JP2009092643A - 糖化ヘモグロビン測定カセット及びそれを利用した糖化ヘモグロビン測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】糖化ヘモグロビン測定装置で使用する糖化ヘモグロビン測定カセット及びそれを利用した糖化ヘモグロビン測定方法を提供する。
【解決手段】第１試薬を収容する第１収容領域と、第２試薬を収容する第２収容領域と、血液サンプルと前記第１試薬とを反応させる反応領域と、ヘモグロビンの量を測定する測定領域と、を有する糖化ヘモグロビン測定カセットを、糖化ヘモグロビン測定装置に装着して回転させて、前記測定カセットの回転角度に対応して、前記血液サンプルと、前記第１試薬と、前記第２試薬とを、前記反応領域と前記測定領域との間で移動させ、総血色素量と糖化ヘモグロビン量とを自動測定し、糖化ヘモグロビン比率を算出する。別途の試薬容器を通じて試薬を注入することで、測定カセットの保管及び流通の問題を解決する。
【選択図】図３

Description

本発明は、糖尿病測定装置及びそれと関連した方法に係り、より詳細には、糖化ヘモグロビン（血糖値およびグリコヘモグロビン）測定装置に挿着される測定カセット及び測定方法に関する。

最近、医学的診断や薬物に関する医学的分野と、痲酔剤または有害な化学物質に関する環境的分野とに於いて、微量成分物質の濃度測定が有用に使われている。そのうち、医学的診断及び治療分野に使われる生体試料濃度測定は、多様な疾患からの解放を望む人間の欲求増加と相まって、関心が高まりつつある。特に、血糖値を測定する糖化ヘモグロビン検査は、一回の測定で比較的長期間の血糖平均値を測定できるので、関心が高まり、測定件数が増加している。

糖化ヘモグロビンは、血色素（Ｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ）中の一つとして人の赤血球（Ｒｅｄ Ｂｌｏｏｄ Ｃｅｌｌ）に入っている。血液内の血糖（葡萄糖）が上昇すれば、血液内の葡萄糖の一部が血色素に結合する。このように葡萄糖と結合した血色素を糖化ヘモグロビン（ｇｌｙｃａｔｅｄ Ｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ）と言い、ヘモグロビンエイワンシー（ＨｂＡ_１ｃ）とも呼ぶ。

糖化ヘモグロビン検査を通じて血糖を測定できる。糖化ヘモグロビン検査は、食事時間と無関係に採血して検査できるという長所を有する。
ところが、既存の糖化ヘモグロビン検査方法は、病院の臨床病理室で測定されるのが大部分であった。また、試料の前処理過程が必要であり、大型の装置が必要であり、試薬及び消耗品が高価であるという一連の問題点があった。

特許文献１に、サンプル内に存在する分析物質を測定するために、テストサンプルを第１注入口を通じて溶血剤とアガロースの表面にアミノボロン酸を化学結合させた糖化ヘモグロビン結合物質ビーズから成る第１反応物に反応させ、続いて第２注入口を通じて第２反応物に反応させて分析物質を測定する装置が開示されている。この測定法によれば、測定を経時的に順次に行わなければならない。また、各測定段階に対応して、測定者が順次にテストサンプルを注入して反応させなければならない。さらに、糖化ヘモグロビンと結合したビーズを一旦ろ過して分離しなければならないために、測定が複雑で長時間がかかるという問題点がある。すなわちこの測定方法は、測定過程が複雑で、測定者が多くの操作をしなければならないので、煩雑であり測定時間が長いという問題点がある。

アメリカ登録特許 ＵＳ６，３００，１４２

本発明は、前述したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、測定者の負担を最小化しながら、自動で糖化ヘモグロビンを測定する糖化ヘモグロビン測定カセット及びそれを利用した糖化ヘモグロビン測定方法を提供することを目的とする。
さらに、専用の試薬容器を通じて試薬を注入することで、糖化ヘモグロビン測定カセット保管上の問題点と流通上の問題とを解決した糖化ヘモグロビン測定カセットを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、測定者による操作負担を最小化し、測定時間を短縮して、糖化ヘモグロビンを測定する糖化ヘモグロビン測定カセット及びそれを利用した糖化ヘモグロビン測定方法を提供する。

本発明の一態様によれば、前記目的は、第１試薬を収容する第１収容領域と、第２試薬を収容する第２収容領域と、血液サンプルが第１試薬または第２試薬と反応する反応領域と、血液サンプル内の総血色素または糖化ヘモグロビンの量を測定する測定領域と、を含み、反応領域と測定領域とが糖化ヘモグロビン測定カセットの回転角度によって区分されるように形成された糖化ヘモグロビン測定カセットを利用することによって達成される。

更に、糖化ヘモグロビン測定カセットは、第１試薬と第２試薬とを分離収容し、糖化ヘモグロビン測定装置への装着時に、第１試薬と第２試薬とを糖化ヘモグロビン測定カセットに注ぐ試薬容器を備えることが好ましい。

また、本発明の他の態様によれば、前記目的は、糖化ヘモグロビン測定カセットが装着されて、該装着された糖化ヘモグロビン測定カセットを確認する段階と、血液サンプルと第１試薬と第２試薬とが注がれたということを確認する段階と、血液サンプルと第１試薬とを反応させる段階と、糖化ヘモグロビン測定カセットを回転させて第１試薬と反応した血液サンプル混合物内の総血色素の量を測定する段階と、糖化ヘモグロビン測定カセットを回転させて第２試薬と反応した血液サンプル混合物内の糖化ヘモグロビンの量を測定する段階と、測定された血液サンプル内の総血色素の量と糖化ヘモグロビンの量とに基づいて、血液サンプル内の糖化ヘモグロビンの量を算出する段階と、を備えることを特徴とする糖化ヘモグロビン測定カセットを利用した糖化ヘモグロビン測定方法によって達成される。

