JP6846388B2 - Measurement cartridge and liquid feeding method - Google Patents
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Description
本発明は、遠心分離により検体から液体成分を分離して測定に供するための測定用カートリッジおよび送液方法に関する。 The present invention relates to a measuring cartridge and a liquid feeding method for separating a liquid component from a sample by centrifugation and using it for measurement.
特許文献1には、円板形状の生体分析用デバイスを用いて試料を分析する構成が開示されている。 Patent Document 1 discloses a configuration in which a sample is analyzed using a disk-shaped bioanalytical device.
具体的には、図20(a)に示すように、血液貯留部401に注入された血液402が、生体分析用デバイス400の回転により生じる遠心力によって、血液流路403を介して血液分離部404に移送される。血液分離部404の内部は、血液分離壁405によって、血漿貯留部406と血球貯留部407に分割されている。また、血液分離壁405には、血漿貯留部406と血球貯留部407を連結するように、血漿採取毛細管408と通気流路409が形成されている。血液分離部404に移送された血液402は、図20(b)に示すように、さらに、遠心力によって血漿成分410と血球成分411とに分離される。その後、生体分析用デバイス400の回転を減速または停止させることにより、分離後の血漿成分410が、毛細管力によって、サイフォン流路412aを通って血漿計量部412に移送される。その後、血漿成分410は、遠心力により試薬反応部413に移送され、分析に供される。
Specifically, as shown in FIG. 20 (a), the
本発明は、遠心分離により分離された血漿成分を移送する際に血漿成分の定量性を高めて、血漿成分の測定精度を高めることが可能な測定用カートリッジおよび送液方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a measurement cartridge and a liquid feeding method capable of increasing the quantitativeness of plasma components when transferring the plasma components separated by centrifugation and improving the measurement accuracy of plasma components. And.
本発明の第1の態様は、回転軸(20、103)を中心に回転可能に測定装置(100)に装着される測定用カートリッジ(10、200、320)に関する。本態様に係る測定用カートリッジ(10、200、320)は、測定用カートリッジ(10、200、320)を回転させることによる遠心力を利用して、血液検体(70、280)に含まれる血球成分(71、281)と血漿成分(72、282)とを分離する分離チャンバ(30、210)と、血漿成分(72、282)を収容するための収容チャンバ(40、241)と、分離チャンバ(30、210)から回転軸(20、103)に向かう方向に延びる第1流路(51、221)と、第1流路(51、221)の分離チャンバ(30、210)と反対側の端部から、回転軸(20、103)から離れる方向に延びて収容チャンバ(40、241)と連結する第2流路(52、222)と、第1流路(51、221)と第2流路(52、222)との接続位置(50a、220a)から第2流路(52、222)内に空気を導入可能な空気導入路(65、207)と、を備え、空気導入路(207)は、回転軸(20、103)から離れる方向に空気孔(206)から延びて、平面視における幅が狭められた部分を介して接続位置(220a)に接続されている。 A first aspect of the present invention relates to a measuring cartridge (10, 200, 320) that is rotatably mounted on a measuring device (100) about a rotating shaft (20, 103). The measurement cartridge (10, 200, 320) according to this embodiment utilizes the centrifugal force generated by rotating the measurement cartridge (10, 200, 320) to contain blood cell components contained in the blood sample (70, 280). A separation chamber (30, 210) for separating (71, 281) and a plasma component (72, 282), a storage chamber (40, 241) for containing the plasma component (72, 282), and a separation chamber (40, 241). The first flow path (51, 221) extending in the direction from the rotation axis (20, 103) from 30, 210) and the end of the first flow path (51, 221) opposite to the separation chamber (30, 210). A second flow path (52, 222) extending from the portion in a direction away from the rotation axis (20, 103) and connecting to the accommodating chamber (40, 241), a first flow path (51, 221), and a second flow. An air introduction path (65, 207) capable of introducing air into the second flow path (52, 222) from the connection position (50a, 220a) with the path (52, 222) is provided, and the air introduction path (207) is provided. ) Extends from the air hole (206) in a direction away from the rotation axis (20, 103) and is connected to the connection position (220a) via a narrowed portion in a plan view.
本態様に係る測定用カートリッジによれば、第1流路と第2流路に血漿成分が満たされた状態で測定用カートリッジを回転させると、空気導入路から空気が第2流路に入り込み、第1流路と第2流路に満たされた血漿成分が、接続位置で分割される。これにより、第1流路内にある血漿成分は、遠心力で分離チャンバに戻され、第2流路内にある血漿成分は、遠心力で収容チャンバに移動する。よって、収容チャンバに移動する血漿成分は、第2流路に満たされた血漿成分となるので、収容チャンバに移動する血漿成分の定量性が向上する。 According to the measurement cartridge according to this aspect, when the measurement cartridge is rotated while the first flow path and the second flow path are filled with plasma components, air enters the second flow path from the air introduction path, and the air enters the second flow path. The plasma components filled in the first channel and the second channel are divided at the connection position. As a result, the plasma component in the first flow path is returned to the separation chamber by centrifugal force, and the plasma component in the second flow path is moved to the accommodating chamber by centrifugal force. Therefore, the plasma component that moves to the containment chamber becomes the plasma component that fills the second flow path, so that the quantitativeness of the plasma component that moves to the containment chamber is improved.
本態様に係る測定用カートリッジ(10、200、320)において、第2流路(52、222)は、分離チャンバ(30、210)において分離された血漿成分(72、282)を毛細管現象により内部に満たした後、遠心力により接続位置(50a、220a)から第2流路(52、222)内に空気を導入することによって定量された血漿成分(72、282)を収容チャンバ(40、241)に移送するよう構成され得る。 In the measurement cartridge (10, 200, 320) according to this embodiment, the second flow path (52, 222) contains the plasma component (72, 282) separated in the separation chamber (30, 210) by capillary action. The plasma components (72, 282) quantified by introducing air into the second flow path (52, 222) from the connection positions (50a, 220a) by centrifugal force are stored in the storage chamber (40, 241). ) Can be configured to transfer.
本態様に係る測定用カートリッジ(10、200、320)において、第2流路(52、222)の収容チャンバ(40、241)側に、毛細管現象による血漿成分(72、282)の移動を留めるためのバルブ(208c)が設けられるよう構成され得る。 In the measurement cartridge (10, 200, 320) according to this embodiment, the movement of the plasma component (72, 282) due to the capillary phenomenon is stopped on the accommodation chamber (40, 241) side of the second flow path (52, 222). A valve (208c) for the purpose may be provided.
本態様に係る測定用カートリッジ(10、200、320)は、血漿成分(72、282)を廃棄するための廃棄チャンバ(234)と、分離チャンバ(30、210)と廃棄チャンバ(234)とを連結し、分離チャンバ(30、210)から収容チャンバ(40、241)に血漿成分(72、282)を移動させた後に分離チャンバ(30、210)に残存する血漿成分(72、282)を、サイフォンの原理により分離チャンバ(30、210)から廃棄チャンバ(234)に向けて移動させる他の流路(233)と、を備えるよう構成され得る。 The measurement cartridge (10, 200, 320) according to this embodiment has a disposal chamber (234) for discarding the plasma component (72, 282), a separation chamber (30, 210), and a disposal chamber (234). The plasma components (72, 282) remaining in the separation chamber (30, 210) after being connected and moved from the separation chamber (30, 210) to the containment chamber (40, 241). It may be configured to include another flow path (233) that moves from the separation chambers (30, 210) to the disposal chamber (234) according to siphon principles.
本発明の第2の態様は、送液方法に関する。本態様に係る送液方法は、回転軸(20、103)を中心に回転可能に測定装置(100)に装着される測定用カートリッジ(10、200、320)に含まれる分離チャンバ(30、210)において、回転軸(20、103)周りの回転による遠心力を利用して、血液検体(70、280)を血球成分(71、281)と血漿成分(72、282)とを分離し(S102)、分離チャンバ(30、210)において分離された血漿成分(72、282)を、毛細管現象により分離チャンバ(30、210)と収容チャンバ(40、241)とを連結する流路(50、200)に満たし(S103)、回転軸から離れる方向に空気孔(206)から延びる空気導入路(207)の平面視における幅が狭められた部分を介して流路(50、200)内に空気を導入することによって定量された血漿成分(72、282)を、遠心力により、収容チャンバ(40、241)に移送する(S104)。 A second aspect of the present invention relates to a liquid feeding method. The liquid feeding method according to this embodiment is a separation chamber (30, 210) included in a measuring cartridge (10, 200, 320) rotatably mounted on a measuring device (100) about a rotating shaft (20, 103). ), The blood sample (70, 280) is separated into the blood cell component (71, 281) and the plasma component (72, 282) by utilizing the centrifugal force due to the rotation around the rotation axis (20, 103) (S102). ), The plasma component (72, 282) separated in the separation chamber (30, 210) is connected to the separation chamber (30, 210) and the storage chamber (40, 241) by the capillary phenomenon (50, 200). ) (S103), and air is introduced into the flow path (50, 200) through the narrowed portion in the plan view of the air introduction path (207) extending from the air hole (206) in the direction away from the rotation axis. The plasma components (72, 282) quantified by the introduction are transferred to the containment chamber (40 , 241) by centrifugal force (S104).
本態様に係る送液方法によれば、第1の態様と同様の効果が奏される。 According to the liquid feeding method according to this aspect, the same effect as that of the first aspect is obtained.
本態様に係る送液方法において、流路(50、200)の収容チャンバ(40、241)側において、毛細管現象による血漿成分(72、282)の移動を留める(S103)。 In the liquid feeding method according to this embodiment, the movement of the plasma component (72, 282) due to the capillary phenomenon is stopped on the accommodation chamber (40, 241) side of the flow path (50, 200) (S103).
本態様に係る送液方法において、分離チャンバ(30、210)から収容チャンバ(40、241)に血漿成分(72、282)を移動させた後に分離チャンバ(30、210)に残存する血漿成分(72、282)を、サイフォンの原理により分離チャンバ(30、210)から廃棄チャンバ(234)に向けて移動させる(S104)。 In the liquid feeding method according to this embodiment, the plasma component (72, 282) remaining in the separation chamber (30, 210) after the plasma component (72, 282) is moved from the separation chamber (30, 210) to the storage chamber (40, 241). 72, 282) is moved from the separation chamber (30, 210) to the disposal chamber (234) by the siphon principle (S104).
