JP3884562B2

JP3884562B2 - 流体試料用フローセル

Info

Publication number: JP3884562B2
Application number: JP13121098A
Authority: JP
Inventors: 泰生山尾; 成博奥
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2018-04-23
Also published as: JPH11304691A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体試料用フローセル、更に詳しくは、流体試料、例えば血液などを、光学的な、あるいは電気的な検知手段などによって測定することで、この流体試料の種々のデータを得るために用いられる流体試料用フローセルの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種流体試料用フローセルは、流体試料を導通させるセル室と、このセル室に流体試料を送り込むセル入口管と、前記セル室から流体試料を流出させるセル出口管とからなり、流体試料の流路が、全体としてはクランク状に形作られていて、これが基本的な構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来品は、セル室内に細かな気泡の発生が見られる傾向がある。この気泡の発生は、光学的、あるいは電気的いずれの検知手段でも、信号出力が不安定となり、ノイズの発生を招いて、安定した測定結果が得られなくなる問題が生じる。
【０００４】
そこで、各サイズの流体試料用フローセルを詳細に調査した結果、前記セル入口管とセル出口管の内径寸法が、必ずしも高い精度の範囲内で統一されていない傾向が判明した。つまり、セル入口管とセル出口管の内径寸法には、前者が後者よりも太い径であったり、逆に前者が後者よりも細い径であったりといった、種々の寸法差が見られる。
【０００５】
本発明者は、このような現状を踏まえ、前記各種サイズの流体試料用フローセルを種々試験してみたところ、気泡の発生には、このセル入口管とセル出口管の内径寸法差が大きく関係することを突き止めた。そして、この試験結果から、セル入口管とセル出口管のそれぞれ内径寸法には、相互になにがしかの関連性があることが窺えた。
【０００６】
本発明は、この関連性について試行錯誤の検討を更に重ねた結果、セル室内での気泡の発生を有効に防止できる流体試料用フローセルを導き出すに至ったので、ここに提案する。
【０００７】
したがって、本発明は、流体試料用フローセルのセル室内で気泡が発生する事態を有効に防止できるようにすることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、光学的あるいは電気的な検知手段を介して、流体試料を測定するために用いられる流体試料用フローセルにおいて、流体試料を導通させるセル室と、このセル室に流体試料を送り込むセル入口管と、前記セル室から流体試料を流出させるセル出口管とを備え、前記セル入口管とセル出口管とのそれぞれの内径比率が１：０．７３ないし０．９４の範囲に設定されているとともに、前記セル室は、セル出口管側が上位に、また、入口管側が下位に位置するよう配置されており、セル入口管並びにセル出口管それぞれの内壁とセル室内壁との会合部分で、セル入口管との会合部分ではセル出口管側が、また、セル出口管との会合部分ではセル入口管側がそれぞれ滑らかな弧の面に形成されている。
【０００９】
本発明の流体試料用フローセルは、基本的には、図１に示されるように、流体試料を導通させるセル室と、このセル室に流体試料を送り込むセル入口管と、前記セル室から流体試料を流出させるセル出口管とからなり、流体試料の流路が、全体としてはクランク状に形作られている。
【００１０】
また、使用される素材としては、ガラス又はアクリル樹脂など、少なくとも耐化学薬品性及び光学特性に優れた素材が採用される。
【００１１】
基本的に、セル入口管の内径をセル出口管のそれよりも太い径にしてあり、セル入口管とセル出口管とのそれぞれの内径比率が１：０．７３ないし０．９４の範囲に設定されている。
【００１２】
表１に示されるように、両者の内径比率が１：０．７３ないし０．９４の範囲を越えると、いずれも流速差と圧損差が生じてしまうことが分かった。その結果、大きな気泡が多量に発生し、しかも気泡の抜けが悪く、何時までもセル室内に気泡が残留する傾向が見られた。また、セル入口管の内径を前記の範囲を越えて（現実には、許容範囲を５％上回っただけ）太い径にすると、流速が遅くなってしまって気泡の抜けが悪くなり、セル室内に何時までも気泡が滞留した。
