単一の血液濾過材層により形成されていてもよい。いずれの場合においても、血漿あるいは血清などの検体の回収効率を高めるため、あるいはタンパク質の吸着を抑制するためには、血液濾過材表面が親水化処理されていることが望ましい。このような親水化処理としては、例えばポリエーテル系やシリコン系などの潤滑剤、ポリビニルアルコールやポリビニルピロリドンなどの親水性高分子類、さらには天然の親水性高分子類、高分子界面活性剤等を被覆などにより表面に存在させる方法が挙げられる。また、第１，第２の血液濾過材の表面は、酸化剤による化学処理、プラズマ処理などにより親水化処理がされていてもよい。
The blood filter material is formed by laminating the first and second
本実施形態の血液分離装置１では、血液溜部８に通ずる入り口３が上方に設けられている。より具体的には、分離装置本体２の上面から上方に突出した筒状部２ｃが中空とされており、該筒状部２ｃの中空部分により入り口３が構成されている。そして、本実施形態では、この入り口３に、中空針９が液密的かつ気密的に固定されている。すなわち、中空針９は、入り口３に液密的かつ気密的に嵌合する中空針支持部９ａを有する。中空針支持部９ａは筒状の形状を有し、入り口３の内周面に液密的かつ気密的に固定されるように、入り口３に圧入されている。この中空針支持部９ａと一体に設けられた中空針９は、その針先９ｂが上方に設けられたガイド１０内に延ばされている。ガイド１０は、筒状の形状を有し、上方に開口１０ａを有する。この開口１０ａから、血液供給容器である採血管などを挿入することが可能とされており、かつ筒状の採血管を、中空針９側に確実に導くために、筒状のガイド１０が分離装置本体２に固定されている。
In the
他方、出口４は、ベース部材２ａの下面に突出するように設けられた筒状部２ｄの中空部として設けられている。この出口４にも、第２の中空針１１の中空針支持部１１ａが液密的かつ気密的に固定されている。中空針支持部１１ａは筒状の形状を有し、中空針１１と一体に構成されている。そして、中空針１１もまた、第２のガイド１２内に延ばされている。第２のガイド１２は筒状の形状を有し、中空針１１が挿入されている側とは反対側に、開口１２ａを有する。開口１２ａから、血漿もしくは血清などの濾液を採取する濾液収納容器が挿入され得る。この濾液収納容器の挿入に際して、濾液収納容器を中空針１１側に確実に導くために、筒状のガイド１２が設けられている。
On the other hand, the
上記のように、ガイド１０，１２は、血液供給容器や濾液収納容器を導くために設けられているものであるため、その内面の形状は、用意される血液供給容器や、濾液収納容器の形状に応じて適宜変形され得る。なお、中空針９，１１は、金属もしくは合成樹脂などの適宜の材料により形成され得る。ガイド１０，１２についても、合成樹脂や金属などの適宜の材料により形成され得るが、外部から血液供給容器や採取容器内の状態を目視により確認し得るため、透明な材料でガイド１０，１２を形成することが好ましい。
As described above, since the
次に、上記実施形態の血液分離装置１の使用方法を、図３及び図４を参照して説明する。
Next, the usage method of the
図３に示すように、血液分離装置１のガイド１０内に、血液供給容器としての、例えば採血管１３を挿入する。採血管１３は、筒状の採血管本体１３ａと、採血管本体１３ａの一端の開口を閉成するように設けられたゴム弾性材料からなる栓体１３ｂとを有する。採血管１３内には、血液１６が採取されている。血液から血漿もしくは血清を分離するに際しては、図３に示すように、採血管１３を上下転倒し、栓体１３ｂ側からガイド１０内に挿入する。ガイド１０が筒状の形状を有するため、筒状の採血管１３が速やかにその長さ方向に移動され、栓体１３ｂが、中空針９により刺通される。他方、下方の筒状のガイド１２内には、血清もしくは血漿を収納するための濾液収納容器としての、例えば筒状の採血管１５を挿入する。この場合においても、ガイド１２が筒状の形状を有するため、筒状の採血管１５が速やかにガイド１２内に導かれる。採血管１５は、有底の管状容器である採血管本体１５ａと、採血管本体１５ａの一端開口を閉成するように設けられており、ゴム弾性材料からなる栓体１５ｂとを有する。この栓体１５ｂが、中空針１１により刺通される。尚、採血管１５内は、予め、減圧されている。
As shown in FIG. 3, for example, a
