JP4752815B2 - Blood separation and recovery device - Google Patents

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Description

本発明は、全血から血球成分を分離し血漿を回収するデバイスに関する。 The present invention relates to a device for collecting blood plasma separating blood cell components from whole blood.

血液中の成分を測定する生化学検査は各種の診断、観察に広く利用され、臨床検査として重要な検査法となっている。 Biochemical test that measures the component in blood various diagnostics, is widely used for observation, are important tests as a clinical test. 各種の生化学検査装置が開発され多数の検体や多数の検査項目が分析されている。 Various multiple analytes and multiple inspection items biochemical examination apparatus has been developed in is analyzed. 従来の健康診断や疾病状態の診断は、患者から数ccの多量の血液を採取し、その分析に大規模な自動血液分析装置で得た測定値より行われてきた。 Diagnosis of conventional health diagnosis and disease states, collect a large amount of blood a few cc from the patient, have been made from the measured values ​​obtained in large automated blood analyzer that analyzes. 通常、このような自動分析装置は、病院などの医療機関に設置されており、規模が大きく、また、その操作は専門を有するものに限られるものであった。 Usually, such an automatic analyzer is installed in a medical institution such as a hospital, a large scale, also the operation was limited to those with expertise.

しかし、近年、極度に進歩した半導体装置作製に用いられる微細加工技術を応用し、数mmから数cm四方の基板上に種々のセンサなどの分析装置を配置して、そこに被験者の血液などの体液を導き、被験者の健康状態を瞬時に把握することができる新しいデバイスの開発とその実用化の気運高まってきている。 However, in recent years, the application of micro-machining techniques used in the semiconductor device manufacturing which progressed extremely, by placing the analyzer, such as various sensors from several mm to several cm square substrate, such as there the blood of a subject lead to body fluids, there has been a growing trend of development and the commercialization of new devices that can grasp the health condition of the subject in an instant. このような安価なデバイスの出現により、将来の高齢化社会において高齢者の日々の健康管理を在宅で可能にすることなどで増加の一途を辿る健康保険給付金の圧縮を図れる。 With the advent of such inexpensive device, thereby the possibility to compression of health insurance benefits to ever-increasing, etc. be at home the day-to-day health care of the elderly in the future of an aging society. また救急医療の現場においては被験者の感染症(肝炎、後天性免疫不全症など)の有無などを、本デバイスを用いて迅速に判断できれば適切な対応ができるなど、種々の社会的な効果が期待されるために非常に注目されつつある技術分野である。 The infection in a subject in the field of emergency medicine (hepatitis, etc. acquired immunodeficiency syndrome) the presence or absence of, quickly, or the like can respond appropriately if determined, various social effects expected by using this device it is the art that is being very focused in order to be. このように従来の自動分析装置に代わって、血液分析を各家庭で自らの手で実施することを目指した小型で簡便な血液分析方法ならびに血液分析装置が開発されている。 Thus in place of the conventional automatic analyzer, blood analyzer simple blood analysis method and blood analysis apparatus compact aimed to implement by themselves at home it has been developed. このような検査において、血液中の特定の成分、特に血球成分は、測定値に高いバックグランドを生じるか、または測定装置の性能を妨害するためサンプル中の血球成分の除去が望まれる。 In such a test, certain components in the blood, particularly blood cells, either results in a high background in the measured value, or the removal of blood cells in the sample to interfere with the performance of the measurement apparatus is desirable. また、検査装置は多くの場合少量サンプル量での測定が可能であることが望ましい。 It is also desirable inspection apparatus is capable of measuring at small sample amount often.

従来の健康診断や疾病状態の診断においては、サンプル中の血液成分の除去をするために遠心分離による方法が用いられてきたが血液が数cc必要であること、遠心分離した後に上澄みを作業者が吸い取るといった熟練を要する作業が必要であった。 In the diagnosis of conventional health diagnosis or disease state, a method by centrifugation to remove blood components in the sample it has been used that blood is needed several cc, operator the supernatant after centrifugation work that requires skill, such as a suck was necessary.

特許文献1には、血球成分分離構造物では、遠心力で血液を分離するチップが開示されているが、検体である血液を導入し遠心力により分離したのち、チップを90°回転させ分離した血液を秤量送液し、さらに90°回転させ試薬と混合するといった複雑な手順を踏むものであり、マイクロチップを取り外しすることで作業に時間を要し、人為的ミスによりマイクロチップを落下させたり、ぶつけたりするおそれがあった。 Patent Document 1, the blood cell component separation structure, but a chip for separating blood in the centrifugal force is disclosed, after separating by centrifugal force by introducing blood or the specimen was separated so the chip is rotated 90 ° blood was weighed feeding, which further go through complicated steps such is mixed with 90 ° rotation is allowed reagents takes time to work by detaching the microchip, or to drop the microchip due to human error , there is a risk of crush.

特許文献2に開示されている血球成分分離構造物では、遠心力で血液を分離し回転の中心を機械側で操作することにより分離と送液を可能にしているが、装置が煩雑となり高価になってしまう問題がある。 The blood cell components are disclosed in Patent Document 2 separate structures, but which enables the separation and feeding by manipulating the center of rotation to separate the blood by centrifugal force on the machine side, the device is complicated expensively there is made to become a problem.

