JP3788338B2 - 分析用ディスク - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体試料を採取して液体試料と反応性物質との反応状態を測定するための分析用ディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
血液等の液体試料をいろいろな試薬と反応させ、その中の免疫性物質等を検出し、短時間で各種病気の進行度合いを判定できることが望まれている。しかしながら、従来の抗原抗体反応を利用したドライフィルム法は簡便な測定法ではあるが、精度の高い分析が行えないという欠点がある。一方、大規模で複雑な大型の装置であれば、高精度の分析は行えるが、時間が非常にかかるなど、不具合点も多い。
【０００３】
ここで特開平２−２６９９６９号、特表２０００−５１５６３２号などに記載されている方法は、回転可能なディスクを用いた測定を提案している。この提案によるディスクは３層の構造となっており、ディスク内に空間を持たしている。これらの方法においてはディスク上に液体試料の注入口があり、その注入口からディスク内部の空間内への流路が設けられている。その流路内に液体試料と試薬との反応部を設けている。そして、液体試料を注入して、ディスクを回転させることにより、液体試料を遠心分離をさせると同時に試薬との反応をさせる。その反応部をディスク外に設けられている光学センサーにより読みとることにより、反応状態を測定できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上の従来技術においては、前述の液体試料の注入口にシリンジ等により液体試料を注入することが必要となっている。この場合、注入する時または、注入が終了したあと、注入口周囲に液体試料がディスク回転に伴い、飛散する恐れがあり、例えば、液体試料がＨＩＶに感染した血液のような場合、測定者の感染の危険がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の測定システムでは、ディスクを基盤と少なくとも１個以上の試験片とに分割可能とし、試験片には毛細管現象で液体試料を注入する注入口を持ち、基盤にはその注入口を塞ぐため、および注入口付近に残留している液体試料を吸収する吸収材を設けることによって、液体試料の飛散を防止できるようようになっている。
【０００６】
特に、請求項１に記載の本発明の分析用ディスクは、円盤状のディスクに、液体試料が収容される試験領域と、ディスクの回転及び信号の読み取りを制御するための情報領域とを備えてなる分析用ディスクにおいて、前記試験領域は、ディスク本体から脱着可能に構成された試験片よりなり、試験片は、液体試料の注入口と、液体試料を収容する前記注入口と通じるキャビティと、前記キャビティに通じる空気口とを備えており、前記注入口は、試験片の端面に形成してあることを特徴とする分析用ディスクであり、液体試料を注入しやすくするとともに、ディスクに試験片をセットした後、ディスクの試料注入口が密閉されることにより試料が安全に試験されることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の試験片のキャビティは、注入口および空気口よりもディスクの外周に位置するように流路を形成してあることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスクであって、液体試料注入後に、ディスクの遠心力によって試料の飛散が生じないことを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の試験片は、ディスク本体から取り外された状態で液体試料が供給されることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスクであって、液体試料の注入作業が容易に行えることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項４に記載のシステムは、試験片をディスク本体に取り付けたときに、端面に形成された注入口が、ディスク本体によって閉塞されることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスクであって、試験中に試料の飛散が生じないことを特徴とする。
【００１０】
また請求項５に記載のディスクの注入口は、シリンジと係合して液体試料をキャビティ内に導入することが可能な形状であることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスクであって、確実に試料を注入口から投入することが出来ることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に記載の試験片の注入口に対向するディスク本体の位置に、注入口の周囲に付着した液体試料を吸収する吸収部材を形成したことを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスクであって、試験中にシリンジ周辺に付着した試料が不用意に飛散することを防ぐことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に記載の試験片は、少なくとも１個以上、ディスク本体内に脱着可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスクであって、複数種類の試料を同時に試験することが可能となることを特徴とする。
