JP2910645B2 - 相分離管および相分離シート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は液体試料を、遠心
分離操作により軽い相と重い相に分離する相分離管およ
び相分離シートに関し、特に血液検体を遠心分離操作に
よって血清と血餅に分離する相分離管および相分離シー
トに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液体試料を重い相と軽い相に分
離するために、遠心分離操作が広く使用されているが、
遠心分離後に、重い相を乱す事なく、軽い相を取り出す
のは容易でない。例えば、血液分離操作では、採血した
全血サンプルをスピッツ等の採血管に入れ、これを血清
と血餅に遠心分離して、検体となる血清を分離してい
る。しかし、この遠心分離操作では血清と血餅との分離
状態が非常に不安定であり、僅かの衝撃でも沈降した血
餅中の血球が血清に混入してしまうため、分離後の血液
検体の取扱いに際しては相当慎重な操作が要求される。

【０００３】そこで、遠心分離後の血液検体の不安定な
分離状態を改善し、更に検査操作を容易にするための手
段が種々試みられており、その一例として血清と血餅の
中間の比重を有するチクソトロピー性を有する血清分離
剤を用いる方法がある。この血清分離剤は、例えば、シ
リコーンオイル等の低分子の合成樹脂を主成分とし、一
定の比重とチクソトロピー性を有するもので、遠心分離
時に流動化して血餅の上に強固な隔壁を形成している。

【０００４】しかし、この血清分離剤には、次の様な欠
点がある。 （１）前記血餅の物性が正常でない場合は、強固な隔壁
を形成することができない。例えば、透析患者に見られ
る様に血餅の比重が小さくかつ軟らかい場合では、血清
と血餅とを完全に分離することができないことがある。 （２）血清分離剤は疎水性であるから、水に難溶で脂溶
性の薬物とは相互に溶解し合う。したがって、血液中の
薬物濃度を測定する場合、該薬物が血清分離剤中に溶解
し、正しい分析値が得られない場合がある。 （３）血液凝固因子を検査する場合には、血液分離剤が
該血液凝固因子を活性化させるため、血清分離剤を用い
ることができない。 （４）血液の性状は人によって異なる。特に、フィブリ
ンの発生は遠心分離後の血清の分析に支障をきたすた
め、この発生したフィブリンを捕捉する必要があるが、
前記血清分離剤では発生したフィブリンを捕捉すること
ができない。透析患者の血液は特にフィブリンを発生し
易いために、血清分離剤ではフィブリンの発生を防止す
ることはできない。

【０００５】そこで、この血清分離剤の欠点を解消する
ために、例えば、図７に示すような血清ろ過ピストンが
提案されている（特開昭５１−１０５８９０号公報参
照）。この血清ろ過ピストン１は、採血管の内径より若
干大きい径の円盤状のフィルター２と、該フィルター２
の中心部に取り付けられ該フィルター２より小さい径の
円筒形のおもり３とから構成されたもので、図８（ａ）
に示すように、採血管４内に採血した血液５を入れた
後、血清ろ過ピストン１を該採血管４内に挿入し、その
後遠心分離を行うことにより、図８（ｂ）に示すよう
に、この血清ろ過ピストン１が血清６と血餅７との境界
に移動し、フィルター２が採血管４の内壁４ａに密着す
ることにより血清６と血餅７とを完全に分離し、デカン
テーションにより血清を取り出している。

【０００６】しかしながら、上記の血清ろ過ピストン１
は、フィルター２がおもり３にピン止めされている構成
であるから、フィルター２が剥がれる虞がある。また、
ピストン１でフィルター２を引きずり下ろすので、フィ
ルター２はある程度の強度が必要であり、湾曲して採血
管４の内壁４ａを摺動しながら下方へ移動する。

【０００７】このときフィルター２が揺動し易く、した
がって、該フィルター２を採血管軸方向に直交する向き
（以下、水平方向という）にバランス良く保持し続ける
ことが難しく、遠心分離後の血清採取の際に血餅７中の
血球が採血管４の内壁４ａとフィルター２との隙間を通
って血清６中に混入してしまったり、フィルター２の上
に血餅が付着するという欠点があった。また、このフィ
ルター２は透水性を有するために血清６及び血餅７の各
成分を完全に隔離することができず、分離後の過程にお
いて、例えば、カリウム（Ｋ）等の血餅の成分が血清へ
移行するという欠点がある。