【００１３】
しかし、両者の内径比率が１：０．７３ないし０．９４の範囲内では、流速差、圧損差ともに発生することが少なくなる。また、流速差、圧損差が発生しても、その値は好ましく、許容される範囲内に止めることができた。その結果、気泡の発生がなくなり、たとえ発生しても、微小で、かつ、ほんの僅かな数（３ケないし５ケ）である上に、速やかにセル室内から抜け出し、残留しなかった。理想的には１：０．８３の比率にある場合で、最も好ましい作用が得られた。
【００１４】
また、内径差には至適範囲があって、セル入口管では、上限、下限ともに５．５％内、そして、セル出口管では約６．７％内であった。
【００１５】
この請求項１の手段によれば、流体試料は太い内径のセル入口管からセル室に流入することによって、基本的に、キャビテーションの発生が抑えられることになって、気泡の発生を格段に効率よく抑制できる。
【００１６】
しかも、セル出口管の寸法比が、セル入口管に対して０．７３〜０．９４の範囲に設定されていることによって、流速差並びに圧損差がほとんど生じなかった。また、僅かに生じた流速差並びに圧損差も、許容範囲内に止めることができた。その結果、セル室内を流下する流体試料の流速が適切で、たとえ、微量、かつ、微小な気泡が発生したとしても、その抜け出しが格段に速やかに行われる。したがって、結果として、流体試料用フローセルのセル室内での気泡の発生を有効に防止できるに至った。
【００１７】
請求項３の発明は、光学的あるいは電気的な検知手段を介して、流体試料を測定するために用いられる流体試料用フローセルにおいて、流体試料を導通させるセル室と、このセル室に流体試料を送り込むセル入口管と、前記セル室から流体試料を流出させるセル出口管とを備え、前記セル流出管とセル出口管とのそれぞれの内径比率が１：０．７３ないし０．９４の範囲に設定されているとともに、前記セル室は、前記セル出口管側が上位に、また、前記入口管側が下位に位置する傾斜姿勢に配置されている。
【００１８】
この手段によると、前記請求項１の発明と同様の作用効果を奏するばかりでなく、セル室がセル入口管側よりもセル出口管側が高位に位置した傾斜姿勢で配置されていることで、たとえ気泡が発生しても、この気泡は、自身の浮揚力によって、流体試料の流れにうまく乗せられて、より速やかにセル出口管に移行される。したがって、気泡の抜けが一段と良好に促進され、請求項１の発明の課題をより一層効果的に達成できる。
【００１９】
なお、好ましい傾斜角度は３°ないし１５°前後である。１５°以上の傾斜角が与えられると、セルの角部に気泡が溜まり好ましくない。また、３°以下の傾斜角の場合には、気泡の流下が緩慢で、セル室内の壁面に付着する形で、何時までもセル室内に滞留する結果となって、好ましくない。理想的には５°前後である。流体試料の理想的な流速が得られ、併せて気泡の抜けが理想的に発揮されるからである。
【００２０】
ところで、流体試料は、セル入口管からセル室、そしてセル出口管に流下するにあたって、セル入口管からセル室に流入するとき、またセル室からセル出口管に流下するときの二度、その流下方向が９０°転向される。これは、流体試料用フローセルが、図示されるように、クランク状に形成されているためである。
【００２１】
しかし、かかる流体試料用フローセルにあって、セル室内壁と、セル入口管並びにセル出口管それぞれの内壁との会合部分において、セル入口管ではセル出口管側、また、セル出口管ではセル入口管側がそれぞれ直角に形成されていると、次の問題が生じる。つまり、流下する流体試料は、この会合部分で急激に方向転換を迫られ、結果として、気泡の発生を招来する。また、流体試料の流路中にその流れを阻害する障害、例えば壁面の出っ張りなどがあると、同様に気泡の発生を招来する原因となる。
【００２２】
そこで、請求項１の発明では、セル入口管とセル出口管とのそれぞれの内径比率が１：０．７３ないし０．９４の範囲に設定する以外に、さらに、セル室内壁と、セル入口管並びにセル出口管それぞれの内壁との会合部分で、セル入口管ではセル出口管側、また、セル出口管ではセル入口管側がそれぞれ滑らかな弧の面に形成している。
【００２３】