図３に示すように、上方においては、ガイド１０内に血液供給容器としての採血管１３を挿入し、中空針９により栓体１３ｂを刺通し、下方においては、ガイド１２内に濾液収納容器としての採血管１５を挿入し、栓体１５ｂに中空針１１を刺通させることにより、採血管１３内、分離装置本体２の内部空間Ａ及び採血管１５内が連通されることになる。そして、圧力差により、血液１６が、採血管１３内から内部空間Ａ側に移動する。その結果、図４に示すように、血液１６が内部空間Ａの血液溜部８に一端供給され、その状態において、血液が血液浸透制御部材７の上面に均一に広がる。血液浸透制御部材７は、それ自体血液を吸収しないため、血液浸透制御部材７の上面において広がった血液は、血液浸透制御部材７の貫通孔７ａ（図２参照）が設けられている部分から下方に移動し、第２の血液濾過材６の上面に達する。多数の貫通孔７ａは血液浸透制御部材７の全面にわたり均一に分散されているので、第２の血液濾過材６の上面には血液が全面にわたり均一に広がり、供給されることになる。従って、血液は、第２の血液濾過材６の上面においてほぼ全面において均一に浸透し始め、第１，第２の血液濾過材５，６のほぼ全域を利用して濾過が進行することとなる。従って、濾過が速やかに進行し、濾過効率を高めることができると共に、図４の下方に示されている濾液としての血漿もしくは血清１７の回収効率も高めることが可能となる。しかも、第１，第２の血液濾過材５，６のほぼ全域において濾過が進行するため、単位面積当たりに付加される吸引圧力が高くなり難く、従って、溶血も生じ難い。
As shown in FIG. 3, in the upper side, a
上記第１の実施形態では、第２の血液濾過材６が、分離装置本体２の内周面に接触するように配置されており、それによって、血液が第２の血液濾過材６の周縁部からもれて第２の血液濾過材６で濾過されることなく通過し、第２の血液濾過材６の下面側に移動することが防止されている。もっとも、血液濾過材６の下面側に直接回り込むのを防止する構造は、上記分離装置本体２のように、血液濾過材６の外周面を分離装置本体２の内周面に接触させる方法の他、図８に示すように、第２の血液濾過材６の外周縁近傍において、第２の血液濾過材６或いは第１の血液濾過材５及び第２の血液濾過材６の両方を、両面から分離装置本体２を構成する２つの部材により挟み込む方法としてもよい。このように血液濾過材を分離装置本体を構成する部材に挟み込むことにより、血液が血液濾過材の周縁部からもれて血液濾過材を通過することなく下面側に移動するのをより確実に防止することができる。このような構造としては、例えばメンブランフィルタを挟み込むホルダーのような構造が挙げられる。
In the first embodiment, the second
図５は、本発明の第２の実施形態に係る血液分離装置２１を示す部分切欠正面断面図である。
FIG. 5 is a partially cutaway front sectional view showing a
本発明の血液分離装置は、様々に変形することができる。第２の実施形態の血液分離装置２１は、出口及び入り口の形状及び中空針の固定形状等が異なることを除いては、第１の実施形態の血液分離装置１とほぼ同様に構成されている。従って、同一部分については、同一の参照番号を付することにより、その説明を省略する。
The blood separation device of the present invention can be variously modified. The
第２の実施形態の血液分離装置２１では、分離装置本体２の上面において、ケース部材２ｂの中央に貫通孔２ｅが設けられており、該貫通孔２ｅにより入り口３が構成されている。該貫通孔２ｅに、中空針２２が挿入され、液密的かつ気密的に固定されている。他方、分離装置本体２のベース部材２ａの中央にも、貫通孔２ｆが形成され、該貫通孔２ｆにより出口４が構成されている。この貫通孔２ｆに、第２の中空針２３が挿入され、液密的かつ気密的に固定されている。中空針２２，２３は、第１の実施形態で用いた中空針９，１１と同様の材料で構成され得る。
In the
また、第２の実施形態では、分離装置本体２の上面に、すなわちケース部材２ｂの上面に、筒状のガイド２４が固定されている。同様に、分離装置本体２の下面には、筒状のガイド２５が固定されている。
In the second embodiment, the
上記ガイド２４，２５は、前述した筒状のガイド１０，１２と同様の材料で構成され得る。
The
第２の実施形態の血液分離装置２１の使用方法を、図６及び図７を参照して説明する。すなわち、図６に示すように、採血管１３をガイド２４内に挿入し、栓体１３ｂに中空針２２を刺通させる。また、ガイド２５に、採血管１５を挿入し、栓体１５ｂに、中空針２３を刺通させる。その結果、採血管１３内、内部空間Ａ及び採血管１５内が連通され、濾過が進行することとなる。すなわち、図７に示すように、血液１６が血液溜部８に供給され、第１の実施形態の場合と同様に、血液浸透制御部材７の多数の貫通孔７ａを経由して、第２の血液濾過材６の上面において均一に血液が広がり、第１，第２の血液濾過材５，６により濾過が進む。そして、濾液としての血漿もしくは血清１７が、採血管１５に採取される。