【０００８】このような問題点を解決するために、例え
ば図９に示すような血液分離部材が提案されている。こ
の血液分離部材８は、採血管の開口部に嵌入される円筒
部材９と、この円筒部材に挿入された部材本体１０から
構成されている。円筒部材９は、採血管４の開口部４ｂ
の内径より僅かに小さな内径のもので、その上端の外周
部１１は採血管４の開口部４ｂに嵌め合わされるように
拡径されており、その内周部１２は水平方向内方に突出
しており、中央部に大径の穴１３が形成されている。部
材本体１０は略円筒状のもので、この部材本体１０の上
部外周部は、弾性を有し水平方向外方へ延びたシート部
１４となっていて、採血管４の内壁を圧接するようにな
っている。さらに部材本体１０には、空洞部１５が形成
され、空洞部１５に空気を保持させたまま遠心を行い、
この空気がクッションの働きとなって血餅に与える衝撃
力を弱めるようになっている。

【０００９】この血液分離部材８は、以下の様にして使
用される。まず採血管の開口部に血液分離部材８を装着
し、血液分離部材８に上方から採血針（図示せず）を突
き刺し、採血した血液を注入し、室内において静置し、
血液を凝固させる。ついで遠心分離を行うと、図１０に
示すように部材本体１０は遠心力により円筒部材９の内
壁を摺動しつつ降下し、さらに円筒部材９を離れてシー
ト部１４が採血管４の内壁４ａを圧接しつつ摺動するこ
とにより部材本体１０の血清６中における沈降速度が抑
制され、部材本体１０が血餅７を乱すことなく押さえ込
む。そして、シート部１４の弾性力により部材本体１０
が血清６と血餅７との境界に固定され、血餅７が血清６
層に移動するのを防止する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの血液
分離部材にも以下の様な問題点がある。 （１）部材本体の下部は重りの役目をしており、遠心操
作において、シート部が管内壁に内接しながら重りの重
力により沈降していくものであるが、場合により部材本
体の沈降速度が速すぎて、血清と血餅の境界に到達した
時シート部の上面に血球が載っていることがある。シー
ト部の上に血球が存在すると、血清の採取の時血球が入
りこむ可能性があり、その場合、血清成分の分析値に影
響を与える。

【００１１】（２）部材の下方の開口部の空気は遠心操
作においても逃げる事なく圧縮された状態で血清と血餅
の境界に存在するが、血液の採血量（３ｍｌ，９ｍｌな
ど）や遠心力（１０００Ｇ，１５００Ｇなど）の値によ
り、部材の見掛けの比重が一定とならず、部材の沈降速
度が変化する。上述のごとく、部材の沈降速度が速すぎ
ると、遠心分離後のシート部の上に血球が存在してしま
う。 （３）上記血液分離部材は、その構造が単純ではないの
で、製造コストが上昇する。

【００１２】（４）上記血液分離部材の重量及び寸法
は、部材の安定性の面では大きい方が好ましいが、その
場合逆に採血管の内容積の有効部分が減少してしまい、
試料の回収率が低くなる。 （５）上記血液分離部材には小さい隙間が存在するの
で、遠心後この隙間に入った血清は回収が困難であり、
血清の回収率が小さくなる。 （６）上記血液分離部材は、遠心中、直接血餅層上面へ
到達するので、その際の衝撃で赤血球を破壊する恐れが
ある。

【００１３】本発明は前記課題を解決するためになされ
たものであり、相分離管において、液体試料の重い相と
軽い相の隔壁となる部材の沈降速度を安定させ、重い相
への衝撃を低減し、構造を縮小・単純化して相分離管の
有効容積を増大させ、試料の回収率を向上させ、コスト
ダウンを実現することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る相分離管
は、遠心分離により液体試料を重い相と軽い相に分離す
るための相分離管であって、上記液体試料が注入される
有底円筒状の管本体と、上記重い相の比重より小さい比
重を有し上記液体試料に対して不活性の材料からなる粒
状体で、上記管本体に収容されるペレットと、上記軽い
相の比重より大きい比重と不透液性を有する弾性体から
なりかつ上記管本体内径より若干大きい直径を有する薄
板体で、上記管本体に収容される相分離シートからなる
ことを特徴としている。上記液体試料は血液とすること
ができる。上記ペレットの表面に、血液凝固促進剤を水
溶性でかつ血液に不活性なバインダーに血液凝固促進剤
を分散させた材料が、上記ペレットの表面に付着される
ように構成しても良い。上記相分離シートの片面が凸面
であるように構成しても良い。

【００１５】また、本発明に係る相分離シートは、遠心
分離により、液体試料を重い相と軽い相に分離する管に
挿入される相分離シートであって、上記軽い相の比重よ
り大きい比重と不透液性を有する弾性体からなり、かつ
上記管本体内径より若干大きい直径を有する薄板状であ
ることを特徴としている。上記相分離シートの片面が凸
面であるように構成しても良い。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明に係る相分離管は、重い相
の比重より小さい比重を有し液体試料に対して不活性の
材料からなる粒状体で、上記管本体に収容されるペレッ
トと、軽い相の比重より大きい比重と不透液性を有する
弾性体からなり、かつ管本体内径より若干大きい直径を
有する薄板体で、管本体に収容される相分離シートを備
えており、これらを管本体に収容して、液体試料の遠心
分離に供されるものである。

