JP6846153B2 - 試料分離デバイス、及び試料分離方法 - Google Patents

Description

本開示は、試料分離デバイス、及び試料分離方法に関する。

血液検査は、血液成分の定量的・定性的な検査および分析であり、病院での診断や定期健康診断などに活用されている。血液検査の一部である生化学検査や免疫検査では、血液から血球成分を除いた血漿もしくは血清といわれる液体成分を試料として分析を行う。そのため、これらの検査では血球と血漿もしくは血清を分離する血球分離手順が存在する。

一般的に、検査室で行われる血球分離では、数ｍＬの血液が入った採血管を遠心分離する方法が主流となっている。血球の比重が血漿・血清の比重よりも大きいため、血球が下部に、血漿・血清が上部に分離される。なお、分離状態をよくするため、比重が血球と血漿・血清の中間である分離剤を用いることがある。

また、Point-Of-Care Testing (POCT)と言われる患者の目の前もしくは近くの検査では、カートリッジを用いた血液検査が行われることがある。その際、カートリッジ内で遠心分離を行い、血球分離をすることがある。例えば、特許文献１では、Ｕ字型の流路を用いて遠心分離を行い、得られた血漿を分析に用いている。

特開２００８−１８０５４３号公報

しかしながら、特許文献１のＵ字型の流路を用いた遠心分離による血球分離では、Ｕ字型流路の左右でほぼ等しい量の血漿が分離され、その一方のみが分析に用いられる。このため、結果として精製された血漿の半分の量しか分析に用いることができず、より多くの血漿を分析対象として採取できることが望まれる。

本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、遠心分離後の対象液体成分をより多く採取することを可能にする技術を提供するものである。

上記課題を解決するために、本開示は、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本明細書は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、本開示による試料分離デバイスは、分離対象の試料が導入される試料導入口を規定し、当該試料導入口から延びる第１の流路部と、第１の流路部と所定の接続箇所で接続され、第１の流路部の断面積よりも大きい断面積を有する第２の流路部であって、分離後の液体成分を採取する液体成分採取口を規定し、所定の接続箇所から液体成分採取口まで延びる第２の流路部と、を備え、第１の流路部及び第２の流路部の少なくとも一方は、曲線流路部を含んでいることを特徴とする。

本開示に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、本開示の態様は、要素及び多様な要素の組み合わせ及び以降の詳細な記述と添付される特許請求の範囲の様態により達成され実現される。

本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味に於いても限定するものではないことを理解する必要がある。

本開示によれば、遠心分離後の対象液体成分をより多く採取することが可能となる。

本開示の実施形態で用いられる遠心分離機１０の概略構成例を示す図である。 遠心分離機１０の別形態によるローター１３の概略構成例を示す図である。 本開示の実施形態による試料分離デバイス１００の構成例を示す図である。 試料分離の手順を説明するためのフローチャートである。 実施例１に係る非対称Ｕ字型流路（Ｊ字型流路）を用いた血球分離デバイス２０１の構成例を示す図である。 血球分離デバイス２０１を用いた血球分離の手順を示す図である。 血球分離デバイス２０１の製造方法の一例を示す図である。 実施例２に係る血球分離デバイス５０１の一構成例を示す図である。 実施例３に係る血球分離デバイス６０１の一構成例を示す図である。 実施例４に係る血球分離デバイス７０１の一構成例を示す図である。 実施例５に係る血球分離デバイス８０１の一構成例を示す図である。 血球分離デバイス８０１を用いた血球分離の手順を示す図である。 細管部１００２の複数の箇所にキャピラリーストップ１００４及び１００５を設けた血球分離デバイスの一構成例を示す図である。 実施例５に係る血球分離デバイス１１０１の一構成例を示す図である。 実施例６に係る血球分離デバイス１２０１の一構成例を示す図である。 実施例７に係る血球分離デバイス１３０１の一構成例を示す図である。 実施例８に係る血球分離デバイス１４０１の一構成例を示す図である。 実施例８の変形例に係る血球分離デバイス１５０１の一構成例を示す図である。 実施例９に係る血球分離デバイス１６０１の一構成例を示す図である。

本開示は、流路管で構成される試料分離デバイスであって、試料導入口側の流路管よりも分離成分取り出し口側から所定の長さ分の流路管の断面積を大きく構成した試料分離デバイスに関する。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本開示の原理に則った具体的な実施形態と実装例を示しているが、これらは本開示の理解のためのものであり、決して本開示を限定的に解釈するために用いられるものではない。