特許文献3に開示されている血球成分分離構造物では、毛細管現象によりサンプルを経路内に導入し、経路内部に配置した多数の欠けた月または弾丸の形をした障害物を利用して血球成分を分離している。 The patent blood component separation structure disclosed in Document 3, by introducing a sample into the path by capillary action, the blood cell components by using an obstacle in the form of a number of missing month or bullet disposed within the path separating the. しかしながら、このような毛細管現象と経路内部の障害物とを利用した血球成分分離構造物でも、必要な血液量に関しては未だ改善の余地がある。 However, even in such a capillary phenomenon and the path inside the obstacle and the blood cell component separation structure using, there is still room for improvement with respect to the required amount of blood. 現在チップタイプの血糖値センサに使用されるサンプル容量は約0.3〜4μLであるが上記の血液成分分離構造物は血液の濾過を行うために、20〜50μLのサンプル容量を必要とする。 Although sample volume currently used for blood glucose sensor chip type is about 0.3~4μL above blood component separation structure in order to perform the filtration of blood and require sample volumes 20~50MyuL. したがって、血球を分離せずに血糖値センサでの検査を行う場合に比べていまだに多量のサンプルが必要とされる。 Therefore, still it is required a large amount of samples as compared with the case of performing the inspection at the blood sugar level sensor without separating blood cells.

特許文献4開示される血球成分分離構造物では、マイクロ流路中に隙間が約0.1μm〜2μmと微小なスリットを設け、スリットが血球成分で目詰まりしないように約2μm〜10μmのキャビティを設けることを特徴としており、微量な血液試料から血球成分を濾過することが出来る。 In Patent Document 4 disclosed the blood component separation structure, gaps of about 0.1μm~2μm and small slit is provided in the microchannel, about 2μm~10μm cavity so the slit is not clogged with the blood cell component and characterized by providing, capable of filtering the blood cell components from the small amount of blood sample. しかしながら、マイクロ流路中に隙間が0.1μm〜2μmの微小なスリットを設ける加工は簡単ではなく、工業的に難しく、この構造を有したチップは高価となってしまう問題がある。 However, machining a gap into microchannel provided small slits 0.1μm~2μm is not easy, industrially difficult chip having this structure has a problem that becomes expensive.

上記のように、安価で簡単な操作により微量な全血サンプルから血球を分離し血漿を定量的に回収する血液分離回収デバイスはなかった。 As described above, the blood separation and recovery device to quantitatively recover the blood plasma separating blood cells from small amount of whole blood sample was not by inexpensive and simple operation.

特開2004−109099号公報 JP 2004-109099 JP 特開2006−110491号公報 JP 2006-110491 JP 米国特許第6319719号明細書 US Pat. No. 6319719 国際公開第2004/097393号パンフレット WO 2004/097393 pamphlet

本発明の目的は、安価で簡単な操作により微量な全血サンプルから血球を分離し血漿を定量的に回収する血液分離回収デバイスを提供することである。 An object of the present invention is to provide a blood separation and recovery device to quantitatively recover the blood cells were separated plasma from small amount of whole blood sample by inexpensive and simple operation.

本発明は、以下の通りである。 The present invention is as follows.
(1)遠心分離操作により全血を遠心分離し血漿を回収する際に用いる血液分離回収デバイスであって、第1の母材及び第2の母材から構成され、第1の母材に全血採取部及び血球成分分離部が連通されて形成され、第2の母材に血漿回収部が形成され、前記全血採取部が毛細管現象により全血を採取可能であり、前記血漿回収部が毛細管現象により前記血球成分分離部の血漿を回収可能であり、第1の母材と第2の母材が着脱可能であることを特徴とする血液分離回収デバイス。 (1) whole blood by centrifugation to a blood separation and recovery device to be used for collecting the plasma by centrifugation, it consists of a first base material and second base material, all in the first base member blood sampling unit and the blood cell component separating unit is formed in communication with the plasma collecting portion is formed on the second base member, the whole blood sampling unit is whole blood can be collected by capillary action, the blood plasma collection unit is capable of recovering the plasma of the blood cell component separating portion by capillary action, the blood separation and recovery device in which the first base material and second base material, characterized in that it is removable.
(2)前記全血採取部及び前記血漿回収部が管状形状であり、断面積が0.01〜1.2mm である(1)記載の血液分離回収デバイス。 (2) In the case of whole blood collecting section and the plasma collecting section tubular shape, the cross-sectional area is 0.01~1.2Mm 2 (1) blood separation and recovery device according.
(3)前記全血採取部、前記血球成分分離部、及び前記血漿回収部が高分子又はガラスからなる(1)又は(2)記載の血液分離回収デバイス。 (3) the whole blood collection unit, the blood cell component separating unit, and the plasma collecting portion is made of polymer or glass (1) or (2) a blood separation and recovery device according.
(4)前記血球成分分離部にゲル状物質が具備されている(1)〜(3)いずれか記載の血液分離回収デバイス。 (4) the blood cell component gel material in the separation portion is provided (1) to (3) blood separation and recovery device according to any one.
(5)前記血液採取部及び前記血漿回収部の内表面の水に対する接触角が60°以下である(1)〜(4)いずれか記載の血液分離回収デバイス。 (5) The blood collection unit and the contact angle to water of the inner surface of the blood plasma collection portion is 60 ° or less (1) to (4) blood separation and recovery device according to any one.
(6)前記血液採取部及び前記血漿回収部の内表面の水に対する接触角が60°以下にするための処理方法が、プラズマ処理、コロナ処理、ガンマ線照射処理、又は親水性ポリマー処理のいずれかである(5)記載の血液分離回収デバイス。 (6) processing method for the contact angle to 60 ° or less with respect to water of the blood collection portion and the inner surface of the blood plasma collection unit, a plasma treatment, corona treatment, gamma irradiation treatment, or any of the hydrophilic polymer treatment is (5) a blood separation and recovery device according.
(7)前記親水性ポリマー処理方法が、ポリエチレングリコール(PEG)、エバール(EVOH)、ポバール(PVOH)、又はホスホリルコリン基を有するポリマーを成分とする親水性ポリマーを表面コート処理することである(6)記載の血液分離回収デバイス。 (7) the hydrophilic polymer processing methods, polyethylene glycol (PEG), EVAL (EVOH), Poval (PVOH), or by treating the surface coated with a hydrophilic polymer to a polymer component having a phosphorylcholine group (6 ) blood separation and recovery device according.