【００１７】本発明に係る相分離管において、上記構成
のペレットおよび相分離シートを併用する理由は以下の
通りである。遠心分離においては、遠心力は、回転軸と
直交する方向に働くが、遠心分離中のラックの軸方向
（すなわち遠心分離中の相分離管の軸方向）がこの遠心
力の方向と一致しない場合は、遠心分離後、重い相と軽
い相との境界面は、分離管を垂直に立てたとき、図２に
示したように水平とならない。この場合、仮に上記ペレ
ットを用いずに、相分離シートだけを用いると、相分離
シートが軽い相と重い相の境界面をはずれて相分離シー
トの一端（例えば縁部）が重い相へ入り込むことがあ
る。また相分離シートもその径が管内径より若干大であ
るため、境界面の位置における最終的な形態は、湾曲し
た形態となり、シート面と境界面とは必ずしも一致しな
いため、十分な強度の隔壁として機能しないことがあ
る。すなわち血清と血餅の境界は凹凸があり、必ずしも
平面とはならないので、ペレットが無い場合は相分離シ
ートの落ち着きの安定度が悪く、相分離シートの縁部と
管内壁の密着が阻害される場合が往々にしてある。

【００１８】しかるに、上記相分離シートに加えて、適
量のペレットを存在させ、液体試料を遠心操作すると、
液体試料が重い相と軽い相へ分離される過程で、重い相
の比重より小さい比重を有するペレットは浮力により重
い相と軽い相の境界へ向かって移動しようとする。他
方、軽い相の比重より大きな比重を有し、不透液性で直
径が若干相分離管の内径より大きいゴム弾性シートは、
軽い相の中を自由に変形しつつ、管内壁と密着しながら
沈降していき、下から上ってくるペレットと合体する。
すると、たとえ重い相と軽い相の境界面が分離管の軸に
対して直交せず斜めの場合でも、あるいは相分離シート
が、遠心後湾曲した形態であっても、ペレットが境界面
の上にある厚みを持って存在する。ペレットの必要量は
約１ｍｌ程度の量であり、この程度の量のペレットがあ
れば境界面は平らになり、その上に相分離シートが安定
して存在するので、より安定度の高い隔壁が得られる。

【００１９】すなわち、相分離シートに加えて、ペレッ
トを使用する事により、相分離シートの一端が重い相へ
入り込むことを防止できる。又ペレットが境界面におい
て平面を形成するので、相分離シートの最終的に落ち着
いた形状もペレットの上面に拘束され、より平面的とな
る。そして相分離シートは軽い相の比重より大であり、
かつゴム弾性であるため、相分離シートが最終的な位置
へ落ち着いた後も遠心が継続すると、相分離シートの管
内壁との密着度が大となり、従ってより強固な隔壁とな
る。すなわち径の大きいゴムシートを径が少し小さい管
へ押し込んだような形となり、重い相を確実にシールす
ることができる。

【００２０】一方、ビーズだけを用いて液体試料の遠心
分離を行い、重い相と軽い相の隔壁とする方法は、公知
の技術であるが、これは遠心終了後に血清を取り出す
時、ビーズが自由に動くので、管を傾斜させて血清を取
り出すのに注意が必要であり、遠心終了後に採血管に
振動を与えたり、衝撃を与えると血餅中の血球がビーズ
相を通って血清相へ移行してしまい、採血管の保管時
に血餅の成分が血清へ移行するのを阻止できないという
欠点がある。これに対して、本発明は上述のごとく、ペ
レットと相分離シートを併用しているので、このような
問題を解決することができる。

【００２１】上記ペレットは、液体試料を注入する前に
予め収容しておいても良いし、液体試料を入れてから中
に投入しても良い。また上記相分離シートも、予め管本
体上方に固定しておいてもよいし、又は遠心直前に管へ
挿入してもよい。