本実施形態では、当業者が本開示を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装・形態も可能で、本開示の技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成・構造の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の記述をこれに限定して解釈してはならない。

なお、以下に説明する実施形態や実施例では、血液中の血球と血漿及び血清を分離するための血球分離デバイスを一例として説明することもあるが、血液を分離することは１つの態様であって、本開示のデバイスは血液以外の液体にも適用可能である。このため、試料分離デバイスと称する場合もあることに注意すべきである。

＜遠心分離機の構成＞
（i）全体構成
図１は、本開示の実施形態で用いられる遠心分離機１０の概略構成例を示す図である。図１Ａは、遠心分離機１０の外観を示す図である。図１Ｂは、試料分離デバイス１００が遠心分離機１０にセットされ、遠心力を作用させているときの状態を示す図である。

遠心分離機１０は、筺体１１と、筺体１１に収容され、回転軸１２を中心に回転するローター１３と、を備えている（図１Ａ参照）。複数の試料分離デバイス１００がローター１３のデバイス載置部にセットされ、ローター１３が、例えば時計回りに所定の回転速度で回転するように構成されている（図１Ｂ参照）。なお、図１に示す遠心分離機１０のローター１３には、試料分離デバイス１００が水平の状態で載置される。試料分離デバイス１００が水平に載置されたとしても、導入した試料は、予期せぬ力が働かなければ、毛管現象の作用により試料分離デバイス１００の管（流路）外には漏れることはない。

このように、分離対象の試料が導入された試料分離デバイス１００に遠心力を適用することにより、試料を複数の液体成分に分離することができる。

（ii）ローター１３の別の構成例
図２は、遠心分離機１０の別形態によるローター１３の概略構成例を示す図である。図２Ａは、当該別形態のローター１３の外観を示す図である。図２Ｂは、試料分離デバイス１００に遠心力を作用させる前の状態を示す図である。図２Ｃは、試料分離デバイス１００に遠心力を作用させているときの状態を示す図である。

図２のローター１３は、図１のローター１３とは異なり、スイング式のローターであり、回転軸１２と、回転軸１２に接続された回転盤２１と、回転盤２１に設けられた複数の可動式バケット２２と、を備えている（図２Ａ参照）。可動式バケット２２はそれぞれ、試料分離デバイス１００を保持するものであり、支持軸（図示せず）を中心に回転可能なように構成されている。バケット２２は、ローター１３が回転する前、回転盤２１とほぼ垂直の状態にあり（図２Ｂ参照）、ローター１３が回転すると遠心力により徐々に各バケット先端部２２１が水平な状態になる（図２Ｃ参照）。バケット先端部２２１がどのくらいの高さまで持ち上げられるかは遠心力の強さに依存する。

図２に示すローター１３を用いれば、試料分離デバイス１００をセットする際には、バケット２２に垂直に挿入されるので、液漏れの心配は全くなくなる。

＜試料分離デバイス１００の構成＞
図３は、本開示の実施形態による試料分離デバイス１００の構成例を示す図である。図３Ａ〜図３Ｄは、導入した血液（試料）が各血球成分に分離される前の過程を示している。

図３Ａに示すように、試料分離デバイス１００は、Ｕ字型の流路で構成され、紙面に向かって左側の流路１０１よりも右側の流路１０２の幅が広く（太さ、径、或いは断面積が大きく）なっている。図３Ａに示される試料分離デバイス１００では、Ｕ字型の流路のほぼ中央部で流路サイズを異なるようにしているが、中央部である必要はなく、より左側（試料導入口１０３に近い方）、或いはより右側（分離後の液体成分の採取口１０４に近い方）にサイズが変化する箇所があっても良い。

＜試料（血球）分離の手順＞
図４は、試料分離の手順を説明するためのフローチャートである。図３及び４を用いて、血球分離の手順の各工程について説明する。

（i）ステップ４０１
図１Ｂに示すように、流路の左側の試料導入口１０３から一定量の血液（試料）１０５を導入する。導入される血液１０５の量は、例えば、試料分離デバイス１００の管（流路）サイズによって予め決められる。

（ii）ステップ４０２
血液を導入した試料分離デバイス１００を、図１に示すローター１３に水平にセットする。その際、試料分離デバイス（Ｕ字型流路）１００の底面がローター１３の外側に来るように配置する。なお、図２に示すローター１３にセットする場合には、バケット２２に垂直に挿入することになる。