本発明の血液分離回収デバイスを用いることにより、安価で簡単な操作により微量な全血サンプルから血球を分離し血漿を定量的に回収することが可能である。 The use of blood separation and recovery device of the present invention, it is possible to quantitatively recovered plasma separating blood cells from small amount of whole blood sample by inexpensive and simple operation.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図を用いて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIG.
図1に本発明の血液分離回収デバイスの一例の断面の概略平面図を示す。 It shows a schematic plan view of an example of a cross-section of the blood separation and recovery device of the present invention in FIG.
血液分離回収デバイスは第1の母材1及び第2の母材5から構成され、第1の母材1に全血採取部2及び血球成分分離部3が連通されて形成され、第2の母材5に血漿回収部4が形成され、全血採取部2が毛細管現象により全血を採取可能であり、血漿回収部4が毛細管現象により血球成分分離部3の血漿を回収可能であり、第1の母材1と第2の母材5が着脱可能であることを特徴とする。 Blood separation and recovery device is constituted from the first base member 1 and the second base member 5, the first base material 1 in the whole blood collection unit 2 and the blood cell component separation unit 3 is formed in communication with, the second is plasma recovery unit 4 to the base material 5 is formed, whole blood collecting unit 2 is whole blood can be collected by the capillary phenomenon, and the plasma of the blood cell component separation unit 3 can be recovered by the plasma collecting section 4 capillarity, the first base member 1 and the second base material 5 is equal to or is detachable.

本発明に使用する第1の母材1及び第2の母材5の材質は、Si、ガラス、プラスチック等が挙げられ、母材1、5は同一材質である必要は無い。 The material of the first base member 1 and the second base material 5 for use in the present invention, Si, glass, plastic and the like, need not preform 1,5 are made of the same material. このような候補の中で自由な形状に加工しやすく量産が容易であるプラスチック材料が材質として特に好ましい。 Plastic material easily processed production is easy a free shape in such a candidate is particularly preferred as the material. プラスチックの材質としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、環状ポリオレフィン樹脂(COC)、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアセテート、ビニル−アセテート共重合体、スチレン−メチルメタアクリレート共重合体、アクリルニトリル−スチレン共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ナイロン、ポリメチルペンテン、シリコン樹脂、アミノ樹脂、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、ポリイミド等の種々のプラスチック材料を選択することが可能である。 The material of the plastic, polystyrene, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, polycarbonate, polyester, cyclic polyolefin resin (COC), polymethylmethacrylate, polyvinyl acetate, vinyl - acetate copolymer, styrene - methyl methacrylate copolymer, acrylonitrile - styrene copolymer, acrylonitrile - butadiene - styrene copolymer, nylon, polymethylpentene, silicone resins, amino resins, polysulfone, polyether sulfone, polyether imide, fluorocarbon resin, various plastics such as polyimide it is possible to select the material. また、これらのプラスチック材料に、顔料、染料、酸化防止剤、難燃剤等の添加物を適宜混合してもよい。 Further, these plastic materials, pigments, dyes, antioxidants, additives such as flame retardants may be mixed as appropriate.

本発明において、母材を所定の形状に加工する加工方法としては任意であり、切削加工、射出成形、溶剤キャスト法、フォトリソグラフィー、レーザーアブレーション、ホットエンボス法などの方法を利用できる。 In the present invention, it is optional as a processing method for processing a preform into a predetermined shape, cutting, injection molding, solvent casting, photolithography, laser ablation can be used a method such as a hot embossing method.

全血採取部2及び血漿回収部3は中空の管状形状であることが好ましく、角柱状、円柱状等の形状が好ましい。 Preferably the whole blood sampling unit 2 and the plasma collecting section 3 is a hollow tubular shape, prismatic, preferably the shape of a cylindrical shape or the like. 全血採取部2及び血漿回収部3は、母材を直接加工して形成しても良く、又は予め形成した管状形状等の部材を母材に接着、嵌合しても良い。 Whole blood sampling unit 2 and plasma recovery unit 3 may be formed by processing a base material directly, or pre-bonding-formed member of tubular shape in the base material, it may be fitted.