この手段によると、流体試料は、セル入口管からセル室内に入るとき、そして、セル室からセル出口管へ流下するときの各流下方向の転向点で、急激な方向転換がなく、流下方向の転向が格段に滑らかになる。したがって、気泡の発生を格段に抑制できる。併せて、気泡があっても、気泡は流下試料の滑らかな方向転換にうまく案内されながら、前記会合部分に引っ掛かることなく、滑らかに流下されてゆく。したがって、気泡の抜けが一層好ましい形で行われる。
【００２４】
また、前記セル室の側壁に形成される前記セル入口管とセル出口管との連通孔が、その縁をこのセル室の軸線方向両端にある室壁の内面に接して穿設されていることが望ましい。流体試料の流路の途中に生じる、この流体試料が僅かでも滞留する、凹みを可及的に少なくできるからである。併せてセル室の軸線方向の寸法を可及的に短く設計でき、流体試料用フローセルのコンパクト化を図れるからである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を、図面の記載を参照にしながら説明する。図２〜図８は、この発明の一つの実施の形態を示すもので、本発明に係る流体試料用フローセルを全血血球免疫測定装置に採用した例に基づいて説明する。
【００２６】
まず、図３は、この発明の全血血球免疫測定装置の一例を、側面パネルを取り外した状態で示す斜視図である。図４は、この全血血球免疫測定装置の全体の構成を概略的に示す図である。これらの図において、１は装置ケースで、その前面部２側には、検体セット部３が内方に凹んだ状態で形成されている。この検体セット部３には、検体としての全血４を収容した検体容器５をセットするための、検体容器ホルダー６が収容される。
【００２７】
この検体容器ホルダー６は、図５にも示されるように、検体容器５を保持するための、径の異なる複数個の挿入穴６ａ（図例では４個）が備わっている。検体容器５の大きさに応じて、適宜に挿入穴６ａを選択できるようにするためである。また、この検体容器ホルダー６は、図８に示すように、その底の中心を通る縦軸線Ｐを中心に回転自在に保持されている。更に、水平な軸線（図外）中心に揺動自在に保持されている。前記検体容器ホルダー６を、検体セット部５内方から手前側に傾斜させて引出し、更に、これを前記縦軸線Ｐを中心に回転させることによって、必要とする挿入穴６ａを手前側に位置させる。検体容器５を前記挿入穴６ａに挿抜しやすくするためである。
【００２８】
そして、図３，図５，図６に示されるように、装置ケース１の側面部７の下方には、前面部２に近い側から順に、免疫測定を行う免疫測定部８、血球測定を行う血球計数測定部９が、前面側から見て一直線状に配置されている。この血球計数測定部９の下方には、複数の電磁弁１０ａからなる電磁弁部１０が設けられている。また、側面部７の上方には、図３〜図７に示されるように、検体セット部５と血球計数測定部９との間を直線的に移動する、プローブユニット部１１が設けられている。
【００２９】
また、図４において、１２は定注器、１３は希釈液容器、１４は溶血試薬容器、１５はポンプであり、これら１３〜１５はいずれも電磁弁部１０に接続されている。更に、１６はポンプ１５に接続された廃液容器である。
【００３０】
前記免疫測定部８は、この実施の形態においては、ＣＲＰ（急性期蛋白であるＣ−反応性蛋白）を測定するように構成されている。すなわち、図３、図４，図６，図８に示されるように、ＣＲＰを測定するために形成される試薬受容セル１７と、光照射部１７ａ及び光検出部１７ｂを備えるとともに、前記試薬受容セル１７にフロー測光セル流路１７ｃを介して一連に連なって設けられた、流体試料用フローセルの一例としての、フロー測光セル１７Ａとから形成されている。そして、この試薬受容セル１７の内部に収容される液を適宜攪拌できるように構成されている。１８，１９，２０はＣＲＰ測定に用いられる試薬を収容した試薬容器で、それぞれ、溶血試薬（以下、Ｒ１試薬という）、緩衝液（以下、Ｒ２試薬という）、抗ヒトＣＲＰ感作ラテックス免疫試薬（以下、Ｒ３試薬という）が収容されている。
【００３１】
そして、前記試薬受容セル１７及び試薬容器１８〜２０は、図３〜図６，図８に示されるように、検体セット部５における検体容器５のセット位置に対して、一直線状に配置されている。また、これら試薬受容セル１７及び試薬容器１８〜２０は、ソレノイド２１（図４，図７）の作動で、上下方向に揺動する蓋２２によって、一括して開閉されるように構成されている。２３は、例えばペルチェ素子よりなる電子冷却器２４を備えた、試薬容器ホルダーの一例としてのクーラーボックスで、図示例では試薬Ｒ２，Ｒ３が収容されている。
【００３２】