【００１３】
また請求項８に記載の試験片において、試験片内に少なくとも１個以上、前記流路が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の分析用ディスクであって、同一試験片内において複数種類の試料を同時に投入することが可能となるものである。
【００１４】
また請求項９に記載の流路内には、液体試料と反応するための試薬が固定されていることを特徴とする請求項２に記載の分析用ディスクであって、試験のたびに試薬を塗布することが不要となるものである。
【００１５】
また請求項１０に記載のディスクにおいて、注入口と前記空気口は前記試薬が固定されている位置よりも前記ディスクの回転する中心側にあることを特徴とする請求項９に記載の分析用ディスクであって、試験中に試料が遠心力によって試薬側へ確実に移動及び停留することができ、確実に反応がすすむことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１１に記載の試験片の外周部に、概略的に弾性変形をする突起部を設けたことを特徴とする分析用ディスクであって、試験片の平面方向に突起部が撓み、ディスクの回転方向には撓まないことにより、ディスクへの取り付けが容易で、試験中には不用意に外れないことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の分析用ディスクの実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【００１８】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施例における分析用ディスクを示したものである。図２はその要部を拡大して示す斜視図である。図１において、１は分析用ディスクの本体を示しており、ディスクを測定器本体にクランプするためのクランプ穴２と、複数の試験片３及びディスク本体のベースとなる試験片保持部４とから構成されている。ディスク本体１は、直径が概略的に２００ｍｍ、厚さが２〜３ｍｍのポリカーボネートなど透明な材料である。前記試験片３を保持するための試験片保持部４に形成された凹部１２の段差部５の寸法と、試験片３の厚みはほぼ同一寸法とする。
【００１９】
また、試験片３の外周部には、試験片３の厚みからはみ出さない範囲において、試験片３をディスク本体１に固定するための突起部７が複数個配設されている。また、試験片３の板厚内においては、試料を注入するための注入口１４を設け、この注入口１４と液体連通するキャビディ８並びに、空気口１０が形成されており、キャビティ８の内部には、試料と反応するための試薬９が、塗布固定されている。
【００２０】
以上のように構成された分析用ディスクについて、以下その動作、作用を説明する。まず、前記試験片３内の試薬９を塗布したキャビティ８の位置は、注入口１４及び空気口１０よりも分析用ディスク１の回転方向において、ディスクの外周部に位置する。この形態を持つ試験片３に試料を供給するためには、この試験片３を分析用ディスク１から取り外した状態で、試験片３の回転中心側に配設された注入口１４から、毛細管現象などにより試料を所定量だけ供給する。このとき、注入口１４は、試験片３の板厚内に設けられているため、注入口１４のある端面に付着した試料は、試験片３を分析用ディスク１に取り付けたときに、それ自身が分析用ディスク１によってその開口部を閉塞される。
【００２１】
或いは上記注入口１４形状は、試料を注入する作業者による供給時に、シリンジなどの供給手段と係合しやすくするために、概略的にラッパ形状をしていることにより、試料をキャビティ８内に導入しやすくなっている。
【００２２】
また、前記注入口１４を分析用ディスク１に取り付けたときに、前記注入口１４と対向する位置への試料の付着や、ディスク回転中の試料の飛散などを防止するため、試料を適量だけ吸収するための吸収部材１５を設けた。
【００２３】
このような形態をした試験片３は、複数の試料を同時に試験することが可能なように、分析用ディスク１の同一面側に複数個設けられた凹部１２を設ける構成とした。このように複数個の試験片３にはそれぞれキャビディ８を設けることにより、前記複数個の試料を分析することが可能となる。
【００２４】
前記キャビティ８の内部にはシリンジなどの針状の手段を用いて、注入口１４から分析用ディスク１の中心から離れた位置に塗布固定された試薬９が配設されている。この試薬９の固定位置は、注入口１４及び空気口１０の位置より、分析用ディスク１の回転中心側から遠い位置にあることにより、ディスクの回転による遠心力が働くことで、十分に試料を試薬９側へ供給することが可能となる。
【００２５】
また試験片３は、前述したように分析用ディスク１への固定は、その外周部に設けられた突起部７を試験片３と一体的に形成することにより、また材料を樹脂とすることで弾性変形させることで、撓ませながら分析用ディスク1へ押し込み固定することが可能となる。
【００２６】
以上のように、本実施の形態においては試験片３を分析用ディスク１の凹部１２へ突起部７を利用することで弾性的に一体化することにより、試料の試験片３内への供給作業が容易となり、また試料の注入口１４に対して試料の飛散を抑えるための機構を設けることにより、バイオセーフ的な構成をとることができる。
【００２７】