【００２２】以下本発明を、血液分離のための相分離管
（以下、採血管という）を例にとり、図１を用いてさら
に詳しく説明する。図１において、符号１６は、管本体
である。この管本体１６は、プラスチックまたはガラス
からなる有底円筒状のものである。管本体１６がプラス
チック管の場合、その材質がポリエチレンやポリプロピ
レン等のオレフィン系の樹脂の場合は、材質それ自体で
血液に対する剥離性があるので、内面処理は必要ない。
これに対して、ポリエチレンテレフタレート（通称ＰＥ
Ｔ）等の樹脂を材料とした場合は、血液に対する剥離性
が無いので、管本体１６内面を処理して血液の剥離性を
付与する事が必要である。血液の剥離性を付与する方法
としては、例えばＰＥＴ管内面を疎水性シリコンオイル
又は親水性シリコンオイルの薄い被膜を施す等の方法が
ある。

【００２３】図１（Ａ）は、上記管本体１６に、粒状の
ペレット１７が収容された状態を示している。ペレット
１７は、血液と不活性の性質を有する材料からなる。そ
してペレット１７の比重は、血液の重い相、すなわち血
餅の比重より軽いことが必要であり、好ましくは軽い相
の比重と重い相の比重の中間の比重、すなわち１．０３
〜１．０８の範囲とする。このような条件を満たす材料
としては、例えば、ポリスチレン樹脂やＡＢＳ樹脂があ
り、さらにポリエチレンやポリプロピレンなどに充填材
を混和して、比重を調整した材料などを使用することが
できる。ペレット１７の比重が上記範囲以外であると、
凝固血液を遠心分離する際に、ペレット１７が血清の上
に浮上して血清のサンプリングの妨げとなったり、ある
いは血餅相の下に沈降して血餅を押して血球の破壊を招
いてしまう。ペレット１７の比重を上記範囲内とすれ
ば、血液注入時にペレットが血液中に均一に分散すると
ともに、凝固血液を遠心分離する際に血清層と血餅層の
中間に集合することになり好ましい。ペレット１７の収
容量は特に限定されるものではないが、採血管の有効容
量の２％〜１０％程度がよい。

【００２４】また上記ペレット１７の粒径は、０．１ｍ
ｍ〜２．０ｍｍの範囲とする事が好ましい。ペレット１
７の粒径が０．１ｍｍより小さいと、ペレットどうしの
凝集が生じ易くなり、血液を注入したときに分散し難く
なるとともに、管を傾けたときにペレットが血液検体と
接しない管本体の上部内壁面に付着して落下しなくなる
恐れがある。一方ペレット１７の粒径が２．０ｍｍより
大きいと血液中への分散性が悪化する。

【００２５】また図１（Ａ）では、ペレット１７が凝集
した状態で管本体１６の底面に付着しているが、ペレッ
ト１７の収容状態は、これに限らず、わずかの衝撃や管
を逆さにしたときなどにペレット１７が離れない程度に
管の底部や内壁に薄く付着させても良い。また管本体１
６の上部開口にはキャップ（図示せず）が装着されるよ
うになっていても良い。

【００２６】また血液分離を目的とする採血管の場合
は、このペレット１７の一部又は全部の表面に、血液凝
固促進剤を付着させる処理（以下、血液凝固促進剤処理
という）することが好ましい。この血液凝固促進剤とし
ては、例えば、ガラス微粉末、シリカ微粉末、珪藻土な
どの無機材料微粉末が好適に用いられる。またバインダ
ーとしては、水溶性でかつ血液に不活性な水溶性のもの
が好ましく、シリコーン、ポリエチレングリコール、デ
キストラン、ポリビニルピロリドンなどが好適に用いら
れる。血液凝固促進剤処理の方法としては、例えばバイ
ンダーにエタノールなどの溶媒を加えて溶解し、その溶
液に血液凝固促進剤を加えて均一に分散させておき、こ
れにペレット１７を浸漬して乾燥すればよい。血液凝固
促進剤処理をする場合の、ペレット単位量当たりの血液
凝固促進剤の付着量は特に限定されないが、血液１０ｍ
ｌ用の採血管１本当たりの血液凝固促進剤の添加量が１
〜５ｍｇとなるように設定するのが好ましい。

【００２７】本発明においては、血液凝固促進剤処理を
施したペレット（以下、血液凝固促進剤処理ペレットと
いう）と、この処理を施さないペレット（以下非処理ペ
レットという）を混合して使用してもよいし、あるいは
すべて血液凝固促進剤処理ペレットを用いてもよい。血
液凝固促進剤処理ペレットと非処理ペレットを混合する
場合は、これらの粒径を変えることができる。例えば、
血液凝固促進剤処理ペレットの粒径としては、０．１〜
０．５ｍｍ程度が好ましく、０．２〜０．４ｍｍがより
好ましい。また非処理ペレットの粒径としては、１〜２
ｍｍ程度が好ましい。この理由は、血液の凝固促進の目
的のためには、ペレットが血液中を浮遊し易い様な０．
１〜０．５ｍｍの粒径が好ましいが、一方、血餅と血清
の隔壁となるためのペレットの粒径は、血清相へ飛び込
まないことと、シートと合体した際にシートの隔壁とし
ての安定性を確保するために、１〜２ｍｍ程度の粒径が
好ましい。しかしこのペレットの粒径は必ずしも上記範
囲に限定されるものでないので、全部のペレットの粒径
を均一にしてもよい。