本発明ば、糖化ヘモグロビン測定カセットの回転角によって血液サンプルが、各領域間に移動して順次反応が行われて糖化ヘモグロビンを自動で測定できる糖化ヘモグロビン測定カセット及び方法を提供する。

これにより、測定者による操作や介入を最小化し、測定時間を短縮できる効果がある。すなわち、回転によって試薬と血液サンプルとが混合され移動されるので、測定者が直接試薬と血液サンプルとを反応させる作業を省略できる。したがって、家庭や事務室などで簡単な操作だけでも便利に糖化ヘモグロビンを測定することができ、測定時間を短縮できる効果がある。

さらに、本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定カセットは、血液サンプルと反応する試薬を別途の試薬容器を通じて注入する。これにより、糖化ヘモグロビン測定カセット内に試薬が分注されていた時に発生した、試薬の変質の恐れなど流通上の問題、及び糖化ヘモグロビン測定カセットの保管問題などを解消することができる。それだけではなく、糖化ヘモグロビン測定カセットのサイズを小型化させる効果がある。さらに、測定者が糖化ヘモグロビンの量を測定するために血液サンプルと反応する複数の試薬を一定の時間間隔を置いて順次に注入する必要がない。

以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。本発明を説明するに当たって、関連した公知の機能または構成についての具体的な説明が、本発明の要旨を不明にする恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。また、用語の解釈は測定者や管理者の意志や用語の慣例などによって変わりうるが、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義した用語である。したがって、用語の定義の解釈は、本明細書全般にわたって本書の定義に基づかなければならない。

図１は、本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定カセット１０の例示図である。
図１によれば、糖化ヘモグロビン測定カセット１０は、血液内の糖化ヘモグロビン（ＨｂＡ_１ｃ）の量を測定するのに利用される。糖化ヘモグロビン測定カセット１０は、糖化ヘモグロビン測定装置３０に装着して、回転軸３５０を基準に時計回り方向または反時計回り方向に回転可能な形状である。

糖化ヘモグロビン測定カセット１０は、糖化ヘモグロビン測定装置３０によって回転され、回転角度に対応して血液サンプル混合物が糖化ヘモグロビン測定カセット１０の各領域間に移動する。したがって、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を回転させることによって試薬が血液サンプルと自動で反応し、反応した血液サンプル混合物が自動で移動する。これにより、測定者が一定の時間間隔を置いて複数の試薬と血液サンプルとを注入して反応させる作業を省略することができ、更に、測定時間を短縮できる。ここで、反応とは、化学反応だけではなく、撹拌及び洗浄などを含んだ包括的な反応操作を言う。
一方、糖化ヘモグロビン測定カセット１０の構成についての詳細な説明は、図３の説明で述べる。

図２は、本発明の一実施形態による試薬容器２０の外観を示した例示図である。
本発明による糖化ヘモグロビン測定カセット１０は、糖化ヘモグロビンを測定するために血液サンプルと反応させる少なくとも一つの試薬を必要とする。試薬は、試薬容器２０に保管される。試薬容器２０は、別途に包装されて販売されうる。
試薬容器２０は、糖化ヘモグロビン測定カセット１０の上部に挿入される。これにより、試薬容器２０内に収容されている少なくとも一つの試薬が糖化ヘモグロビン測定カセット１０に注入される。

図３は、本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定カセット１０及び試薬容器２０の断面図である。
図３によれば、試薬容器２０は、第１貯蔵領域２００及び第２貯蔵領域２１０を備える。更に、血液採取部２２０を含みうる。

第１貯蔵領域２００及び第２貯蔵領域２１０は、それぞれ少なくとも一つの試薬を貯蔵する。第１貯蔵領域２００は、第１試薬を貯蔵する。第１試薬は、血液サンプルと反応する。第１試薬は、血液サンプルを溶血させる溶血液及び糖化ヘモグロビンと選択的に反応する糖化ヘモグロビン結合物質ビーズである。第１試薬と反応した第１血液サンプル混合物から総血色素量を測定する。

溶血液は、界面活性剤が入っている緩衝溶液であって、例えば、２０ｍＭ ヘペス緩衝溶液（Ｎ−２−Ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒａｚｉｎｅ−Ｎ’−２−ｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ Ａｃｉｄ ＨＥＰＥＳ、ｐＨ８．１）である。溶血された血液サンプル中には、血色素と糖化ヘモグロビンとが存在する。

糖化ヘモグロビン結合物質は、糖化ヘモグロビンと特異的に結合する物質である。例えば、ボロン酸（ｂｏｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ、ＢＡ）、コンカナバリンＡ（ｃｏｎｃａｎａｖａｌｉｎ Ａ、Ｌｅｃｔｉｎ）、抗体（ａｎｔｉｂｏｄｙ）のうち何れか一つであり得る。

ビーズ（ｂｅａｄｓ）は、アガロース（ａｇａｒｏｓｅ）やセルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）またはセファロース（ｓｅｐｈａｒｏｓｅ）のような高分子多糖類支持体、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリビニルトルエン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｔｏｌｕｎｅ）のようなラテックス（ｌａｔｅｘ）ビーズ、又は、ガラス（ｇｌａｓｓ）ビーズである。

