JP4674296B2 - 試薬を用いた検体測定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、血液などの検体を混合セルに分注し、試薬と反応させて成分分析などの測定を行う方法に属する。
【０００２】
【従来の技術】
検体や試薬を反応容器に分注する操作は、作業者によるばらつきを防止するためや人件費の節約、測定時間の短縮化などの理由で機械化されている。このような分注装置は、高価であることから、複数の項目を測定するために複数種類の試薬が用いられる場合であっても、分注装置本体は兼用される。
【０００３】
この種の分注装置の複雑化と、試薬同士の混ざり合いによる試薬の汚染を防止するために、特開平８−１２２３３６号公報において、光学測定用の穴（以下、測定セル）と分注チップを保持する保持部と洗浄液を収容する穴（以下、洗浄液セル）とが設けられたカートリッジを用いて１本の分注チップ（同公報ではピペットと称している。）で測定する方法が開示されている。
【０００４】
前記カートリッジは、血液や体液等の検体を直接、又は希釈セルに存在する検体希釈液で希釈した後に混合セルへ一定量分注され、続いて試薬セルに収容されている試薬を一定量採取して、既に検体が注入されている前記混合セルに吐出されて測定が開始される場所として利用されている
【０００５】
前記カートリッジは検体の分注や希釈、試薬の分注、洗浄液等の分注操作を１本のピペットで行っている。１本の分注ピペットで分注操作を行っているにも関わらずコンタミネーションが起きないのは、予め洗浄液セルに収容されている洗浄液で分注チップを洗浄するからである。尚、この洗浄液セルは洗浄後の排液を入れる排液セルを兼ねている。１本の分注チップでコンタミネーションが起こらなければ、従来の様に分注チップを頻繁に交換したり、チップ洗浄機構は不必要であるため、測定装置が小型化されるメリットがある。
【０００６】
上記特開平８−１２２３３６号公報記載の測定方法を含めて一般に、測定の開始直後には、カートリッジに収容されている分注チップをノズルに装着して、第一番目の検体又は試薬等が吸引される。たいていの場合は、何の前処理も行われることなく第一番目の検体又は試薬等が吸引される。通常、採取した液体を残さずに吐出するために分注チップの内側にシリコン等の処理がされている。粘性の低い液体を採取する場合には、分注チップ内部に液体が残ること無く、きれいに吐出されるため、精度良く液体採取が行える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平８−１２２３３６号に示されるカートリッジは、分注チップを洗浄するために、専用の洗浄液を収容するための洗浄液セルが必要になる。洗浄が不完全であれば、コンタミネーションが起きてしまうため、最低限コンタミネーションが起こらない程度にまで洗浄を行う必要がある。よって洗浄液セルが複数個必要となる。従って、カートリッジのサイズが大きくなり、操作性が悪くなってしまう。
【０００８】
また、測定開始直後は前記のように新しい分注チップを使わざるを得ないが、全血のように粘性の高い検体を吸引した時には、たとえ前記のように分注チップの内側がシリコン処理されていても吸引量に誤差を生じ、結果として測定結果に誤差が生じてしまう。これは、全血が親水性と疎水性の２面性を持つのに対し、分注チップが強い疎水性を発揮するため、吸引過程で強い抵抗を受け、更に粘性による影響も受けやすいために起こる現象ではないかと思われる。
それ故、この発明の第一の課題は、洗浄専用のセルを設けることなくチップを洗浄することのできる測定方法を提供することにある。第二の課題は、分注チップで所定量の液体を正確に採取することのできる測定方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するために、この発明の測定方法は、