全血採取部2及び血漿回収部3の中空部分の断面積は、0.01mm 以上1.2mm 以下であることが好ましく、更に好ましくは0.05mm 以上1.0mm 以下である。 Sectional area of the hollow portion of the whole blood collection unit 2 and the plasma collecting section 3 is preferably 0.01 mm 2 or more 1.2 mm 2 or less, more preferably 0.05 mm 2 or more 1.0 mm 2 or less. 全血採取部2又は血漿回収部3の断面積が下限値未満では管状形状を作製する際に技術を要し工業的な生産が困難であること、ある特定量の全血を採取および血漿を回収する際に管状形状の長さを長くする必要があり経済的でないこと、毛細管現象を利用して全血を採取および血漿を回収するため細く長い管状形状では特定量を採取および回収するためには時間を要するため好ましくない。 It cross-sectional area of ​​the whole blood sampling unit 2 or the plasma collection portion 3 is less than the lower limit value is difficult industrial production requires technology in making the tubular shape, harvested and plasma of whole blood specific weight which is not required there is economical to increase the length of the tubular shape when recovered, in order to collect and recover a specific amount in a long tubular shape narrower for collecting harvested and plasma whole blood by utilizing capillarity undesirable since it takes time. 全血採取部2又は血漿回収部3の断面積が上限値を超えると表面張力やキャピラリー効果による流体の移動効果が薄くなり全血の採取および血漿を回収するにあたり時間を要し、更には全血の採取および血漿の回収ができなくなるため好ましくない。 Sectional area of ​​the whole blood sampling unit 2 or the plasma collection portion 3 takes time Upon transfer effect of the fluid due to surface tension and capillary effect exceeds the upper limit value is recovered fading into collection and plasma of the whole blood, and more total undesirably can not be collected and recovery of plasma of blood.

全血採取部2及び血漿回収部3の水に対する接触角は60°以下であることが好ましく、更に好ましくは40°以下である。 It is preferred that the contact angle is 60 ° or less with respect to water of whole blood collection unit 2 and the plasma collecting unit 3, further preferably 40 ° or less. 全血採取部と血漿回収部の水に対する接触角が上限値を超えると表面張力やキャピラリー効果による流体の移動効果が薄くなり液体が流路を流れる際に時間を要するため好ましくない。 Undesirably time consuming as it flows whole blood collecting unit and the plasma transfer effect of the fluid due to surface tension and capillary effect the contact angle exceeds the upper limit value for the water collecting portion is thin becomes liquid flow path. 全血採取部2と血漿回収部3の水に対する接触角を60°以下にする手法として、プラズマ処理またはコロナ放電処理、ガンマ線照射処理やポリエチレングリコール(PEG)、エバール(EVOH)、ポバール(PVOH)、又はホスホリルコリン基を有するポリマーを成分とする親水性ポリマーを表面コート処理することが好ましいが、血液成分の組成物や組成比を変化させるような悪い影響を与えない方法であれば特に限定しない。 The contact angle with water of whole blood collection unit 2 and the plasma collecting section 3 as a technique for the 60 ° or less, a plasma treatment or corona discharge treatment, gamma irradiation treatment or polyethylene glycol (PEG), EVAL (EVOH), Poval (PVOH) , or a hydrophilic polymer to a polymer having a phosphorylcholine group and component is preferably treated surface coating is not particularly limited as long as it is a method that does not adversely affect such as to change the composition and composition ratio of blood components.

図2に全血を採取したときの血液分離回収デバイスの断面の概略平面図を示す。 It shows a schematic plan view of a section of the blood separation and recovery device when the whole blood was collected in FIG. 全血サンプルを全血採取部2の先端部に接触させることにより毛細管現象により全血採取部に採取された全血サンプル6を採取することができる。 It can be collected whole blood sample 6 taken in whole blood collection unit by a capillary phenomenon by contacting the whole blood sample to the tip portion of the whole blood collection unit 2. 全血採取部2の管の面積および長さを適宜設計することにより特定量の全血サンプルを採取することができる。 It can be collected whole blood sample of a specific amount by appropriately designing the area and length of the whole blood sampling unit 2 tubes.

図3に遠心分離したときの血液分離回収デバイスの断面の概略平面図を示す。 It shows a schematic plan view of a section of the blood separation and recovery device when centrifuged in FIG. 全血採取部2で全血サンプルを特定量採取した後、図3に示す遠心力作用方向に遠心操作することにより採取された全血は血球成分分離部3へと移動し、血球成分分離部3で遠心分離された血球成分9と遠心分離された血漿7に分離される。 After identifying the amount collected whole blood sample in whole blood collection unit 2, whole blood collected by centrifugation in a centrifugal force acting direction shown in FIG. 3 is moved to the blood cell component separating unit 3, the blood cell component separation unit 3 is separated into the centrifuged blood cell components 9 and the centrifuged plasma 7 was in.

血球成分分離部3には血漿と血球成分の中間に層を成すゲル状物質8が具備されていることが好ましい。 It is preferred for the blood cell component separating unit 3 gel material 8 forming the middle layer of the plasma and blood cell components are provided. ゲル状物質を具備することにより遠心分離後に血球成分と血漿が明確に分離することができ、また、ゲル状物質であるため毛細管現象により血漿回収部へと導入されることがなく血漿回収部で血漿を回収する際に血球成分が混入することを防ぐことができる。 After centrifugation by having a gel-like material can be blood cell component and plasma are clearly separated, also in plasma recovery unit without being introduced into the plasma collection unit by a capillary phenomenon because it is a gel-like substance it is possible to prevent the blood cell component is mixed in the recovery of plasma.

遠心分離後、血球成分分離部3で分離された血漿は血漿回収部4の先端から血漿回収部4へと毛細管現象により特定量の血漿が回収される。 After centrifugation, the plasma was separated by the blood cell component separation unit 3 has a certain amount of plasma is collected by capillary action from the tip of the plasma collection portion 4 to the plasma collection unit 4. 血球成分分離部3の体積は、全血採取部で採取する全血サンプル6の量と血漿と血球成分の中間に層を成すゲル状物質8の量により適宜設計されるが、全血採取部で採取する全血サンプル6の量と血漿と血球成分の中間に層を成すゲル状物質8の量を合せた体積よりも大きい方が好ましく、より好ましくは同じ量の体積を持つことである。 The volume of the blood cell component separation unit 3 are designed appropriately according to the amount of volume and plasma and a gel-like substance 8 forming the middle layer of the blood cell components of whole blood samples 6 to be collected in whole blood collection unit, whole blood collected portion in it is preferably greater than the volume of the combined amount of gel-like substance 8 forming the middle layer of the quantity and plasma and blood cell components of whole blood samples 6 to be collected, it is that more preferably has a volume the same amount.