また、本実施の形態では試料の注入口１４及び空気口１０の位置をディスクの回転中心側とし、試薬９の塗布部を概略的に、キャビディ８のＵ字型の折れ曲がり位置近傍としたことにより、確実に試料と試薬１５の反応状態がディスク回転中においても保たれることとなり、確実な分析用ディスク１が構成されることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の分析用ディスクによれば、ディスク上で複数種類の液体試料と試薬の反応及び反応後の測定まで迅速に行うことができるため、操作性にすぐれ、しかも精度が高いことから、少量の試料を注入するだけで十分であり、自動化、連続化などのシステム化が容易である。
【００２９】
また、本発明の装置によれば、従来の光ディスクの技術の延長線上で設備を小型化することができ、しかもディスクを囲むような形態で測定するなどの工夫をすることで、操作性にすぐれたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における分析用ディスクの斜視図
【図２】本発明の実施の形態における試験片の取り付け状態を示した図
【符号の説明】
１ 分析用ディスク
２ クランプ穴
３ 試験片
４ 試験片保持部
５ ディスクの段差部
６ 抜け止め穴
７ 突起部
８ キャビティ
９ 試薬
１０ 空気口
１１ 試験片先端部
１２ 凹部
１４ 注入口
１５ 吸収部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体試料を採取して液体試料と反応性物質との反応状態を測定するための分析用ディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
血液等の液体試料をいろいろな試薬と反応させ、その中の免疫性物質等を検出し、短時間で各種病気の進行度合いを判定できることが望まれている。しかしながら、従来の抗原抗体反応を利用したドライフィルム法は簡便な測定法ではあるが、精度の高い分析が行えないという欠点がある。一方、大規模で複雑な大型の装置であれば、高精度の分析は行えるが、時間が非常にかかるなど、不具合点も多い。
【０００３】
ここで特開平２−２６９９６９号、特表２０００−５１５６３２号などに記載されている方法は、回転可能なディスクを用いた測定を提案している。この提案によるディスクは３層の構造となっており、ディスク内に空間を持たしている。これらの方法においてはディスク上に液体試料の注入口があり、その注入口からディスク内部の空間内への流路が設けられている。その流路内に液体試料と試薬との反応部を設けている。そして、液体試料を注入して、ディスクを回転させることにより、液体試料を遠心分離をさせると同時に試薬との反応をさせる。その反応部をディスク外に設けられている光学センサーにより読みとることにより、反応状態を測定できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上の従来技術においては、前述の液体試料の注入口にシリンジ等により液体試料を注入することが必要となっている。この場合、注入する時または、注入が終了したあと、注入口周囲に液体試料がディスク回転に伴い、飛散する恐れがあり、例えば、液体試料がＨＩＶに感染した血液のような場合、測定者の感染の危険がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の測定システムでは、ディスクを基盤と少なくとも１個以上の試験片とに分割可能とし、試験片には毛細管現象で液体試料を注入する注入口を持ち、基盤にはその注入口を塞ぐため、および注入口付近に残留している液体試料を吸収する吸収材を設けることによって、液体試料の飛散を防止できるようようになっている。
【０００６】
特に、請求項１に記載の本発明の分析用ディスクは、円盤状のディスクに、液体試料が収容される試験領域と、ディスクの回転及び信号の読み取りを制御するための情報領域とを備えてなる分析用ディスクにおいて、前記試験領域は、ディスク本体から脱着可能に構成された試験片よりなり、試験片は、液体試料の注入口と、液体試料を収容する前記注入口と通じるキャビティと、前記キャビティに通じる空気口とを備えており、前記注入口は、試験片の端面に形成してあることを特徴とする分析用ディスクであり、液体試料を注入しやすくするとともに、ディスクに試験片をセットした後、ディスクの試料注入口が密閉されることにより試料が安全に試験されることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の試験片のキャビティは、注入口および空気口よりもディスクの外周に位置するように流路を形成してあることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスクであって、液体試料注入後に、ディスクの遠心力によって試料の飛散が生じないことを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の試験片は、ディスク本体から取り外された状態で液体試料が供給されることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスクであって、液体試料の注入作業が容易に行えることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項４に記載のシステムは、試験片をディスク本体に取り付けたときに、端面に形成された注入口が、ディスク本体によって閉塞されることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスクであって、試験中に試料の飛散が生じないことを特徴とする。