次に、前記血球計数測定部９は、この実施の形態においては、電気抵抗法により、ＷＢＣ（白血球数）、ＲＢＣ（赤血球数）、ＰＬＴ（血小板数）、ＭＣＶ（赤血球容積）、Ｈｃｔ（ヘマトクリット値）を、また、シアンメトヘモグロビン法における吸光光度法によりＨｇｂ（ヘモグロビン濃度）などをそれぞれ測定するように構成されている。すなわち、図４において、２５はＷＢＣ／Ｈｇｂ血球計数測定セル（以下、単にＷＢＣセルという）で、ＷＢＣを測定するための測定電極２５ａ，２５ｂ及びＨｇｂを測定するための光照射部２５ｃ、受光部２５ｄを備えている。２６はＲＢＣ／ＰＬＴ血球計数測定セル（以下、単にＲＢＣセルという）で、ＲＢＣ及びＰＬＴ測定するための測定電極２６ａ，２６ｂを備えている。これらのセル２５，２６は、ＣＲＰ測定部８における試薬受容セル１７及び試薬容器１８〜２０と一直線になるように配置されている。また、ＷＢＣセル２５は、ノズル３３（後述する）洗浄のための廃液チャンバを兼ねている。
【００３３】
更に、プローブユニット部１１は、例えば次のように構成されている。すなわち、図３，図６，図７において、２７はノズルユニットで、このノズルユニット２７は、垂直に立設されたベース部材２８に沿うようにして、水平方向に設けられたタイミングベルト２９によって、水平方向に往復移動できるように構成されている。３０は、タイミングベルト２９を駆動するためのモータ、３１は、ノズルユニット２７に設けられた被ガイド部材３２をガイドする一対のガイド部材で、これらはベース部材２８に適宜の部材を介して取り付けられている。
【００３４】
３３は、サンプリングノズルで、図３，図４、図６ないし図８に示されるように、ノズルユニット２７内をタイミングベルト３４によって上下方向に移動する、ノズル保持体３５に取り付けられている。このサンプリングノズル３３の先端側（下端側）は、ノズルユニット２７内に設けられたノズル洗浄器３６を挿通し、先端部外周が洗浄されるように構成されている。３７はタイミングベルト３４を駆動するためのモータである。３８はサンプリングノズル３３がホームポジション位置（定位置）にあるか否かを検出するセンサである。
【００３５】
そして、図４において、３９は、装置の各部を総合的に制御し、併せてＣＲＰ測定部８及び血球計数測定部９からの出力を用いて各種の演算を行う、制御・演算装置としてのマイクロコンピュータ（ＭＰＵ）である。４０は、ＭＰＵ３９からの指令に基づいて電磁弁部１０、プローブユニット部１１のモータ３０，３７などに駆動信号を送るドライバである。４１は、ＣＲＰ測定部８及び血球計数測定部９からの出力信号を処理してＭＰＵ３９に送る信号処理部である。また、前記ＭＰＵ３９には、図示しないが、ここにおいて処理されて得られる結果などを表示する装置で、例えばカラーディスプレイ、そして出力装置としてのプリンタなどが接続されている。
【００３６】
なお、図４において、点線は、検体４や各種の試薬などの流れを示す。また、やや太い一点鎖線は、制御信号を示す。更に、細い一点鎖線は、測定によって得られる信号の流れを示している。
【００３７】
また、図４，図８に示されるように、前記フロー測光セル１７Ａの出口側流路１７ｄには、液移動用の定注器１７ｅが三方切替弁（電磁弁）１０ｂを介して連通連結されている。この出口側流路１７ｄの端末は、図４に示されるように、前記ポンプ１５を介して前記廃液容器１６に接続される。
【００３８】
更に、前記検体容器５、希釈液容器１３、溶血試薬容器１４、試薬受容セル１７、フロー測光セル１７Ａ、フロー測光セル流路１７ｃ、出口側流路１７ｄ、試薬容器１８〜２０、サンプリングノズル３３等は、ガラス又はアクリル樹脂など、少なくとも耐化学薬品性及び光学特性に優れた素材が採用される。
【００３９】
また、図３，図５，図６中の４２は、前記溶血試薬（Ｒ１試薬）を収容するための試薬容器１８を保持する試薬ホルダーである。
【００４０】
上記のように構成された血血球免疫測定装置において、前記流体試料用フローセルの一例としてのフロー測光セル１７Ａは、以下のように構成されている。
図１，図２に示されるように、このフロー測光セル１７Ａは、基本的には、セル入口管４３と、セル室４４と、セル出口管４５とから構成されていて、検体４の流路４６が、全体としてはクランク状に形作られている。
【００４１】
前記セル入口管４３、セル室４４そしてセル出口管４５はそれぞれ太さの異なるパイプで形成されていて、図示されるクランク状になるように一体に連結されて構成される。
【００４２】