検体と、検体中の成分を測定するために検体と混合される溶液が収容される溶液セルと、検体と試薬とが反応する混合セルとを用意し、測定に必要な量を超える量の溶液を溶液セルに収容した後、下記の工程を（ｂ）工程、（ａ）工程及び（ｃ）工程の順に経過することを特徴とする。
（ａ）分注チップで検体を混合セルに分注する工程。
（ｂ）同じ分注チップで溶液セル中の溶液の必要量を混合セルに分注する工程。
（ｃ）同じ分注チップを（ｂ）工程における溶液セルに残存する溶液で洗浄する工程。
尚、ここで、溶液とは例えば試薬、希釈液、溶液セルとは例えば試薬セル、希釈液セルを指す。
【００１０】
この発明の測定方法によれば、測定に必要な量より余分の溶液で分注チップを洗浄するので、別途洗浄液を準備する必要はない。また、測定に必要な量の試薬及び／又は希釈液を分注した後、当該試薬セル又は希釈液セル内で分注チップを洗浄することができるので、別途洗浄槽や廃棄槽を準備する必要もない。
【００１１】
洗浄後の排液を、採取したセルに戻さずに測定に関与しない別のセルに廃棄すれば、試薬又は希釈液が残存している限り繰り返し洗浄を行うこともできる。
また、セルに残存する希釈液又は試薬が１回分の洗浄に満たない場合は、残存する液体全てを吸引した後に、別のセルに残存する希釈液又は試薬を吸引して補い、洗浄を行っても良い。そうすれば、排液専用のセルを設ける必要はなく、必要に応じて任意のセルを設定することができる。設定された任意のセルは、容量の許される範囲で複数回の排液を収容することも可能である。
【００１２】
しかも、この発明の測定方法においては、上記工程を（ｂ）工程、（ａ）工程及び（ｃ）工程の順に経過する。
この様に新しいチップを試薬又は希釈液で濡らしておくことによって、次に吸引する検体又は試薬を正確に採取することができる。この事により粘性の高い全血検体と粘性の低い血漿検体または血清検体における分注量間差を小さくすることが可能となる。
【００１３】
また、新しい分注チップを予め又は使用後に濡らしておくことによって、次に吸引する検体又は試薬が精度良く採取することができるだけでなく、その後分注チップを洗浄する際に、洗浄効果を上げる事も期待される。これは、分注チップ内部のシリコン表面が前洗浄の液体によってコーティングされるためと考えられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の分注チップ洗浄方法の実施形態を図面と共に説明する。図１は分注に用いられる４つのセルが一体的に連なった４連式のカートリッジと検体容器とを示す断面図である。
【００１５】
カートリッジ１は、例えばポリスチレン樹脂製、アクリル樹脂製、塩化ビニル樹脂製等のプラスチック製又はガラス製のものを使用することができるが、低価格であり、光透過性がよく、取扱いが容易なポリスチレン樹脂製のものを好適に使用することができる。
【００１６】
そしてカートリッジ１は、左端より順に第一混合セル２、第一試薬セル３、第二混合セル４及び第二試薬セル５を有し、これらセルが一体成形によって連なるように形成されている。第一試薬セル３及び第二試薬セル５には測定に必要な量より多い試薬Ａ及び試薬Ｂがそれぞれ予め入れられている。また、カートリッジ１の近くに置かれた検体容器６には複数項目の測定に必要な量以上の検体が入れられている。
【００１７】
全てのセルは、収容されている液体が運搬時にこぼれないようにシールされている。シール剤としては、アルミはく、各種高分子フィルム等を単独又はラミネートして使用することができ、使用開始時には手で開封しても良いし、ブレーカー等により破って使用することもできる。
【００１８】