本発明によれば、遠心分離により分離された血漿成分を移送する際に血漿成分の定量性を高めて、血漿成分の測定精度を高めることができる。 According to the present invention, when the plasma component separated by centrifugation is transferred, the quantitativeness of the plasma component can be increased, and the measurement accuracy of the plasma component can be improved.
<実施形態1>
図1に示すように、測定用カートリッジ10は、遠心分離により検体から液体成分を分離して、液体成分を測定に供するための測定用カートリッジである。測定用カートリッジ10は、遠心分離により検体から液体成分を分離するために必要な機能をまとめた交換可能な部品である。測定用カートリッジ10は、測定装置が備える回転軸20を中心に回転可能となるよう測定装置に装着され、内部に収容した検体を遠心力により固体成分および液体成分に分離可能に構成される。測定装置は、回転軸20を回転させることにより、装着された測定用カートリッジ10を、回転軸20を中心に回転させる。
<Embodiment 1>
As shown in FIG. 1, the
実施形態1において、検体は、被検者から採取した全血の血液検体である。液体成分は、全血の血液検体に含まれる血漿成分である。固体成分は、全血の血液検体に含まれる血球成分である。なお、検体は、全血の血液検体に限らず、被検者から採取した検体であればよい。液体成分は、血漿成分に限らず、被検者から採取した検体に含まれる液体成分であればよい。固体成分は、血球成分に限らず、被検者から採取した検体に含まれる固体成分であればよい。 In Embodiment 1, the sample is a blood sample of whole blood collected from a subject. The liquid component is a plasma component contained in a whole blood blood sample. The solid component is a blood cell component contained in a whole blood blood sample. The sample is not limited to a whole blood sample, and may be a sample collected from a subject. The liquid component is not limited to the plasma component, and may be any liquid component contained in the sample collected from the subject. The solid component is not limited to the blood cell component, and may be any solid component contained in the sample collected from the subject.
図1は、測定装置に装着された測定用カートリッジ10を、鉛直下方向に見た場合の模式図である。図1において、XYZ軸は互いに直交している。X軸正方向は後方を示し、Y軸正方向は左方向を示し、Z軸正方向は鉛直下方向を示している。以下の図面においても、XYZ軸は、図1のXYZ軸と同様である。また、以下、回転軸20を中心とする円の径方向を、単に「径方向」と称する。回転軸20を中心とする円の周方向、すなわち回転軸20周りの回転方向を、単に「回転方向」と称する。回転方向のうち、Z軸正方向に見て反時計回りをT1方向とし、Z軸正方向に見て時計回りをT2方向とする。
FIG. 1 is a schematic view of the
図1に示すように、測定用カートリッジ10は、板状かつ円盤形状の基板10aにより構成される。測定用カートリッジ10内の各部は、基板10aに形成された凹部と、基板10aを覆う図示しないフィルムとが貼り合わされることにより形成される。測定用カートリッジ10は、板状であることに限らず突起部分等を含んでもよく、円盤形状であることに限らず矩形形状など他の形状であってもよい。基板10aには、基板10aの中心において基板10aを貫通する孔10bが設けられている。測定用カートリッジ10は、孔10bの中心が測定装置の回転軸20に一致するように測定装置に設置される。
As shown in FIG. 1, the
測定用カートリッジ10は、分離チャンバ30と、収容チャンバ40と、流路50と、検体投入口61と、検体収容部62と、流路63と、孔64と、空気導入路65と、流路66と、を備える。
The
検体投入口61は、検体収容部62の径方向内側に設けられており、検体収容部62の径方向内側を測定用カートリッジ10の外部に開放する。検体収容部62は、検体投入口61から投入された検体を収容する。流路63は、検体収容部62の径方向外側に設けられており、検体収容部62と分離チャンバ30とを連結する。
The
分離チャンバ30は、第1貯留部31と、第1貯留部31に対して回転軸20から離れる方向に配置された第2貯留部32と、を有する。第2貯留部32は、第1貯留部31に接続されている。第1貯留部31は、回転軸20に向かう方向に延びており、第2貯留部32は、回転方向に沿って延びている。第2貯留部32の回転方向の幅L2は、第1貯留部31の回転方向の幅L1よりも大きい。第1貯留部31は、回転方向において、第2貯留部32に対してT2方向に偏った位置に配置されている。
The
第1貯留部31は、内壁31a、31bを備える。内壁31a、31bは、回転軸20側に位置する第1貯留部31の端部よりも回転軸20に対して反対側に位置する第1貯留部31の部分である。内壁31aは、第1貯留部31のT1方向側に位置し、内壁31bは、第1貯留部31のT2方向側に位置する。平面視において、内壁31a、31bは、径方向に延びている。内壁31bは、第2貯留部32のT2方向側の内壁と同一平面で繋がっている。流路63は、内壁31bに接続されている。第2貯留部32は、第1貯留部31へと繋がる内壁32aを備える。内壁32aは、第2貯留部32の回転軸20側の端に位置し、第1貯留部31のT1方向側に位置している。平面視において、内壁32aは、回転方向に延びている。流路50は、内壁32aに接続されている。
The
流路50は、分離チャンバ30と収容チャンバ40とを連結する。流路50は、分離チャンバ30から回転軸20に向かう方向に延びている。具体的には、後述する分離チャンバ30に接続された流路50の流路51が、回転軸20に向かう方向に延びている。なお、図1に示す流路51は、回転軸20に向かう方向に延びているが、流路51は、回転軸20に向かう方向に延びていればよく、必ずしも正確に回転軸20に向かって延びていなくてもよい。すなわち、流路51は、必ずしも径方向に延びていなくてもよい。また、流路50は、必ずしも、全長に亘って、回転軸20に向かう方向に延びていなくともよく、少なくとも遠心分離前に検体が浸入し得る範囲において、回転軸20に向かう方向に延びていればよい。
The
流路50は、流路51と流路52を含む。流路51は、分離チャンバ30から回転軸20に向かう方向に直線状に延びている。流路52は、流路51の分離チャンバ30と反対側の端部から、回転軸20から離れる方向に直線状に延びている。流路51のT2方向側の端部は、分離チャンバ30に接続されており、流路52のT1方向側の端部は、収容チャンバ40に接続されている。流路51の分離チャンバ30と反対側の端部と、流路52の収容チャンバ40と反対側の端部は、接続位置50aにおいて互いに接続されている。また、流路50は、分離チャンバ30において分離された液体成分が、毛細管現象により流路50を通って分離チャンバ30から収容チャンバ40に向けて移動するよう構成される。このため、流路50の内径は、毛細管現象により液体成分が移動可能な程度に小さく設定されている。
The
孔64は、空気導入路65の径方向内側に設けられており、空気導入路65の径方向内側を測定用カートリッジ10の外部に開放する。空気導入路65は、流路50の接続位置50aに接続されており、接続位置50aにおいて流路50内に空気を導入する。詳細には、空気導入路65は、接続位置50aから流路51内に空気を導入し、接続位置50aから流路52内に空気を導入する。収容チャンバ40は、分離チャンバ30により分離された液体成分を収容するためのチャンバである。流路66は、収容チャンバ40に接続されている。流路50を介して収容チャンバ40に移送された液体成分は、流路66を介して他の収容チャンバへと移送され、他の収容チャンバにおいて液体成分に関する測定が行われる。
The
次に、図2(a)〜図3(b)を参照して、検体70に含まれる固体成分71と液体成分72とを分離して、液体成分72を収容チャンバ40に収容させる手順について説明する。
Next, with reference to FIGS. 2A to 3B, a procedure for separating the
オペレータは、あらかじめ検体投入口61に検体70を投入し、検体収容部62に検体70を収容させる。オペレータは、測定用カートリッジ10を測定装置に装着し、測定装置による動作を開始させる。測定装置は、測定用カートリッジ10を回転軸20周りに回転させ、検体収容部62に収容された検体70を、遠心力により流路63を介して分離チャンバ30へと移送する。このとき、図2(a)に示すように、分離チャンバ30内における検体70と気層との界面は、流路51が分離チャンバ30の内壁32aに接続される位置よりも径方向内側に位置付けられる。これにより、流路51の分離チャンバ30側の端部付近には、検体70が浸入する。
The operator inserts the
続いて、測定装置は、図2(a)の状態から、測定用カートリッジ10を回転軸20周りに回転させ、分離チャンバ30に収容された検体70を、回転軸20周りの回転による遠心力を利用して、固体成分71と液体成分72とに分離する。これにより、図2(b)に示すように、分離チャンバ30において、径方向外側に固体成分71が移動し、径方向内側に液体成分72が移動する。ここで、流路50が分離チャンバ30から回転軸20に向かう方向に延びているため、図2(a)に示したように遠心分離前に分離チャンバ30から流路50に浸入した固体成分71は、遠心分離時の遠心力によって流路50から分離チャンバ30へと移動する。よって、遠心分離後に、流路50に固体成分71が残存することを抑制できる。
Subsequently, the measuring device rotates the measuring
また、流路51が内壁32aに接続されているため、流路51を内壁32aから径方向に延ばすことが可能となる。図1に示すように、実施形態1の流路51は、内壁32aから径方向に延びている。これにより、遠心分離前に分離チャンバ30から流路51に浸入し流路51に溜まった固体成分71を、遠心分離時の遠心力によって、より円滑に、第1貯留部31へと移動させることができる。よって、遠心分離後に、流路50に固体成分71が残存することをより確実に抑制できる。
Further, since the
続いて、測定装置は、図2(b)の状態から、測定用カートリッジ10を回転させずに、所定時間だけ待機する。これにより、図3(a)に示すように、分離チャンバ30内の液体成分72が、毛細管現象により流路50内に浸入し、流路50内が液体成分72で満たされる。ここで、上述したように、回転方向において、第1貯留部31の長さが第2貯留部32の長さよりも短いため、遠心分離後に第1貯留部31に現れる液体成分72と気層との界面が、第2貯留部32に対して回転軸20側に大きく離れる。このため、この界面と、遠心分離後の固体成分71の液層との距離を広げることができ、固体成分71の液層から離れた位置に流路50を接続できる。具体的には、実施形態1のように、第2貯留部32の内壁32aに流路50を接続できる。これにより、毛細管現象によって生じる流れに遠心分離後の固体成分71が巻き込まれることを回避できる。
Subsequently, the measuring device waits for a predetermined time from the state of FIG. 2B without rotating the measuring
