JP3361097B2 - 分析用ローターのための試薬容器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は全般的には生物学的流体を光学的に分析する
ための装置及び方法に関する。本発明は、特に、ロータ
ーを遠心分離機に取り付けるのに応答して、所定の体積
の流体を放出することのできる遠心ローターの設計と使
用とに関する。

血漿やその他の生物学的試験においては、所定の体積
の液体を各種の光学的試験あるいは分析のための生物学
的流体と迅速かつ完全に混合することがしばしば必要と
なる。試験する前に生物学的流体から潜在的に妨害とな
る細胞状の成分を分離することも望ましい。そのような
混合、分離の過程は、今までは、代表的には、例えば、
細胞状の成分から血漿を遠心分離し、その後で、光学的
分析のために所定の体積の血漿を分離的な試験容器の中
へ、手動的あるいは自動的にピペットで移すことによっ
て行われてきた。そのような手順は労力と時間のかかる
ものであり、試験に適した多数の血漿アリコートを提供
するために、各種の自動的なシステムと方法とが提案さ
れてきている。

従来技術によるローターは、製造困難で費用のかかる
複雑な設計をしばしば用いてきた。しばしば、そのよう
なローターは遠心分離手順の中で各種の点において分離
統合される各種の分離可能な部品あるいは構成品を必要
とする。従来の遠心ローターは、しばしば、個々のサン
プルとそれらを提供する試験容器との数に制限があり、
ある種の場合には、血液と血漿との流れを装置内で効果
的に流すために、分離的な移動流体を用いることが必要
である。

これらの理由のために、所定の体積の液体をローター
内の受けチェンバーに迅速かつ容易に送給するのに適し
た、改良された遠心ローターと方法とを提供することが
望ましいであろう。その方法は容易で、比較的短時間の
内に実行できるものでなければならない。特に、この方
法は比較的少数の過程しか必要とせず、また試験員によ
る介在あるいは操作をほとんどあるいは全くなくして実
行できるものでなければならない。

発明の背景 米国特許第４、999、304は、分離的な希釈剤チェンバ
ーを有する、流体組成の分離のための遠心分離機を開示
している。米国特許第４、963、498は、光学的分析のた
めに流体を吸引、混合するために、毛細管、チェンバ
ー、及びオリフィンからなる装置を開示している。米国
特許第４、898、832は、一連の試薬容器を有する分析用
ローターを開示している。米国特許第４、814、144は、
各種の試薬を導入する遠心ローターを開示している。米
国特許第４、756、883は、乾燥した錠剤になった各種試
薬を有する遠心ローターを開示している。米国特許第
４、743、558は液体試薬のための複数個の貯蔵チェンバ
ーを有するローターを開示している。米国特許第４、41
2、973は、外側へ配置された先端部を備えた試薬容器を
有するローターを開示している。前記先端は破壊され、
容器は容器を傾斜させることによって開放される。米国
特許第４、387、164は、ローター内に固定されたキャリ
アーの固体有機物バインダー内に収納された試薬を有す
るローターを開示している。欧州特許出願第８、105、1
06.0は、遠心力の作用した結果として開放される試薬容
器を開示している。

発明の要約 本発明は、遠心分離機のポストを受留めるための受け
穴と、ローターを遠心分離機に取り付けることに応答し
て液体を放出するための、前記受け穴に近接したロータ
ー本体内の装置とからなる分析用ローターである。液体
を放出するための前記装置は、好ましくは、受け穴に近
接したチェンバー内に移動自在に位置した密封容器であ
る。

前記密封容器は１あるいはそれ以上の隔室を有してい
てもよい。１個以上の隔室が存在する場合でも、各々の
隔室は同一あるいは異なった液体を収納していてもよ
い。

１つの実施例においては、前記容器はローターに固定
されたタブを有する薄膜シールで密封されている。好ま
しくは、前記薄膜シールは容器の頂部で折返されてお
り、従って、ポストを受け穴に挿入するのに応答して、
薄膜シールは容器からはがされる。

他の実施例においては、前記容器は薄膜シールとけが
きマークを備えた剛的な側部とを有している。容器の端
部はローターに固定されており、従って、受け穴内にポ
ストが挿入されるとけがきマークに沿って容器は開放さ
れる。剛的な側部は、好ましくは、板状のプラスチック
材料から形成される。

ポストを受留める受け穴は、代表的には、ローターの
底部上でその回転軸線上に位置している。前記ポストは
遠心分離機のスピンドル上に位置しているか、あるいは
ポストがスピンドルそのものであってもよい。ある種の
実施例においては、ポストは、容器を移動させるピスト
ンと係合することによって、容器を間接的に移動させ
る。

前記ローターは、好ましくは、全血液のような生物学
的サンプルを分析するために用いられる。従って、前記
ローターはサンプルをローター本体の中へ導入するため
の装置を有している。容器内の液体は、好ましくは、血
液の分析に用いられる試薬、代表的には、分析前に全血
液を希釈するのに適した希釈剤である。