糖化ヘモグロビン結合物質ビーズは、前記ビーズの表面に前記糖化ヘモグロビン結合物質を結合させたものである。好ましくは、アガロース又はセエルロースの表面にボロン酸誘導体を結合したものを挙げることができる。具体例として、特許文献１に記載されたアガロースの表面にアミノボロン酸を化学結合させた糖化ヘモグロビン結合物質ビーズを挙げることができる。

糖化ヘモグロビン結合物質ビーズは、公知の方法、例えばアフィニティークロマトグラフィーの担体を製造するのと同様な方法で製造することができる。
糖化ヘモグロビン結合物質ビーズの粒径は、反応後に糖化ヘモグロビンと結合した糖化ヘモグロビン結合物質ビーズの沈澱時間と、糖化ヘモグロビンと反応する程度と、を考慮して選択することが望ましい。

要約すれば、第１試薬は、血液を溶血させる溶血液と、糖化ヘモグロビンと選択的に反応する糖化ヘモグロビン結合物質ビーズと、を含み、第１試薬と反応した血液サンプルの総血色素の量を測定するためのものである。
試薬容器２０の第２貯蔵領域２１０は、第２試薬を貯蔵する。第２試薬は、第１試薬と血液サンプルの混合物を洗浄する洗浄溶液を含んだ試薬である。

一般的に、血液サンプルの赤血球内に存在するヘモグロビン（Ｈｂ）は、大部分糖化されていないヘモグロビン（ＨｂＡｏ）である。ヘモグロビンのうち、４〜１４％のみがグルコース（ｇｌｕｃｏｓｅ）と反応したグルコヘモグロビン（ＨｂＡ_１ｃ）として存在する。したがって、第１試薬と血液サンプルとの反応によって生成した第１血液サンプル混合物は、糖化されたヘモグロビンだけはなく、糖化されていないヘモグロビンも含む。したがって、血液内の糖化されたヘモグロビンを測定するためには、糖化されていないヘモグロビンを除去しなければならない。第２試薬は、糖化されていないヘモグロビンを洗浄する洗浄溶液を含んでいて、糖化されたヘモグロビンのみを測定できるようにする。

第２試薬は、ヘモグロビンを溶解するものであれば特に限定されないが、水と緩衝液と生理食塩水との内の何れか１個を具体例として挙げることができる。
試薬容器２０は、血液サンプルを注入する血液採取部２２０をさらに備える。血液採取部２２０は、毛細管状であることが望ましい。これは、血液採取部２２０の毛細管状によって測定しようとする血液サンプルが染み込むようにするためである。血液採取部２２０は、毛細管現象を円滑にするために端部の内径を細く製作することが望ましい。

要約すれば、試薬容器２０は第１試薬と第２試薬とを同時に注入する。従って、測定者は、糖化ヘモグロビン測定のために血液サンプルと反応する試薬を一定時間毎に注入する必要がない。例えば、血液サンプル内の総血色素の量を測定するために第１試薬を測定空間に注入したり、測定後に糖化ヘモグロビンの量を測定するために第２試薬を測定空間に注入したりする必要がない。本発明の一実施形態による試薬容器２０によって試薬を同時に注入できる。試薬を同時に注入することが可能な理由は、糖化ヘモグロビン測定カセット１０が自動で回転することによって、反応物質間の結合及び撹拌を含んだ反応操作が自動で行われるためである。

試薬容器２０は、ホイルカバー及びホイルタップをさらに備える。ホイルカバーは、収容容器２０の第１貯蔵領域２００と第２貯蔵領域２１０とにそれぞれ貯蔵されている第１試薬と第２試薬とを密封して外部と遮断する。試薬容器２０を糖化ヘモグロビン測定カセット１０への挿入する時に、試薬容器２０のホイルタップが糖化ヘモグロビン測定カセット１０にひっかかってホイルカバーが外れることが望ましい。これにより、試薬容器２０の挿入時にホイルカバーが外れて第１試薬と第２試薬とを糖化ヘモグロビン測定カセット１０に注入することができる。

糖化ヘモグロビン測定カセット１０は、第１収容領域１００と、第２収容領域１１０と、反応領域及び測定領域１２０とを備える。更に、糖化ヘモグロビン測定カセット１０は、移送案内部１３０、試料吸収部１４０を備える。

第１収容領域１００は、第１試薬及び血液サンプルを収容し、第２収容領域１１０は、第２試薬を収容する。図２の説明で述べたように、血液サンプル内の糖化ヘモグロビンの量を測定する場合、第１試薬は溶血液及び糖化ヘモグロビン結合物質ビーズであり、第２試薬は洗浄溶液である。

試薬容器２０が糖化ヘモグロビン測定カセット１０に挿入された時に試薬容器２０のホイルタップが外れることが望ましい。これによって、試薬容器２０内に貯蔵された第１試薬と第２試薬とを、それぞれ、糖化ヘモグロビン測定カセット１０の第１収容領域１００と第２収容領域１１０とに注入することができる。

糖化ヘモグロビン測定カセット１０は、領域分離部１５０をさらに備える。領域分離部１５０は、第１試薬が第１収容領域に、第２試薬が第２収容領域に、それぞれ移動するように誘導する。
反応領域は、血液サンプルが第１試薬または第２試薬と反応する領域である。ここで、反応とは、複数の物質の化学的反応だけではなく、洗浄または結合を含んだすべての反応操作を含みうる。

反応領域は、第１収容領域１００と物理的に同一の領域である。すなわち、第１試薬と血液サンプルとが、第１試薬を収容する第１収容領域１００で反応する。または、糖化ヘモグロビン測定カセット１０が回転されて第２試薬が第１収容領域１００に移動する。次いで、糖化ヘモグロビン測定カセット１０が再び回転されて第２試薬が測定領域１２０に移動して第１試薬と血液サンプルとの混合物を洗浄する。