上記のように、実施形態1によれば、遠心分離後に流路50に固体成分71が残存することを抑制でき、遠心分離後の固体成分71が流路50に巻き込まれることを回避できる。これにより、毛細管現象により分離チャンバ30から収容チャンバ40に向かって流路50を移動する液体成分72に固体成分71が混入することを抑制できる。よって、収容チャンバ40の後段で行われる液体成分72に対する測定精度を高めることができる。
As described above, according to the first embodiment, it is possible to prevent the
続いて、測定装置は、図3(a)の状態から、測定用カートリッジ10を回転軸20周りに回転させる。これにより、図3(b)に示すように、流路50内の液体成分72には遠心力がかかり、流路51内にある液体成分72は、遠心力で分離チャンバ30に戻され、流路52内にある液体成分72は、遠心力で収容チャンバ40に移動する。このとき、空気導入路65から空気が流路50に入り込み、流路50内から流路50に満たされた液体成分72が接続位置50aで分割され、液体成分72の移動が円滑に行われる。言い換えれば、流路50は、接続位置50aから流路50内に空気を導入して、接続位置50aから分離チャンバ30までの間に満たされた液体成分72を分離チャンバ30に移送し、接続位置50aから収容チャンバ40までの間に満たされた液体成分72を収容チャンバ40に移送する。収容チャンバ40に移動する液体成分72は、流路52に満たされた液体成分72となるので、収容チャンバ40に移動する液体成分72の定量性が向上する。すなわち、測定に必要な量の液体成分72を、過不足なく収容チャンバ40に移送できる。
Subsequently, the measuring device rotates the measuring
なお、図1に示したように、実施形態1の第1貯留部31は、回転方向において、第2貯留部32に対してT2方向に偏った位置に配置された。しかしながら、これに限らず、第1貯留部31は、回転方向において、図4(a)に示すように第2貯留部32の中央位置付近に配置されてもよく、図4(b)に示すように第2貯留部32に対してT1方向に偏った位置に配置されてもよい。
As shown in FIG. 1, the
図4(a)に示すように第1貯留部31が配置される場合、第2貯留部32は、内壁32aに加えて、第1貯留部31のT2方向側に位置するとともに第1貯留部31へと繋がる内壁32bを備える。平面視において、内壁32bは、回転方向に延びている。図4(b)に示すように第1貯留部31が配置される場合、第2貯留部32は、図4(a)と比較して、内壁32a、32bのうち、内壁32bのみを備える。この場合、第1貯留部31の内壁31aは、第2貯留部32のT1方向側の内壁と同一平面で繋がっている。流路50は、内壁31aに繋がっている。
When the
流路50は、図1と図4(a)に示すように内壁32aに接続されることに限らず、回転軸20に対して反対側に位置する第2貯留部32の端部よりも回転軸20側に位置する第2貯留部32の部分に接続されてもよい。具体的には、流路50は、図4(a)、(b)において内壁32bに接続されてもよく、図1と図4(a)、(b)において第2貯留部32のT1方向側またはT2方向側の内壁に接続されてもよい。
The
また、流路50は、図4(b)に示すように内壁31aに接続されることに限らず、回転軸20側に位置する第1貯留部31の端部よりも回転軸20に対して反対側に位置する第1貯留部31の部分に接続されてもよい。具体的には、流路50は、図1と図4(a)において内壁31aに接続されてもよく、図1と図4(a)、(b)において内壁31bに接続されてもよい。
Further, the
流路50は、内壁31aと内壁32bとの連結部において分離チャンバ30に接続されてもよい。流路50は、内壁31bと内壁32bとの連結部において分離チャンバ30に接続されてもよい。流路50は、図1に示す内壁31bを含む平面における第1貯留部31と第2貯留部32との連結部で、分離チャンバ30に接続されてもよい。流路50は、図4(b)に示す内壁31aを含む平面における第1貯留部31と第2貯留部32との連結部で、分離チャンバ30に接続されてもよい。
The
また、図1と図4(a)、(b)のいずれの構成においても、流路63は、第1貯留部31の内壁31bにおいて分離チャンバ30に接続された。しかしながら、これに限らず、流路63は、第1貯留部31の内壁31aにおいて分離チャンバ30に接続されてもよく、回転軸20側に位置する第1貯留部31の内壁において分離チャンバ30に接続されてもよい。
Further, in any of the configurations of FIGS. 1 and 4 (a) and 4 (b), the
<実施形態2>
図5(a)に示すように、実施形態2では、図1に示す実施形態1の構成と比較して、分離チャンバ30は、第2貯留部32のT2方向側の内壁のうち、径方向外側の内壁部分がT2方向に突出した突出部30aをさらに備える。言い換えれば、実施形態2の第2貯留部32は、第1領域81と、第1領域81に対して回転軸20側に配置された第2領域82と、を備える。第2領域82の回転方向の幅L2は、第1領域81の回転方向の幅L3よりも小さい。第2領域82は、第1領域81に対してT1方向に偏った位置に配置されている。第1領域81は、平面視において回転方向に沿って延びた内壁81aを備える。内壁81aは、第1領域81においてT2方向側に位置し、第2領域82へと繋がっている。内壁81aは、第1領域81の回転軸20側の端に位置する。
<Embodiment 2>
As shown in FIG. 5A, in the second embodiment, as compared with the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, the
このように第1領域81と第2領域82が構成されると、遠心分離時に、幅広の第1領域81に固体成分71を効率的に収容できる。また、突出部30aが設けられたことにより、実施形態1と比較して、検体70と気層との界面を、分離チャンバ30内において径方向外側に位置付けることができる。これにより、短時間で検体70を遠心分離できる。また、突出部30aが設けられたことにより、実施形態1と比較して、固体成分71の液層が回転軸20から遠ざけられる。これにより、毛細管現象による流路50への流れに固体成分71が巻き込まれることを抑制できる。
When the first region 81 and the
また、第2領域82の幅L2が第1領域81の幅L3よりも小さいため、図1の構成から第2貯留部32のT2方向側の内壁全体がT2方向に突出した場合と比較して、遠心分離後の気層と液体成分72との界面が、より回転軸20側に位置付けられる。この場合、分離チャンバ30に対する流路50の接続位置を回転軸20に近づけることができるため、流路50の接続位置が固体成分71の液層から遠くなる。これにより、毛細管現象による流路50への流れに固体成分71が巻き込まれることを、より確実に抑制できる。
Further, since the width L2 of the
また、実施形態2の第1貯留部31は、第2領域82に対してT2方向側に偏った位置に配置されており、流路50は、第1貯留部31に対してT1方向側の第2領域82の位置に接続されている。このように内壁32aに流路50が接続されると、毛細管現象によって流路50に液体成分72が流れ込む間に、液体成分72が、流路50の内壁32aにおける接続位置から離れることを抑制できる。これにより、毛細管現象によって流路50に液体成分72が流れ込む間に、流路50に液体成分72を安定的に供給し続けることができる。なお、この場合の気層と液体成分72との界面の進み方については、後述する具体的構成例において詳細に説明する。
Further, the
なお、図5(a)に示したように、実施形態2の分離チャンバ30は、図1に示す構成において、第2貯留部32のT2方向側の内壁に突出部30aが設けられることにより構成された。しかしながら、これに限らず、図5(b)に示すように、分離チャンバ30は、図4(a)に示す構成において、図5(a)と同様に突出部30aが設けられることにより構成されてもよい。また、図5(c)に示すように、分離チャンバ30は、図4(b)に示す構成において、図5(a)と同様に突出部30aが設けられることにより構成されてもよい。図5(c)に示す構成の場合、流路51は、たとえば、第1貯留部31と第2貯留部32との境界位置に接続される。
As shown in FIG. 5A, the
<実施形態3>
図6(a)に示すように、実施形態3では、図5(a)に示す実施形態2の構成と比較して、分離チャンバ30は、第2貯留部32のT1方向側の内壁のうち、径方向外側の内壁部分がT1方向に突出した突出部30bをさらに備える。言い換えれば、実施形態3の第1領域81は、実施形態2と比較して、T1方向に延びた形状となっている。第1領域81は、平面視において回転方向に沿って延びた内壁81bをさらに備える。内壁81bは、第1領域81においてT1方向側および径方向内側に位置し、第2領域82へと繋がっている。
<Embodiment 3>
As shown in FIG. 6A, in the third embodiment, as compared with the configuration of the second embodiment shown in FIG. 5A, the
実施形態3では、第1領域81の幅L3が、実施形態2の幅L3よりも長い。これにより、遠心分離時に、第1領域81に固体成分71をさらに効率的に収容できる。また、突出部30bが設けられたことにより、実施形態2と比較して、検体70と気層の界面を、分離チャンバ30内においてさらに径方向外側に位置付けることができる。これにより、さらに短時間で検体70を遠心分離できる。また、突出部30bが設けられたことにより、実施形態2と比較して、固体成分71の液層が回転軸20からさらに遠ざけられる。これにより、毛細管現象による流路50への流れに固体成分71が巻き込まれることをさらに抑制できる。
In the third embodiment, the width L3 of the first region 81 is longer than the width L3 of the second embodiment. As a result, the
なお、図6(a)に示したように、実施形態3の分離チャンバ30は、図5(a)に示す構成において、第2貯留部32のT1方向側の内壁に突出部30bが設けられることにより構成された。しかしながら、これに限らず、図6(b)に示すように、分離チャンバ30は、図5(b)に示す構成において、図6(a)と同様に突出部30bが設けられることにより構成されてもよい。また、図6(c)に示すように、分離チャンバ30は、図5(c)に示す構成において、図6(a)と同様に突出部30bが設けられることにより構成されてもよい。
As shown in FIG. 6A, the
<具体的構成例>
以下、測定装置の具体的な構成と、図5(a)に示した実施形態2の測定用カートリッジの具体的な構成と、について説明する。なお、以下の説明において、図5(a)を参照して説明した実施形態2の測定用カートリッジ10と同様の構成については、便宜上、説明を省略する。
<Specific configuration example>
Hereinafter, a specific configuration of the measuring device and a specific configuration of the measuring cartridge of the second embodiment shown in FIG. 5A will be described. In the following description, the same configuration as the
図7(a)に示すように、測定装置100は、測定用カートリッジ200を用いることにより、検体から液体成分を分離し、抗原抗体反応を利用して液体成分中の被検物質を検出し、検出結果に基づいて被検物質を分析する免疫分析装置である。具体的構成例においても、検体は、被検者から採取した全血の血液検体である。液体成分は、全血の血液検体に含まれる血漿成分である。固体成分は、全血の血液検体に含まれる血球成分である。
As shown in FIG. 7A, the measuring