前記ローターは、好ましくは、容器から放出された流
体を受留めるための受けチェンバーを有する。前記容器
が１個以上の隔室を有している場合には、各々の隔室は
分離的な受けチェンバーに連結されている。前記受けチ
ェンバーは、代表的には、混合チェンバーであり、この
中で液体、例えば、希釈剤がマーカー混合物と混合され
る。前記ローターは、好ましくは、希釈剤を生物学的サ
ンプルと混合するためのチェンバーと通路とを有し、細
胞状の成分を分離し、サンプルを各種光学分析する。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明によるローターの底部層の頂面図で
あり、ローター内の各種通路とチェンバーとに関連した
試薬容器の位置を示している。

第2A図は、ポストがローター内に挿入される前の、試
薬容器の位置を示したローターの側面図である。

第2B図は、ポストがローター内に挿入された後の、試
薬容器の位置を示したローターの側面図である。

第3A図は、ポストがローターに挿入される前の、容器
の位置を示した、試薬容器の他の実施例を有するロータ
ーの底部層の頂面図である。

第3B図は、ポストがローターに挿入された後の、容器
の位置を示した、試薬容器の他の実施例を有するロータ
ーの底部層の頂面図である。

第4A図は、ピストンがポストと係合する前の、ピスト
ンとを有するローターの側面図である。

第4B図は、ピストンがポストと係合した後の、ピスト
ンとを有するローターの側面図である。

第５図は、ローター内における各種通路とチェンバー
として関連して２個の隔室を有する試薬容器の位置を示
した、本発明のローターの底部層の頂面図である。

好的実施例の説明 本発明は遠心ローターに於て所定の体積の液体を自動
的に放出するための装置及び方法を提供する。このこと
は、好ましくは、ポストをローター内の受け穴の中へ挿
入するのに応答して開放位置へ移動させる密封された試
薬容器を用いて実行される。次に、内容物は容器から取
り出されて、遠心力あるいは重力によって受けチェンバ
ーへ送給される。前記受けチェンバーは各種の機能を有
している。例えば、それは混合チェンバー、計量チェン
バー、あるいは分離チェンバーであってもよい。受けチ
ェンバーは、好ましくは、分離チェンバーであり、生物
学的サンプルにおける細胞状の成分が除去される。

本発明の密封された試薬容器は、好ましくは、水と水
蒸気の優れた移送バリヤを提供するような材料で形成さ
れている。高密度ポリエチレンのような各種のプラスチ
ック及びその他のポリマー材料が代表的に使用される。
前記容器は鋳造や、加圧成型あるいは真空成型、及び機
械加工からなる多数の技術によって製造してもよい。

前記容器は単一の隔室あるいは１個以上の隔室を有す
るように形成してもよい。前記隔室内の液体は、同一の
受けチェンバーに送給されても、あるいは分離した別々
のチェンバーに送給されてもよい。各々の隔室は同一あ
るいは異なった試薬を収納していてもよい。例えば、２
つの隔室が混合チェンバーに連結されて、その中で２つ
の液体（例えば、希釈剤とマーカー混合物）が他のチェ
ンバーに送給する前に混合される。

容器は、代表的には、薄膜で密封される。薄膜シール
は、好ましくはポリエチレンあるいは他のプラスチック
で薄層化され、また、開口を覆うために適当な形状に成
型切断される。もし容器が１個以上の隔室を有している
場合には、各々の隔室が分離した薄膜シールを有してい
ても、あるいは単一の薄膜シールが容器全体のために用
いられてもよい。この組立体は、容器に特定の体積の試
薬を充填し、薄膜を容器の上で過熱密封あるいは超音波
溶接することによって形成される。

密封された試薬容器は、普通は、容器を開放位置へ移
動させるのに十分な寸法を有したチェンバーの中に位置
される。前記容器は受け穴に近接して配置され、前記受
け穴は容器が通過してしまわない限り、どのような形状
あるいは寸法になっていてもよい。容器はローター内に
固定され、その内容物は分析用ローターが使用されるま
では、ローターの残り部分から隔離されている。

受け穴は、代表的には、ローターと底面に設けられて
おり、密封された容器はローターが遠心分離機における
スピンドル上に取り付けられた時に開放される。前記ス
ピンドル自身が容器を移動させてもよく、あるいはスピ
ンドルが受け穴の中に入るポストを有してもよい。ロー
ターがスピンドルの上に配置されると、ポストが容器を
移動させて、容器内に開口を作り出す。あるいは、機械
的なアームあるいはソレノイドが容器を移動させる。こ
のように、容器の開放は、試験周期の中で所定の時間ま
で遅れることがある。この実施例においては、容器はロ
ーターの中心から離れて位置しており、ポストをスピン
ドル上に配置する必要はない。さらに、受け穴はロータ
ーの底面以外の表面に位置させ、容器を横方向あるいは
下方向へ移動させることができる。

