JP2018031730A - ヘマトクリット値の測定方法、ヘマトクリット値の測定装置、被測定物質の量の測定方法、および被測定物質の量の測定装置 - Google Patents
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図2は、測定チップ10の構成の一例を示す断面図である。図2は、図1の紙面に垂直であり、かつ流路41内の液体の流れ方向に沿う平面における断面図である。測定チップ10は、プリズム20、金属膜30および流路蓋40を有する。本実施の形態では、測定チップ10の流路蓋40は、後述の液体チップ50と一体化されている。
次に、SPFS装置100の各構成要素について説明する。前述のとおり、SPFS装置100は、励起光出射部110、シグナル検出部120、液体取扱部130、搬送部140および制御処理部(処理部)150を有する。
図1に示されるように、励起光αは、入射面21からプリズム20内に入射する。プリズム20内に入射した励起光αは、金属膜30に全反射角度(SPRが生じる角度)で入射する。このように、金属膜30に対して励起光αをSPRが生じる角度で照射することで、金属膜30上に局在場光を発生させることができる。この局在場光により、金属膜30上に存在する被測定物質を標識する蛍光物質が励起され、蛍光βが放出される。SPFS装置100は、蛍光物質から放出された蛍光βの光量(強度)を検出する。なお、特に図示していないが、金属膜30での励起光αの反射光は、出射面23でプリズム20外に出射する。
次に、本実施の形態に係るSPFS装置100の動作手順(本実施の形態に係る測定方法)について説明する。図3は、SPFS装置100の動作手順の一例を示すフローチャートである。本実施の形態では、検体中の被測定物質の量を示す測定値として、蛍光βの光量である蛍光値が測定される。図4は、図3に示される測定値を取得する工程(工程S120)内の工程を示すフローチャートである。図5は、図3に示されるヘマトクリット値を決定する工程(工程S130)内の工程を示すフローチャートである。
まず、測定の準備をする(工程S110)。具体的には、SPFS装置100の設置位置に配置されたチップホルダー142に、測定チップ10を設置する。測定チップ10の金属膜30上に保存試薬が存在する場合は、捕捉体が適切に被測定物質を捕捉できるように、金属膜30上を洗浄して保存試薬を除去する。検体は、液体チップ50内に収容される。
次いで、検体中の被測定物質の量を示す測定値を取得する(工程S120)。測定値を取得する工程(工程S120)は、入射角を増強角に設定する工程(工程S121)と、光学ブランク値を測定する工程(工程S122)と、1次反応を行う工程(工程S123)と、2次反応を行う工程(工程S124)と、蛍光値を測定する工程(工程S125)と、を含む。
次いで、ヘマトクリット値を測定する(工程S130)。ヘマトクリット値を決定する工程(工程S130)は、検体を流路内に注入したときの、ピペットチップ134内の圧力の時間変化を検出する工程(工程S131)と、ヘマトクリット値を決定する工程(工程S132)と、を含む。
本実施の形態では、ピペットチップ134内の圧力を検出するための圧力センサー135を利用することで、ヘマトクリット値と相関がある検体の粘度に基づいて、ヘマトクリット値を測定することができる。通常、液体を取り扱う測定装置は、圧力センサーを有する。このため、本実施の形態に係る測定方法によれば、血液を含む検体中の被測定物質の量を示す測定値をヘマトクリット値で補正する場合に、測定装置がヘマトクリット値を測定するための測定系を有していないとしても、別途、測定系を追加する必要がない。このため、測定装置の高コスト化および大型化が抑制され得る。
検体としては、ヘパリンが添加された、心筋トロポニン(cTn)Iを含む24種類の全血を使用した。高感度自動免疫測定装置(上記実施の形態に係るSPFS装置)を用いて、検体中のcTnIの濃度を測定した。
上記検体をガラス製のキャピラリーに入れ、公知のヘマトクリット遠心分離機(センテック3220;株式会社久保田製作所製、「センテック」は同社の登録商標)を用いて、12000rpmで5分間、遠心した。ヘマトクリット遠心分離機に付属のヘマトクリット計測器を用いて、遠心後の検体のヘマトクリット値を測定した。次いで、測定したヘマトクリット値に基づいて、検体中のcTnIの濃度を、血漿中のcTnIの濃度に補正した。
高感度自動免疫測定装置を用いて、大きさが20mm×4.6mm×0.1mmの流路を有する測定チップの当該流路内に、開口径がφ1mmの開口部を有するピペットチップから上記検体(流量10000μL/分、液量100μL)を注入した。このとき、ピペットチップ内の圧力の時間変化に基づいて、検体を流路内に注入したときの、ピペットチップ内の圧力がピークから1%以下になるときの時間を測定し、当該時間に基づいて検体のヘマトクリット値を決定した。次いで、測定したヘマトクリット値に基づいて、検体中のcTnIの濃度を、血漿中のcTnIの濃度に補正した。
20 プリズム
21 入射面
22 成膜面
23 出射面
30 金属膜
40 流路蓋
41 流路
42 枠体
43 液体注入部被膜フィルム
44 液体貯蔵部被膜フィルム
45 液体注入部
46 液体貯蔵部
47 通気孔
48 ピペットチップ挿入用貫通孔
50 液体チップ
100 SPFS装置
110 励起光出射部
111 光源ユニット
112 角度調整機構
113 光源制御部
120 シグナル検出部
121 受光光学系ユニット
122 位置切替え機構
123 第1のレンズ
124 光学フィルター
125 第2のレンズ
126 受光センサー
127 センサー制御部
130 液体取扱部
131 ピペット
132 シリンジポンプ
133 ノズルユニット
134 ピペットチップ
135 圧力センサー
136 ピペット制御部
140 搬送部
141 搬送ステージ