そして、前記セル入口管４３には、前記フロー測光セル流路１７ｃが連通連結されている。また、前記セル出口管４５には前記出口側流路１７ｄが連通連結されている。これらのフロー測光セル流路１７ｃと出口側流路１７ｄとは、それぞれ可撓性があり、かつ、耐薬品性のある合成樹脂素材のパイプで形成され、図２に示されるように、セル入口管４３とセル出口管４５に挿入される。
【００４３】
図１に示されるように、前記セル入口管４３の内径Ｌとセル出口管４５の内径Ｓとは、セル入口管４３の内径Ｌの方が太い寸法に設定されている。図例の構造では、セル入口管４３の内径Ｌはφ１．８ｍｍで、公差の上限、下限は０．１ｍｍの範囲内に設定される。また、セル出口管４５は、φ１．５ｍｍで、公差の上限、下限は０．１ｍｍの範囲内に設定される。
したがって、このセル入口管４３の内径Ｌとセル出口管４５の内径Ｓとの内径の比率は、セル入口管４３の内径Ｌを１とすると、セル出口管４５の内径Ｓは、０．７３から０．９４の範囲が許容の限界である。
【００４４】
このような、数値は、種々実験の結果得られたデータに基づいて設定されたもので、気泡の発生を極力抑制できる、若しくは発生を阻止できる上で有効である。
【００４５】
因みに、セル長さ１０ｍｍ、セル入口管４３の内径寸法を下限φ１．３ｍｍから上限φ２．２ｍｍの範囲で、都合９種類のものと、セル出口管４５の内径寸法は、φ１．８ｍｍの定寸法に設定された試料測定用セルを作製した。また、用いられる試料としてはイオン水を採用し、このイオン水を前記９種類の試料測定用セルに流下させ、この九つの試験例で気泡の発生の有無を調べた。各試験例ごとに１５回のテストを行った結果を表１に示す。なお、気泡の発生の有無は、セル内に光を透過させて、その吸光度を測定することで判別した。
【００４６】
【表１】

【００４７】
すなわち、セル出口管４５の内径をφ１．３ｍｍからφ１．７ｍｍの試験例４ないし８では、気泡発生が少なく、また微量に発生した気泡も速やかに系外に抜けてしまった。しかし、試験例１ないし３では、細かな気泡が多数発生し、残留気泡も幾つか見られた。
【００４８】
また、試験例９では、気泡の発生は少ないが、検体４の流速が遅くなる傾向が見られ、気泡の抜けが芳しくなく、気泡の残存が見られた。
【００４９】
以上の結果を踏まえて得た結果は、セル入口管４３の内径Ｌは、φ１．８ｍｍで、公差の限界が上下０．１ｍｍであることが望ましく、またセル出口管４５の内径Ｓは、φ１．５ｍｍで、公差の限界が上下０．１ｍｍであることが望ましい。そしてこの範囲が、至適範囲であると考えられる。理想的には、セル入口管４３の内径Ｌがφ１．８ｍｍ、セル出口管４５の内径Ｓがφ１．５ｍｍであることが望ましい。この場合の両者の内径比率は、１：０．８３となり、これがベストモードと考えられる。
【００５０】
また、図１，図２に示されるように、前記セル室４４は、前記セル出口管４５側が上位に、また、前記セル入口管４３側が下位に位置する傾斜姿勢に配置されている。
【００５１】
好ましい傾斜角度は３°ないし１５°である。１５°以上の傾斜角が与えられると、セルの角部に気泡が溜まり、好ましくない。また、３°以下の傾斜角の場合には、気泡の流下が緩慢で、セル室４４内の壁面に付着する形で、何時までもセル室４４内に滞留する結果となって、好ましくない。理想的には５°前後である。検体４の理想的な流速が得られ、併せて気泡の抜けが理想的に発揮されるからである。
【００５２】
また、図１，図２に示されるように、前記セル入口管４３そしてセル出口管４５、それぞれの内周壁が前記セル室４５の内壁と会合する部位４７，４８は、滑らかな弧面に形成されている。
【００５３】
検体４は、セル入口管４３がセル室４４内に、また、セル室４４内からセル出口管４５へ、クランク状にその流下方向を転向されるが、その転向点の壁がこのように弧に形成されていることで、急激な方向転換がなく、流下方向の転向が格段に滑らかになる。したがって、気泡の発生を格段に抑制できる。併せて、気泡があっても、気泡は検体４の滑らかな方向転換にうまく案内されながら、この会合部分４７，４８に引っ掛かることなく、滑らかに流下されてゆく。したがって、気泡の抜けが一層好ましい形で行われる。
【００５４】
なお、前記セル室４４の軸線方向両端は、光透過性の素材からなる壁、つまり透光板４９で気密、水密が保持されるようにして閉塞されている。また、セル室４４の内径は、φ３．５ｍｍに寸法設定されている。また、公差の上，下限リミットは０．１ｍｍの範囲内に設定されている。
【００５５】
次に上記全血血球免疫測定装置の動作について説明する。
【００５６】