１つの実施例においては、容器はローター本体に固定
されたタブを有した薄膜シールで密封されている。タブ
を固定する方法も各種あり、タブをローター内の層の間
で締め付けたり、溶接したり、接着剤を用いたりしても
よい。簡単な方法としては、薄膜タブに１あるいはそれ
以上の穴を開け、そのタブをローター内のポストにひっ
かけることがある。この方法は、ローターが、例えば、
超音波溶接によって密封される前に、薄膜を設定する便
利な方法である。

ローターがスピンドル上に配置されると、ポストが容
器の底部を押し上げ、薄膜シールが固定された状態でそ
れを垂直方向に移動させる。薄膜シールはそれ自身の上
で折返されており、従って、薄膜シールは固定されたタ
ブに対抗して容器の側部からはがされ、容器が上昇され
るにつれて開口が形成されていく。この設計において
は、容器は、好ましくは、容器の壁部上に傾斜して側部
を有しており、容器を完全に空にするのを容易にするよ
うに開口が形成される。容器を空にすることは、さらに
ローターのカバーに凹所を設けることによって容易にな
っている。

ローター内の容器を自動的に開放して空にするための
付加的な設計も用いることができる。例えば、容器の剛
的な側部にけがきマークをつけた容器を形成し、充填
し、密封する設計を用いることができる。容器は、代表
的には、板状のプラスチック材料から、代表的には、真
空成型あるいは加圧成型によって形成される。容器には
適当な試薬が充填され、薄膜シールで密封される。前記
容器は容器の端部を固定することによって、代表的に
は、前記端部を溝の中あるいはポストの背部に引っかけ
ることによってローターの中へ取り付けられる。ロータ
ーが遠心分離機に取り付けられると、スピンドルあるい
はポストがチェンバーの中へ延在し、容器の中心部を半
径方向外側へ押し出す。スピンドルあるいはポストの力
によって容器はけがきマークのところで切れて、容器が
開放される。今までの実施例と同様に、内容物は遠心力
あるいは重力によって望みの場所へ移動させられる。

本発明による分析用ローターは従来的な研究所向けの
タイプの遠心分離機に取り付けることができ、前記遠心
分離機はカリフォルニア州、ファラトン市、スピンコ地
区のバックマンインスツルメント社、ペンシルバニア
州、ピッツバーグ市のフィッシャーサイエンティフィッ
ク社、カルフォルニア州、サンフランシスコ市VWRサイ
エンティフィック社、およびその類似社のようなメーカ
ーから市販されている。一般的には、前記ローターは、
遠心分離機内の垂直駆動シャフト、あるいはスピンドル
に取り付けるのに適当な、受け穴あるいは他の連結装置
を有しているであろう。この受け穴は密封された試薬容
器より下に位置した受け穴と同じであっても、あるいは
同じでなくてもどっちでも良い。受け穴あるいは連結装
置の特別な設計は遠心分離機の性質に依存しており、本
発明の遠心ローターは、現在使用可能な大部分のタイプ
の遠心分離機と共に利用できるものであり、また速度曲
線をプログラム化することができる限り、将来において
使用可能となるようなタイプの遠心分離機に対しても適
用可能であることがわかるであろう。

分析用ローターは、望みの幾何学的なパターンあるい
は複数個のチェンバーとそれを相互連結している入口チ
ェンバーとの間の関係とを維持する本体構造を有してい
るが、これについて以下もっと詳細に説明する。普通
は、前記本体は実質的に固体の板であり、固体マトリッ
クスにおけるスペースあるいはボイドとして形成された
チェンバーと通路とを有している。便利なことに、その
ような固体板構造は、複数個の分離的に形成された層を
一緒にして薄層化し、複合構造物にすることによって形
成され、チェンバーや通路は一般的には隣接層の間に形
成される。個々の層は射出成型、機械加工、及びその組
み合わせによって形成してもよく、普通は、代表的に
は、適当な接着剤を用いることにより、あるいは超音波
溶接により一緒に結合されるであろう。これらの層が一
緒にされた時に、最終的な体積が形成される。もちろ
ん、前記分析用ローターは、適当な構造物のフレームワ
ークの中で配置された、配管や、容器や、チェンバー等
のような複数個の個別構成体として形成してもよいであ
ろう。しかしながら、そのような組立体は、一般的に、
製造がより困難で、従って、実質的に固体状の板で形成
されたもの程は望ましくない。