（iii）ステップ４０３
遠心分離機１０のローター１３を回転させる。遠心分離機１０のローター１３を回転させると、試料分離デバイス１００にはＵ字型流路の底面方向に遠心力が加わる。すると、図３Ｃに示されるように、血液はＵ字型流路の下側に移動し、血液上面は左側と右側の流路で等しい高さに位置する。右側の流路幅のほうが広いので、右側の流路により多くの血液が存在する。

（iv）ステップ４０４
遠心分離機１０のローター１３の回転数を増加させ遠心力をさらに強める。すると、図１Ｄに示されるように、血球１０６と血漿１０７及び１０８が分離し、血球と血漿の界面は左側と右側の流路で等しい高さに位置するようになる。

（v）ステップ４０５
遠心分離機１０のローター１３の回転を停止させる。右側の流路幅の方が広いので、右側の流路により多くの血漿１０８が存在する。回転を停止させた後、右側の流路に存在する血漿１０８を採取し、分析に用いる。

＜実施例＞
以下、上述の試料分離デバイス１００の各実施例について説明する。
（１）実施例１
図５は、実施例１に係る非対称Ｕ字型流路（Ｊ字型流路）を用いた血球分離デバイス２０１の構成例を示す図である。図５Ａは血球分離デバイス２０１の外観構成例を示す図である。図５Ｂは、血球分離デバイス２０１の断面を示す図である。

図５Ａに示されるように、血球分離デバイス２０１には流路が形成されており、Ｊ字型をした細管部２０２に、細管部２０２より太い直管部２０３が接続されている。Ｊ字型としたのは、血球分離後の血漿の採取し易さを考慮したものである。便宜上、ここでは、細管部２０２の一端を血液導入口２０４と、直管部の一端を血漿採取口２０５と呼ぶこととする。

図６は、血球分離デバイス２０１を用いた血球分離の手順を示す図である。図４及び６を参照して、血球分離の各工程について説明する。

（i）ステップ４０１
まず、血液導入口２０４から血液３０１を導入する。図６Ａでは、毛管力により細管部２０２が満たされるまで血液を導入した場合が示されている。ただし、導入する血液３０１の量は適宜変わるものである。なお、血液３０１は、シリンジなどで一定量を導入しても良い。

（ii）ステップ４０２
遠心分離機１０のローター１３に、血液３０１を導入した血球分離デバイス２０１をセットする。図１に示される遠心分離機１０のローター１３を採用する場合には、血球分離デバイス２０１は水平にした状態でセットされる。一方、図２に示されるスイング式のローター１３を採用する場合には、図６の紙面下方向を下にして（ローター１３の回転盤２１と垂直な方向に）血球分離デバイス２０１をバケット２２にセットする。

（iii）ステップ４０３
遠心分離機１０のローター１３を回転させる。例えば、５００ｇ相当の回転により遠心力を印加すると良い。例えば、スイング式のローター１３を用いる場合、回転前の状態（図２Ｂ参照）に縦を向いていた（回転盤２１と垂直な状態となっていた）バケット２２は回転中に徐々に横向きとなる。そして、血球分離デバイス２０１には、図６の紙面下方向に（ローター１３の回転盤２１と水平な方向に）遠心力が印加される。

すると、遠心力により血液が流路内を移動し、図６Ｂに示されるように、直管部２０３に血液が導入される。このとき、破線で示したように、細管部２０２と直管部２０３で血液の上面がほぼ一致するようになる。

（iv）ステップ４０４
ステップ４０３の状態（図６Ｂ参照）でローター１３の回転数を増大させ、遠心力を強める（例えば、１，１００ｇ相当）。すると、血液は分離し始める。

（v）ステップ４０５
遠心分離機１０のローター１３の回転を停止させる。すると、図６Ｃに示されるように、血液は、血球３０２と血漿３０３及び３０４にはっきりと分離される。なお、スイング式のローター１３を用いる場合、ローター１３の回転を停止すると、バケット２２は、縦の状態となっている（図２Ｂ参照）ので、血球分離デバイス２０１には、図６の紙面下方向に重力が加わっていることになる。

図６Ｃを参照すると、細管部２０２と直管部２０３の両方で血球３０２と血漿３０３，３０４が分離している。直管部２０３の断面積の方が細管部２０２の断面積よりも大きいので、図６Ｂの状態では右側の直管部２０３の方により多くの血液が存在する。そのため、分離後の図６Ｃの状態でも、右側の直管部２０３の側により多くの血漿３０４が存在することになる。

図６Ｄは、分離後の血漿３０４をプローブ３０５によって分注する様子を示している。プローブ３０５は、例えばシリンジポンプなどの液体搬送機構（図示せず）に接続されている。例えば、図示しないロボットを用いてプローブ３０５を直管部２０３に挿入し、図示しないシリンジポンプにより血漿３０４を吸引する。そして、プローブ３０５を別途準備した測定セルに挿入し、吸引した血漿を吐出する。