【００２８】図１では、非処理ペレットとして大きい粒
径のペレット１７ａ、血液凝固促進剤処理ペレットとし
て細かい粒径のペレット１７ｂを混合して用いた例を示
した。図１（Ａ）では両方のペレット１７ａ、１７ｂが
予め管に収納されているが、血液凝固促進剤処理ペレッ
ト１７ｂのみを予め管に収容しておき、この状態で血液
を注入し、その後非処理ペレット１７ａを入れて、相分
離シートを挿入し遠心操作を行うこともできる。しかし
ながら、非処理ペレット１７ａを入れ忘れて相分離シー
トを挿入してしまう可能性を考慮すると、両方のペレッ
ト１７ａ、１７ｂを前もって管本体１６に収容しておい
た方がよいといえる。

【００２９】次に上記相分離シートについて説明する。
上記相分離シート１８は薄い略円盤状のものであり、相
分離シート１８の直径が管本体１６の内径より若干大き
いことが必要である。特に、血液の最大注入量（１０ｍ
ｌ採血管では９ｍｌ程度）を遠心分離した場合の血清と
血餅の境界面での管本体１６の内径、および血液の最小
注入量（１０ｍｌ採血管では３ｍｌ程度）を遠心分離し
た場合の血清と血餅の境界面での管本体１６の内径のい
ずれの内径よりも、上記相分離シート１８の直径が若干
大きい事が必要となる。

【００３０】さらによりよい分離状態を得るための、相
分離シート１８の直径と管本体１６の内径の関係につい
て述べる。相分離シート１８の直径は、血液注入量がい
かなる量であっても、遠心分離後の血清と血餅の境界の
管本体１６内径より若干大きい事が必要であるが、多く
の実験より次の様な関係がある事がわかった。通常用い
られている１０ｍｌ採血管の場合では、最大血液量（通
常９ｍｌ）と最小血液量（通常３ｍｌ）の遠心分離後の
血清と血餅の境界の管内径は１３ｍｍ前後であるが、こ
の程度の径に対しては、この血清と血餅の境界での採血
管内径より相分離シート１８の直径の方を０．１ｍｍ〜
０．５ｍｍ大きく設定すれば、遠心分離後の相分離シー
ト１８が固定され良好な隔壁となる。

【００３１】さらに１種類の相分離シート１８で、上記
最小血液量から最大血液量の範囲まで対応させるために
は、管本体１６の内径の設定を工夫する必要がある。例
えば、採血管の内径は、プラスチック管の場合、製作上
の制約により開口端の方が大きく、底へいく程小さくな
るように、いわゆるテーパーが付いている。このプラス
チック製採血管のテーパーを、片側５／１０００以下に
すれば、１種類の相分離シート１８で、最大血液量から
最小血液量までのずべての血液量に対応でき、良好な隔
壁を形成できる事が判った。

【００３２】上記相分離シート１８の材料としては、不
透液性であり、かつ血液と不活性の性質を有するものが
用いられる。さらに相分離シート１８は、管本体１６内
で強固な隔壁を形成するために適当な柔軟性を有してい
る必要があり、例えばＪＩＳＡ（ＪＩＳＫ−６３０１）
によるゴム硬度において、６０〜３０程度である事が望
ましく、５０〜４０程度がより望ましい。相分離シート
１８に好適な材料としては、例えば、スチレン・ブタジ
エンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴムやポリスチレン
系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系エラストマー
などのエラストマーなどがある。

【００３３】上記相分離シート１８は、遠心分離中に血
清６内を沈降するものであるから、その比重が血清６の
比重より大きい事が必要である。従来の血液分離部材で
は、その比重が、血清の比重と血餅の比重の中間である
必要があったが、本発明に係る相分離シート１８では、
相分離シート１８の体積が従来の血液分離部材に比較し
て小さいこと、および遠心分離後の境界では、相分離シ
ート１８と血餅７相の間に上記ペレット１７が存在する
ことから、相分離シート１８の比重は血餅７の比重より
小さくなくてもよい。すなわち上記相分離シート１８の
比重は、血清６の比重より大という条件のみでよい。