測定装置100は、本体部101と蓋部102を備える。本体部101において、蓋部102に対向する部分以外は筐体101aに覆われている。蓋部102において、本体部101に対向する部分以外は筐体102aに覆われている。本体部101は、蓋部102を開閉可能に支持している。測定用カートリッジ200の着脱の際には、蓋部102が図7(a)に示すように開けられる。本体部101の上部には、測定用カートリッジ200が装着される。また、本体部101は、Z軸方向に平行に延びる回転軸103を備える。回転軸103は、図1の回転軸20に対応する。測定装置100は、装着された測定用カートリッジ200を、回転軸103を中心に回転させる。測定装置100の内部構成については、追って図11〜13を参照して説明する。
The measuring
図7(b)に示すように、測定用カートリッジ200は、図5(a)に示した実施形態2の測定用カートリッジ10に対応する。測定用カートリッジ200は、板状かつ円盤形状の基板200aにより構成される。図5(a)には、測定用カートリッジ200の一部が示されている。測定用カートリッジ200内の各部は、基板200aに形成された凹部と、基板200aを覆う図示しないフィルムとが貼り合わされることにより形成される。基板200aと、基板200aに貼り合わされたフィルムとは、透光性を有する部材により構成される。基板200aの厚みは、たとえば数ミリとされ、具体的には1.2mmとされる。基板200aには、基板200aの中心において基板200aを貫通する孔200bが設けられている。測定用カートリッジ200は、孔200bの中心が測定装置100の回転軸103に一致するように測定装置100に設置される。
As shown in FIG. 7 (b), the
測定用カートリッジ200は、検体投入口201と、検体収容部202と、流路203と、孔204、206と、空気導入路205、207と、バルブ208a、208b、208cと、分離チャンバ210と、流路220と、流路231と、オーバーフローチャンバ232と、流路233と、廃棄チャンバ234と、収容チャンバ241〜246と、流路250と、液体収容部261と、孔262と、を備える。
The
図8に示すように、検体投入口201と、検体収容部202と、流路203とは、それぞれ、図1に示す検体投入口61と、検体収容部62と、流路63に対応する。バルブ208aは、検体収容部62と流路203との間に設けられている。バルブ208aは、測定用カートリッジ200が回転される前に、検体収容部202に収容された検体が流路203に移動することを抑制する。
As shown in FIG. 8, the
分離チャンバ210は、第1貯留部211と第2貯留部212を備え、第2貯留部212は、第1領域271と第2領域272を備える。分離チャンバ210は、図5(a)に示す分離チャンバ30に対応し、第1貯留部211と第2貯留部212は、それぞれ、図5(a)に示す第1貯留部31と第2貯留部32に対応し、第1領域271と第2領域272は、それぞれ、図5(a)に示す第1領域81と第2領域82に対応する。
The
第1貯留部211は、内壁211aを備え、第2貯留部212は、内壁212aを備える。内壁211a、212aは、それぞれ、図5(a)に示す内壁31a、32aに対応する。また、内壁211aは、内壁211aの内壁212a側の端縁から徐々に内壁212aに平行となるように傾斜して内壁212aへと繋がる曲面状の内壁211bによって内壁212aに接続されている。すなわち、平面視において径方向に延びる内壁211aと、平面視において回転方向に延びる内壁212aとは、曲面状の内壁211bによって滑らかに接続されている。
The
第1領域271は、内壁271aを備える。内壁271aは、図5(a)に示す内壁81aに対応する。内壁271aの回転方向の幅は、内壁212aの回転方向の幅よりも大きい。突出部210aは、第2領域272に対してT2方向に突出する第1領域271の部分である。突出部210aは、図5(a)に示す突出部30aに対応する。
The
径方向内側に位置し平面視において回転方向に延びる分離チャンバ30の内壁には、空気導入路205が接続されている。孔204は、空気導入路205の径方向内側に設けられており、空気導入路205の径方向内側を測定用カートリッジ200の外部に開放する。
An
流路220の接続位置220aには、空気導入路207が接続されている。孔206は、空気導入路207の径方向内側に設けられており、空気導入路207の径方向内側を測定用カートリッジ200の外部に開放する。空気導入路207は、接続位置220aにおいて流路220内に空気を導入する。孔206、空気導入路207、および接続位置220aは、それぞれ、図1に示す孔64、空気導入路65、および接続位置50aに対応する。バルブ208bは、空気導入路207と接続位置220aとの間に設けられている。バルブ208bは、毛細管現象により流路220内に浸入した液体成分が、空気導入路207にまで浸入することを抑制する。
An
流路220は、流路221と流路222を含む。流路220は、図5(a)に示す流路50に対応し、流路221と流路222は、それぞれ、図5(a)に示す流路51と流路52に対応する。バルブ208cは、流路222の収容チャンバ241側において、流路222と収容チャンバ241との間に設けられている。バルブ208cは、毛細管現象による液体成分の移動を留めるために設けられている。すなわち、バルブ208cは、毛細管現象により分離チャンバ210から流路220内に浸入した液体成分が、収容チャンバ241にまで浸入することを抑制する。
The
流路231は、流路221とオーバーフローチャンバ232とを連結する。具体的には、流路231の流路221側の端部は、流路221の中央よりも分離チャンバ210に近い分岐位置221aに接続されている。流路231には、収容部231aが設けられている。オーバーフローチャンバ232は、不要な検体および不要な液体成分を収容する。すなわち、オーバーフローチャンバ232は、不要な検体および不要な液体成分を廃棄するために設けられている。
The
流路233は、第1領域271と廃棄チャンバ234とを連結する。具体的には、流路233の一方の端部は、第1領域271の内壁271aに接続されている。流路233は、分離チャンバ210から収容チャンバ241に液体成分を移動させた後に分離チャンバ210に残存する液体成分を、サイフォンの原理により第1領域271から廃棄チャンバ234に向けて移動させる。廃棄チャンバ234は、不要な液体成分を収容する。すなわち、廃棄チャンバ234は、不要な液体成分を廃棄するために設けられている。
The
図7(b)に戻り、収容チャンバ241〜246は、基板200aの外周付近において回転方向に並んでいる。収容チャンバ241は、図1に示す収容チャンバ40に対応する。流路250は、回転方向に延びた円弧状の領域と、液体収容部261内の試薬を、対応する収容チャンバに向けて移動させるための領域と、を備える。液体収容部261は、試薬を収容し、封止体261a、261bを備える。封止体261a、261bは、後述する押圧部124によって上から押圧されることにより開栓可能に構成される。封止体261a、261bが開栓されると、液体収容部261の径方向内側が孔262を介して測定用カートリッジ200の外部に開放され、液体収容部261の径方向外側が流路250に繋がる。これにより、液体収容部261内の試薬が、遠心力により、流路250を介して収容チャンバ241〜246のうちの対応する収容チャンバに移送可能となる。
Returning to FIG. 7B, the
なお、図7(b)に示す測定用カートリッジ200の各構成は、基板200aの3分の1の領域にのみ形成されている。しかしながら、これに限らず、これら一群の構成が残りの3分の2の領域に形成され、基板200aに一群の構成が3つ設けられてもよい。
Each configuration of the
図9(a)は、図8に示すC1−C2断面をY軸負方向に見た場合の分離チャンバ210の構成を模式的に示す図である。図9(a)において、X軸正方向は、回転軸103に向かう方向を示しており、X軸負方向は、回転軸103から離れる方向を示している。
FIG. 9A is a diagram schematically showing the configuration of the
図9(a)に示すように、分離チャンバ210は、Z軸正方向側に位置する内壁として下面273を備え、Z軸負方向側に位置する内壁として上面274を備えている。下面273は、XY平面に平行な平面である。上面274は、第1傾斜部274aと、第2傾斜部274bと、平坦部274c、274d、274eと、を備える。
As shown in FIG. 9A, the
第1傾斜部274aは、第2貯留部212内の空間の厚みを回転軸103から離れるに従って大きくする。第1傾斜部274aは、分離チャンバ210の第1領域271に設けられている。第2傾斜部274bは、第2貯留部212内の空間の厚みを回転軸103から離れるに従って小さくする。第2傾斜部274bは、分離チャンバ210の第2領域272に設けられている。平坦部274cは、XY平面に平行な平面であり、第1傾斜部274aと第2傾斜部274bとを連結している。
The first inclined portion 274a increases the thickness of the space in the
平坦部274dは、XY平面に平行な平面であり、第1領域271における第2貯留部212内の空間の厚みをH1に規定している。平坦部274eは、XY平面に平行な平面であり、第2領域272における第2貯留部212内の空間の厚み、および、第1貯留部211内の空間の厚みをH2に規定している。また、平坦部274cは、第1領域271と第2領域272との境界における第2貯留部212内の空間の厚みをH3に規定している。厚みH1〜H3の関係は、H1>H2>H3である。
The flat portion 274d is a plane parallel to the XY plane, and the thickness of the space in the
第1傾斜部274aを設けることにより、第1傾斜部274aより径方向外側の領域の厚みを大きくして、第1傾斜部274aより径方向外側の領域の容量を増加させることができる。これにより、遠心分離の際に、ボイコット効果によって第1傾斜部274aより径方向外側の領域に固体成分を滞留させやすくなり、遠心分離の効率を高めることができる。また、第1傾斜部274aに沿って、第2貯留部212の径方向外側から径方向内側に液体成分を円滑に移動させることができるため、第1傾斜部274aより径方向外側の領域に固体成分を効率的に集めることができる。
By providing the first inclined portion 274a, the thickness of the region outward in the radial direction from the first inclined portion 274a can be increased, and the capacity of the region outward in the radial direction from the first inclined portion 274a can be increased. As a result, at the time of centrifugation, the boycott effect makes it easier for the solid component to stay in the region radially outside the first inclined portion 274a, and the efficiency of centrifugation can be improved. Further, since the liquid component can be smoothly moved from the radial outer side to the radial inner side of the
第2傾斜部274bを設けることにより、第2傾斜部274bより径方向外側の領域の厚みを小さくして、第2傾斜部274bより径方向外側の領域の厚みを絞ることができる。これにより、遠心力により第2傾斜部274bより径方向外側に移動した固体成分が、径方向内側に戻りにくくなる。よって、遠心分離後の固体成分が流路220に混入することを効果的に抑制できる。また、遠心分離の際に、第2傾斜部274bに沿って固体成分を第2傾斜部274bの径方向外側に円滑に移動させることができる。