なお、図６Ａ’に示されるように、予め分離剤３０９を直管部２０３の底面に配置するようにしても良い。このように直管部２０３に予め分離剤３０９を配置しておくことにより、図６Ｅに示されるように、直管部２０３において血球３０６と血漿３０８とが分離剤３０９によって分離される。その結果、直管部２０３における血球３０６と血漿３０８の分離状態が良くなる。従って、図６Ｄで示されるプローブ３０５による分注動作において、血球３０６の血漿３０８への混入を抑制して血漿３０８を吸引することができるようになる。血球分離デバイス２０１が細管部２０２のみで構成される場合、分離剤３０９を流路内に配置すると管が詰まるという課題が生じるのに対し、直管部２０３ではそのような課題が生じにくい。なお、分離剤３０９として、油や半固体のワックス等を用いることができる。

図７は、血球分離デバイス２０１の製造方法の一例を示す図である。まず、まっすぐの形状の直管部４０１と細管部４０２からなる部材を準備する（図７Ａ参照）。直管部４０１及び細管部４０２は、ポリカーボネートなどのプラスティックチューブで構成することが可能である。次に、細管部４０２を曲げ、Ｊ字の形状とする（図７Ｂ参照）。図７Ｂの状態でローター１３に載置することで、実質的に図５の血球分離デバイス２０１と同様の効果を有するデバイスとなる。

なお、図７では、直管部４０１と細管部４０２とは、何れか一方の管を熱で溶かすことにより接合しても良いし、管と同じ材料でできた接着剤を用いて接合しても良い。また、ここでは、径の異なる２つの管を接合しているが、１つの管の形状を変えることにより、血球分離デバイスを形成しても良い。例えば、直管部４０１を構成する管の先端を加熱し、管を伸ばすことにより細管部４０２を形成しても良いし、細管部４０２を構成する管の先端を膨らますことにより直管部４０１を形成しても良い。ただし、この場合、直管部４０１と細管部４０２の接合部分はないが、直管部４０１から細管部４０２に移行する部分に傾斜が形成されることになる。

（２）実施例２
図８は、実施例２に係る血球分離デバイス５０１の一構成例を示す図である。血球分離デバイス５０１は、実施例１（図５）と同様に、Ｊ字型をした細管部５０２に、細管部５０２より太い（断面積が大きい）直管部５０３が接続された形状をなしている。

また、実施例２（図８）では、直管部５０３は、少なくとも一部がテーパー形状となすテーパー部位５０４を有している。テーパー部位５０４が、図６Ｄに示したようなプローブ３０５を直管部５０３に挿入する時にガイドの役割を果たすため、プローブ３０５の挿入がより確実になる。

なお、図８では、直管部５０３において、血漿採取口から底面までの一部のみにテーパー部位５０４が形成されているが、血漿採取口から直管部５０３の底面までテーパー部位５０４が形成されていても良い。

（３）実施例３
図９は、実施例３に係る血球分離デバイス６０１の一構成例を示す図である。血球分離デバイス６０１は、実施例１（図５）と同様に、Ｊ字型をした細管部６０２に、細管部６０２より太い（断面積が大きい）直管部６０３が接続された形状をなしている。

また、実施例３（図９）では、直管部６０３は、段構造部６０４を有しており、血漿採取口の断面積が底面部の断面積よりも大きくなっている。これにより、血球と血漿の分離界面が段構造部６０４の位置よりも下部に位置するように血液導入量を調整することにより、血漿吸引時に血球が混入して吸引されることを抑制できるようになる。なお、段構造部６０４を複数段からなる階段構造としてもよい。

（４）実施例４
図１０は、実施例４に係る血球分離デバイス７０１の一構成例を示す図である。血球分離デバイス７０１は、実施例１（図５）と同様に、Ｊ字型をした細管部７０２に、細管部７０２より太い（断面積が大きい）直管部７０３が接続された形状をなしている。

さらに、実施例４（図１０）では、直管部７０３は、その一部がテーパー形状をなすテーパー部位７０４を有すると共に、段構造部７０５を有している。直管部７０３のテーパー部位７０４は、図６Ｄに示したようなプローブ３０５を直管部７０３に挿入する時にガイドの役割を果たすため、プローブ３０５の挿入がより確実になる。また、血球と血漿の分離界面が段構造部７０５の位置よりも下部に位置するように血液導入量を調整することにより、血漿吸引時に血球が混入して吸引されることを抑制できる。