まず、図３に示される測定キーＳ（前記検体セット部３の開閉扉がスイッチ機能を備え、これを閉止することで、ＯＮ作動され、逆に開くことでＯＦＦ作動される。）をオンすると、定位置にあるサンプリングノズル３３は、Ｒ２試薬（試薬容器１９）の位置に移動し、Ｒ２試薬を吸引する。この試薬吸引の後、サンプリングノズル３３は、ＷＢＣセル２５位置に移動し、サンプリングノズル洗浄器３６に洗浄液としての希釈液が供給されて、サンプリングノズル３３の外面が洗浄される。その後、サンプリングノズル３３はＲ２試薬の位置に復帰する。
【００５７】
次いで、サンプリングノズル３３は、Ｒ１試薬（試薬容器１８）の位置に移動し、Ｒ１試薬を吸引する。この試薬吸引の後、サンプリングノズル３３はＷＢＣセル２５位置に移動し、サンプリングノズル洗浄器３６に希釈液が供給されて、サンプリングノズル３３の外面が洗浄される。その後、サンプリングノズル３３はＲ１試薬の位置に復帰する。
【００５８】
そして、サンプリングノズル３３は、検体セット位置（検体容器５）に移動し、検体容器５内の検体（全血）３をＣＲＰ測定のために吸引する。この検体吸引の後、サンプリングノズル３３はＷＢＣセル２５位置に移動し、サンプリングノズル洗浄器３５に希釈液が供給されて、サンプリングノズル３３の外面が洗浄される。その後、サンプリングノズル３３は検体の位置に復帰する。
【００５９】
そして、サンプリングノズル３３は、試薬受容セル１７位置に移動し、検体４、Ｒ１試薬、Ｒ２試薬を試薬受容セル１７内に吐出する。
【００６０】
次いで、前記吐出を終わったサンプリングノズル３３は、ＷＢＣセル２５位置に移動し、内部に残留している検体４などをＷＢＣセル２５内に吐出した後、その内外を希釈液で洗浄される。
【００６１】
前記洗浄が終わったサンプリングノズル３３は、検体セット位置（検体容器５）に移動し、検体容器５内の検体４をＣＢＣ測定のために吸引する。この検体吸引の後、サンプリングノズル３３はＷＢＣセル２５位置に移動し、サンプリングノズル洗浄器３６に希釈液が供給されて、サンプリングノズル３３の外面が洗浄される。
【００６２】
前記洗浄が終わったサンプリングノズル３３は、ＷＢＣセル２５内に検体４を吐出する一方、希釈液容器１３内の希釈液が、電磁弁部１０を介してＷＢＣセル２５内に所定量注入され、ＣＢＣ検体の一次希釈が行われる。
【００６３】
ＷＢＣセル２５位置にあるサンプリングノズル３３は、前記一次希釈されたＣＢＣ検体を所定量吸引する。引き続き、ＲＢＣセル２６に移動し、前記吸引した一次希釈されたＣＢＣ検体を、このセル２６に吐出する。時を同じくして、希釈液容器１３内の希釈液が、電磁弁部１０を介して、ＲＢＣセル２６内に所定量注入され、ＣＢＣ検体の二次希釈が行われる。
【００６４】
上記一次希釈、二次希釈を終わった後、溶血剤容器１４内の溶血剤が、電磁弁部１０を介して、ＷＢＣセル２５内に所定量注入され、ＷＢＣとＨｇｂの測定が行われる。一方、ＲＢＣセル２６では、ＲＢＣとＰＬＴの測定が行われ、そのときのデータは信号処理部４１を経て、ＭＰＵ３９に取り込まれる。
【００６５】
前記測定が終わると、ＷＢＣセル２５とＲＢＣセル２６は希釈液で洗浄される。
【００６６】
上述したように、血球計数測定部９においてＣＢＣ測定が行われている期間中（約６０秒間）は、試薬受容セル１７内において、検体４、Ｒ１試薬、Ｒ２試薬の間で溶血反応が進行し、併せて妨害物質が除去される。
【００６７】
ＣＢＣ測定が終わると、ＲＢＣセル２６の位置にいたサンプリングノズル３３がＲ３試薬（試薬容器２０）の位置に移動し、Ｒ３試薬を吸引する。この試薬吸引の後、サンプリングノズル３３は、試薬受容セル１７位置に移動し、Ｒ３試薬を試薬受容セル１７内に吐出する。これによって、Ｒ３試薬が、前記検体４、Ｒ１試薬、Ｒ２試薬の反応液内に混入される。
【００６８】
そして、試薬受容セル１７において前記液が十分に攪拌され、免疫反応が生じてＣＲＰ測定が行われ、そのときのデータは、信号処理部４１を経てＭＰＵ３９に取り込まれる。前記測定が終わると、試薬受容セル１７は希釈液で洗浄され、すべての測定が終わる。
【００６９】
前記Ｒ３試薬、検体４、Ｒ１試薬、Ｒ２試薬の攪拌は、以下のようにして行われる。図４，図８に示されるように、前記三方切替弁（電磁弁）１０ｂを、前記定注器１７ｅと前記フロー測光セル１７Ａとが連なるように、切り替えておき、定注器１７ｅを作動させる。
【００７０】