【００３４】上記相分離シート１８の形状は、円形の平
板としてもよい。しかし平板の相分離シート１８を用い
た場合、遠心操作で相分離シート１８が管本体１６内壁
を摺動しながら血清６中を降下するとき、相分離シート
１８が水平方向を維持できず傾斜し、血清６と血餅７の
境界へ到達した時、相分離シート１８の一端が下の層へ
のめり込むことがある。本発明に係る相分離管において
は、相分離シート１８に加えてペレット１７が存在し、
遠心分離後には相分離シート１８の下にペレット１７層
が形成されているので、このペレット１７の働きにより
多少の衝撃は緩和することができるが、上記相分離シー
ト１８の一端がペレット１７層を突き抜けてさらに血餅
７相までのめり込むと、血餅７相を破壊し、血清６相を
汚染する可能性がある。

【００３５】そこで、相分離シート１８の片面を凸面と
なるように形成し、使用時には、この凸面が下に向くよ
うに相分離シートを挿入することが好ましい。相分離シ
ート１８の凸面を下にすることにより、平板状の相分離
シートに比べて、相分離シート１８の重心を下げること
ができるので、遠心操作の間に、相分離シート１８を水
平方向により近い向きで安定させて降下させる事ができ
る。こうして相分離シート１８が水平方向に近い向きを
保ちながら血清６相中を沈降することにより、相分離シ
ート１８の沈降速度を減少させる事が出来、さらに相分
離シート１８が下から上昇してくるペレット１７と合体
し、血清６と血餅７の間の隔壁を形成する時に、相分離
シート１８が血餅７相へのめり込むことなく相分離シー
ト１８の縁部が完全に管本体１６内壁と密着し、より強
固な隔壁が得られる。

【００３６】図３に、相分離シート１８の凸面形成の好
適な例を示した。図３（Ａ）、（Ｂ）、あるいは（Ｃ）
に示したように、相分離シート１８の片面全体を、緩や
かな傾斜の凸面とするか、あるいは球面半径の大きい湾
曲面とすると、採血管への挿入時のシートの姿勢のいか
んに拘らず、遠心分離時の血清中を沈降する際に、シー
トの凸面が下向きになり、水平度を保ちながら沈降する
ことが判った。結果的に良好な隔壁を得ることができ
る。しかしながら相分離シート１８の凸面の形状はこれ
らの例に限定されるものではなく、要は、遠心分離後に
ペレット１７の上面を乱さないような緩やかなテーパー
あるいは湾曲を設けたような形状が好ましい。一方、図
４に示した形状の相分離シートは好ましくない。

【００３７】上記相分離シート１８は、液体試料および
ペレット１７を管本体１６に入れた状態で、管本体１６
の開口部から挿入して装着することができる。あるい
は、液体試料を注入する前に、予めペレット１７を管本
体１６に収容し、かつ相分離シート１８を管本体の上方
に固定した相分離管とすることもできる。この場合は、
液体試料の注入は、注射針等で相分離シート１８を貫通
して行うことができる。あるいは、管本体１６のキャッ
プ（図示せず）に相分離シート１８を固定しておき、液
体試料とペレット１７を管本体１６に入れた後にこのキ
ャップを管本体１６開口部に嵌入することにより、相分
離シート１８を管本体１６に装着することもできる。さ
らに本発明に係る相分離シート１８は、単独で、あるい
は上記構成のペレット１７と併用して、従来広く用いら
れている採血管等の相分離管に広く適用することが可能
である。

【００３８】次いで、図１を用いて、本発明に係る相分
離管を用いて血液を分離する方法を説明する。まず、図
１（Ａ）に示したように、管本体１６に、血液凝固促進
剤処理ペレット１７ｂと非処理ペレット１７ａを収容す
る。ついで、図１（Ｂ）に示すように、血液５を管本体
１６に注入する。このとき、凝固促進材処理ペレット１
７ｂは浮遊して血液５の液流にのって血液５中に均一に
分散され、凝固促進剤が溶解し、血液５中へ浸透してい
く。このように、血液凝固促進剤処理ペレット１７ｂを
用いると、採血管内面へ凝固促進剤を塗布した従来の凝
固促進処理採血管で必要とされる転倒混和を行わなくて
も、血液５と凝固促進剤を混合することができる。更に
凝固促進剤処理ペレット１７ｂを使用すれば、血液量の
多少に関わらず凝固促進剤が全て有効に使われる。一
方、管内壁塗布の従来の採血管では、血液量が少量のば
あい転倒混和を充分に行わないと、内壁に未使用の剤が
残ってしまい、後の分析に悪影響を与える事も考えられ
る。