測定領域１２０は、反応領域で第１試薬または第２試薬と反応した血液サンプル内の血色素の量を測定する領域である。このとき、測定領域１２０は、光反射特性測定方式によって血色素の量を測定する。血色素は特定波長の光を特異的に吸収する。このような血色素の特性を利用し、特定波長の光の強度を測定することによって血色素の濃度を測定する。

更に、測定領域１２０は、光反射特性測定のために外光センサーを通じて光が照射される光ウィンドウ１２２を備える。外光センサーは、糖化ヘモグロビン測定カセット１０が装着される糖化ヘモグロビン測定装置３０に設置される。

一方、試料吸収部１４０は、測定済みの血液サンプル混合物を吸収して血液サンプル混合物の外部への流出を防止する。更に、試料吸収部１４０は、糖化ヘモグロビンの量を測定するために、糖化ヘモグロビンと結合した糖化ヘモグロビン結合物質ビーズを除外した、測定領域１２０内に存在する一般血色素及び他の物質を吸収する。このとき、試料吸収部１４０は、測定領域１２０の下部に位置することが望ましい。試料吸収部１４０の一実施形態として、吸収パッド形式であり得るが、これに限定されない。

さらに、糖化ヘモグロビン測定カセット１０は、測定領域１２０の周辺に第１遮断部１３２及び第２遮断部１３４を備える。
第１遮断部１３２は、第２収容領域１１０と測定領域１２０とを分離する。また、一定の回転角度内で第２収容領域１１０内にある第２試薬が、第１収容領域１００に移動するのを防止する。第２遮断部１３４は、一定の回転角度範囲内、例えば、−１５℃から７０℃の範囲内で、測定領域１２０と、第２収容領域１１０と、の血液サンプル混合物がそれぞれの領域に安定に位置できるように試薬及び反応物を導く。また、一定の回転範囲内で血液サンプル混合物が他の領域に移動することを防止する。

試薬容器２０から糖化ヘモグロビン測定カセット１０に第１試薬と第２試薬とを注入する場合、糖化ヘモグロビン測定カセット１０は、隔壁（図示せず）、挿入誘導部１６２及び試薬容器係止片１６４を更に備える。

隔壁（図示せず）は、試薬容器２０の挿入時に第１試薬と血液サンプルと第２試薬とが互いに混合しないように、第１試薬と第２試薬とを分離する。このとき、領域分離部１５０は、第１試薬と血液サンプルとが第１収容領域１００に移動し、第２試薬は第２収容領域１１０への移動するように、互いが分離して注入されるように誘導する。挿入誘導部１６２は、試薬容器２０が糖化ヘモグロビン測定カセット１０に挿入されるように誘導する。

一方、試薬容器係止片１６４は、試薬容器２０の装着時に試薬容器２０のホイルタップがかかって試薬容器２０を覆うホイルカバーを外す。これによって、第１試薬と第２試薬とが、それぞれ第１収容領域と第２収容領域とに注入される。

図４は、本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定装置３０の作動機構を示す図である。
図４によれば、糖化ヘモグロビン測定カセットは、糖化ヘモグロビン測定装置３０に装着される。このとき、糖化ヘモグロビン測定装置３０は、一定のパターンによって糖化ヘモグロビン測定カセット１０を時計回り方向または反時計回り方向に回転させる。これによって、血液サンプルと試薬とを自動で撹拌し、移動させて測定を行う。

さらに、糖化ヘモグロビン測定装置３０は、光反射特性を利用した測定方式によって糖化ヘモグロビンの量を測定する。血液サンプル中の糖化ヘモグロビンの量を測定する場合は、特定波長の光を特異的に吸収する血色素の特性を利用する。糖化ヘモグロビン測定装置３０は、フォトダイオードのような発光素子と受光素子とを用いて糖化ヘモグロビンの量を測定することが望ましい。

図４によれば、本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定装置３０は、カセット収容部３００と、第１カセット確認センサー３１０と、第２カセット確認センサー３１２と、測定センサー３１４と、駆動部３２０と、信号変換部３３０と、制御部３４０と、を備える。

カセット収容部３００は、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を装着する空間を含む。このとき、カセット収容部３００は、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を時計回り方向または反時計回り方向に回転させる時に周辺の干渉を受けない程度の十分な空間を含むことが望ましい。

糖化ヘモグロビン測定装置３０は、センサーとして、第１カセット確認センサー３１０、第２カセット確認センサー３１２、測定センサー３１４を備える。
第１カセット確認センサー３１０は、糖化ヘモグロビン測定カセット１０の外部に位置したバーコードの情報を読み取る。第２カセット確認センサー３１２は、糖化ヘモグロビン測定カセット１０に第１試薬と第２試薬とが、それぞれ第１収容領域１００と第２収容領域１１０とに正しく注入されたかどうかを確認する。試薬の確認は、発光素子によって光信号を出力し、受光素子によって糖化ヘモグロビン測定カセット１０を通過した光信号を受信する光センサーを利用した吸光測定方式によって行う。

具体的には、発光素子は、特定波長を有する光信号を発光する。受光素子は、発光素子から投射されて糖化ヘモグロビン測定カセット１０を通過した光信号を受信する。第２カセット確認センサー３１２は、発光素子から発光制御信号を出力し、受光素子で受信した光信号を電気信号に変換して第１試薬と第２試薬とが正しく注がれたかどうかを検出する。