測定が開始される際には、先ず新しい分注チップをノズルに装着し、第一試薬セル３に収容されている試薬Ａを分注チップで吸引、吐出した後、測定に必要な量の試薬Ａを吸引し、第一混合セル２に吐出する。次に同じ分注チップで第二試薬セル５から測定に必要な任意の量の試薬Ｂを吸引し、第二混合セル４に吐出する。この段階ではカートリッジ１は、図２に示すように第一混合セル２及び第二混合セル４は、それぞれ試薬Ａ及び試薬Ｂの反応槽となり、第一試薬セル３及び第二試薬セル５は洗浄槽となる。
【００１９】
続いて前記分注チップにより検体容器６から測定に必要な量の検体量を吸引して、第一混合セル２に吐出し、分注チップで吸引と吐出を数回繰り返すことにより撹拌を行い試薬と検体を反応させる。その後、試薬セル５に残存する試薬Ｂを、分注チップで吸引と吐出を繰り返すことにより分注チップの洗浄を行う。洗浄後の分注チップで検体容器６から測定に必要な検体量を吸引して、第二混合セル４に吐出し、分注チップで吸引と吐出を数回繰り返すことにより撹拌を行い試薬と検体を反応させる。
【００２０】
反応が完結したと認められる所定時間が経過したら、反応に伴う試薬の変色又は濁度変化を光学的に検出し、検体中の特定成分濃度を出力する。
新しい分注チップを試薬Ｂで馴染ませることにより、試薬Ｂを正確に採取することができ、更に分注チップの洗浄効果も上がることが期待できる。洗浄に用いる試薬Ｂは、第二試薬セル５の残存液であり、第二混合セルにおける反応液と同一であるため、反応に影響を及ぼす心配がない。
【００２１】
−実施例２−
これは、新しい分注チップを使用して全血を採取する場合と、分注チップを予め試薬又は希釈液で前洗浄した後に全血を採取した場合とで比較し、全血が正確に採取できたかどうかを確認する実験である。
【００２２】
本例では、検体希釈液として０、５％サポニン生理食塩水を使用した。先ず、ノズルの先端に分注チップを装着し、前洗浄なしに直接全血を１０μｌ吸引し、分注チップ内部にある全血を吐出させて重さを測定した。次に、別の新しい分注チップをノズルの先端に装着し、０、５％サポニン生理食塩水を吸引し吐出することにより前洗浄した後、全血を１０μｌ吸引し、分注チップ内部にある全血を吐出させ、電子天秤で重さを測定した。その結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】

【００２４】
表に示す通り、新しい分注チップで採取した場合と、０、５％サポニン生理食塩水で前洗浄した場合とで明らかに差が見られた。
血液の比重が１．０７であったことから、１０μｌの真の重量は、０．０１０７になる。分注チップの前洗浄ありの方は、バラツキがあるものの真値に近い値を示している。
一方、前洗浄なしの方は、真値から非常に離れた値を示しており、分注チップ内部を前洗浄しておくことにより、全血を正確に採取することができる。
【００２５】
次に検体を検体希釈液で希釈を行うカートリッジの説明を行う。
図３に断面図として示すように、カートリッジ１１は、実施例１と同様に透明プラスチックなどからなり、左端より順に分注チップ収容セル１２、希釈液セル１３、第一混合セル１４、第一試薬セル１５、第二混合セル１６、第二試薬セル１７を有し、これらのセルが一体成型によって連なるように形成されている。希釈液セル１３には、検体を希釈するための希釈液が必要量より多く収容されている。同様に第一試薬セル１５、第二試薬セル１７には、測定に必要な量より多い試薬Ａ及び試薬Ｂがそれぞれ予め入れられている。また、カートリッジ１１の近くに置かれた検体容器１８には測定を行うための検体として、全血や血清又は血漿が収容されている。
【００２６】
実際の測定は、まず分注チップ収容セル１２に収容されている分注チップをノズルに装着し、希釈液セル１３に収容されている検体希釈液を吸引し、吐出することによって分注チップを馴染ませる。続いて同じ検体希釈液を必要量吸引して、第一混合セル１４に吐出する。更に続いて同じ検体希釈液を必要量吸引して、第二混合セル１６に吐出する。測定項目に応じて検体の希釈倍率が異なるため、検体希釈液と検体量は、測定項目によって採取量が異なる。