The usage method of the
なお、第１，第２の実施形態の血液分離装置１，２１では、分離装置本体２に、予め中空針やガイドが固定されて一体化されていたが、本発明の血液分離装置では、中空針やガイドは必ずしも一体化されておらずともよい。すなわち、入り口３及び出口４を有する分離装置本体２内に、上記血液浸透制御部材７及び血液濾過材を収納した構造を有する限り、溶血をほとんど生じさせることなく、血液を速やかに濾過させることができる。よって、上記中空針に代えて、入り口や出口に液密的かつ気密的に結合し得る接続手段を用い、血液供給容器や濾液収納容器と接合すればよい。
In the
もっとも、第１，第２の実施形態のように、中空針などの接続部材と、ガイドとを予め一体化しておけば、他の部材を接続することなく、速やかに濾過を行い得るため、中空針及びガイドを分離装置本体に予め結合した構造とすることが好ましい。 However, as in the first and second embodiments, if a connecting member such as a hollow needle and a guide are integrated in advance, filtration can be performed quickly without connecting other members. It is preferable to have a structure in which the needle and the guide are connected to the separation device main body in advance.
次に、具体的な実験例につき説明する。 Next, specific experimental examples will be described.
（実施例１）
以下の構成にて、図１に示される第１の実施態様である血液分離装置を作成した。
Example 1
A blood separation apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 was prepared with the following configuration.
分離装置本体２をポリカーボネートで（具体的な樹脂名が必要）構成するベース部材２ａ及びケース部材２ｂを用意した。ベース部材２ａは出口４を有しており、ケース部材２ｂは入り口３を有している。また、ベース部材２ａ及びケース部材２ｂは、接合して分離装置本体２とした際に、その内部空間Ａの平面形状が面積１６ｃｍ２の円形となるようになされている。
A
また、ポリカーボネートからなる平面形状が面積１６ｃｍ２の円形である円盤状の部材に、孔径０．２ｍｍの貫通孔が、開口比率が０．０８％になるように円盤状の部材の上面から下面にむかって全体にわたって均一に設けられている血液浸透制御部材７を用意した。
In addition, a planar shape made of polycarbonate having a circular shape with an area of 16 cm 2 and a through hole having a hole diameter of 0.2 mm is formed from the upper surface to the lower surface of the disk-shaped member so that the opening ratio is 0.08%. On the other hand, a blood
さらに、０．３ｍｍの厚みを有し、平面形状が面積１６ｃｍ２の円形である血球停止膜（第１の血液濾過材５）と、厚みが１．３ｍｍであり、平面形状が面積１６ｃｍ２の円形であるガラス繊維濾紙（第２の血液濾過材６）とが積層された血液濾過材を用意した。 Furthermore, a blood cell stop membrane (first blood filter material 5) having a thickness of 0.3 mm and a planar shape having a circular area of 16 cm 2 and a thickness of 1.3 mm and a planar shape having an area of 16 cm 2 A blood filter medium in which circular glass fiber filter paper (second blood filter medium 6) was laminated was prepared.