【００１０】
また請求項５に記載のディスクの注入口は、シリンジと係合して液体試料をキャビティ内に導入することが可能な形状であることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスクであって、確実に試料を注入口から投入することが出来ることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に記載の試験片の注入口に対向するディスク本体の位置に、注入口の周囲に付着した液体試料を吸収する吸収部材を形成したことを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスクであって、試験中にシリンジ周辺に付着した試料が不用意に飛散することを防ぐことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に記載の試験片は、少なくとも１個以上、ディスク本体内に脱着可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスクであって、複数種類の試料を同時に試験することが可能となることを特徴とする。
【００１３】
また請求項８に記載の試験片において、試験片内に少なくとも１個以上、前記流路が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の分析用ディスクであって、同一試験片内において複数種類の試料を同時に投入することが可能となるものである。
【００１４】
また請求項９に記載の流路内には、液体試料と反応するための試薬が固定されていることを特徴とする請求項２に記載の分析用ディスクであって、試験のたびに試薬を塗布することが不要となるものである。
【００１５】
また請求項１０に記載のディスクにおいて、注入口と前記空気口は前記試薬が固定されている位置よりも前記ディスクの回転する中心側にあることを特徴とする請求項９に記載の分析用ディスクであって、試験中に試料が遠心力によって試薬側へ確実に移動及び停留することができ、確実に反応がすすむことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１１に記載の試験片の外周部に、概略的に弾性変形をする突起部を設けたことを特徴とする分析用ディスクであって、試験片の平面方向に突起部が撓み、ディスクの回転方向には撓まないことにより、ディスクへの取り付けが容易で、試験中には不用意に外れないことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の分析用ディスクの実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【００１８】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施例における分析用ディスクを示したものである。図２はその要部を拡大して示す斜視図である。図１において、１は分析用ディスクの本体を示しており、ディスクを測定器本体にクランプするためのクランプ穴２と、複数の試験片３及びディスク本体のベースとなる試験片保持部４とから構成されている。ディスク本体１は、直径が概略的に２００ｍｍ、厚さが２〜３ｍｍのポリカーボネートなど透明な材料である。前記試験片３を保持するための試験片保持部４に形成された凹部１２の段差部５の寸法と、試験片３の厚みはほぼ同一寸法とする。
【００１９】
また、試験片３の外周部には、試験片３の厚みからはみ出さない範囲において、試験片３をディスク本体１に固定するための突起部７が複数個配設されている。また、試験片３の板厚内においては、試料を注入するための注入口１４を設け、この注入口１４と液体連通するキャビディ８並びに、空気口１０が形成されており、キャビティ８の内部には、試料と反応するための試薬９が、塗布固定されている。
【００２０】
以上のように構成された分析用ディスクについて、以下その動作、作用を説明する。まず、前記試験片３内の試薬９を塗布したキャビティ８の位置は、注入口１４及び空気口１０よりも分析用ディスク１の回転方向において、ディスクの外周部に位置する。この形態を持つ試験片３に試料を供給するためには、この試験片３を分析用ディスク１から取り外した状態で、試験片３の回転中心側に配設された注入口１４から、毛細管現象などにより試料を所定量だけ供給する。このとき、注入口１４は、試験片３の板厚内に設けられているため、注入口１４のある端面に付着した試料は、試験片３を分析用ディスク１に取り付けたときに、それ自身が分析用ディスク１によってその開口部を閉塞される。
【００２１】
或いは上記注入口１４形状は、試料を注入する作業者による供給時に、シリンジなどの供給手段と係合しやすくするために、概略的にラッパ形状をしていることにより、試料をキャビティ８内に導入しやすくなっている。
【００２２】
また、前記注入口１４を分析用ディスク１に取り付けたときに、前記注入口１４と対向する位置への試料の付着や、ディスク回転中の試料の飛散などを防止するため、試料を適量だけ吸収するための吸収部材１５を設けた。
【００２３】