測定センサー３１４は、糖化ヘモグロビン測定カセット１０の測定領域１２０に含まれた総血色素及び糖化ヘモグロビンの量を測定する。発光素子から発光制御信号を出力し、受光素子で受信した光信号を電気信号に変換して糖化ヘモグロビン測定カセット１０に入れられている血色素の量を測定する。血液サンプルの血色素は、４３０ｎｍの波長を有する光を特異的に吸収する。

駆動部３２０は、糖化ヘモグロビン測定カセット１０に外力を付与する。例えば、駆動部３２０はモーターであり得る。このとき、外力を通じて糖化ヘモグロビン測定カセット１０は、一定の規則によって回転される。信号変換部３３０は、通常のＡ／Ｄ変換器である。
制御部３４０は、全体システムを制御するもので、ＲＯＭとＲＡＭと周辺装置が集積されたマイクロプロセッサを備える。制御部３４０は、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を認識し、試料溶液の注入を検出し、糖化ヘモグロビンの量を測定する。

すなわち、第１カセット確認センサー３１０からバーコード情報を獲得し、信号変換部３３０を通じてデジタル信号に変換されたバーコード情報によって糖化ヘモグロビン測定カセット１０の種類及びコード情報を認識する。また、発光素子として発光制御信号を出力し、受光素子に入力される光信号を電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換器を通じて糖化ヘモグロビン測定カセット１０に第１試薬と第２試薬とが正しく注入されたかどうかを検出する。同様な方法で、糖化ヘモグロビン測定カセット１０の測定領域１２０に含まれた糖化ヘモグロビンの量を測定できる。

以下、本発明の糖化ヘモグロビン測定装置３０の糖化ヘモグロビン測定カセット１０を利用した糖化ヘモグロビンを測定する方法について図５、及び、図６で詳しく記述する。
図５は、本発明の一実施形態による、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を利用した糖化ヘモグロビン測定方法に関するフローチャートである。

図５によれば、糖化ヘモグロビン測定装置３０に、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を装着し、装着された糖化ヘモグロビン測定カセット１０情報を認識する（Ｓ１００）。このとき、糖化ヘモグロビン測定カセット１０の情報は、糖化ヘモグロビン測定装置３０の第１カセット確認センサー３１０を通じて認識される。
引き続き、糖化ヘモグロビン測定カセット１０に第１試薬と第２試薬と血液サンプルとが注がれたということを確認する（Ｓ１１０）。これは、第２カセット確認センサー３１２を通じて確認される。

さらに、第１試薬と第２試薬とは、試薬容器２０によって注入される。試薬容器２０を挿入して第１試薬と第２試薬とを注入する場合、第１試薬と第２試薬とを分離して収容することが望ましい。これは、第１試薬と第２試薬との反応によってそれぞれ総血色素の量と糖化ヘモグロビンの量とを測定するためである。試薬容器２０によって第１試薬と第２試薬とを使用時に注入することによって、糖化ヘモグロビン測定カセット１０内に試薬を前もって分注しておいたことによって発生した試薬の変質による流通上の問題と、糖化ヘモグロビン測定カセットの保管問題とを解消できる。また、糖化ヘモグロビン測定カセットを小型化する効果がある。

さらに、採取した血液サンプルを試薬容器２０の血液採取部２２０を通じて注入することが望ましい。この場合、糖化ヘモグロビン測定カセット１０が水平状態で、血液採取部２２０の先端部が第１収容領域１００の第１試薬の液面よりに完全に沈むようにすることが望ましい。

引き続き、反応領域で血液サンプルと第１試薬とを反応させる（Ｓ１２０）。このとき、血液サンプルと第１試薬との反応を促進するために、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を時計回り方向及び反時計回り方向に反転振動させる。これは、血液採取部２２０内の血液サンプルを溶出させ、第１試薬によって溶血させて、糖化ヘモグロビン結合物質ビーズと特異的に反応させるためである。ここで、溶血された血液サンプルが糖化ヘモグロビン結合物質ビーズと十分に反応するために、一定時間、例えば、３分の時間を必要とする。

引き続いて、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を回転さて、反応領域で第１試薬と反応した血液サンプル混合物を、測定領域１２０に移動させる（Ｓ１３０）。測定領域１２０に移動した第１試薬と血液サンプルとの混合物中の総血色素の量を測定する（Ｓ１４０）。このとき、光センサーを通じる光反射測定方式で血液サンプル内の総血色素の量を測定することが望ましい。糖化ヘモグロビンと結合した結合物質ビーズを除外した残りの溶液及び一般血色素は、試料吸収部１４０に吸収される。

引き続き、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を回転させて、第２試薬を反応領域１００に移動させる（Ｓ１５０）。このとき、糖化ヘモグロビン測定カセット１０の回転時に測定領域１２０にある第１試薬と血液サンプルとの混合物は反応領域１００に移動しない。これは、一般血色素及び糖化ヘモグロビンと結合した結合物質ビーズがゼリー状であるためである。

そして、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を回転させて反応領域の第２試薬を測定領域１２０に移動させる（Ｓ１６０）。引き続き、測定領域１２０に移動させた第２試薬によって血液サンプル混合物を洗浄して糖化ヘモグロビンの量を測定する（Ｓ１７０）。ここで、洗浄溶液を含む第２試薬が血液サンプル混合物を洗浄するにつれて血液サンプル内に非特異的に存在するヘモグロビン（ＨｂＡｏ）が除去される。また、第１試薬と反応した血液サンプル混合物から総血色素の量を測定する時と同様に、光センサーを通じる光反射測定方式で血液サンプル内の糖化ヘモグロビンの量を測定することが望ましい。

以後、総血色素の量を糖化ヘモグロビンの量で割って血液サンプル内の糖化ヘモグロビンの量を測定する（Ｓ１８０）。このとき、糖化ヘモグロビンの比率は、次の数式によって計算される。