血球成分分離部3の断面積は、血漿回収部4の先端が血球成分分離部3へ入り込む大きさ以上に設計する必要があるが、血球成分分離部3の断面積が大きすぎると遠心分離された血漿7および遠心分離された血球成分9の高さが低くなるため血球回収部4の先端位置の精度が必要となり設計上難しくなるため好ましくない。 Sectional area of ​​the blood cell component separation unit 3 is the tip of the plasma collection portion 4 needs to be designed more than the magnitude of entering the blood cell component separation unit 3, and centrifuged the cross-sectional area of ​​the blood cell component separation unit 3 is too large undesirable plasma 7 and centrifuged height is difficult on design requires accuracy of tip position of the blood cell recovery section 4 becomes lower for blood cell component 9.

血漿回収部4が遠心分離された血漿6に接する先端の位置は全血採取部で採取する全血サンプル6の量および血球成分分離部3の体積、血漿と血球成分の中間に層を成すゲル状物質8の体積、血漿回収部で回収される血漿11の体積により適宜設計される。 Position of the tip of the plasma collecting unit 4 are in contact with the plasma 6 is centrifuged forms a middle layer of the amount and volume of the blood cell component separation unit 3, plasma and blood cell components of whole blood samples 6 to be collected in whole blood collection unit gel the volume of Jo material 8, are designed appropriately by volume of plasma 11 to be collected in plasma collection unit. より詳細には、血漿回収部4の先端が遠心分離された血漿7に触れる位置であり、血漿回収部4で回収する特定量の血漿に触れる位置となるように適宜設計される。 More particularly, the tip of the plasma collection portion 4 is positioned to touch the plasma 7, which is centrifuged, suitably it is designed to be a position to touch a certain amount of plasma collected in the plasma collecting unit 4. 血漿回収部4の管の面積および長さを設計することにより特定量の血漿を回収することができる。 It can be recovered a certain amount of plasma by designing the area and length of the tube of plasma recovery section 4.

図4に遠心分離後に第1の母材から第2の母材を外して、血漿回収部を取り外したときの第1の母材における全血採取部2および血球成分分離部3の一例を示す。 From the first base material after centrifugation to remove the second base material 4 shows an example of a whole blood collection unit 2 and the blood cell component separation unit 3 of the first base material when removal of the plasma collection unit . 血漿回収部4へ血漿が回収され回収されなかった余剰の血漿10と血漿と血球成分の中間に層を成すゲル状物質8と遠心分離された血球成分9が残される。 Gel material 8 and the blood cell component 9 that is centrifuged to plasma into the plasma collection portion 4 forms a middle layer of plasma 10 and the plasma and blood cell components excess which has not been recovered is collected remains.

図5に遠心分離後に第1の母材から第2の母材を外して、血漿回収部を取り外したときの第2の母材における血漿回収部の一例を示す。 From the first base material after centrifugation Figure 5 by removing the second base material, an example of a plasma collection unit in the second base material when removal of the plasma collection unit. 毛細管現象により血漿回収部に回収された血漿11が特定量回収され取り外される。 Plasma 11 recovered in the plasma collection portion is detached specified amount recovered by the capillary phenomenon. 特定量の血漿が回収された血漿回収部4を使用することにより、測定値に高いバックグランドを生じる可能性があり装置の性能を妨害する可能性のある血球成分を取り除いた形で血液分析をすることができる。 The use of plasma recovery section 4 a particular volume of plasma has been collected, the form of removal of the potential blood cells that interfere with the performance of may produce high background in the measured value device blood analysis can do.

これらの血液分離回収デバイスの流路設計は検出対象物、利便性を考慮に適宜設計される。 The flow path design of these blood separation and recovery device detects the object, it is appropriately designed taking into account the convenience. 血液分離回収デバイスとして、膜、ポンプ、バルブ、センサー、モーター、ミキサー、ギア、クラッチ、マイクロレンズ、電気回路等を装備したり、複数本のマイクロチャネルを同一基板上に加工することにより複合化したりすることも可能である。 As a blood separation and recovery device, or composite membranes, pumps, valves, sensors, motors, mixers, gear, clutch, microlens, or equipped with electric circuits, etc., by processing a plurality of micro-channels on the same substrate it is also possible to.

以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。 Examples illustrate the invention in detail below, but the present invention should not be construed as being limited thereto.