しかる後、血球停止膜（第１の血液濾過材５）、ガラス繊維濾紙（第２の血液濾過材６）及び血液浸透制御部材７がこの順になるようにベース部材２ａ上に載置し、これらがケース部材２ｂの凹部内に収まるようにベース部材２ａにケース部材２ｂを接合し、血液分離装置１を作製した。得られた血液分離装置１において、分離装置本体２の内部空間Ａには、入り口側からみて上述した血液浸透制御部材７、ガラス繊維濾紙（第２の血液濾過材６）及び血球停止膜（第１の血液濾過材５）がこの順に配置されており、血液浸透制御部材７の入り口側には、空間である血液溜部を形成されていた。尚、血液溜部８の体積は３．８ｃｍ３であった。
Thereafter, the blood cell stop membrane (first blood filter material 5), the glass fiber filter paper (second blood filter material 6), and the blood
また、この分離装置本体２には、予め中空針９，１１及びガイド１０，１２が固定され、一体化されている。
In addition,
得られた血液分離装置１を用い、図３及び図４に示すようにして血液の分離を行った。まず、血液分離装置１のガイド１０に、ヘマトクリット値４５％の保存血液１６が４５００μＬ採取されている採血管１３を挿入して中空針９で採血管１３の栓体１３ｂを刺通し、他方、減圧度―７５ｋＰａの圧力に減圧された採血管１５をガイド１２に挿入して中空針１１で採血管１５の栓体１５ｂを刺通した。この時、採血管１３内と血液分離装置１の内部空間Ａと減圧された採血管１５内とが連通したため、圧力差により血液の濾過が開始したその後、この状態で３分間放置し、それによって、採血管１５内に１２０μＬの血漿１７を回収することができた。溶血の有無を確認したところ、溶血は見られなかった。また、一般には検査を行うためには最低１００μＬ程度の血漿を必要とするところ、検査に必要とされる血漿を十分量得ることができた。
Using the obtained
（実施例２〜６、比較例１〜３）
血液浸透制御部材７における貫通孔の孔径及び開口比率を下記の表１に示すように変更したことを除いては、実施例１と同様にして血液分離装置を得た。尚、比較例３では血液浸透制御部材７を用いなかった。
(Examples 2-6, Comparative Examples 1-3)
A blood separation device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the diameter and opening ratio of the through holes in the blood
また、得られた血液分離装置を用い、実施例１と同様にして血液の分離を行った。下記の表１に、溶血の有無及び回収された血漿の量を示す。 In addition, blood separation was performed in the same manner as in Example 1 using the obtained blood separation apparatus. Table 1 below shows the presence or absence of hemolysis and the amount of plasma collected.
比較例１及び２で得られた血液分離装置では、血液浸透制御部材を通過した血液がガラス繊維濾紙（第２の血液濾過材６）表面において均一に広がらず、血液がガラス繊維濾紙に部分的に含浸してしまい、十分な量の血漿を回収することができなかった。 In the blood separation devices obtained in Comparative Examples 1 and 2, the blood that has passed through the blood permeation control member does not spread uniformly on the surface of the glass fiber filter paper (second blood filter material 6), and the blood is partially applied to the glass fiber filter paper. And a sufficient amount of plasma could not be recovered.
また、比較例３で得られた血液分離装置では、血液浸透制御部材７を配置しなかったため、血液がガラス繊維濾紙（第２の血液濾過材６）の一部に優先的に浸透してしまい、濾過効率が悪く、実質的に、血漿を回収することができなかった。
Further, in the blood separation device obtained in Comparative Example 3, the blood
これに対して、実施例２〜６で得られた血液分離装置は、血液浸透制御部材を通過した血液がガラス繊維濾紙（第２の血液濾過材６）表面において均一に広がり、十分な量の血漿を回収することができた。特に、実施例２〜５で得られた血液分離装置は、血漿回収量が２００μＬ以上と非常に多く、濾過効率に非常に優れている。 On the other hand, in the blood separation devices obtained in Examples 2 to 6, the blood that passed through the blood permeation control member spreads uniformly on the surface of the glass fiber filter paper (second blood filter material 6), and a sufficient amount Plasma could be collected. In particular, the blood separation devices obtained in Examples 2 to 5 have a very high plasma recovery amount of 200 μL or more, and are very excellent in filtration efficiency.
なお、血液浸透制御部材７を用いた場合、血液浸透制御部材７の孔径及び開口率の如何に関わらず、得られた血漿中において溶血は認められなかった。
When the blood
（実施例７〜９、比較例４）
血液溜部の体積を下記の表１に示すように変更したことを除いては、実施例３と同様にして血液分離装置を得た。
(Examples 7 to 9, Comparative Example 4)
A blood separation device was obtained in the same manner as in Example 3 except that the volume of the blood reservoir was changed as shown in Table 1 below.