分析用ローターは広範な種類の材料から形成してもよ
く、また選択的に２あるいはそれ以上の材料から形成し
てもよい。普通は、前記材料は透明な材料、例えば透明
プラスチックであり、従って、生物学的サンプルと各種
試薬の存在や分布が、各種の内部チェンバーや通路の中
で見ることができる。また、一般的に、ローター内に形
成される試薬容器やキュベットはその中に形成される適
当な光路長を有し、従って、試験容器の内容物は分光光
度計や、蛍光分析計や、あるいは他の可視的評価技術に
よって観察することができる。以下に示す例示的な実施
例においては、前記ローターは、少なくとも光路長を規
定する領域においては必要な光学特性を有した、アクリ
ル樹脂から形成されている。

本発明による装置は製造が非常に容易で、表示に低価
格で生産することができ、全血液のような多数の生物学
的サンプルを試験する場合に、ローターを廃棄可能なも
のと使用することができる。本装置は血液を所定の体積
の試薬あるいは希釈剤として自動的に組み合わせること
ができ、複数個のキュベットの中へほぼ等体積の血液あ
るいは血漿を割り当てることができる。もっと重要なこ
とには、本装置は各種の従来技術による分析測定装置、
例えば、分光光度計や蛍光分析計と共に用いるのに適し
ており、キュベットの中の血漿を、その血漿を取出す必
要なしに、個々に試験することができる。

本発明は特に全血液あるいは血漿を分析するのに適し
ているが、尿、痰、精液唾液、眼球液、大脳液、脊髄
液、羊水、及び組織培養液のような広範な種類の他の生
物学的流体や、また食品や産業化学製品、およびその類
似物の分析にも適している。本発明によるローターはま
た細胞状の成分の分離、サンプルの体積の正確な測定、
複数個の試験容器あるいはキュベットの中へのサンプル
の分配、およびサンプルの迅速な光学的な分析のために
も提供される。上述した手順のすべては、好ましくは、
血漿のアリコートを装置から移送させる必要なしに、ロ
ーター回転によって発生される遠心力の結果として行わ
れる。

分析あるいは評価の前に細胞成分やその他の妨害物質
を分離することが望ましいが、その装置及び方法が米国
特許出願第07/532,524に記載されており、（ここでは参
考に用いている）これが、好ましくは、用いられる。こ
の出願は全血液から血漿を分離するための遠心ローター
を開示しており、半径方向外側に向かった細胞トラップ
と、毛細管領域によって細胞トラップから分離された半
径方向内側の受け穴領域からなる分離チェンバーを有し
ている。ローターが回転すると、全血液の細胞状の成分
が細胞トラップへ入り、分離された血漿が受け穴領域の
中へ逆流する。前記毛細管領域は分離された細胞状の成
分が血漿と共に受け穴領域の中へ逆流することを防いで
いる。

所定の体積の試薬と生物学的サンプルの測定と送給と
は、好ましくは、ここで参考にしている米国特許出願第
07/678,623に記載しているようにして行われる。この出
願は流体の全量を収納する全流体チェンバーと、所定の
体積を有している計量チェンバーとを有するローターを
開示し、特許請求している。全流体は所定の体積を有す
る計量チェンバーの中へ流れ、余剰の流体はオーバーチ
ェンバーの中へ流出する。計量チェンバー内の流体は出
口チャンネルを通って受けチェンバーへ送られ、これ
は、好ましくは、計量チェンバーが満杯になるまでは流
体の流れを防げる。

キュベットあるいはその他の試験容器への流体の分配
は、好ましくは、ここで参考にしている米国特許共同出
願第07/678,824に開示された方法及び装置を用いて行っ
ている。この出願においては、全体的に半径方向の複数
個の入口チャンネルを有した遠心ローターが各々のキュ
ベットを収集チェンバーに連結している。各々の入口チ
ャンネルは流体がキュベットへ入るための個々の流路
と、キュベットが充填される時のガスがキュベットから
出ていくための他の個々の流路とを有している。ロータ
ーが回転すると、流体は収集チェンバーから入口チャン
ネルを通ってキュベットへ入り、またガスがキュベット
から出ていくのを許し、従ってキュベットが充填されて
いる時に、キュベット内に気泡が発生するのを防いでい
る。ある種の実施例においては、反射表面が各々のキュ
ベットから半径方向内側に向かって位置している。前記
反射表面は、全体的に水平な光ビームが全体的に垂直方
向へ変向、またその逆に変向するように方向づけられて
いる。

本発明の装置および方法は、生物学的サンプル、好ま
しくは、血漿に対して有利的あるいは必然的に実施され
る広範な種類の分析手順を実行するのに適している。前
記分析手順は、一般的には、血漿が１あるいはそれ以上
の試薬と結合して、血漿の特別の組成あるいは特性の測
定に関連して、血漿内にある種の光学的に検出可能な変
化が生じるようにすることを必要としている。好ましく
は、血漿は、結果として、色や、蛍光や、冷光、あるい
はその類似現象に変化をもたらすような反応あるいは他
の変化を受け、それらは従来型の分光光度計、蛍光度
計、光検出器、等によって測定することができる。ある
種の場合には、試験容器の中では免疫学的検出法や、そ
の他の特定の結合検出法が行われることがある。しかし
ながら、一般的には、そのような検定手順は均質的でな
ければならず、分離作業を必要としない。他の場合に
は、免疫学的検出法における反応が生じた後に、血漿を
試験容器から分離するための装置を設けることにより、
均質的な評価装置を組み入れることが可能になるであろ
う。