この定注器１７ｅの作動によって、この定注器１７ｅ内の空気が、前記出口側流路１７ｄに出たり入ったりする。その結果、前記試薬受容セル１７内に充填されているＲ３試薬、検体４、Ｒ１試薬、Ｒ２試薬は、試薬受容セル１７、フロ−測光セル１７Ａ、そして両者を繋ぐフロー測光セル流路１７ｃの間をゆききする。この作動を数回繰り返すことによって、前記の液の十分な攪拌が行われるのである。
【００７１】
前記ＭＰＵ３９では、血球計数測定部９で行われたＣＢＣ測定によって得られたデータに基づいて、ＲＢＣ（赤血球数）、赤血球容積（ＭＣＶ）、などの測定値が得られる。また、ＭＰＵ３９では、ＣＲＰ測定部８で行われたＣＲＰ測定によって得られたデータに基づいて、所定時間当たりの吸光度変化を、あらかじめ既知濃度の血清（又は血漿）より求めておいた検量線から、全血中のＣＲＰ濃度が得られる。
【００７２】
この場合、ＣＲＰ測定については、ＣＢＣ測定と同様に、検体４として抗凝固剤添加の全血を用いているため、この全血を用いることによって生ずる、血漿成分容積誤差を補正する必要がある。そこで、この全血血球免疫測定装置では、ＣＢＣ測定によって得られるＲＢＣ（赤血球数）と赤血球容積（ＭＣＶ）とからヘマトクリット値（Ｈｃｔ）を求め、このヘマトクリット値を用いて、ＣＲＰ測定によって得られる全血中のＣＲＰ濃度を、下記の補正式によって補正し、血漿中のＣＲＰ濃度を求めるのである。
【００７３】
すなわち、全血中のＣＲＰ濃度をＡとし、ヘマトクリット値をＢとすると、血漿中のＣＲＰ濃度Ｃは、
Ｃ＝Ａ×１００／（１００−Ｂ）
なる式によって求められる。
【００７４】
前記ＭＰＵ３９によって得られた各測定値は、例えばＭＰＵ３９に内蔵されたメモリに記憶される一方、図外表示装置に項目別に表示されたり、図外プリンタによって出力される。
【００７５】
そして、上述したように、この全血血球免疫測定装置においては、ＣＲＰ測定部８において、溶血及び妨害物質除去反応を起こさせている間に、ＣＢＣ測定部９において、血球測定を行うようにしている。したがって、ＣＲＰ測定及びＣＢＣ測定のトータル時間を短縮できる。併せて前述したＣＲＰ測定によって得られる結果を、ＣＢＣ測定によって得られる結果によって行う補正をスムーズに行える。
【００７６】
また、基本的に、セル入口管４３の内径Ｌをセル出口管４５の内径Ｓよりも太い径に設定することによって、検体４は太い内径のセル入口管４３からセル室４４に流入することによって、キャビテーションの発生が抑えられることになって、気泡の発生を格段に効率よく抑制できる。
【００７７】
しかも、セル出口管４５の寸法比がセル入口管４３に対して０．７３〜０．９４の範囲に設定されていることによって、流速差並びに圧損差がほとんど生じなかった。また、僅かに生じた流速差並びに圧損差も、許容範囲内に止めることができた。その結果、セル室４４内を流下する検体４の流速が適切で、たとえ微小な気泡が発生したとしても、その抜け出しが格段に速やかに行われる。したがって、結果として、流体試料用フローセルのセル室４４内での気泡の発生を有効に防止できるに至った。
【００７８】
また、流体試料用フローセル１７Ａ全体を、検体４の流下方向側が上位になるような傾斜姿勢にすると、たとえ気泡が発生しても、この気泡は、自身の浮揚力によって、検体４の流れにうまく乗せられて、より速やかにセル出口管４５に移行される。したがって、気泡の抜けが一段と良好に促進される。
【００７９】
更に、検体４は、セル入口管４３からセル室４４内に、また、セル室４４内からセル出口管４５へ、クランク状にその流下方向を転向されるが、その転向点の壁（会合部分４７，４８）が弧面に形成されていることで、急激な方向転換がなく、流下方向の転向が格段に滑らかになる。したがって、気泡の発生を格段に抑制できる。併せて、気泡があっても、気泡は検体４の滑らかな方向転換にうまく案内されながら、この会合部分４７，４８に引っ掛かることなく、滑らかに流下されてゆく。したがって、気泡の抜けが一層好ましい形で行われる。
【００８０】
なお、図９に示される構造は、流体試料用フローセル１７Ａの変形例を示している。セル入口並びに出口の両管４３，４５が、セル室４４に接続されるに当たって、図１に示される構造では、前記セル室４４の透光板４９の内面から、各管４３，４５の肉厚分よりやや長めの寸法を隔てた位置に各管４３，４５が接続されている。しかし、本実施の形態では、この隔たりをなくして、各管４３，４５の内面が前記透光板４９の内面と同一の面上に位置する構成が採用されている。つまり、セル室４４の上，下の側壁５０に形成される前記各管４３，４５の連通孔５１が、その縁を前記透光板４９の内面に接して穿設されている。
【００８１】