By providing the second inclined portion 274b, the thickness of the region outward in the radial direction from the second inclined portion 274b can be reduced, and the thickness of the region outward in the radial direction from the second inclined portion 274b can be reduced. As a result, the solid component that has moved radially outward from the second inclined portion 274b due to centrifugal force is less likely to return to the radial inward. Therefore, it is possible to effectively prevent the solid component after centrifugation from being mixed into the
第1傾斜部274aと第2傾斜部274bが設けられることにより、固体成分が貯留する第1領域271と、液体成分が貯留する第2領域272との間に凸状部が配置されることになる。具体的には、第1領域271と第2領域272との間に、分離チャンバ30の厚みを小さくする方向に突出した平坦部274cが設けられる。これにより、固体成分が液体成分に混入することをより効果的に防止できる。
By providing the first inclined portion 274a and the second inclined portion 274b, the convex portion is arranged between the
第1領域271における第2貯留部212内の空間の厚みはH1であり、第2領域272における第2貯留部212内の空間の厚みは、H1よりも小さいH2である。これにより、固体成分を効率的に第1領域271に留めることができる。
The thickness of the space in the
第1傾斜部274aと第2傾斜部274bとが平坦部274cによって連結されている。これにより、平坦部274cが設けられた範囲は固体成分が移動しにくくなるため、遠心分離により第1傾斜部274aより径方向外側に滞留した固体成分が、平坦部274cを通って、液体成分に混入することが抑制される。よって、毛細管現象により流路220に取り込まれる液体成分に固体成分が混入することを、より効果的に防止できる。
The first inclined portion 274a and the second inclined portion 274b are connected by a flat portion 274c. As a result, the solid component does not easily move in the range where the flat portion 274c is provided, so that the solid component staying radially outside the first inclined portion 274a due to centrifugation passes through the flat portion 274c and becomes a liquid component. Mixing is suppressed. Therefore, it is possible to more effectively prevent the solid component from being mixed with the liquid component taken into the
なお、分離チャンバ210は、図9(a)に示すように構成されることに限らず、たとえば、図9(b)、(c)に示すように構成されてもよい。図9(b)に示す構成では、分離チャンバ210の上面274において、図9(a)と比較して、第1傾斜部274aと平坦部274cが省略されている。この場合も、第2傾斜部274bによる効果が奏される。図9(c)に示す構成では、分離チャンバ210の上面274において、図9(a)と比較して、第2傾斜部274bと平坦部274cが省略されている。この場合も、第1傾斜部274aによる効果が奏される。
The
この他、図9(a)に示す構成において、平坦部274cが省略され、第1傾斜部274aと第2傾斜部274bとが隣接してもよい。また、傾斜部や平坦部などの構成は、上面274に設けられることに限らず、下面273に設けられてもよく、下面273と上面274の両方に設けられてもよい。また、第1傾斜部274aの傾斜面と第2傾斜部274bの傾斜面は、必ずしも図9(a)に示すように平坦な平面である必要はなく、凹凸を有していてもよい。 In addition, in the configuration shown in FIG. 9A, the flat portion 274c may be omitted, and the first inclined portion 274a and the second inclined portion 274b may be adjacent to each other. Further, the configuration of the inclined portion and the flat portion is not limited to being provided on the upper surface 274, but may be provided on the lower surface 273, or may be provided on both the lower surface 273 and the upper surface 274. Further, the inclined surface of the first inclined portion 274a and the inclined surface of the second inclined portion 274b do not necessarily have to be a flat flat surface as shown in FIG. 9A, and may have irregularities.
また、図9(a)に示す構成において、第1傾斜部274aが省略され、平坦部274cと平坦部274dとが、YZ平面に平行な平面によって接続されてもよい。図9(c)に示す構成において、第1傾斜部274aが省略され、平坦部274dと平坦部274eとが、YZ平面に平行な平面によって接続されてもよい。また、図9(a)に示す構成において、第2傾斜部274bが省略され、平坦部274cと平坦部274eとが、YZ平面に平行な平面によって接続されてもよい。図9(b)に示す構成において、第2傾斜部274bが省略され、平坦部274dと平坦部274eとが、YZ平面に平行な平面によって接続されてもよい。 Further, in the configuration shown in FIG. 9A, the first inclined portion 274a may be omitted, and the flat portion 274c and the flat portion 274d may be connected by a plane parallel to the YZ plane. In the configuration shown in FIG. 9C, the first inclined portion 274a may be omitted, and the flat portion 274d and the flat portion 274e may be connected by a plane parallel to the YZ plane. Further, in the configuration shown in FIG. 9A, the second inclined portion 274b may be omitted, and the flat portion 274c and the flat portion 274e may be connected by a plane parallel to the YZ plane. In the configuration shown in FIG. 9B, the second inclined portion 274b may be omitted, and the flat portion 274d and the flat portion 274e may be connected by a plane parallel to the YZ plane.
図10(a)は、バルブ208cの近傍を模式的に示す拡大図である。
FIG. 10A is an enlarged view schematically showing the vicinity of the
図10(a)に示すように、バルブ208cは、流路275aと、空間275bと、流路275cと、を備える。流路275aは流路222に繋がっており、流路275cは収容チャンバ241に繋がっている。空間275bは、流路275aと流路275cとを連結している。
As shown in FIG. 10A, the
流路275aは、流路222と流路275aとの接続部分276aにおいて、流路275aの広さが、流路222の広さに比べて急激に小さくなるよう構成されている。空間275bは、流路275aと空間275bとの接続部分276bにおいて、空間275bの広さが、流路275aの広さに比べて急激に大きくなるよう構成されている。流路275cは、流路275cと収容チャンバ241との接続部分276cにおいて、流路275cの広さが、収容チャンバ241の広さに比べて急激に小さくなるよう構成されている。流路275a、275cの断面積は一定である。なお、流路275a、275cの断面積は、必ずしも一定でなくてもよい。流路275a、275cと空間275bは、液体に対して濡れ性が低くなるように構成される。
The
接続部分276aにおいて、流路275aの広さは、流路222の広さに比べて急激に小さくなっており、流路275aは、液体に対して濡れ性が低い。これにより、図10(b)に示すように、毛細管現象により流路222内の液体成分282が接続部分276aまで到達しても、液体成分282が流路275aに浸入しにくくなる。よって、毛細管現象により、流路222の液体成分282が収容チャンバ241に浸入することを抑制できる。
In the connecting
ここで、通常、流路222内の液体成分282は、上述した理由により流路275aに浸入することはない。しかしながら、流路222内の液体成分282は、毛細管現象により流路275aに浸入することが起こり得る。そこで、バルブ208cには、流路275aに加えて、さらに空間275bと流路275cが設けられている。
Here, normally, the
接続部分276bにおいて、空間275bの広さは、流路275aの広さに比べて急激に大きくなっており、空間275bは、液体に対して濡れ性が低い。これにより、図10(c)に示すように、毛細管現象により液体成分282が接続部分276bまで到達しても、液体成分282の表面張力により、流路275a内の液体成分282が空間275bに浸入しにくくなる。よって、毛細管現象により、流路222の液体成分282が収容チャンバ241に浸入することを確実に抑制できる。
In the connecting
また、接続部分276cにおいて、収容チャンバ241の広さは、流路275cの広さに比べて急激に大きくなっている。これにより、図10(d)に示すように、毛細管現象により液体成分282が接続部分276cまで到達しても、液体成分282の表面張力により、流路275c内の液体成分282が収容チャンバ241に浸入しにくくなる。よって、毛細管現象により、流路222の液体成分282が収容チャンバ241に浸入することを確実に抑制できる。
Further, in the connecting