実施することのできる従来型の血液検定は、グルコー
ス、乳酸デヒドロゲナーゼ、血清グルタミンオキサロ酢
酸トランスアミナーゼ（SGDT）、血清グルタミンピルビ
ン酸トランスアミナーゼ（SGPT）、血液尿素（窒素）
（BUN）、全蛋白質、アルカリ度、ホスファターゼ、ビ
リルビン、カルシウム、塩素、ナトリウム、カリウム、
マグネシウム、及びその類似物の検定を含んでいる。こ
のリストは網羅的なものではなく、本発明の装置と方法
を用いて実行することのできる検定を単に例示しようと
するものである。普通は、これらの試験は、血漿が１あ
るいはそれ以上の試薬と結合して、その結果血漿内に光
学的に検出可能な、普通は分光光度的に検出可能な変化
が生じるようにすることを要求している。必要な試薬は
良く知られており、特許文献や科学文献に十分に記載さ
れている。本発明に使用するのに適した凍結乾燥された
試薬の球は、ここで参考にしている米国特許共同出願第
07/747,179に記載されている。

第１図から第５図を参照しながら、本発明の原理に関
して構成された遠心ローターを詳細に説明する。以下に
説明する各種の通路とチェンバーを通る液体の流れは、
回転するローターによって生じる遠心力の結果として生
じる。チェンバー間に流体を移送するのに用いられるサ
イホンは、米国特許共同出願第07/678,823に記載された
ように作用する。簡単に言うと、各々サイホンはロータ
ーの中心から、流体を保持しているチェンバーの半径方
向最内点とほぼ同じ距離のところにエルボー部を有して
いる。ローターが回転すると、流体はエルボー部を越え
て流れていかない。ローターが停止すると、毛細管の力
が流体をエルボー部の周りで引っ張ることによって、サ
イホンに流体を詰め込む。ローターが再起動すると、結
合した遠心力と毛細管力が残りの流体をチェンバーから
引き出し、次のチェンバーへ流し込む。

本発明のローター本体２は実質的に固体状のディスク
形状になっており、その底部層４が第１図に示されてい
る。密封された試薬容器６が底部層４のチェンバー８内
に位置していて、これは出口チャンネル10から半径方向
内側へ向かっており、試薬は前記チャンネルを通って混
合チェンバー12の中へ移される。前記試薬容器は、代表
的には、生物学的サンプルと混合される希釈剤を収納し
ている。当業界においては本発明に用いるのに適した各
種の希釈剤が知られている。例えば、もしサンプルが血
液である場合には、通常の食塩水溶液（0.5％食塩水）
や、リン酸緩衝液、リンゲル乳酸液、およびその類似物
のような標準希釈剤を用いてもよい。

密封された試薬容器６は、代表的には、ローター本体
２を遠心分離機の中に取り付けるのに応答して開放され
る。試薬容器６を開放するための機構を以下詳細に説明
する。開放された後は、試薬容器内の試薬は出口チャン
ネル10を通って混合チェンバー12へ流れる。前記混合チ
ェンバー12は、代表的には、試験しようとしている生物
学的サンプルの希釈度を規定するための測光的に検出可
能なマーカー混合物を有しているであろう。適当なマー
カー混合物は米国特許共同出願第07/747,179に開示され
ている。そのような混合物は、1,1′,3,3,3′,3′−６
−メチルインドール３カーボシアンのヨー化物、1,1′
−２（スルホアルキル）−3,3,3′,3′−４−メチルイ
ンドール３カーボシアン塩、酵素基質（例えば、乳酸と
パラ−ニトロフェニルリン酸）および酵素（例えば、Ｄ
−乳酸デヒドロゲナーゼおよび微生物のグルコース−６
−リン酸デヒドロゲナーゼ）のような染料からなる。

混合した後は、希釈材は混合チェンバー12を出て、サ
イホン14を通って計量チェンバー16の中へ入る。前記計
量チェンバー16はオーバーフローチェンバー18に連結さ
れている。計量チェンバー16内での希釈剤の計量は米国
特許共同出願第07/678,823に記載されている。所定体積
の希釈剤を提供するために、計量チェンバー16の体積は
試薬容器の体積よりも小さくなければならない。希釈剤
の余剰の体積は、計量チェンバーの中に所定体積の希釈
剤を残して、オーバーフローチェンバー18の中へ流入す
る。