(実施例1) (Example 1)
第1及び第2の母材として、環状ポリオレフィン(COC)を使用し切削加工により図1のようなデバイス形状を作製した。 As the first and second base member, and making a device configuration as shown in FIG. 1 by cutting using a cyclic polyolefin (COC). 血球成分分離部3を断面1.0mm角で5mm高さの管状形状とした。 Blood cell component separation unit 3 has a tubular shape of 5mm height in cross-section 1.0mm angle. 全血採取部2として内径1.0mmφ、外径1.4mm、長さ6mmのガラス管(ガラス管容積:約5μL)を使用し母材1に接着剤により固定した。 Whole blood sampling unit 2 as the inner diameter 1.0 mm, outer diameter 1.4 mm, the glass tube of length 6 mm: was fixed by adhesive to Hahazai 1 using (glass tube volume of about 5 [mu] L). 血漿回収部4として内径0.6mmφ、外形0.9mmφ、長さ7mmのガラス管(ガラス管容積:約2μL)を使用し血漿回収部4のガラス管の先端が血球成分分離部3の入口から2.0mmの長さだけ血球成分分離部へ入った位置となるように母材5に接着剤により固定した。 Plasma recovery section 4 as an inner diameter 0.6 mm, outer 0.9Mmfai, glass tube length 7 mm: the tip of the glass tube of plasma recovery section 4 using (glass tube volume of about 2 [mu] L) from the entrance of the blood cell component separation unit 3 were fixed by adhesive to the base material 5 so that the position entered by a length to the blood cell component separation unit of 2.0 mm. ガラス管に使用したガラスと同じ材質のガラス基板の水との接触角を測定したところ25°であった。 Was 25 ° was measured contact angle with water of the glass substrate of the same material as the glass used in the glass tube. 指先から無痛針を使用し全血採取部に全血を毛細管現象により採取し、2000Gで30秒間遠心分離操作を実施した。 Whole blood into the whole blood collection unit using painless needle from the fingertip was collected by capillary action was performed centrifugation for 30 seconds at 2000 G. 5秒静置後、血漿回収部を血漿分離回収デバイスから取り外したところ血漿回収部に血漿が透明な液体として採取された。 5 Byosei After incubation, plasma was taken as a clear liquid plasma recovery unit where the plasma collecting unit is removed from the plasma separation and recovery device. 採取された血漿の体積を測定したところ2μLであった。 The volume of the harvested plasma was 2μL was measured.

(実施例2) (Example 2)
第1の母材1として、ポリプロピレン(PP)を使用し切削加工により図1のようなデバイス形状を作製した。 As the first base material 1, to prepare a device shape as shown in FIG. 1 by cutting using a polypropylene (PP). 血球成分分離部3を断面1.0mm角で3mm高さの管状形状とした。 Blood cell component separation unit 3 has a tubular shape of 3mm height in cross-section 1.0mm angle. 全血採取部2として内径0.69mmφ、外径0.97mm、長さ8mmのガラス管(ガラス管容積:約3μL)を使用し母材1に接着剤により固定した。 Inner diameter 0.69mmφ as whole blood collecting unit 2, an outer diameter of 0.97 mm, a glass tube of length 8 mm: was fixed by adhesive to Hahazai 1 using (glass tube volume of about 3 [mu] L). 血漿回収部4としてポリスチレン(PS)を材料とする第2の母材5に幅0.5mm、深さ0.5mm、長さ4mmの流路(流路容積:約1.0μL)を切削加工で加工し血漿回収部4の流路の先端が血球成分分離部3の入口から1.8mm長さ血球成分分離部へ入った位置となるように母材を加工した。 The second base member 5 in the width 0.5mm to polystyrene (PS) materials as plasma recovery section 4, depth 0.5mm, flow path length 4 mm: cutting a (passage volume of about 1.0 [mu] L) in processed tip of the flow path of the plasma recovery section 4 has processed the preform so that the entering position from the inlet of the blood cell component separation unit 3 to 1.8mm length blood cell component separation unit. 加工した血漿回収部4にホスホリルコリン基を有するポリマーを成分とする親水性ポリマー(日本油脂株式会社製、MPCポリマー)をマイクロ流路に導入しエタノールで洗浄し遠心乾燥することで流路表面に親水性ポリマーを塗布した。 Hydrophilic the processed plasma collection portion 4 to the hydrophilic polymer to the polymer component having a phosphorylcholine group (NOF Corporation, MPC polymer) flow path surface by washing with introducing ethanol into the microchannel centrifuged dried It was applied to sex polymer. 別のポリスチレン(PS)基板にMPCポリマーを同様に塗布し水との接触角を測定したところ55°であった。 To another polystyrene (PS) substrate was 55 ° was measured contact angle with similarly coated water MPC polymer.
指先から無痛針を使用し全血採取部に全血を毛細管現象により採取し、500Gで10分間遠心分離操作を実施した。 Whole blood was collected by capillary action whole blood collecting unit using painless needle from the fingertip was performed centrifugation for 10 minutes at 500G. 10秒静置後血漿回収部を血漿分離回収デバイスから取り外したところ血漿回収部に血漿が透明な液体として採取された。 Plasma was collected as a clear liquid plasma recovery unit was 10 Remove Byosei After incubation plasma collecting unit from the plasma separation and recovery device. 採取された血漿の体積を測定したところ1.0μLであった。 The volume of the harvested plasma was 1.0μL was measured.