なお、バルブ208aも、バルブ208cと同様、流路275a、275cと空間275bを備える。すなわち、バルブ208a内の流路の広さは、検体収容部202および流路203の広さに比べて急激に小さくなっており、バルブ208a内の空間の広さは、バルブ208a内の流路の広さに比べて急激に大きくなっている。これにより、バルブ208aは、毛細管現象により検体収容部202内の検体が流路203に浸入することを抑制できる。また、バルブ208bも、バルブ208cと同様、流路275a、275cと空間275bを備える。すなわち、バルブ208b内の流路の広さは、空気導入路207および流路220の広さに比べて急激に小さくなっており、バルブ208b内の空間の広さは、バルブ208b内の流路の広さに比べて急激に大きくなっている。これにより、バルブ208bは、毛細管現象により流路220内の液体成分が空気導入路207に浸入することを抑制できる。
The
次に、図11〜13を参照して、測定装置100の内部構成について説明する。
Next, the internal configuration of the measuring
本体部101は、設置部材111と、板部材112と、支持部材113と、磁力印加部114と、検出部115と、収容体116と、モータ117と、エンコーダ118と、を備える。
The
設置部材111は、筐体101aに嵌り込む形状を有している。板部材112は、設置部材111の上面中央に設置される。板部材112は、熱伝導性の高い金属により構成される。板部材112の下面には、後述するヒータ131が設置されている。支持部材113は、後述する設置部材119を介して、設置部材111の中心に設置される。支持部材113は、たとえば、ターンテーブルにより構成される。
The
磁力印加部114は、設置部材111と板部材112とに形成された孔を介して、支持部材113に設置された測定用カートリッジ200の下面に対向できるよう、設置部材111の下面に設置される。磁力印加部114は、磁石と、磁石をZ軸方向および径方向に動かすための機構と、を備える。検出部115は、設置部材111と板部材112とに形成された孔を介して、支持部材113に設置された測定用カートリッジ200の下面に対向できるよう、設置部材111の下面に設置される。検出部115は、光検出器を備える。検出部115の光検出器は、収容チャンバ246に収容された被検物質を光学的に検出する。検出部115の光検出器は、たとえば光電子増倍管、光電管、光ダイオードなどにより構成される。
The magnetic
収容体116は、設置部材111の下面に設置される。収容体116は、下面116aと収容部116b、116cとを備える。収容体116の上面の中心には、後述する孔116dが形成されている。孔116dは、収容体116の上面から下面116aまでを上下方向に貫通する。孔116dには、回転軸103が通される。収容部116b、116cは、収容体116の上面から下方向に窪んだ凹部により構成される。収容部116b、116cは、それぞれ、磁力印加部114と検出部115を収容する。モータ117は、ステッピングモータにより構成される。モータ117は、下面116aに設置され、Z軸を回転の中心として回転軸103を回転させる。エンコーダ118は、モータ117の下面に設置され、後述するモータ117の駆動軸117aの回転を検出する。
The
また、図11には、蓋部102を下側から見た状態が示されている。蓋部102は、設置部材121と、板部材122と、クランパ123と、2つの押圧部124と、を備える。
Further, FIG. 11 shows a state in which the
設置部材121は、筐体102aに嵌り込む形状を有している。板部材122は、設置部材121下面中央に設置される。板部材122は、板部材112と同様、熱伝導性の高い金属により構成される。板部材122の上面には、後述するヒータ132が設置されている。クランパ123は、設置部材121の中心に設置される。2つの押圧部124は、設置部材121の上面に設置される。2つの押圧部124は、蓋部102が閉じられたときに、支持部材113に設置された測定用カートリッジ200の径方向に並ぶ。径方向内側の押圧部124は、設置部材121と板部材122とに形成された孔を介して封止体261aを上から押圧し、押圧力によって封止体261aを開栓させる。径方向外側の押圧部124は、設置部材121と板部材122とに形成された孔を介して封止体261bを上から押圧し、押圧力によって封止体261bを開栓させる。
The
測定装置100の組み立ての際には、図11に示すように組み立てられた設置部材111と収容体116が、筐体101aに設置され、本体部101が完成する。そして、図11に示すように組み立てられた蓋部102が、本体部101の設置部材111に対して開閉可能となるように設置されることにより、蓋部102が本体部101に設置される。こうして、測定装置100が完成する。
When assembling the measuring
図12は、回転軸103を通るYZ平面に平行な平面で切断したときの、測定装置100の断面を示す模式図である。図12は、測定装置100に対して測定用カートリッジ200が設置され、蓋部102が閉じられた状態を示している。上述したように、設置部材111の下面には、磁力印加部114と検出部115が設置されており、設置部材121の上面には、2つの押圧部124が設置されている。図12には、これら各部の配置位置に相当する位置が、破線で示されている。
FIG. 12 is a schematic view showing a cross section of the measuring
図12に示すように、モータ117の駆動軸117aは、孔116dの内部に延びている。孔116dの上部には、設置部材119が設置されている。設置部材119は、上下方向に延びる回転軸103を回転可能に支持している。回転軸103は、孔116dの内部において、固定部材117bによりモータ117の駆動軸117aに固定されている。
As shown in FIG. 12, the
回転軸103の上部には、所定の部材を介して、測定用カートリッジ200の下面を支持するための支持部材113が固定されている。モータ117が駆動され駆動軸117aが回転すると、回転駆動力は、回転軸103を介して支持部材113に伝達される。これにより、支持部材113に設置された測定用カートリッジ200が、回転軸103を中心として回転する。クランパ123は、支持部材113に測定用カートリッジ200が設置され、蓋部102が閉じられると、測定用カートリッジ200の上面の内周部分を回転可能な状態で押さえ付ける。
A
板部材112の下面には、ヒータ131が設置されており、板部材122の上面には、ヒータ132が設置されている。ヒータ131、132は、発熱面が平面であり、発熱面が測定用カートリッジ200に対して平行となるように配置されている。これにより、測定用カートリッジ200を効率よく加温できる。板部材112、122には、それぞれ、図13に示す温度センサ141、142が設置されている。温度センサ141、142は、それぞれ、板部材112、122の温度を検出する。後述する制御部151は、測定の際に、温度センサ141が検出する板部材112の温度と、温度センサ142が検出する板部材122の温度とが、所定の温度になるよう、ヒータ131、132を駆動する。
A
磁力印加部114は、図12中に上向きの点線矢印で示すように、磁石を用いて測定用カートリッジ200に磁力を与える。検出部115は、図12中に下向きの点線矢印で示すように、測定用カートリッジ200の収容チャンバ246から生じた光を受光する。蓋部102が閉じられると、測定用カートリッジ200が位置する空間と外部との間で、光の通過が防止される。これにより、収容チャンバ246における反応過程で生じる光が極めて微弱であっても、測定用カートリッジ200が位置する空間に外部から光が入らなくなるため、反応で生じる光を検出部115の光検出器により、精度よく検出できるようになる。
The magnetic
図13に示すように、測定装置100は、磁力印加部114と、検出部115と、モータ117と、エンコーダ118と、押圧部124と、ヒータ131、132と、温度センサ141、142と、制御部151と、表示部152と、入力部153と、駆動部154と、センサ部155と、を備える。
As shown in FIG. 13, the measuring
制御部151は、たとえば、演算処理部と記憶部を含む。演算処理部は、たとえば、CPU、MPUなどにより構成される。記憶部は、たとえば、フラッシュメモリ、ハードディスクなどにより構成される。制御部151は、測定装置100の各部から信号を受信し、測定装置100の各部を制御する。表示部152と入力部153は、たとえば、本体部101の側面部分や、蓋部102の上面部分などに設けられる。表示部152は、たとえば、液晶パネルなどにより構成される。入力部153は、たとえば、ボタンやタッチパネルなどにより構成される。駆動部154は、測定装置100内に配された他の機構を含む。センサ部155は、支持部材113に設置された測定用カートリッジ200の所定の部位を検出するためのセンサと、測定装置100内に配された他のセンサを含む。
The
次に、図14を参照して、測定装置100の動作について説明する。
Next, the operation of the measuring
まず、オペレータは、被検者から採取された検体を検体投入口201から投入し、測定用カートリッジ200を支持部材113に設置する。検体投入口201から投入された検体は、検体収容部202内に収容される。検体中の被検物質は、たとえば、抗原を含む。一例として、抗原は、B型肝炎表面抗原(HBsAg)である。被検物質は、抗原、抗体、または、タンパク質のうち、1または複数であってもよい。
First, the operator inputs the sample collected from the subject through the
測定用カートリッジ200の7つの液体収容部261および収容チャンバ241には、あらかじめ所定の試薬が収容されている。具体的には、収容チャンバ241の径方向に位置する液体収容部261には、R1試薬が収容されている。収容チャンバ241には、R2試薬が収容されている。収容チャンバ242の径方向に位置する液体収容部261には、R3試薬が収容されている。収容チャンバ243〜245の径方向に位置する液体収容部261には、洗浄液が収容されている。収容チャンバ246の径方向に位置する液体収容部261には、R4試薬が収容されている。R4試薬が収容された液体収容部261のT1方向側に隣接する液体収容部261には、R5試薬が収容されている。
Predetermined reagents are stored in advance in the seven
以下の制御において、制御部151は、モータ117に接続されたエンコーダ118の出力信号に基づいて、モータ117の駆動軸117aの回転位置を取得する。制御部151は、回転する測定用カートリッジ200の所定の部位をセンサにより検出することで、測定用カートリッジ200の回転方向の位置を取得する。あるいは、支持部材113に対して、測定用カートリッジ200が決められた位置に設置されてもよい。これにより、制御部151は、測定用カートリッジ200の各部を回転方向の所定の位置に位置付けることが可能となる。
In the following control, the
制御部151は、入力部153を介してオペレータによる開始指示を受け付けると、図14に示す処理を開始させる。ステップS11において、制御部151は、検体を分離して液体成分を収容チャンバ241に移送する。
When the
ここで、ステップS11の処理について、図15を参照して詳細に説明する。図15のフローチャートは、図14のステップS11の処理を詳細に示すフローチャートである。以下の説明では、図15を主として参照し、図16(a)〜図18(b)の状態遷移図を適宜参照する。 Here, the process of step S11 will be described in detail with reference to FIG. The flowchart of FIG. 15 is a flowchart showing the process of step S11 of FIG. 14 in detail. In the following description, FIG. 15 will be mainly referred to, and the state transition diagrams of FIGS. 16A to 18B will be referred to as appropriate.