このような形態をした試験片３は、複数の試料を同時に試験することが可能なように、分析用ディスク１の同一面側に複数個設けられた凹部１２を設ける構成とした。このように複数個の試験片３にはそれぞれキャビディ８を設けることにより、前記複数個の試料を分析することが可能となる。
【００２４】
前記キャビティ８の内部にはシリンジなどの針状の手段を用いて、注入口１４から分析用ディスク１の中心から離れた位置に塗布固定された試薬９が配設されている。この試薬９の固定位置は、注入口１４及び空気口１０の位置より、分析用ディスク１の回転中心側から遠い位置にあることにより、ディスクの回転による遠心力が働くことで、十分に試料を試薬９側へ供給することが可能となる。
【００２５】
また試験片３は、前述したように分析用ディスク１への固定は、その外周部に設けられた突起部７を試験片３と一体的に形成することにより、また材料を樹脂とすることで弾性変形させることで、撓ませながら分析用ディスク1へ押し込み固定することが可能となる。
【００２６】
以上のように、本実施の形態においては試験片３を分析用ディスク１の凹部１２へ突起部７を利用することで弾性的に一体化することにより、試料の試験片３内への供給作業が容易となり、また試料の注入口１４に対して試料の飛散を抑えるための機構を設けることにより、バイオセーフ的な構成をとることができる。
【００２７】
また、本実施の形態では試料の注入口１４及び空気口１０の位置をディスクの回転中心側とし、試薬９の塗布部を概略的に、キャビディ８のＵ字型の折れ曲がり位置近傍としたことにより、確実に試料と試薬１５の反応状態がディスク回転中においても保たれることとなり、確実な分析用ディスク１が構成されることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の分析用ディスクによれば、ディスク上で複数種類の液体試料と試薬の反応及び反応後の測定まで迅速に行うことができるため、操作性にすぐれ、しかも精度が高いことから、少量の試料を注入するだけで十分であり、自動化、連続化などのシステム化が容易である。
【００２９】
また、本発明の装置によれば、従来の光ディスクの技術の延長線上で設備を小型化することができ、しかもディスクを囲むような形態で測定するなどの工夫をすることで、操作性にすぐれたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における分析用ディスクの斜視図
【図２】本発明の実施の形態における試験片の取り付け状態を示した図
【符号の説明】
１ 分析用ディスク
２ クランプ穴
３ 試験片
４ 試験片保持部
５ ディスクの段差部
６ 抜け止め穴
７ 突起部
８ キャビティ
９ 試薬
１０ 空気口
１１ 試験片先端部
１２ 凹部
１４ 注入口
１５ 吸収部材
Claims (11)
- 円盤状のディスクに、液体試料が収容される試験領域と、ディスクの回転及び信号の読み取りを制御するための情報領域とを備えてなる分析用ディスクにおいて、
前記試験領域は、ディスク本体から脱着可能に構成された試験片よりなり、
前記試験片は、液体試料の注入口と、液体試料を収容する前記注入口と通じるキャビティと、前記キャビティに通じる空気口とを備えており、
前記注入口は、試験片の端面に形成してあることを特徴とする分析用ディスク。 - 前記試験片のキャビティは、注入口および空気口よりもディスクの外周に位置するように流路を形成してあることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスク。
- 試験片がディスク本体から取り外された状態で液体試料が供給されることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスク。
- 試験片をディスク本体に取り付けたときに、端面に形成された注入口は、ディスク本体によって閉塞されることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスク。
- 注入口は、シリンジと係合して液体試料をキャビティ内に導入することが可能な形状にしてあることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスク。
- 試験片の注入口に対向するディスク本体の位置に、注入口の周囲に付着した液体試料を吸収する吸収部材を形成したことを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスク。
- 前記試験片は少なくとも１個以上、ディスク本体内に脱着可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の分析用ディスク。
- 前記試験片内に少なくとも１個以上、前記流路が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の分析用ディスク。
- 前記流路内には液体試料と反応するための試薬が固定されていることを特徴とする請求項２に記載の分析用ディスク。
- 前記注入口と前記空気口は前記試薬が固定されている位置よりも前記ディスクの回転する中心側にあることを特徴とする請求項９に記載の分析用ディスク。
- 前記試験片の外周部に、概略的に弾性変形をする突起部を設けたことを特徴とする請求項７に記載の分析用ディスク。
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