【００３９】次いで図１（Ｃ）に示すように、血液注入
後、管を静置して血液を凝固させた後、相分離シート１
８を挿入する。但し相分離シート１８の挿入位置は血清
６の上面より上方とし、遠心分離操作開始後、遠心力の
働きにより管本体１６の上方（つまり開口端側）より落
下する様にする。また相分離シート１８を遠心直前に管
本体１６へ挿入せずに、上述のごとく、予め管本体１６
開口端へ固定しておくか、キャップ（図示せず）へ固定
しておくこともできるが、この場合も遠心分離開始後、
遠心力の働きにより管本体１６の上方より落下する様に
しておく。

【００４０】ついで、血液、ペレット１７ａ、１７ｂ及
び相分離シート１８が入った相分離管を遠心操作する。
血液は血清６と血餅７へ分離される。一方血餅７の比重
より小さい比重を有するペレット１７ａ、１７ｂは浮力
により血清と血餅の境界へ向かって移動を始める。他
方、血清６の比重より大の比重を持ち、不透液性で、直
径が管本体１６の内径より若干大きい相分離シート１８
は、血清相６の中を自由に変形しつつ、縁部を管本体１
６内壁と密着させつつ沈降していき、下から上ってくる
ペレット１７ａ、１７ｂと合体し、図１（Ｄ）に示すよ
うに、血清６と血餅７の境界面でこれらを完全に分離す
る隔壁となる。ペレット１７ａ、１７ｂは、顆粒の集合
体であるので、相分離シート１８とペレット１７ａ、１
７ｂとで隔壁を形成したとき、相分離シート１８とペレ
ット１７ａ、１７ｂとの間には隙間がほとんど生じない
ため、相分離管の内容積をむだなく有効に使える。さら
に相分離シート１８は不透液性のため、遠心分離後の相
分離管を長時間放置した場合においても、血餅７中の成
分が血清へ移行するのを阻止する事ができる。又、相分
離シート１８は、高分子の樹脂などの血液と不活性の材
料からなるので、血清６成分の吸着や相分離シート１８
成分の血清６中への溶解などが起こらず、血清成分の正
確な分析値を得る事ができる。

【００４１】

【実施例】ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を材
料として、図５に示すような形状の１０ｍｌ容量採血管
を、高さが１００ｍｍ、上端内径が１３．４５ｍｍ、片
側テーパーが２．５／１０００となるように射出成形
し、管本体１６とした。この管本体１６の上端より５０
ｍｍでの内径は１３．４５−２．５×２×５０／１００
０＝１３．２０ｍｍ、また最大血液量９ｍｌでの血清と
血餅の境界での管内径は１３．１１ｍｍ、最小血液量３
ｍｌでの血清と血餅の境界での管内径は１３．０２ｍｍ
であった。

【００４２】相分離シート１８としては、図６に示すよ
うに、比重ｄ＝１．０９、ゴム硬度が４５度の合成ゴム
エラストマーを材料として、厚み０．７５ｍｍ、シート
直径１３．４５ｍｍ、球面半径（湾曲面の半径）が２４
０ｍｍとなるように成形したものを用いた。また血液凝
固促進剤処理ペレット１７ｂとして、ＰＳビーズ（０．
２〜０．４ｍｍ径）に血液凝固促進処理を施したものを
０．２ｇ、非処理ペレット１７ａとして、ＰＳビーズ
（１．５〜２．０ｍｍ径）０．５ｇを混合して用いた。
血液凝固促進処理は、ポリエチレングリコールにシリカ
（アエロジルＯＸ−５０）約１ｍｇを分散させ、これを
ＰＳビーズに付着させることにより行った。上記の量の
２種類のペレット１７ａ、１７ｂを上記管本体１６に入
れ、血液９ｍｌあるいは３ｍｌ採血し、６０分静置して
血液を凝固させた後に、上記相分離シート１８を管本体
１６に挿入し、１０００ｇ、５分の遠心分離を行ったと
ころ、血液９ｍｌ入りの管，３ｍｌ入りの管ともに、図
１（Ｄ）に示すように、ペレット１７ａ，１７ｂが血餅
７の上に集合し平らな面をなし、その上に相分離シート
１８が凸面を下にしてペレット面と密着しており、かつ
その縁部が管内壁に密着しながら隔壁を形成していた。

【００４３】上述のごとく、本発明に係る相分離管にお
いては、血液を凝固して遠心分離により血清と血餅に分
離する血液分離に適用する場合、ペレットの一部又は全
部に血液凝固促進処理を施すと効果的であるが、ペレッ
トの血液凝固促進剤処理に代えて、管内壁を血液凝固促
進処理剤を塗布する従来の方法の採血管を用いることも
できる。