この手段によると、検体４の流路４６の途中、具体的には、セル入口管４３からセル室４４に入った部位、更にセル室４４からセル出口管４５に出る直前部位に生じる、この検体４が僅かでも滞留する凹みを可及的に少なくできる。
したがって、不用意に検体４の流れに淀みを生じさせたりするおそれがなく、併せてセル室４４の軸線方向の寸法を可及的に短く設計でき、流体試料用フローセルのコンパクト化を図れる上で好都合である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る流体試料用フローセルの要部の一部切欠き拡大縦断面図である。
【図２】この発明に係る流体試料用フローセルを採用した全血血球免疫測定装置の実施の形態の一例を示し、フロー測光セル部分の要部の一部切欠き拡大縦断面図である。
【図３】前記全血血球免疫測定装置を、側面パネルを取り外した状態で示す概観図である。
【図４】前記全血血球免疫測定装置の全体の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】前記全血血球免疫測定装置の要部の説明図で、検体セット部、免疫測定部、血球測定部の配置関係を説明する概略平面図である。
【図６】前記全血血球免疫測定装置の要部の説明図で、検体セット部、免疫測定部、血球測定部とサンプリングノズルとの配置関係を説明する概略側面図である。
【図７】前記全血血球免疫測定装置の要部の説明図で、図６中Ａ−Ａ線縦断面図である。
【図８】前記全血血球免疫測定装置の要部の説明図で、検体セット部、免疫測定部、血球測定部とサンプリングノズルとの配置関係を説明する概略説明図である。
【図９】この発明に係る流体試料用フローセルの変形例を示し、要部の一部切欠き拡大縦断面図である。
【符号の説明】
４…検体、１７Ａ…フロー測光セル、４３…セル入口管、４４…セル室、４５…セル出口管、４６…流路、４７，４８…会合部位、４９…透光板。

Claims

光学的あるいは電気的な検知手段を介して、流体試料を測定するために用いられる流体試料用フローセルにおいて、流体試料を導通させるセル室と、このセル室に流体試料を送り込むセル入口管と、前記セル室から流体試料を流出させるセル出口管とを備え、前記セル入口管とセル出口管とのそれぞれの内径比率が１：０．７３ないし０．９４の範囲に設定されているとともに、
前記セル室は、セル出口管側が上位に、また、入口管側が下位に位置するよう配置されており、
セル入口管並びにセル出口管それぞれの内壁とセル室内壁との会合部分で、セル入口管との会合部分ではセル出口管側が、また、セル出口管との会合部分ではセル入口管側がそれぞれ滑らかな弧の面に形成されていることを特徴とする流体試料用フローセル。
前記セル室は、前記セル出口管側が上位に、また、前記入口管側が下位に位置する傾斜姿勢に配置されている請求項１に記載の流体試料用フローセル。
光学的あるいは電気的な検知手段を介して、流体試料を測定するために用いられる流体試料用フローセルにおいて、流体試料を導通させるセル室と、このセル室に流体試料を送り込むセル入口管と、前記セル室から流体試料を流出させるセル出口管とを備え、前記セル流出管とセル出口管とのそれぞれの内径比率が１：０．７３ないし０．９４の範囲に設定されているとともに、前記セル室は、前記セル出口管側が上位に、また、前記入口管側が下位に位置する傾斜姿勢に配置されていることを特徴とする流体試料用フローセル。
前記セル入口管とセル出口管とのそれぞれの内径比率が、１：０．８３に設定されている請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の流体試料用フローセル。
前記セル室の側壁に形成される前記セル入口管とセル出口管との連通孔が、その縁をこのセル室の軸線方向両端にある室壁の内面に接して穿設されている請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の流体試料用フローセル。
前記検知手段が光照射部及び光検出部を備えており、かつ、流体試料用フローセル全体が、流体試料の流下方向側が上位になるような傾斜姿勢に配置されている請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の流体試料用フローセル。
免疫測定を行う免疫測定部と、血球測定を行う血球計数測定部とを含む全血血球免疫測定装置に用いられる請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の流体試料用フローセル。