(実施例3) (Example 3)
第1の母材1として、ポリプロピレン(PP)を使用し成形により図1のようなデバイス形状を作製した。 As the first base material 1, to prepare a device shape as shown in FIG. 1 by using molding polypropylene (PP). 血球成分分離部3を断面1.0mm角で7mm高さの管状形状とした。 Blood cell component separation unit 3 has a tubular shape of 7mm height in cross-section 1.0mm angle. 全血採取部2として内径1.0mmφ、外径1.4mm、長さ6mmのガラス管(ガラス管容積:約5μL)を使用し母材1に接着剤により固定した。 Whole blood sampling unit 2 as the inner diameter 1.0 mm, outer diameter 1.4 mm, the glass tube of length 6 mm: was fixed by adhesive to Hahazai 1 using (glass tube volume of about 5 [mu] L). 血漿回収部4としてポリカーボネート(PC)を材料とする第2の母材に幅0.5mm、深さ0.5mm、長さ6mmの流路(流路容積:約1.5μL)を切削加工で加工し、血漿回収部4の流路の先端が血球成分分離部3の入口から1.5mm長さ血球成分分離部へ入った位置となるように母材を加工した。 The second base member in the width 0.5mm to a polycarbonate (PC) as a plasma collecting unit 4, the Depth 0.5mm, flow path length 6 mm: by cutting the (passage volume of about 1.5 .mu.L) processed, the tip of the flow path of blood plasma collecting section 4 were processed base material so that the entering position from the inlet of the blood cell component separation unit 3 to 1.5mm length blood cell component separation unit. 加工した血漿回収部4に酸素プラズマ処理を実施した。 The oxygen plasma treatment was performed on plasma recovery unit 4 processed. プラズマ処理の装置としてブランソン製プラズマ照射機(IPC7150−12436ST)を使用し、プラズマ処理条件として電力700W、酸素流量300sccm、プラズマ照射時間は10分を採用した。 Using the Branson made plasma irradiator (IPC7150-12436ST) as a device for plasma treatment, electric power as the plasma treatment conditions 700 W, oxygen flow rate 300 sccm, the plasma irradiation time was adopted 10 minutes. 別のポリカーボネート(PC)基板に同様の酸素プラズマ処理を実施し水との接触角を測定したところ45°であった。 Carried out similar oxygen plasma treatment to another polycarbonate (PC) substrate was 45 ° was measured contact angle with water. 血球成分の中間に層を成すゲル状物質(日本ペイント株式会社製、PS Gel No460)を2μL血液成分分離部に注入した。 Gel-like substance forming the middle layer of the blood cell components (Nippon Paint Co., PS Gel No460) was injected into 2μL blood component separation unit.
指先から無痛針を使用し全血採取部に全血を毛細管現象により採取し、2000Gで60秒間遠心分離操作を実施した。 Whole blood into the whole blood collection unit using painless needle from the fingertip was collected by capillary action was performed for 60 seconds centrifugation at 2000 G. 10秒静置後血漿回収部を血漿分離回収デバイスから取り外したところ血漿回収部に血漿が透明な液体として採取された。 Plasma was collected as a clear liquid plasma recovery unit was 10 Remove Byosei After incubation plasma collecting unit from the plasma separation and recovery device. 採取された血漿の体積を測定したところ1.5μLであった。 The volume of the harvested plasma was 1.5μL was measured.

(比較例1) (Comparative Example 1)
実施例1と比較し、全血採血部2の材質をガラス管からフッ素チューブへと変更した以外は実施例1と同様の方法で血液分離回収デバイスを作製した。 Compared with Example 1, was prepared blood separation and recovery device in the same manner as in Example 1 except that the material of the whole blood blood unit 2 was changed to fluorine tubes from the glass tube. 指先から無痛針を使用し全血採取部に全血を毛細管現象により採取しようとしたが毛細管現象で全血を採取できなかったため、全血分離回収デバイスとして機能しなかった。 Because whole blood into the whole blood collection unit using painless needle from the fingertip tried collected by capillary action could not be collected whole blood by capillary action, it did not function as a whole blood separation and recovery device.

(比較例2) (Comparative Example 2)
実施例1と比較し、第1の母材と第2の母材が一体型となり分離できない血液分離デバイスを作製した以外は実施例1と同様の方法で血液分離回収デバイスを作製した。 Compared with Example 1, was prepared blood separation and recovery device in the first base material and, except where the second base member was produced blood separation devices that can not be separated from the integrated embodiment in a similar manner to Example 1. 指先から無痛針を使用し全血採取部に全血を毛細管現象により採取し、2000Gで30秒間遠心分離操作を実施した。 Whole blood into the whole blood collection unit using painless needle from the fingertip was collected by capillary action was performed centrifugation for 30 seconds at 2000 G. 5秒静置後血漿回収部から血漿を回収するために、シリンジを用いて2μLを血漿回収部から吸い上げたが血球成分が混じり血漿が回収できなかった。 From 5 Byosei After incubation plasma recovery unit for recovering the plasma has been sucked up 2μL from plasma collection portion with a syringe could not be recovered plasma mixed blood cell component.

(比較例3) (Comparative Example 3)
実施例1と比較し、血漿回収部4の材質をガラス管からポリエーテルエーテルケトン(PEEK)からなるチューブへと変更した以外は実施例1と同様の方法で血液分離回収デバイスを作製した。 Compared to Example 1, the material of plasma recovery section 4 was prepared blood separation and recovery device except for changing into a tube made of polyetheretherketone (PEEK) from the glass tube in the same manner as in Example 1.
指先から無痛針を使用し全血採取部に全血を毛細管現象により採取し、2000Gで30秒間遠心分離操作を実施した。 Whole blood into the whole blood collection unit using painless needle from the fingertip was collected by capillary action was performed centrifugation for 30 seconds at 2000 G. 5秒静置後血漿回収部を血漿分離回収デバイスから取り外したところ血漿回収部には液体が採取されておらず、血液分離回収デバイスとして機能しなかった。 5 Byosei The plasma collecting part was removed from the blood plasma separation and recovery devices after incubation of plasma collection unit not being collected liquid, it did not function as a blood separation and recovery device.