また、得られた血液分離装置を用い、実施例３と同様にして、血液の分離を行った。下記の表１に、溶血の有無及び回収された血漿の量を示す。 Moreover, blood separation was performed in the same manner as in Example 3 using the obtained blood separation apparatus. Table 1 below shows the presence or absence of hemolysis and the amount of plasma collected.
表１から明らかなように、比較例４で得られた血液分離装置は、血液溜部の体積を０ｃｍ３であったため、血液が血液浸透制御部材上部で撥水してしまい、血液浸透制御部材を血液が均一に通過せず、即ち、血液がガラス繊維濾紙（第２の血液濾過材６）表面において均一に広がらず、血液がガラス繊維濾紙に部分的に含浸し、血漿を回収することができなかった。これに対して、実施例７〜９で得られた血液分離装置では、血液溜部を設けることにより、十分な量の血漿を回収することができた。特に、血液溜部の体積が２．５ｃｍ３の場合や、３．８ｃｍ３である場合には、血漿回収量が４８０μＬ及び５００μＬと非常に多く、濾過効率に優れていることが確かめられている。一方、血液溜部の体積が１０ｃｍ３を超える場合では、血液を供給した後でも血液溜部８に残存する空間部分が多くなり、そのため血液を血液濾過材に通すための加圧力或いは吸引力が過剰に必要となり、血液中の血球にも過剰な圧力が加わり、溶血するおそれがある。また、供給する血液量を増大させ、血液を供給した後の血液溜部８に残存する空間部分を少なくしようとすると、供給する血液量が必要以上に多くなってしまう他、濾過時間が長くなることがある。
As is clear from Table 1, the blood separation device obtained in Comparative Example 4 had a blood reservoir volume of 0 cm 3 , so that the blood repelled above the blood permeation control member, and the blood permeation control member Blood does not pass uniformly, that is, blood does not spread uniformly on the surface of the glass fiber filter paper (second blood filter material 6), and the blood is partially impregnated into the glass fiber filter paper to collect plasma. could not. In contrast, in the blood separation devices obtained in Examples 7 to 9, a sufficient amount of plasma could be recovered by providing a blood reservoir. In particular, when the volume of the blood reservoir is 2.5 cm 3 or 3.8 cm 3 , the amount of plasma recovered is very high at 480 μL and 500 μL, and it has been confirmed that the filtration efficiency is excellent. . On the other hand, when the volume of the blood reservoir exceeds 10 cm 3 , the space portion remaining in the
従って、血液溜部の体積を０．１ｃｍ３〜１０ｃｍ３とすることで、血漿回収量を大きくし、効率よく得ることができる。 Therefore, by the volume of the blood reservoir and 0.1cm 3 ~10cm 3, it is possible to plasma collection volume is increased, efficiently obtained.
１…血液分離装置
２…分離装置本体
２ａ…ベース部材
２ｂ…ケース部材
２ｃ…突出部
２ｄ…突出部
２ｅ…貫通孔
２ｆ…貫通孔
３…入り口
４…出口
Ａ…内部空間
５…第１の血液濾過材
６…第２の血液濾過材
７…血液浸透制御部材
７ａ…貫通孔
８…血液溜部
９…中空針
１０…ガイド
１０ａ…開口
１１…中空針
１２…ガイド
１２ａ…開口
２１…血液分離装置
２２…中空針
２３…中空針
２４…ガイド
２５…ガイド
DESCRIPTION OF
Claims (9)
分離装置本体の内部空間内に配置され、入り口から供給された血液を濾過して血漿もしくは血清を分離する血液濾過材と、
分離装置本体の内部空間内において、血液濾過材よりも入り口側に配置されており、かつ、血液を通過させる複数の貫通孔を有し、該貫通孔は入り口側から血液濾過材側に向かって延びており、血液濾過材表面において均一に血液を浸透させることを可能とする血液浸透制御部材とを備えることを特徴とする、血液分離装置。 A separator main body having an inlet through which blood is supplied, an outlet through which plasma or serum obtained by separating from blood is taken out, and an internal space provided between the inlet and the outlet;
A blood filtering material that is arranged in the internal space of the separation device main body and that separates plasma or serum by filtering blood supplied from the inlet;
In the internal space of the separation device main body, it is arranged closer to the entrance side than the blood filter material, and has a plurality of through holes through which blood passes, and the through holes are directed from the entrance side toward the blood filter material side. A blood separation device comprising a blood permeation control member that extends and allows blood to uniformly permeate on the surface of the blood filter medium.
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