図６Ａ乃至Ｄは、本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定カセット１０の回転過程の例示図である。
図６Ａに示すように、まず、試薬容器を通じて第１試薬と第２試薬とを注入する。糖化ヘモグロビン測定カセット１０に、試薬容器を挿入して第１試薬を第１収容領域１００に、第２試薬を第２収容領域１１０に移動させる。次に、血液サンプルを、試薬容器を通じて第１収容領域１００に移動させ、第１試薬と反応させる。第１試薬と血液サンプルとの反応を完了させるために、糖化ヘモグロビン測定装置によって糖化ヘモグロビン測定カセット１０を十分な時間、例えば、３分程度、時計回り方向及び反時計回り方向に反転振動させることが望ましい。

次に、図６Ｂに示すように、糖化ヘモグロビン測定装置によって、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を時計回り方向に回転させる。これによって、反応領域で第１試薬と反応した第１血液サンプル混合物を測定領域１２０に移動させる。これによって、血液サンプル混合物内のヘモグロビン（ＨｂＡ_０）及び糖化ヘモグロビンＨｂＣ_１Ａ）の合計の濃度（総血色素量）を測定する。

次に、図６Ｃに示すように、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を反時計回りに回転させて、第２収容領域１１０に収容されている第２試薬を反応領域に移動させ、てしばらく静置する。

次に、図６Ｄに示すように、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を反対に時計回り方向に回転さ、反応領域の第２試薬を測定領域１２０に移動させる。これによって、第２試薬によってヘモグロビン（ＨｂＡ_０）が除去された血液サンプル混合物から糖化ヘモグロビン（ＨｂＡ_１Ｃ）の量を測定できる。

要約すれば、図６Ａ乃至Ｄのように、糖化ヘモグロビン測定装置３０は、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を時計回り方向または反時計回り方向に自動回転させる。すなわち、回転させることによって、少なくとも一つの試薬を糖化ヘモグロビンと自動で反応させるか移動させる。従って、測定者は経時的に第１試薬と第２試薬を順次に注入する操作、及び第１試薬と血液サンプルとを混合するために撹拌する操作を省略できる。すなわち、測定者は、簡単な操作のみによって、血液サンプル中の分析しようとする成分の正確な濃度を測定することができる効果がある。

一方、図６Ａ乃至Ｄは、本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定カセット１０の回転過程を図示した例示図であって、これ以外の多様な回転が可能である。また、糖化ヘモグロビン測定カセット１０の各領域が、前述した実施形態と比べて左右対称に位置する実施形態である場合、糖化ヘモグロビン測定カセット１０を前述した回転過程とは反対に回転させることが望ましい。

糖化ヘモグロビン測定装置３０は、糖化ヘモグロビン測定カセット１０のバーコード１７０ａ、１７０ｂによって糖化ヘモグロビン測定カセット１０のカセット情報を認識する。このとき、バーコード１７０ａ、１７０ｂは、糖化ヘモグロビン測定カセット１０が他社製品または他の製品であることを確認するエラーチェック機能としても使われる。ここで、バーコードの形態は扇状であり、糖化ヘモグロビン測定カセット１０の一側に同一な方向に配された目盛りパターンとコードパターンとを含む形態であり得る。

以下、図７及び図８で、本発明の一実施形態による多様な糖化ヘモグロビン測定カセット１０のバーコードについて詳細に説明する。
図７は、本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定カセット１０の扇状のバーコード１７０ａの例示図である。

図７によれば、バーコード１７０ａは糖化ヘモグロビン測定カセット１０の裏面に位置し、扇状内に一定の斜線になった目盛りパターンを含む。このとき、バーコードの黒い棒部分であるバー（Ｂｌａｃｋ ｂａｒ）は少量の光しか反射しないが、白い棒部分であるスペース（Ｗｈｉｔｅ ｓｐａｃｅ）は多量の光を反射する。したがって、糖化ヘモグロビン測定装置３０は、バーコードによって反射された光を受光して電気的な信号に変換させれば、コンピュータが認識する０と１とのビットでバーコードを変換させ、これを通じてバーコードの判読が可能である。従って、糖化ヘモグロビン測定装置３０が糖化ヘモグロビン測定カセット１０のバーコード１７０ａを判読して測定しようとする糖化ヘモグロビン測定カセット１０のカセット情報を認識できる。これにより、別途の追加装置なしでも、糖化ヘモグロビン測定装置３０を用いてバーコードの読み取りが可能である。

図８は、本発明の他の実施形態による糖化ヘモグロビン測定カセット１０の目盛りパターン１７２及びコードパターン１７４を含むバーコード１７０ｂの例示図である。
図８によれば、目盛りパターン１７２は、一定の間隔で目盛りが配列される。コードパターン１７４は、一般的なバーコード状である。このとき、目盛りパターン１７２及びコードパターン１７４は、糖化ヘモグロビン測定カセット１０の一側に同一な方向に並んで配されることが望ましい。糖化ヘモグロビン測定カセット１０は、測定装置３０に装着される時に一定の速度で挿入されるものではなく、不規則な速度で挿入される。したがって、一定のサンプリングクロックによってバーコードを読み取れば、読み取れるバーコードデータは判読区間の速度によってデータが変わるので、正しくバーコードを読み取り難い。これを解決するために糖化ヘモグロビン測定カセット１０をモーターによって定速度で自動挿入させる方案も考えられるが、これは測定装置３０を複雑にしてコストを上昇させる。
したがって、本発明による測定装置３０は、２個の光センサーを備える。例えば、一つは目盛りパターン１７２を読み取るものであり、他の一つはコードパターン１７４を読み取るものである。目盛りパターン１７２は、コードパターン１７４の基本区間に比べて纎細なパターンになっているので、これをによって糖化ヘモグロビン測定カセット１０が挿入される目盛りパターンの区間別速度を測定できる。したがって、所定の目盛りが過ぎる時ごとにコードパターン１７４を読み取れば、糖化ヘモグロビン測定カセット１０が挿入される速度に影響されずに正確なコードパターン１７４を読み取ることができる。