142 チップホルダー
150 制御処理部
α 励起光
β 蛍光
γ プラズモン散乱光
Claims (14)
- 流路を有する測定チップを用いて、血液を含む検体のヘマトクリット値を測定するための、ヘマトクリット値の測定方法であって、
ピペットチップ内の圧力を検出しつつ、前記ピペットチップから前記流路内に前記検体を注入するか、または前記流路から前記ピペットチップ内に前記検体を吸引したときの、前記ピペットチップ内の圧力の時間変化に関する情報を取得する工程と、
前記情報に基づいて、前記検体のヘマトクリット値を決定する工程と、
を含む、ヘマトクリット値の測定方法。 - 前記流路は、天面と、底面と、前記天面および前記底面を接続する一対の側面と、を有し、
前記一対の側面の間の長さは、0.1mm以上5mm以下であり、
前記天面および前記底面の間の長さは、0.1mm以上1mm以下であり、
前記検体の流れ方向における前記流路の長さは、10mm以上50mm以下である、
請求項1に記載のヘマトクリット値の測定方法。 - 前記流路内に前記検体を注入するか、または前記流路から前記検体を吸引するときの前記検体の流量は、10μL/分以上15000μL/分以下である、請求項1または請求項2に記載のヘマトクリット値の測定方法。
- 前記流路内に前記検体を注入するか、または前記流路から前記検体を吸引するときの前記検体の液量は、50μL以上500μL以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のヘマトクリット値の測定方法。
- 血液を含む検体中の被測定物質の量を測定するための、前記被測定物質の量の測定方法であって、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のヘマトクリット値の測定方法により、前記検体のヘマトクリット値を測定する工程と、
前記流路内に、前記検体中に含まれていた前記被測定物質が固定化され、かつ前記検体が存在しない状態で、前記検体中の前記被測定物質の量を示す測定値を取得する工程と、
前記ヘマトクリット値に基づいて前記測定値を補正する工程と、
を含む、被測定物質の量の測定方法。 - 前記測定チップは、プリズムと、前記プリズム上に配置されている金属膜と、前記金属膜上に配置されている前記流路と、を有し、
前記測定値を取得する工程では、前記金属膜上に、前記検体中に含まれていた前記被測定物質が固定化され、かつ前記検体が存在しない状態で、前記プリズムを介して前記金属膜に、表面プラズモン共鳴が生じる入射角で光を照射したときに生じる、前記被測定物質の量を示すシグナルを検出して、前記測定値を取得する、
請求項5に記載の被測定物質の量の測定方法。 - 前記シグナルは、前記被測定物質を標識する蛍光物質から放出された蛍光である、請求項6に記載の被測定物質の量の測定方法。
- 血液を含む検体のヘマトクリット値を測定するための、ヘマトクリット値の測定装置であって、
流路を有する測定チップを保持するためのチップホルダーと、
ピペットチップと、前記ピペットチップ内の圧力を検出するための圧力センサーとを有し、前記圧力センサーにより前記ピペットチップ内の圧力を検出しつつ、前記ピペットチップから前記流路内に検体を注入するか、または前記流路から前記ピペットチップ内に検体を吸引するための液体取扱部と、
前記圧力センサーにより取得された、前記ピペットチップ内の圧力の時間変化に関する情報に基づいて、前記検体のヘマトクリット値を決定する処理部と、
を有する、ヘマトクリット値の測定装置。 - 前記流路は、天面と、底面と、前記天面および前記底面を接続する一対の側面と、を有し、
前記一対の側面の間の長さは、0.1mm以上5mm以下であり、
前記天面および前記底面の間の長さは、0.1mm以上1mm以下であり、
前記検体の流れ方向における前記流路の長さは、10mm以上50mm以下である、
請求項8に記載のヘマトクリット値の測定装置。 - 前記液体取扱部が前記流路内に前記検体を注入するか、または前記流路から前記検体を吸引するときの前記検体の流量は、10μL/分以上15000μL/分以下である、請求項8または請求項9に記載のヘマトクリット値の測定装置。
- 前記液体取扱部が前記流路内に前記検体を注入するか、または前記流路から前記検体を吸引するときの前記検体の液量は、50μL以上500μL以下である、請求項8〜10のいずれか一項に記載のヘマトクリット値の測定装置。
- 血液を含む検体中の被測定物質の量を測定するための、前記被測定物質の量の測定装置であって、
請求項8〜11のいずれか一項に記載のヘマトクリット値の測定装置と、
前記チップホルダーに保持された前記測定チップの前記流路内に、前記検体中に含まれていた前記被測定物質が固定化され、かつ前記検体が存在しない状態で、前記検体中の前記被測定物質の量を示す測定値を取得するための測定値取得部と、
を有し、
前記処理部は、さらに、前記ヘマトクリット値に基づいて前記測定値を補正する、
被測定物質の量の測定装置。 - 前記測定チップは、プリズムと、前記プリズム上に配置されている金属膜と、前記金属膜上に配置されている前記流路と、を有し、
前記測定値取得部は、
光を出射するための光出射部と、
前記金属膜上に、前記検体に含まれていた前記被測定物質が固定化され、かつ前記検体が存在しない状態で、前記光出射部が前記プリズムを介して前記金属膜に、表面プラズモン共鳴が生じる入射角で光を照射したときに生じる、前記被測定物質の量を示すシグナルを検出するためのシグナル検出部と、
を有し、
前記処理部は、前記シグナル検出部の検出結果に基づいて前記測定値を取得する、
請求項12に記載の被測定物質の量の測定装置。 - 前記シグナルは、前記被測定物質を標識する蛍光物質から放出された蛍光である、請求項13に記載の被測定物質の量の測定装置。
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