図14のステップS11の処理および図15のステップS101が開始される前において、図16(a)に示すように、検体収容部202には、検体280が収容されている。ステップS101において、制御部151は、モータ117を駆動して測定用カートリッジ200を回転させ、図16(b)に示すように、検体収容部202内の検体280を遠心力により分離チャンバ210へ移送する。
As shown in FIG. 16A, the
検体280の移送の途中において、分離チャンバ210、流路233、および流路221において、検体280と気層との界面が、回転軸103へと近づく。しかしながら、流路221には、分岐位置221aにおいて流路231が接続されているため、検体280と気層との界面が、分岐位置221aを径方向内側に越えると、分岐位置221aを越えた検体280は、流路231を通ってオーバーフローチャンバ232へと廃棄される。これにより、検体投入口201から投入された検体280の量にばらつきがあっても、分離チャンバ210には所定量の検体280が貯留され、分離チャンバ210内における検体280と気層との界面は、径方向の所定位置に位置付けられる。
During the transfer of the
ステップS102において、制御部151は、モータ117を駆動して測定用カートリッジ200を回転させ、図17(a)に示すように、分離チャンバ210内の検体280を遠心力により固体成分281と液体成分282に分離する。このとき、固体成分281と液体成分282との界面は、第1領域271内に位置付けられる。ここで、流路220は分離チャンバ210から径方向内側に延びているため、図16(b)に示したように遠心分離前に流路221に浸入した検体280は、遠心分離時の遠心力によって、流路221から分離チャンバ210へと円滑に移動する。よって、遠心分離後に、流路220に固体成分281が残存することを抑制できる。
In step S102, the
続いて、ステップS103において、制御部151は、測定用カートリッジ200を回転させずに所定時間だけ待機することにより、図17(b)に示すように、毛細管現象により分離チャンバ210内の液体成分282を流路220へ移送する。ステップS103において、分離チャンバ210内の液体成分282が流路220へと移動すると、気層と液体成分282との界面は、図17(b)に点線で示すように、徐々に径方向外側に進んでいく。また、同時に、分離チャンバ210内の液体成分282は、毛細管現象により流路233内に満たされる。
Subsequently, in step S103, the
ここで、回転方向において、第1貯留部211の長さが第2貯留部212の長さよりも短いため、遠心分離後に第1貯留部211に現れる液体成分282と気層との界面が、固体成分281の液層から大きく離れる。このように、液体成分282と気層との界面が、固体成分281の液層から大きく離れると、流路220が分離チャンバ210に接続する位置を、固体成分281の液層から大きく離れた位置に設定できる。これにより、流路50における毛細管現象によって生じる流れに、遠心分離後の固体成分281が巻き込まれることを回避できる。
Here, since the length of the
また、第1貯留部211の内壁211aと、第2貯留部212の内壁212aとの間には、曲面状の内壁211bが設けられている。これにより、毛細管現象により第1貯留部211から流路50へと液体成分282が移動する際に、液体成分282の流れが曲面状の内壁211bに沿って滑らかに変化するため、内壁212aのT2方向側の端部付近に、液体成分282の乱流が生じることが抑制される。このため、このような乱流に固体成分281が巻き込まれて流路220に混入することを抑制できる。
Further, a curved
また、第1貯留部211は、第2領域272に対してT2方向に偏った位置に配置され、流路50は、第1貯留部211に対してT1方向側の第2領域272の位置に接続されている、これにより、毛細管現象によって流路220に液体成分282が流れ込む間に、気層と液体成分282との界面は、図17(b)に点線で示すように、流路220側の端部が流路220と反対側の端部よりも回転軸103に近い状態で傾きながら、回転軸103から遠ざかる方向に進む。すなわち、T1方向側の界面の端部がT2方向側の界面の端部よりも径方向内側に近い状態で、界面が回転軸103から遠ざかる方向に進む。これにより、液体成分282が、流路220の内壁212aにおける接続位置から離れることを抑制できる。よって、毛細管現象によって流路50に液体成分282が流れ込む間に、流路50に液体成分282を安定的に供給し続けることができる。
Further, the
なお、内壁212a付近では、気層と液体成分282との界面は、T1方向に進んでいく。したがって、十分な量の液体成分282を流路220に移送するためには、流路50は、内壁212aにおいてなるべくT1方向側に接続されるのが好ましい。
In the vicinity of the
また、回転方向において、内壁271aは、内壁212aよりも長い。こうすると、第2領域272に対してT2方向に突出する第1領域271の部分、すなわち図17(b)に示す突出部210aが長く設定されることになる。遠心分離により突出部210aに溜まった固体成分281は、毛細管現象による流れの影響を受けにくく、遠心分離後も突出部210aに留まりやすい。このため、遠心分離により突出部210aに溜まった固体成分281が、毛細管現象によって生じる流れに混入することが殆どない。したがって、内壁271aを長くして突出部210aの長さを広げることにより、突出部210aに溜まる固体成分281の量を高めることができる。よって、遠心分離後の固体成分281が毛細管現象によって流路220に流れ込むことを、より効果的に防ぐことができる。
Further, in the rotation direction, the
また、流路222の収容チャンバ241側には、バルブ208cが設けられている。バルブ208cは、図17(b)に示すように流路50に移送された液体成分282が収容チャンバ241へ移動することを抑制する。これにより、接続位置220aからバルブ208cまでの流路222の範囲に、毛細管現象により液体成分282を溜めることができ、次のステップS104において、流路222の範囲に規定される量の液体成分282を収容チャンバ241に移送できる。よって、収容チャンバ241に移動する液体成分282の定量性が向上する。
A
続いて、ステップS104において、制御部151は、モータ117を駆動して測定用カートリッジ200を回転させ、図18(a)、(b)に示すように、流路222内の液体成分282を遠心力により収容チャンバ241へ移送する。図18(a)は、流路222内の液体成分282を収容チャンバ241へ移送する途中の状態を示す図であり、図18(b)は、液体成分282の移送が終了した状態を示す図である。こうして、流路222によって定量された液体成分282は、収容チャンバ241に移送される。
Subsequently, in step S104, the
なお、ステップS104において測定用カートリッジ200が回転されると、流路221内の液体成分282は、遠心力により流路231を通ってオーバーフローチャンバ232へと移送される。また、流路221内の液体成分282の一部は、遠心力により分離チャンバ210へ戻される。
When the
また、ステップS104において、図17(b)の状態から測定用カートリッジ200に遠心力が付与されると、図18(a)に示すように、サイフォンの原理により、分離チャンバ210内の液体成分282が、流路233を通って廃棄チャンバ234へと移送される。これにより、図18(b)に示すように、分離チャンバ210内に残った液体成分282が廃棄チャンバ234に移送され、分離チャンバ210内の気層と液体成分282との界面が、内壁212aにおける流路220の接続位置から径方向外側に遠ざけられる。したがって、分離チャンバ210から収容チャンバ241に液体成分282を移動させた後に、分離チャンバ210に残存する液体成分282が、毛細管現象により再度流路220に流入して収容チャンバ241へと向かうことを防止できる。よって、収容チャンバ241に移送される液体成分282の量を安定化させることができ、液体成分282の測定精度を高めることができる。
Further, in step S104, when centrifugal force is applied to the
また、流路233は、内壁271aに接続されている。これにより、図18(a)に示すように、分離チャンバ210内の液体成分282が廃棄チャンバ234へ廃棄される際に、固体成分281が流路233に混入して、流路233が固体成分281によって詰まることを防止できる。
Further, the
図14に戻り、ステップS12において、制御部151は、試薬を収容チャンバに移送する。具体的には、制御部151は、モータ117を駆動して測定用カートリッジ200を回転させ、径方向に並ぶ封止体261a、261bを、2つの押圧部124の真下に位置付ける。そして、制御部151は、2つの押圧部124を駆動して、封止体261a、261bを押し下げて、封止体261a、261bを開栓する。制御部151は、このような開栓動作を繰り返し行って、収容チャンバ241〜246の径方向に位置する6つの封止体261aと6つの封止体261bを開栓する。そして、制御部151は、モータ117を駆動して測定用カートリッジ200を回転させ、遠心力により、収容チャンバ241〜246の径方向に位置する6つの液体収容部261に収容された試薬を、流路250を介して、それぞれ収容チャンバ241〜246に移送する。
Returning to FIG. 14, in step S12, the
これにより、収容チャンバ241には、R1試薬が移送され、収容チャンバ241において、液体成分と、R1試薬と、R2試薬とが混合される。収容チャンバ242には、R3試薬が移送され、収容チャンバ243〜245には、洗浄液が移送され、収容チャンバ246には、R4試薬が移送される。
As a result, the R1 reagent is transferred to the
さらに、ステップS12において試薬の移送が終わると、制御部151は、攪拌処理を行う。具体的には、制御部151は、所定の方向に回転させながら、異なる2つの回転速度を所定の時間間隔で切り替えるよう、モータ117を駆動する。これにより、回転方向に発生するオイラー力が所定の時間間隔で変化することで、収容チャンバ241〜246内の液体が攪拌される。このような攪拌処理は、ステップS12だけでなく、ステップS13〜S18においても移送処理後に同様に行われる。
Further, when the transfer of the reagent is completed in step S12, the
ここで、R1試薬は、被検物質と結合する捕捉物質を含む。捕捉物質は、たとえば、被検物質と結合する抗体を含む。抗体は、たとえば、ビオチン結合HBsモノクローナル抗体である。R2試薬は、磁性粒子と磁性粒子懸濁液を含む。磁性粒子は、たとえば、表面がアビジンでコーティングされたストレプトアビジン結合磁性粒子である。ステップS12において、検体から分離された液体成分と、R1試薬と、R2試薬とが混合され、攪拌処理が行われると、被検物質とR1試薬は、抗原抗体反応により結合する。そして、抗原−抗体反応体と磁性粒子との反応により、R1試薬の捕捉物質と結合した被検物質が、捕捉物質を介して磁性粒子と結合する。こうして、被検物質と磁性粒子とが結合した状態の複合体が生成される。 Here, the R1 reagent contains a capture substance that binds to the test substance. Capturing substances include, for example, antibodies that bind to the test substance. The antibody is, for example, a biotin-conjugated HBs monoclonal antibody. R2 reagents include magnetic particles and magnetic particle suspensions. The magnetic particles are, for example, streptavidin-bonded magnetic particles whose surface is coated with avidin. In step S12, when the liquid component separated from the sample, the R1 reagent, and the R2 reagent are mixed and stirred, the test substance and the R1 reagent are bound by an antigen-antibody reaction. Then, due to the reaction between the antigen-antibody reactant and the magnetic particles, the test substance bound to the capture substance of the R1 reagent binds to the magnetic particles via the capture substance. In this way, a composite in which the test substance and the magnetic particles are bonded is generated.