例えば、第１光センサーで、目盛りパターン１７２が５個通り過ぎたことを検出するごとに第２光センサーはコードパターン１７４を読み取る。これにより、第２光センサーは、コードパターン１７４の長手方向に常に一定の間隔、すなわち、物理的な距離ごとにデータを取得することができる。

今まで本発明について、その望ましい実施形態を中心に説明した。当業者であれば、本発明が、本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態として具現可能であるということを理解できるであろう。したがって、開示した実施形態は限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されなければならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にあるすべての相違点は、本発明に含まれるものと解釈されなければならない。

本発明は、糖化ヘモグロビン測定装置及び測定方法に関連の技術分野に適用可能である。

本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定カセットの部分分解斜視図である。 本発明の一実施形態による試薬容器の外観を図示した斜視図である。 本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定カセット及び試薬容器の断面図である。 本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定装置の作動機構を示す構成図である。 本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定カセットを利用した糖化ヘモグロビン測定方法に関するフローチャートである。 ＡないしＤは本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定のための糖化ヘモグロビン測定カセットの回転過程の例示図である。 本発明の一実施形態による糖化ヘモグロビン測定カセットの扇状のバーコードの例示図である。 本発明の他の実施形態による糖化ヘモグロビン測定カセットの目盛りパターン及びコードパターンを含むバーコードの例示図である。

符号の説明

１０：糖化ヘモグロビン測定カセット
２０：試薬容器
３０：糖化ヘモグロビン測定装置
１００：第１収容領域（＝反応領域）
１１０：第２収容領域
１２０：測定領域
１２２：光ウィンドウ
１３０：移送案内部
１３２：第１遮断部
１３４：第２遮断部
１４０：試料吸収部
１５０：領域分離部
１６２：挿入誘導部
１６４：試薬容器係止片
１７０ａ、１０７ｂ：バーコード
１７２：目盛りパターン
１７４：コードパターン
２００：第１貯蔵領域
２１０：第２貯蔵領域
２２０：血液採取部
３００：カセット収容部
３１０：第１カセット確認センサー
３１２：第２カセット確認センサー
３１４：測定センサー
３２０：駆動部
３３０：信号変換部
３４０：制御部
３５０：回転軸

Claims (25)