なお、図１０では、直管部７０３において、テーパー部位７０４が血漿採取口からの段構造部７０５までの一部のみに形成されているが、血漿採取口から段構造部７０５までテーパー部位７０４が形成されていても良い。

（５）実施例５
図１１は、実施例５に係る血球分離デバイス８０１の一構成例を示す図である。血球分離デバイス８０１は、Ｊ字型をした細管部８０２と、細管部８０２と接続され、細管部８０２より太い（断面積が大きい）直管部８０３と、細管部８０２に設けられ、細管部８０２とは径サイズが異なるキャピラリーストップ８０４と、を備えている。当該キャピラリーストップ８０４を細管部８０２に設けることにより、それを設けた位置よりも血液導入口側に液体が逆流することを防止することができるようになる。

以下、図４及び１２を参照して、図１１の血球分離デバイス８０１を用いた血球分離の手順について説明する。なお、ここでは、図２に示されるスイング式のローター１３を備える遠心分離機１０を用いているが、図１に示される水平状態で血球分離デバイスを載置するタイプのローター１３を用いても良いことは言うまでもない。

（i）ステップ４０１
図１２Ａに示すように、血液導入口から血液９０１を導入する。図１２Ａでは毛管力により細管部８０２のキャピラリーストップ８０４までの領域が満たされるまで血液を導入した場合が示されている。ただし、シリンジなどで一定量を導入しても良い。

（ii）ステップ４０２
血球分離デバイス８０１の血液導入口及び血漿採取口を上にして、血球分離デバイス８０１を遠心分離機１０のバケット２２にセットする。

（iii）ステップ４０３
ローター１３を回転させることにより遠心力（例えば、５００ｇ相当）を血球分離デバイス８０１に印加する。すると、遠心力により遠心力が作用する方向に血液が移動し、図１２Ｂに示したように直管部８０３に血液が導入される。このとき、破線で示したように、細管部８０２と直管部８０３で血液の上面がほぼ一致する。

（iv）ステップ４０４
図１２Ｂの状態で、ローター１３の回転数を増大させ、遠心力を強める（例えば、１，１００ｇ相当）。すると、血球９０２と血漿９０３及び９０４が分離し始める。

（v）ステップ４０５
遠心力を強めた状態を所定時間継続させ、遠心分離機１０のローター１３の回転を停止する。すると、図１２Ｃに示されるように、血球分離が完了し、細管部８０２と直管部８０３の両方で血球９０２と血漿９０３，９０４が分離した状態となる。

直管部８０３の断面積の方が細管部８０２の断面積よりも大きいので、図１２Ｂの状態では右側の直管部８０３の方により多くの血液が存在する。そのため、分離後の図１２Ｃの状態でも、右側の直管部８０３の側により多くの血漿９０４が存在することになる。しばらく静置すると、細管部８０２の毛管力により分離後の血漿・血球が逆流方向に吸い上げられる。細管部８０２の容量を適切に設計することで、図１２Ｄに示されるように、血球９０２と血漿９０４との界面（直管部８０３側）９１０が、細管部８０２内に位置するようにすることが可能となる。その結果、図１２Ｅに示されるように、プローブ９０５で血漿を吸引する際に、血球がプローブ９０５内に混入する可能性が低くなる。また、プローブ９０５を挿入する際に血球に接触しないための複雑な制御を図示しないロボットに対してする必要がなくなる。つまり、例えば、直管部８０３の底面にプローブ９０５を突き当ててから若干戻すなどの簡単なロボット制御で良くなる。

なお、図１２Ａ’に示されるように、予め分離剤９０９を直管部８０３の底面に配置するようにしても良い。このように直管部８０３に予め分離剤９０９を配置しておくことにより、図１２Ｆに示されるように、直管部８０３において血球９０６と血漿９０８とが分離剤９０９によって分離される。その結果、直管部８０３における血球９０６と血漿９０８の分離状態が良くなる。従って、図１２Ｅで示されるプローブ９０５による分注動作において、血球９０６の血漿９０８への混入を抑制して血漿９０８を吸引することができるようになる。血球分離デバイス８０１が細管部８０２のみで構成される場合、分離剤９０９を流路内に配置すると管が詰まるという課題が生じるのに対し、直管部８０３ではそのような課題が生じにくい。なお、分離剤９０９として、油や半固体のワックス等を用いることができる。