【００２７】
検体容器１８には、各種の検体が収容されるが、全血が収容されている場合は、採血時から時間が経過しており、血球層と血漿層に分離されているため、分注チップで吸引と吐出を繰り返して撹拌を行った後に一定量吸引し、第一混合セル１４に吐出する。希釈検体の撹拌は、分注チップの吸引と吐出を繰り返して行う。
【００２８】
試薬Ａを分注チップで吸引する前に、残存する希釈液で第１回目の洗浄を行う。前記洗浄方法は、前記残存する希釈液で吸引と吐出を何回か繰り返えす事により行う。洗浄後試薬Ａを一定量吸引し、第一混合セル１４に吐出する。分注チップで吸引と吐出を何回か繰り返すことで撹拌を行い、試薬Ａと希釈検体を反応させる。
【００２９】
次に、第一試薬セル１５に残存する試薬Ａで吸引と吐出を繰り返して分注チップの２回目の洗浄を行う。第二試薬セル１７に収容されている試薬Ｂを一定量吸引し、第二混合セル１６に吐出して、吸引と吐出を何回か繰り返すことで撹拌を行い、試薬Ｂと希釈検体を反応させる。
【００３０】
分注チップの第一回目の洗浄を検体希釈液で、第二回目の洗浄を残存する試薬Ａで行っているが、試薬Ａが試薬Ｂによる反応に何らかの影響を与える場合は、先に試薬Ｂを採取して第二混合セル１６における反応を行った後に、残存する試薬Ｂで分注チップの洗浄を行い、試薬Ａを吸引し第一混合セル１４における反応を行う方が良い。この様に、残存する液のうち反応に影響を及ぼさない液で洗浄を行うことにより、測定データの信頼性を高めることになる。
尚、反応に影響を及ぼすか否かは、予め洗浄液として使用する試薬が、次の反応にどの程度影響を与えるかを調べておくことにより測定を行う順番と、使用する残存試薬の順番を定めておけば良い。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、1つの分注チップを繰り返して使用することができるので資源を節約することができるし、コストもかからない。カートリッジには、洗浄液や洗浄液セル、廃液セルを特別に設ける必要がないためカートリッジ自身を小型化できる。更に、全血のように粘性の高い検体を精度良く分注することができるため、誤差の少ない測定結果が得られ、臨床検査の分野に大きな貢献をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の測定方法の初期段階を説明するカートリッジの断面図である。
【図２】実施例１の測定方法の中間段階を説明するカートリッジの断面図である。
【図３】実施例２の測定方法の初期段階を説明するカートリッジの断面図で
【符号の説明】
１ カートリッジ
２、４ 混合セル
３、５ 試薬セル
６ 検体容器

Claims (5)

1. 検体と、検体中の成分を測定するために検体と混合される溶液が収容される溶液セルと、検体と試薬とが反応する混合セルとを用意し、測定に必要な量を超える量の溶液を溶液セルに収容した後、下記の工程を（ｂ）工程、（ａ）工程及び（ｃ）工程の順に経過することを特徴とする検体測定方法。
   （ａ）分注チップで検体を混合セルに分注する工程。
   （ｂ）同じ分注チップで溶液セル中の溶液の必要量を混合セルに分注する工程。
   （ｃ）同じ分注チップを（ｂ）工程における溶液セルに残存する溶液で洗浄する工程。
2. 前記溶液が試薬である請求項１に記載の方法。
3. 前記溶液が希釈液である請求項１に記載の方法。
4. 前記溶液及び溶液セルが各々２種以上存在し、前記（ｃ）工程の溶液セルはその第一溶液セル及び第二溶液セルのうちから選ばれる１種以上である請求項１に記載の方法。
5. 前記第一溶液及び第一溶液セルが各々試薬及び試薬セルであり、第二溶液及び第二溶液セルが希釈液及び希釈液セルである請求項４に記載の方法。

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