オーバーフローチェンバー18における希釈剤の余剰体
積は、通路20を通って収集チェンバー22の中へ入る。次
に希釈剤は、以下に述べるように、生物学的サンプルの
光学的分析における参考値として用いるために、半径方
向外側へ流れ、システムキュベット24の中へ流れる。

計量チェンバー16内の所定体積の希釈剤はサイホン26
を通って出、分離チェンバー28内へ入り、分析しようと
する生物学的サンプル28と混合し、サンプルを希釈す
る。サンプルは頂部層（図示せず）における注入口を介
してローター本体に加えられる。サンプル計量チェンバ
ー30は連結路34によってサンプルオーバーフローチェン
バー32に連結されている。サンプル計量チェンバー30と
オーバーフローチェンバー32との深さは、代表的には、
毛細管状の寸法になるように選択されている。計量され
た体積のサンプルは、次に、通路29を介して分離チェン
バー28の中へ入る。

前記分離チェンバー28は、全血液のような生物学的サ
ンプルから細胞状の材料を除去するために用いられる。
分離チェンバー28はその半径方向外側の円周部において
形成された細胞トラップ36と、半径方向内側の円周に沿
って形成された受け穴領域38とからなっている。遠心分
離の結果として、細胞状の成分が細胞トラップ36の中へ
入った後に、それが逆流するのを防ぐために、受け穴領
域38と細胞トラップ36との間に毛細管領域40が形成され
ている。前記受け穴領域38は希釈された、細胞成分のな
い、血漿を受け留めることのできる体積を有している。

希釈された血漿はサイホン42を介して分離チェンバー
28から出て第２分離チェンバー44へ入り、そこで細胞状
の成分の分離がさらに行われる。次に、希釈されたサン
プルは通路46を介して出て収集チェンバー48の中へ入
り、そこで光学的分析を行うためにキュベット50へ送ら
れる。キュベット50はサンプルの光学的分析のために必
要に試薬、代表的には、米国特許出願第07/747,179に記
載されているような、連結乾燥された試薬球を収納して
いる。

密封された試薬容器６の開放については第2A図および
第2B図に詳しく示されている。第2A図は、ローター本体
２を遠心分離機に配置する前の試薬容器６の位置を示し
ている。ここでは、試薬容器６がチェンバー８の底部に
位置していることがわかる。前記容器は薄膜シール52で
密封されており、これは底部層４と頂部層56との間で固
定ポスト57によって締め付けられたタブ54と、前記タブ
54における穴（図示せず）とを有している。第2A図は、
ローター本体２を遠心分離機の上に配置し、ポスト58が
受け穴60の中へ入り込んできた後のチェンバー８内の試
薬容器６の位置を示している。前記ポスト58は、代表的
には、遠心分離機のスピンドルである。ポスト58は試薬
容器６を上方へ押し上げる。薄膜シール52がタブ54にお
いてローター２に固定されているので、この動きによっ
て薄膜シール52は試薬容器６の頂部から引き戻される。
このようにして開放部分55が作り出され、試薬容器内の
希釈剤は出口チャンネル10を通って出ていく。

他の実施例を第3A図、第3B図に示す。この実施例にお
いては、試薬容器62はチェンバー64内に位置しており、
出口チャンネル68を介して受けチェンバー66の中へ移さ
れる。好ましくは、受けチェンバー66は混合チェンバー
であり、第１図に示したような一連のチェンバーと通路
の中へ移される。試薬容器62は薄膜シール70と、けがき
マーク74を有した剛的な側部72とを有している。容器62
は保持ポスト75により所定の位置に保持される。

第3B図はスピンドルあるいはポスト76が受け穴78を通
って延在しチェンバー64の中へ入ってきた後の、試薬容
器62の位置を示している。この位置においては、ポスト
76は試薬容器62を受けチェンバー66の方へ移動させ、剛
的な側部72はけがきマーク74に沿って割れ、開口77を作
り出している。流体はローターの回転に応答して、受け
チェンバー66の中へ入っていく。

第4A図と第4B図は他の実施例を示しており、ここでは
ポスト76がピストン80の動きを介して、試薬容器62を間
接的に移動させる。第4A図は、ポスト76がピストン80と
係合する前の、チェンバー64内に位置する試薬容器62を
示している。第4B図は、ポスト80が受け穴60を通ってチ
ェンバー64内に入った後の、ポスト76とピストン80との
位置を示している。ここでは、ピストン80が半径方向外
側へ移動し、従って試薬容器62を移動させ、試薬容器を
上述したようにして開放させることがわかる。