図１２Ｄの状態を実現する設計の一例として、血液導入口からキャピラリーストップ８０４までの容量を１０μＬ、キャピラリーストップ８０４から直管部８０３と細管部８０２との接続部までの容量を７μＬとする。この場合、血液１０μＬに含まれる約４μＬの血漿成分のうち３μＬ以上が直管部８０３で分離され、図１２Ｄの状態では血漿だけが直管部８０３に残ることになる。また、分離剤９０９を１μＬ使用する場合は、血液導入口からキャピラリーストップ８０４までの容量を１０μＬ、キャピラリーストップ８０４から直管部８０３と細管部８０２との接続部までの容量を８μＬとすることで、図１２Ｆの状態を実現できる。いずれにしても、血液導入口からキャピラリーストップ８０４までの容量は、キャピラリーストップ８０４から直管部８０３と細管部８０２との接続部までの容量よりも多くすることが望ましい。

さらに、図１３に示される血球分離デバイス１００１のように、細管部１００２の複数の箇所にキャピラリーストップ１００４及び１００５を設けることもできる。その場合、血液導入口からキャピラリーストップ８０４までの容量は、血液導入口から最初のキャピラリーストップ１００４までの容量に相当し、キャピラリーストップ８０４から直管部８０３と細管部８０２との接続部までの容量は、直管部１００３側に位置するキャピラリーストップ１００５から直管部１００３と細管部１００２との接続部までの容量に相当する。

（５）実施例５
図１４は、実施例５に係る血球分離デバイス１１０１の一構成例を示す図である。血球分離デバイス１１０１は、Ｊ字型をした細管部１１０２と、細管部１１０２と接続され、細管部１１０２より太い（断面積が大きい）直管部１１０３と、細管部１１０２に設けられ、細管部１１０２とは径サイズが異なるキャピラリーストップ１１０５と、を備えている。直管部１１０３は、少なくとも一部がテーパー形状をなすテーパー部位１１０４を有している。テーパー部位１１０４が、図１２Ｅに示したようなプローブ９０５を直管部１１０３に挿入する時にガイドの役割を果たすため、プローブ９０５の挿入がより確実になる。また、キャピラリーストップ１１０５を細管部１１０２に設けることにより、それを設けた位置よりも血液導入口側に液体が逆流することを防止することができるようになる。

なお、図１４では、直管部１１０３において、血漿採取口から底面までの一部のみにテーパー部位１１０４が形成されているが、血漿採取口から直管部１１０３の底面までテーパー部位１１０４が形成されていても良い。

（６）実施例６
図１５は、実施例６に係る血球分離デバイス１２０１の一構成例を示す図である。血球分離デバイス１２０１は、Ｊ字型をした細管部１２０２と、細管部１２０２と接続され、細管部１２０２より太い（断面積が大きい）直管部１２０３と、細管部１２０２に設けられ、細管部１２０２とは径サイズが異なるキャピラリーストップ１２０５と、を備えている。直管部１２０３は、実施例５（図１４）と同様に、少なくとも一部がテーパー形状をなすテーパー部位１２０４を有している。ただし、実施例５では、細管部１１０２と直管部１１０３との接続部が直管部１１０３の底面のほぼ中心（直管部１１０３の軸の中心）の位置に設けられているのに対して、実施例６では、細管部１２０２と直管部１２０３との接続部が直管部１２０３の底面の中心の位置からずらして設けられている。実施例６では、当該接続部の位置は、直管部１２０３の底面の端部であることが好ましい。このようにすることにより、細管部１２０２が直管部１２０３の軸の中心からずれた位置に接続されているので、直管部１２０３の底面に接するまでプローブ９０５を挿入するとき、プローブ９０５が細管部１２０２に誤って入り込んでしまうという可能性を抑制することができるようになる。

なお、実施例５と同様、テーパー部位１２０４を設けたので、プローブ９０５の挿入がより確実になり、また、キャピラリーストップ１２０５を細管部１２０２に設けたので、それを設けた位置よりも血液導入口側に液体が逆流することを防止することができるという効果も期待することができる。また、図１５では、直管部１２０３において、血漿採取口から底面までの一部のみにテーパー部位１２０４が形成されているが、血漿採取口から直管部１２０３の底面までテーパー部位１２０４が形成されていても良い。