1. 糖化ヘモグロビン測定装置に挿着され、糖化ヘモグロビンの量の測定に使われる測定カセットにおいて、
   第１試薬を収容する第１収容領域と、
   第２試薬を収容する第２収容領域と、
   前記第１試薬が血液サンプルと反応して第１血液サンプル混合物を生成し、又、前記第２試薬が前記第１血液サンプル混合物と反応するために通過する反応領域と、
   前記第１血液サンプル混合物内の総血色素の量と、前記第１血液サンプル混合物と前記第２試薬とが反応して生成した第２血液サンプル混合物内の糖化ヘモグロビンの量と、を測定する測定領域と、
   を有し、
   回転角度に対応して、前記血液サンプルと、前記第１試薬と、前記第２試薬とを、前記反応領域と前記測定領域との間で移動させることを特徴とする糖化ヘモグロビン測定カセット。
2. 前記測定カセットは、前記第１試薬と前記第２試薬とを別々の領域に分離収容し、更に、前記糖化ヘモグロビン測定カセットを前記糖化ヘモグロビン測定装置に装着する時に、前記第１試薬と前記第２試薬とを前記糖化ヘモグロビン測定カセットの別々の領域に注入する試薬容器を備えることを特徴とする請求項１に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
3. 前記測定カセットは、更に、前記試薬容器の使用時に試薬容器のホイルタップを係止する試薬容器係止片を備えることを特徴とする請求項２に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
4. 前記測定カセットは、更に、外光センサーを通じて光が照射される光ウィンドウを備えることを特徴とする請求項１に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
5. 前記測定カセットは、更に、前記回転角度に対応して前記反応領域で前記第１血液サンプル混合物と前記第２血液サンプル混合物との移動を案内し、前記第２試薬との混合を防止する移送案内部を備えることを特徴とする請求項１に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
6. 前記測定カセットは、更に、前記測定領域の下部に位置して測定済みの前記第１血液サンプル混合物と第２血液サンプル混合物を吸収して、前記第１血液サンプル混合物と第２血液サンプル混合物の外部への流出を防止する試料吸収部を備えることを特徴とする請求項１に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
7. 前記試料吸収部は、吸収パッド形式であることを特徴とする請求項６に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
8. 前記第１収容領域と反応領域は、同一の領域であることを特徴とする請求項１に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
9. 前記測定領域及び第２収容領域は、回転角位置が同一範囲に位置することを特徴とする請求項１に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
10. 前記測定カセットは、更に、前記第１試薬と前記第２試薬とを注入する時に前記第１試薬と前記第２試薬とを分離する隔壁を備えることを特徴とする請求項１に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
11. 前記血液サンプルと前記第１と前記第２試薬とは、前記第１領域と前記第２領域と前記反応領域及と前記測定領域との間を、前記回転角度に対応して重力によって移動することを特徴とする請求項１に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
12. 前記測定カセットは、更に、前記糖化ヘモグロビン測定カセットのカセット情報がコーディングされた扇状のバーコードを備えることを特徴とする請求項１に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
13. 前記糖化ヘモグロビン測定カセットは、更に、同一な方向に配された目盛りパターンとコードパターンとを含むバーコードが一側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
14. 前記第１試薬は、溶血液及び前記糖化ヘモグロビンと選択的に結合する糖化ヘモグロビン結合物質ビーズを含み、
    前記糖化ヘモグロビン結合物質ビーズは、アガロースビーズとセファロースビーズとラテックスビーズとガラスビーズとのうち少なくとも何れか一つから選ばれることを特徴とする請求項１に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
15. 前記糖化ヘモグロビン結合物質ビーズは、前記糖化ヘモグロビン結合物質が、少なくともボロン酸、コンカナバリンＡ、抗体のうち何れか一つから選ばれることを特徴とする請求項１４に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
16. 前記反応は、化学的反応、撹拌及び洗浄を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項１５のうち何れか一項に記載の糖化ヘモグロビン測定カセット。
17. 糖化ヘモグロビン測定装置に使われる糖化ヘモグロビン測定カセットを利用した糖化ヘモグロビン測定方法において、
    前記糖化ヘモグロビン測定カセットは、第１試薬を収容する第１収容領域と、第２試薬を収容する第２収容領域と、前記第１試薬と血液サンプルが反応するか、前記第１試薬と前記血液サンプルとが反応した第１血液サンプル混合物と反応するために前記第２試薬が通過する反応領域と、前記第１血液サンプル混合物内の総血色素の量または前記第１血液サンプル混合物と前記第２試薬とが反応して生成した第２血液サンプル混合物内の糖化ヘモグロビンの量を測定する測定領域と、を備え、
    前記血液サンプルと前記第１試薬と前記第２試薬とは、糖化ヘモグロビン測定カセットの前記回転角度に対応して、前記反応領域と前記測定領域との間を移動し、
    前記糖化ヘモグロビン測定方法は、
    ａ）前記糖化ヘモグロビン測定カセットのカセット情報を認識する段階と、
    ｂ）前記血液サンプルと前記第１試薬と前記第２試薬とが注入されたことを確認する段階と、
    ｃ）前記血液サンプルと前記第１試薬とを反応させて第１血液サンプル混合物を生成させる段階と、
    ｄ）前記測定カセットを回転させて前記第１試薬と反応した前記第１血液サンプル混合物中の総血色素の量を測定する段階と、
    ｅ）前記測定カセットを回転させて前記第２試薬と前記第１血液サンプル混合物とを反応させる段階と、反応によって生成した前記第２血液サンプル混合物中の糖化ヘモグロビンの量を測定する段階と、
    ｆ）前記測定された血液サンプル内の、総血色素の量糖化ヘモグロビン量とに基づいて、前記血液サンプル内の前記総血色素量に対する前記糖化ヘモグロビン量の比を算出する段階と、を含むことを特徴とする糖化ヘモグロビン測定方法。
18. 前記ｂ）段階は、前記糖化ヘモグロビン測定装置に装着された前記糖化ヘモグロビン測定カセットの上部に試薬容器が挿入され、前記第１試薬と前記第２試薬とを分離収容することによって行われることを特徴とする請求項１７に記載の糖化ヘモグロビン測定方法。
19. 前記ｃ）段階は、前記血液サンプル及び第１試薬の反応を促進するように前記糖化ヘモグロビン測定カセットを振る段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の糖化ヘモグロビン測定方法。
20. 前記ｄ）段階は、
    ｄ−１）前記糖化ヘモグロビン測定カセットを回転させて前記第１試薬と反応した前記第１血液サンプル混合物を測定領域に移動させる段階と、
    ｄ−２）前記第１血液サンプル混合物内の総血色素の量を測定する段階と、を備えることを特徴とする請求項１７に記載の糖化ヘモグロビン測定方法。
21. 前記ｄ−２）段階は、光センサーを用いる光反射測定方式によって、前記第１血液サンプル混合物内の総血色素量を測定する段階を含むことを特徴とする請求項２０に記載の糖化ヘモグロビン測定方法。
22. 前記ｅ）段階は、
    ｅ−１）前記糖化ヘモグロビン測定カセットを回転させて前記第２試薬を前記反応領域に移動させる段階と、
    ｅ−２）前記糖化ヘモグロビン測定カセットを回転させて前記反応領域の前記第２試薬を前記測定領域に移動させる段階と、
    ｅ−３）前記測定領域に移動した前記第２試薬を用いて前記第１血液サンプル混合物を洗浄して前記第２血液サンプル混合物内の前記糖化ヘモグロビン結合物質ビーズと結合しない非糖化ヘモグロビンを除去した後に、糖化ヘモグロビンの量を測定する段階と、を備えることを特徴とする請求項１７に記載の糖化ヘモグロビン測定方法。
23. 前記ｅ−１）段階は、前記糖化ヘモグロビン測定カセットを回転させた時に前記測定領域内の第１試薬と反応した前記第１血液サンプル混合物は、前記反応領域に移動しないことを特徴とする請求項２２に記載の糖化ヘモグロビン測定方法。
24. 前記ｅ−３）段階は、光センサーを用いる光反射測定方式によって、前記第２血液サンプル混合物内の糖化ヘモグロビンの量を測定することを特徴とする請求項２２に記載の糖化ヘモグロビン測定方法。
25. 前記反応は、化学的反応、撹拌、及び洗浄を含むことを特徴とする請求項１７ないし請求項２４のうち何れか一項に記載の糖化ヘモグロビン測定方法。

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