【００４４】なお、本発明の相分離管は、血液分離以外
にも、例えば排水処理の分析における油水分離や固形物
分離などの液体試料の分離に用いることができる。いず
れの場合も、上記ペレットの比重を、重い相の比重より
も軽くなるように設定し、かつ上記相分離シートの比重
を、軽い相の比重よりも重くなるように設定すればよ
い。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、液体試料を遠心分離に
より重い相と軽い相に分離する際に、ペレットと相分離
シートによって、重い相と軽い相の境界に強固な隔壁を
形成することができる。そしてこの隔壁を形成するにあ
たって、相分離シートと重い相の間にペレットが介在す
るので、これがクッションの役割を果たし、相分離シー
ト降下によって重い相の界面を乱すことがなく、確実な
分離が達成される。また遠心分離中相分離シートは、管
本体の内壁を摺動しながら降下するので、沈降速度の調
整が確実となり、相分離シートの上に重い相が入る込む
ことを防ぐことができる。また相分離シートは上記簡単
な形状であるので製造が容易で、製造コストが安い。さ
らに相分離シートのサイズが小さく、遠心後には相分離
シートとペレットとの間に隙間がほとんど生じないた
め、相分離管の有効容積が増大し試料の回収率が向上す
る。

【００４６】また、本発明に係る相分離管を、血液試料
の分離に用いた場合、従来の血液分離部材を用いた場合
よりも、遠心分離中に血餅に与える衝撃を減少させるこ
とができ、従って血球の破壊の危険性が著しく低減化さ
れ、血清成分の正確な分析が可能となる。また相分離シ
ートが遠心中に管本体内壁を摺動しながら沈降するの
で、遠心中の沈降速度が小さくなり、遠心後に相分離シ
ート上に血球が載るのを防ぐことができる。

【００４７】上記ペレットの表面に、血液凝固促進剤を
水溶性でかつ血液に不活性なバインダーに分散させた材
料を付着させることにより、血液の凝固を促進でき血液
の分離により適した相分離管とする事ができる。また上
記相分離シートの片面に凸面を形成すれば、この凸面を
下にして相分離シートを装着することにより、遠心中に
相分離シートをほぼ水平に保つことができる。これによ
り相分離シートの遠心中の沈降速度を好適な範囲に保つ
ことができ、かつペレットまたは重い相を乱すことな
く、相分離シートの縁部が管本体の内壁に圧接した強固
な隔壁が形成される。また本発明に係る相分離シート
は、従来の採血管にも広く応用でき、汎用性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る相分離管の一実施例を示す断面
図である。

【図２】 遠心分離により、液体試料が重い相と軽い相
に分離された状態を示す断面図である。

【図３】 本発明に係る相分離シートの好適な実施例を
示す断面図である。

【図４】 本発明に係る相分離シートにおいて、好まし
くない例を示す断面図である。

【図５】 本発明に係る相分離管において、管本体の実
施例を示す断面図である。

【図６】 本発明に係る相分離管において、相分離シー
トの実施例を示す断面図である。

【図７】 従来の血液分離部材の例を示す斜視図であ
る。

【図８】 従来の血液分離部材の例を示す断面図であ
る。

【図９】 従来の血液分離部材の例を示す断面図であ
る。

【図１０】 従来の血液分離部材の例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

５…血液、６…血清、７…血餅、１６…管本体、１７…
ペレット、１７ａ…非処理ペレット、１７ｂ…血液凝固
促進剤処理ペレット、１８…相分離シート

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遠心分離により、液体試料を重い相と軽
   い相に分離する相分離管であって、上記液体試料が注入
   される有底円筒状の管本体と、上記重い相の比重より小
   さい比重を有し上記液体試料に対して不活性の材料から
   なる粒状体で、上記管本体に収容されるペレットと、上
   記軽い相の比重より大きい比重と不透液性を有する弾性
   体からなり、かつ上記管本体内径より若干大きい直径を
   有する薄板体で、上記管本体に収容される相分離シート
   からなる相分離管。
2. 【請求項２】 上記液体試料が血液である請求項１記載
   の相分離管。
3. 【請求項３】 上記ペレットの表面に、血液凝固促進剤
   を水溶性でかつ血液に不活性なバインダーに血液凝固促
   進剤を分散させた材料が、上記ペレットの表面に付着さ
   れたことを特徴とする請求項２記載の相分離管。
4. 【請求項４】 上記相分離シートの片面が凸面であるこ
   とを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載
   の相分離管。
5. 【請求項５】 遠心分離により、液体試料を重い相と軽
   い相に分離する管に挿入される相分離シートであって、
   上記軽い相の比重より大きい比重と不透液性を有する弾
   性体からなり、かつ上記管本体内径より若干大きい直径
   を有する薄板状の相分離シート。
6. 【請求項６】 片面が凸面であることを特徴とする請求
   項５記載の相分離シート。