（７）実施例７
図１６は、実施例７に係る血球分離デバイス１３０１の一構成例を示す図である。血球分離デバイス１３０１は、Ｊ字型をした細管部１３０２と、細管部１３０２と接続され、細管部１３０２より太い（断面積が大きい）直管部１３０３と、細管部１３０２に設けられ、細管部１３０２とは径サイズが異なるキャピラリーストップ１３０５と、を備えている。直管部１３０３は、実施例６（図１５）と同様に、少なくとも一部がテーパー形状をなすテーパー部位１３０４を有している。一方、実施例６と異なる点は、直管部１３０３が細管部１３０２と直管部１３０３との接続部の上方に突起１３０６をさらに備えていることである。このように突起１３０６を設けることにより、直管部１３０３の底面に接するまでプローブ９０５を挿入する際に、プローブ９０５が細管部１３０２に誤って入り込んでしまうという可能性を抑制することができるようになる。

また、実施例６と同様、テーパー部位１３０４を設けたので、プローブ９０５の挿入がより確実になり、また、キャピラリーストップ１３０５を細管部１３０２に設けたので、それを設けた位置よりも血液導入口側に液体が逆流することを防止することができるという効果も期待することができる。さらに、図１６では、直管部１３０３において、血漿採取口から底面までの一部のみにテーパー部位１３０４が形成されているが、例えば、突起１３０６が設けられていない側面については、血漿採取口から直管部１３０３の底面までテーパー部位１３０４が形成されていても良い。

（８）実施例８
図１７は、実施例８に係る血球分離デバイス１４０１の一構成例を示す図である。血球分離デバイス１４０１は、実施例１（図５）と同様に、Ｊ字型をした細管部１４０２と、細管部１４０２と接続され、細管部１４０２より太い（断面積が大きい）直管部１４０３と、を備えている。ただし、実施例１との違いは、直管部１４０３の水平断面が楕円形状をなしている点である。

なお、ここでは直管部１４０３の水平断面が楕円形である例を挙げているが、直管部１４０３は、細管部１４０２よりも断面積が大きければ、その形状には様々なものを採用することができる。例えば、図１８のように、細管部１５０２及び直管部１５０３の流路の矢印Ｘ方向から見た厚みが一定であったり、細管部１５０２のＵ字部が直角に折れ曲がっていたりしてもよい。

（９）実施例９
図１９は、実施例９に係る血球分離デバイス１６０１の一構成例を示す図である。血球分離デバイス１６０１は、実施例１（図２）と同様に、Ｊ字型をした細管部１６０２と、細管部１６０２に接続され、細管部１６０２より太い（断面積が大きい）直管部１６０３と、キャピラリー採血管１６０５を血球分離デバイス１６０１に接続するための窪み１６０４と、を備えている。窪み１６０４には、キャピラリー採血管１６０５を着脱自在に取り付ける（セットする）ことができるようになっている。すなわち、キャピラリー採血管１６０５がセットされた状態で、実質的に実施例１（図２）に係る血球分離デバイス２０１と同様の構成かつ機能を発揮することができるようになっている。

＜まとめ＞
本開示による試料分離デバイスを用いて試料（例えば、血液）を各液体成分（血球、血漿、及び血清）に分離すれば、試料の上面が遠心力の働く方向に垂直な面となるため、断面積の大きな流路側により多くの液体成分が集まることになる。その結果、断面積の大きな流路側に半分以上の所望の液体成分（例えば、血漿）を溜めることができる。この断面積の大きな側で得られた所望の液体成分（血漿）を分析に用いることで、従来法よりも多くの所望の液体成分（血漿）を分析に用いることができるようになる。結果として、必要な試料（血液）の量を低減することができ、ひいては試料を提供する者（血液を採取される患者など）の負担を軽減することできるようになる。

１００ 試料分離デバイス
２０１、５０１、６０１、７０１、８０１、１００１、１１０１、１２０１、１３０１、１４０１、１５０１、１６０１ 血球分離デバイス
１０１、１０２ 流路
１０３ 試料導入口
１０４ 液体成分の採取口
１０５ 試料（血液）
１０６、３０２、３０６、９０２、９０６ 血球
１０７、１０８、３０３、３０４、３０７、３０８、９０３、９０４、９０７、９０８ 血漿
２０２、４０２、５０２、６０２、７０２、８０２、１００２、１１０２、１２０２、１３０２、１４０２、１５０２、１６０２ 細管部
２０３、４０１、５０３、６０３、７０３、８０３、１００３、１１０３、１２０３、１３０３、１４０３、１５０３、１６０３ 直管部
３０１、９０１ 血液
２０４ 血液導入口
２０５ 血漿採取口
３０５、９０５ プローブ
３０９、９０９ 分離剤
８０４、１００４、１００５、１１０５、１２０５、１３０５ キャピラリーストップ
１３０６ 突起
１６０４ 窪み
１６０５ キャピラリー採血管

Claims (11)