第５図は、１個以上の、隔室84を備えて密封された試
薬容器82を有するローターを示している。チェンバーは
ローター本体２内に位置し、第１図に示した実施例と同
じ方法で開放される。説明を簡単にするために、試薬容
器は上述したような薄膜シールのない状態で示されてい
る。この実施例においては、各々の隔室84は出口チャン
ネル86から半径方向内側に向かっており、分離した受け
チェンバー88、90の中へそれぞれ移される。試薬容器は
上述したような希釈剤を収納している。この実施例にお
ける試薬容器82は、各々の隔室84が所定の体積の希釈剤
を収納していて、制御のため、あるいは生物学的サンプ
ルと混合するためのいずれかとして用いられるので、計
量チェンバーを必要としなくなっている。

開放された後は、各々の隔室における希釈剤は出口チ
ャンネル86を通って受けチェンバー88、90の中へ流れ、
前記チェンバー内には前述したようなマーカー混合物が
含まれている。受けチェンバー88内の希釈剤は通路92を
通って出、収集チェンバー94の中へ入る。次に希釈剤は
システムキュベット96へ向かって半径方向外側へ流れ、
参考値として使用される。

受けチェンバー90における所定の体積の希釈剤は、サ
イホン90を通って出て分離チェンバー100の中へ入り、
そこで分析しようとする生物学的サンプルと混合され、
サンプルを希釈する。分離チェンバー100は上述したよ
うな機能を果たす。全血液はサンプル計量チェンバー10
2に供給され、上述したように計量される。この計量さ
れた体積の血液は通路104を通って分離チェンバー100内
へ入る。

希釈された血漿はサイホン106を通って分離チェンバ
ー100から出て第２分離チェンバー108の中へ入り、細胞
状の成分をさらに分離する作業が行われる。次に、希釈
されたサンプルは通路110を出て収集チェンバー112の中
へ入り、そこで光学的分析のためにキュベット114へ送
られる。