本発明を用いることにより、安価で簡単な操作により微量な全血サンプルから血球を分離し血漿を定量的に回収する血液分離回収デバイスが提供され、化学、生化学、食品衛生、環境測定、医学分野などの液体サンプルを遠心分離し回収する分野に利用が可能である。 By using the present invention, inexpensive and simple blood separation and recovery device to quantitatively recover the blood plasma separating blood cells from small amount of whole blood sample is provided by the operation, chemistry, biochemistry, food hygiene, environmental measurement, medicine use a liquid sample, such as areas in the field of centrifugation recovery is possible. より具体的には化学、生化学、医学などの分野における臨床試験、特にポイントオブケア検査または家庭などで使用する血液分離が必要とされる検査に利用される。 More specifically chemistry, biochemistry, clinical trials in fields such as medicine, is utilized examined the particular point-of-care testing or blood separation using such home is required.

血液分離回収デバイスの一例の断面の概略平面図 Schematic plan view of an example of a cross section of the blood separation and recovery device 全血を採取したときの血液分離回収デバイスの断面の概略平面図 Schematic plan view of a section of the blood separation and recovery device when whole blood was drawn 遠心分離したときの血液分離回収デバイスの断面の概略平面図 Schematic plan view of a section of the blood separation and recovery device when centrifuged 遠心分離後に血漿回収部を取り外したときの全血採取部及び血球成分分離部の断面の概略平面図 Schematic plan view of a section of a whole blood collection unit and the blood cell component separating unit upon removal of the plasma collection unit after centrifugation 遠心分離後に血漿回収部を取り外したときの血漿回収部の断面の概略平面図 Schematic plan view of a section of the plasma collection portion when removing the plasma collection unit after centrifugation

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 血液分離回収デバイス本体の第1の母材 The first base material 1 for separating blood collection device body
2 全血採取部3 血球成分分離部4 血漿回収部5 血液分離回収デバイス血漿回収部の第2の母材6 全血採取部に採取された全血サンプル7 遠心分離された血漿8 血漿と血球成分の中間に層を成すゲル状物質9 遠心分離された血球成分10 血漿回収部に回収されなかった余剰の血漿11 血漿回収部に回収された血漿 2 whole blood collecting part 3 blood cell component separator 4 plasma collector 5 for separating blood collection device Plasma recovery unit the second base member 6 a whole blood sample 7 centrifuged plasma 8 plasma and blood cells taken whole blood collecting part of the gel-like substance 9 centrifuged blood plasma collected in the plasma 11 plasma collection portion of the excess that has not been collected in the blood cell component 10 plasma collection portion forms a middle layer of components

Claims (7)

  1. 遠心分離操作により全血を遠心分離し血漿を回収する際に用いる血液分離回収デバイスであって、第1の母材及び第2の母材から構成され、第1の母材に全血採取部及び血球成分分離部が連通されて形成され、第2の母材に血漿回収部が形成され、前記全血採取部が毛細管現象により全血を採取可能であり、前記血漿回収部が毛細管現象により前記血球成分分離部の血漿を回収可能であり、第1の母材と第2の母材が着脱可能であることを特徴とする血液分離回収デバイス。 The whole blood by centrifugation to a blood separation and recovery device to be used for collecting the plasma by centrifugation, consists of a first base material and second base material, whole blood sampling unit to the first base member and the blood cell component separation section is formed in communication with the plasma collecting portion is formed on the second base member, the whole blood sampling unit is whole blood can be collected by capillary action, the blood plasma collection portion by capillary action wherein a recoverable plasma of the blood cell component separating unit, the blood separation and recovery device in which the first base material and second base material, characterized in that it is removable.
  2. 前記全血採取部及び前記血漿回収部が管状形状であり、断面積が0.01〜1.2mm である請求項1記載の血液分離回収デバイス。 The whole blood collecting section and the plasma collection portion is a tubular shape, blood separation and recovery device according to claim 1, wherein the cross-sectional area is 0.01~1.2mm 2.
  3. 前記全血採取部、前記血球成分分離部、及び前記血漿回収部が高分子又はガラスからなる請求項1又は2記載の血液分離回収デバイス。 The whole blood collecting unit, the blood cell component separating unit, and in the claims 1 or 2 blood separation and recovery device according the plasma collecting portion is made of polymer or glass.
  4. 前記血球成分分離部にゲル状物質が具備されている請求項1〜3いずれか記載の血液分離回収デバイス。 Blood separation and recovery device of claim 1, wherein any one of a gel-like substance is provided in the blood cell component separation unit.
  5. 前記血液採取部及び前記血漿回収部の内表面の水に対する接触角が60°以下である請求項1〜4いずれか記載の血液分離回収デバイス。 The blood collection unit and the plasma collecting unit separating blood collection device according to any one of claims 1 to 4 contact angle is 60 ° or less with respect to water of the inner surface of.
  6. 前記血液採取部及び前記血漿回収部の内表面の水に対する接触角が60°以下にするための処理方法が、プラズマ処理、コロナ処理、ガンマ線照射処理、又は親水性ポリマー処理のいずれかである請求項5記載の血液分離回収デバイス。 Processing method for contact angle with water of said blood collecting section and the inner surface of the blood plasma collection portion is a 60 ° or less, plasma treatment, corona treatment, gamma irradiation treatment, or any of the hydrophilic polymer treatment according blood separation and recovery device in claim 5, wherein.
  7. 前記親水性ポリマー処理方法が、ポリエチレングリコール(PEG)、エバール(EVOH)、ポバール(PVOH)、又はホスホリルコリン基を有するポリマーを成分とする親水性ポリマーを表面コート処理することである請求項6記載の血液分離回収デバイス。 The hydrophilic polymer processing methods, polyethylene glycol (PEG), EVAL (EVOH), Poval (PVOH), or of claim 6, wherein the hydrophilic polymer to the polymer component having a phosphorylcholine group is to treat the surface coating blood separation and recovery device.
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