1. 分離対象の試料が導入される試料導入口を規定し、当該試料導入口から延びる第１の流路部と、
   前記第１の流路部と所定の接続箇所で接続され、前記第１の流路部の断面積よりも大きい断面積を有する第２の流路部であって、分離後の液体成分を採取する液体成分採取口を規定し、前記所定の接続箇所から前記液体成分採取口まで延びる第２の流路部と、を備え、
   前記第１の流路部及び前記第２の流路部の少なくとも一方は、曲線流路部を含み、
   前記第１の流路部は、当該第１の流路部の断面積よりも大きい断面積を有する、少なくとも１つのキャピラリーストップを含み、
   試料分離のための回転動作終了後に、前記試料の分離した液体成分の一部が、前記第２の流路部から前記第１の流路部に逆流し、前記キャピラリーストップで前記液体成分一部の逆流が止まるように構成された、試料分離デバイス。
2. 請求項１において、
   前記第１の流路部と前記第２の流路部とによってＵ字形状或いはＪ字形状の流路が形成され、
   前記試料導入口と前記液体成分採取口とは、同一方向を向いている、試料分離デバイス。
3. 請求項１において、
   前記第２の流路部の所定の箇所に分離剤が配置されている、試料分離デバイス。
4. 請求項１において、
   前記第２の流路部が延びる方向と垂直な方向における前記第２の流路部の断面は、前記第２の流路部の所定の位置から前記液体成分採取口に向かって漸次的に大きくなっていく、試料分離デバイス。
5. 請求項１において、
   前記第２の流路部が延びる方向と垂直な方向における前記第２の流路部の断面の大きさは、前記所定の接続箇所から前記液体成分採取口に向かって段階的に変化している、試料分離デバイス。
6. 請求項１において、
   前記第２の流路部は、前記第２の流路部が延びる方向と垂直な方向における前記第２の流路部の断面が前記第２の流路部の所定の位置から前記液体成分採取口に向かって漸次的に大きくなっていく部分と、前記断面の大きさが前記所定の接続箇所から前記液体成分採取口に向かって段階的に変化する部分と、を含む、試料分離デバイス。
7. 請求項１において、
   前記第１の流路部と前記第２の流路部とが接続される前記所定の接続箇所は、前記第２の流路部の断面の中心からずれている、試料分離デバイス。
8. 請求項１において、
   前記第２の流路部は、前記液体成分採取口と前記所定の接続箇所との間に突起部を備える、試料分離デバイス。
9. 請求項１において、
   前記試料導入口は、キャピラリー採血管を着脱可能に接続する接続部を構成する、試料分離デバイス。
10. 試料分離デバイスに分離対象の試料を導入し、前記試料分離デバイスを遠心分離機にセットして前記試料を複数の液体成分に分離し、採取する方法であって、
    前記試料分離デバイスは、
    前記試料が導入される試料導入口を規定し、当該試料導入口から延びる第１の流路部と、
    前記第１の流路部と所定の接続箇所で接続され、前記第１の流路部の断面積よりも大きい断面積を有する第２の流路部であって、分離後の液体成分を採取する液体成分採取口を規定し、前記所定の接続箇所から前記液体成分採取口まで延びる第２の流路部と、を備え、
    前記第１の流路部及び前記第２の流路部の少なくとも一方は、曲線流路部を含んでおり、
    前記第１の流路部は、当該第１の流路部の断面積よりも大きい断面積を有する、少なくとも１つのキャピラリーストップを含み、
    前記方法は、
    前記試料を、前記試料分離デバイスに前記試料導入口から前記１の流路部における前記キャピラリーストップまで導入することと、
    前記試料が導入された前記試料分離デバイスを前記遠心分離機にセットすることと、
    前記遠心分離機により前記試料分離デバイスを回転させ、前記試料分離デバイスに遠心力を作用させて前記試料を前記キャピラリーストップ以降の前記第１の流路部から前記第２の流路部に亘って移動させることと、
    前記試料分離デバイスに作用させる遠心力を強め、前記試料を分離することと、
    前記遠心分離機による前記試料分離デバイスの回転を停止させ、前記第２の流路部にある分離後の液体成分の一部を前記第１の流路部に逆流させることと、
    前記第２の流路部に溜まった、分離後の液体成分を採取することと、
    を含む、方法。
11. 請求項１０において、
    前記分離後の液体成分を採取することは、前記試料分離デバイスの回転の停止後、前記第１の流路部の毛管力による分離後の液体成分の逆流方向への吸い上げが完了するまで前記液体成分の採取を待機することを含む、方法。

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