今まで、本発明について明確に理解するために詳細に
説明してきたが、添付し請求の範囲の中である種の修正
を加えてもよいことは明らかであろう。例えば、ポスト
を受け留める容器は、ローター本体の底面以外の表面上
に位置させてもよい。ポストはローターが取り付けられ
た時に容器の中へ入っていく必要がなく、試験中の予め
選択された時刻において、機械的に動かしてもよい。さ
らに、試薬容器は、マーカー混合物や、分析試薬、およ
びその類似物のような、希釈剤以外の試薬を収納してい
てもよい。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−167469（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−75956（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−124254（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−88970（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−59548（ＪＰ，Ｂ２) 特表 平３−500253（ＪＰ，Ａ) 米国特許4390499（ＵＳ，Ａ) 米国特許5061381（ＵＳ，Ａ) 米国特許4690801（ＵＳ，Ａ) 米国特許4360360（ＵＳ，Ａ) 国際公開91／18656（ＷＯ，Ａ１) Ｃａｒｏｌ Ｔ．Ｓｃｈｅｍｂｒｉ, Ｖｌａｄｉｍｉｒ Ｏｓｔｏｉｃｈ，Ｐ ａｕｌ Ｊ．Ｌｉｎｇａｎｅ，Ｔａｍｍ ｙ Ｌ．Ｂｕｒｄ，ａｎｄ Ｓｔｅｖｅ ｎ Ｎ．Ｂｕｈｌ，”Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｍｕｌｔ ｉｐｌｅ Ａｎａｌｙｔｅ Ｗｈｏｌｅ −Ｂｌｏｏｄ Ａｎａｌｙｚｅｒ ｆｏ ｒ Ｐｏｉｎｔ−ｏｆ−Ｃａｒｅ Ｔｅ ｓｔｉｎｇ”，Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｃｈ ｅｍｉｓｔｒｙ，米国，1992年 ９月, 第38巻、第９号，ｐ．1665−1670 Ｓｔｅｖｅｎ Ｇ．Ｓｃｈｕｌｔｚ, Ｊａｍｅｓ Ｔ．Ｈｏｌｅｎ，Ｊｏｓｅ ｐｈ Ｐ．Ｄｏｎｏｈｕｅ，ａｎｄ Ｔ ｈｅｒｅｓｅ Ａ．Ｆｒａｎｃｏｅｕ ｒ，”Ｔｗｏ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｔｉｏｎ ｆｏ ｒ Ｄｅｓｋ−Ｔｏｐ Ｃｌｉｎｉｃａ ｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”，Ｃｌｉｎｉ ｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，米国, 1985年 ９月，第31巻、第９号，ｐ. 1457−1463 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 35/00 - 35/10 B04B 5/00 - 5/12 G01N 33/48 - 33/98 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (21)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】遠心分離機とともに使用するための分析用
   ローターにおいて、 回転軸線と、頂面と、底面とを有するローター本体と、 遠心分離機におけるポストを受留めるための、前記ロー
   ター本体の表面における受け穴と、 ローター本体の、前記受け穴に近接したチェンバー内に
   移動可能に配置され、液体を収納するとともにシールを
   有している容器と、 前記シールの一部に係合してそのシールを前記チェンバ
   ーに対して変位しないように保持し、前記受け穴の中へ
   ポストを挿入することによって、前記容器が開放位置へ
   移動して前記シールを開放し、液体を放出するようにす
   るための放出装置とを備えた分析用ローター。
2. 【請求項２】請求の範囲第１項に記載の分析用ローター
   において、前記シールが薄膜シールを含むとともに、前
   記放出装置がローターに固定されたタブを有しており、
   受け穴の中へポストを挿入するのに応答して、前記薄膜
   シールが容器からはがされるようになっている分析用ロ
   ーター。
3. 【請求項３】請求の範囲第１項記載のローターにおい
   て、前記シールが薄膜シールを含み、前記容器がけがき
   マークを有する剛的な側部を備えており、また該容器の
   端部がローターに固定されており、受け穴の中へポスト
   を挿入するのに応答して、前記容器がけがきマークに沿
   って開放される分析用ローター。
4. 【請求項４】請求の範囲第３項記載のローターにおい
   て、前記剛的な側部が板状のプラスチック材料から形成
   されている分析用ローター。
5. 【請求項５】請求の範囲第１項記載のローターにおい
   て、前記容器が１個以上の隔室を有している分析用ロー
   ター。
6. 【請求項６】請求の範囲第１項記載のローターにおい
   て、前記受け穴がピストンを有していて、これが容器を
   開放位置へ移動させる分析用ローター。
7. 【請求項７】請求の範囲第１項記載のローターにおい
   て、前記液体が血液分液のための試薬である分析用ロー
   ター。
8. 【請求項８】請求の範囲第１項記載のローターにおい
   て、前記試薬が希釈剤である分析用ローター。
9. 【請求項９】請求の範囲第１項記載のローターにおい
   て、前記受け穴がローター本体の底面に配置されている
   分析用ローター。
10. 【請求項１０】請求の範囲第９項記載のローターにおい
    て、前記受け穴がローター本体の回転軸線上に位置し、
    遠心分離機のスピンドルを受け入れる分析用ローター。
11. 【請求項１１】請求の範囲第１項記載のローターにおい
    て、液体を受留めるための受けチェンバーを有する分析
    用ローター。
12. 【請求項１２】請求の範囲第11項記載のローターにおい
    て、前記受けチェンバーが混合チェンバーである分析用
    ローター。
13. 【請求項１３】請求の範囲第11項記載のローターにおい
    て、前記受けチェンバーが、細胞トラップと生物学的サ
    ンプルを導入するための装置とを有する分離チェンバー
    に連結されている分析用ローター。
14. 【請求項１４】請求の範囲第11項記載のローターにおい
    て、前記受けチェンバーから半径方向外側へ配置された
    複数個のキュベットを有する分析用ローター。
15. 【請求項１５】遠心分離機とともに使用するための分析
    用ローターにおいて、 底面を有するローター本体と、 遠心分離機におけるポストを受留めるための、前記ロー
    ター本体の底面における受け穴と、 前記ローター本体内に配置された密封容器とを備え、 前記容器が液体を収納し、前記受け穴に近接して位置し
    ており、前記受け穴の中へポストが挿入されると容器が
    開放位置へ移動され、ローターが回転されると液体がロ
    ーター内の受けチェンバーへ送られるように構成された
    分析用ローター。
16. 【請求項１６】請求の範囲第15項記載のローターにおい
    て、前記容器が１個以上の隔室を有する分析用ロータ
    ー。
17. 【請求項１７】分析用ローターにおける受けチェンバー
    へ所定の体積の液体を送給する方法において、 頂面及び底面と、液体を収納しかつシールを有する容器
    と、前記容器の半径方向外方に配置された受けチェンバ
    ーと、前記容器を変位しないように保持する装置とを有
    する分析用ローターを準備することと、 前記容器に隣接したローターの表面に位置する受け穴の
    中にポストを挿入することによって容器を開放位置へ移
    動させ、それによって前記シールを開放して容器から液
    体を放出することと、 ローターを回転させて前記液体を受けチェンバーの中へ
    流すことと、を含む液体の送給方法。
18. 【請求項１８】請求の範囲第17項記載の送給方法におい
    て、前記ポストが遠心分離機におけるスピンドル上に配
    置されており、受け穴を通してポストを挿入する過程が
    ローターを前記スピンドル上に取り付けることによって
    行われる送給方法。
19. 【請求項１９】請求の範囲第17項記載の送給方法におい
    て、前記受け穴がローターの底面に配置されている送給
    方法。
20. 【請求項２０】請求の範囲第17項記載の送給方法におい
    て、前記容器を開放位置へ移動させると、薄膜シールを
    容器からはがすことになる送給方法。
21. 【請求項２１】請求の範囲第17項記載の送給方法におい
    て、前記容器を開放位置へ移動させると、容器の剛的な
    側部を破壊開放することになる送給方法。