次に、ステップS13において、制御部151は、収容チャンバ241内の複合体を、収容チャンバ241から収容チャンバ242へ移送する。
Next, in step S13, the
具体的には、制御部151は、モータ117を駆動して測定用カートリッジ200を回転させ、磁力印加部114の磁石の真上に収容チャンバ241を位置付ける。制御部151は、磁力印加部114を駆動して磁石を測定用カートリッジ200の下面に近づけ、収容チャンバ241内に広がる複合体を集める。制御部151は、磁力印加部114を駆動して磁石を径方向内側に移動させ、収容チャンバ241内の複合体を、流路250の円弧状の領域まで移送する。制御部151は、モータ117を駆動して測定用カートリッジ200を回転させ、複合体を流路250の円弧状の領域に沿って移送する。制御部151は、磁力印加部114を駆動して磁石を径方向外側に移動させ、複合体を収容チャンバ242へ移送する。そして、制御部151は、磁力印加部114を駆動して、磁石を測定用カートリッジ200の下面から離す。
Specifically, the
以上のようにして、ステップS13の処理が行われる。なお、ステップS14〜S17における複合体の移送も、ステップS13と同様に行われる。 As described above, the process of step S13 is performed. The transfer of the complex in steps S14 to S17 is also performed in the same manner as in step S13.
こうして、収容チャンバ242において、収容チャンバ241で生成された複合体と、R3試薬とが混合される。ここで、R3試薬は、標識物質を含む。標識物質は、被検物質と特異的に結合する捕捉物質と、標識とを含む。たとえば、標識物質は、捕捉物質として抗体が用いられた標識抗体である。ステップS13において、収容チャンバ241で生成された複合体と、R3試薬とが混合され、攪拌処理が行われると、複合体と、R3試薬に含まれる標識抗体とが反応する。これにより、被検物質と、捕捉抗体と、磁性粒子と、標識抗体とが結合した複合体が生成される。
In this way, in the
ステップS14において、制御部151は、収容チャンバ242内の複合体を、収容チャンバ242から収容チャンバ243へ移送する。これにより、収容チャンバ243において、収容チャンバ242で生成された複合体と、洗浄液とが混合される。ステップS14において、収容チャンバ242で生成された複合体と、洗浄液とが混合され、攪拌処理が行われると、収容チャンバ243内で複合体と未反応物質とが分離される。すなわち、収容チャンバ243では、洗浄により未反応物質が除去される。
In step S14, the
ステップS15において、制御部151は、収容チャンバ243内の複合体を、収容チャンバ243から収容チャンバ244へ移送する。これにより、収容チャンバ244において、収容チャンバ242で生成された複合体と、洗浄液とが混合される。収容チャンバ244においても、洗浄により未反応物質が除去される。
In step S15, the
ステップS16において、制御部151は、収容チャンバ244内の複合体を、収容チャンバ244から収容チャンバ245へ移送する。これにより、収容チャンバ245において、収容チャンバ242で生成された複合体と、洗浄液とが混合される。収容チャンバ245においても、洗浄により未反応物質が除去される。
In step S16, the
ステップS17において、制御部151は、収容チャンバ245内の複合体を、収容チャンバ245から収容チャンバ246へ移送する。これにより、収容チャンバ246において、収容チャンバ242で生成された複合体と、R4試薬とが混合される。ここで、R4試薬は、収容チャンバ242で生成された複合体を分散させるための試薬である。R4試薬は、たとえば緩衝液である。ステップS17において、収容チャンバ242で生成された複合体と、R4試薬とが混合され、攪拌処理が行われると、収容チャンバ242で生成された複合体が分散される。
In step S17, the
ステップS18において、制御部151は、R5試薬を収容チャンバ246に移送する。具体的には、制御部151は、モータ117を駆動して測定用カートリッジ200を回転させ、最もT1方向側に位置する封止体261a、261bを、2つの押圧部124の真下に位置付ける。そして、制御部151は、2つの押圧部124を駆動して、封止体261a、261bを押し下げて、封止体261a、261bを開栓する。そして、制御部151は、モータ117を駆動して測定用カートリッジ200を回転させ、遠心力により、最もT1方向側に位置する液体収容部261に収容されたR5試薬を、流路250を介して収容チャンバ246に移送する。これにより、収容チャンバ246において、ステップS17で生成された混合液に、さらにR5試薬が混合される。
In step S18, the
ここで、R5試薬は、複合体に結合された標識抗体との反応により光を生じる発光基質を含む発光試薬である。ステップS18において、ステップS17で生成された混合液と、R5試薬とが混合され、攪拌処理が行われると、試料が調製される。この試料は、複合体に結合された標識物質と、発光基質とが反応することにより、化学発光する。 Here, the R5 reagent is a luminescent reagent containing a luminescent substrate that produces light by reacting with a labeled antibody bound to the complex. In step S18, the mixed solution produced in step S17 and the R5 reagent are mixed and stirred to prepare a sample. This sample chemiluminescent by reacting the labeling substance bound to the complex with the luminescent substrate.
ステップS19において、制御部151は、モータ117を駆動して測定用カートリッジ200を回転させ、収容チャンバ246を検出部115の光検出器の真上に位置付け、収容チャンバ246から生じる光を、光検出器により検出する。ステップS20において、制御部151は、検出部115の光検出器により検出した光に基づいて、免疫に関する分析処理を行う。検出部115の光検出器が光電子増倍管で構成される場合、光子の受光に応じたパルス波形が光検出器から出力される。検出部115は、光検出器の出力信号に基づいて、一定間隔でフォトンを計数し、カウント値を出力する。制御部151は、検出部115から出力されたカウント値に基づいて、被検物質の有無および量などを分析し、分析結果を表示部152に表示させる。
In step S19, the
<実施形態4>
実施形態4では、図19に示すように、支持部材113に代えて、支持部材310が配置され、測定用カートリッジ200に代えて、測定用カートリッジ320が用いられる。その他の構成については、上記の具体的構成例と同様である。
<Embodiment 4>
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 19, the
支持部材310は、孔311と、3つの設置部312と、を備える。孔311は、支持部材310の中心に設けられている。支持部材310は、回転軸103に設置される。これにより、支持部材310は、回転軸103を中心として回転可能となる。設置部312は、回転方向に3つ設けられている。設置部312は、面312aと孔312bを備える。面312aは、支持部材310の上面よりも一段低い面である。孔312bは、面312aの中央に形成されており、支持部材310を上下方向に貫通する。測定用カートリッジ320は、矩形形状である。測定用カートリッジ320は、外形の形状を除いて、測定用カートリッジ200と同様の構成を有する。
The
測定を開始する場合、オペレータは、測定用カートリッジ200の場合と同様に、検体を測定用カートリッジ320の検体投入口に投入し、測定用カートリッジ320を設置部312に設置する。そして、上記の具体的構成例と同様、制御部151は、モータ117と、磁力印加部114と、検出部115とを駆動する。実施形態3では、3つの設置部312に、それぞれ測定用カートリッジ320を設置できるため、3つの測定用カートリッジ320に対して同時に測定を行うことができる。
When starting the measurement, the operator inserts the sample into the sample inlet of the
10、200、320 測定用カートリッジ
20、103 回転軸
30、210 分離チャンバ
31、211 第1貯留部
31a、31b、211a 内壁
32、212 第2貯留部
32a、32b、212a 内壁
40、241 収容チャンバ
50、220 流路
50a、220a 接続位置
51、221 流路
52、222 流路
61、201 検体投入口
63、203 流路
65、207 空気導入路
70、280 検体
71、281 固体成分
72、282 液体成分
81、271 第1領域
81a、81b、271a 内壁
82、272 第2領域
100 測定装置
208c バルブ
211b 内壁
233 流路
234 廃棄チャンバ
274a 第1傾斜部
274b 第2傾斜部
274c 平坦部
10, 200, 320
Claims (7)
前記測定用カートリッジを回転させることによる遠心力を利用して、血液検体に含まれる血球成分と血漿成分とを分離する分離チャンバと、
前記血漿成分を収容するための収容チャンバと、
前記分離チャンバから前記回転軸に向かう方向に延びる第1流路と、
前記第1流路の前記分離チャンバと反対側の端部から、前記回転軸から離れる方向に延びて前記収容チャンバと連結する第2流路と、
前記第1流路と前記第2流路との接続位置から前記第2流路内に空気を導入可能な空気導入路と、を備え、
前記空気導入路は、前記回転軸から離れる方向に空気孔から延びて、平面視における幅が狭められた部分を介して前記接続位置に接続されている、測定用カートリッジ。 A measuring cartridge that is rotatably mounted on a measuring device around a rotating shaft.
A separation chamber that separates blood cell components and plasma components contained in a blood sample by utilizing the centrifugal force generated by rotating the measurement cartridge.
A containment chamber for accommodating the plasma component and
A first flow path extending from the separation chamber in the direction toward the rotation axis,
A second flow path extending from the end of the first flow path opposite to the separation chamber in a direction away from the rotation axis and connecting to the accommodation chamber.
An air introduction path capable of introducing air into the second flow path from the connection position between the first flow path and the second flow path is provided.
A measuring cartridge in which the air introduction path extends from an air hole in a direction away from the rotation axis and is connected to the connection position via a narrowed portion in a plan view.
前記分離チャンバと前記廃棄チャンバとを連結し、前記分離チャンバから前記収容チャンバに前記血漿成分を移動させた後に前記分離チャンバに残存する前記血漿成分を、サイフォンの原理により前記分離チャンバから前記廃棄チャンバに向けて移動させる他の流路と、を備える、請求項1ないし3の何れか一項に記載の測定用カートリッジ。 A disposal chamber for discarding the plasma component and
The separation chamber and the disposal chamber are connected, and the plasma component remaining in the separation chamber after the plasma component is moved from the separation chamber to the storage chamber is removed from the separation chamber to the disposal chamber according to the siphon principle. The measurement cartridge according to any one of claims 1 to 3, further comprising another flow path for moving toward.
前記分離チャンバにおいて分離された前記血漿成分を、毛細管現象により前記分離チャンバと収容チャンバとを連結する流路に満たし、
前記回転軸から離れる方向に空気孔から延びる空気導入路の平面視における幅が狭められた部分を介して前記流路内に空気を導入することによって定量された前記血漿成分を、前記遠心力により、前記収容チャンバに移送する、送液方法。 In a separation chamber included in a measurement cartridge that is rotatably mounted on a measuring device around a rotation axis, a blood sample is separated into a blood cell component and a plasma component by using centrifugal force due to rotation around the rotation axis. ,
The plasma component separated in the separation chamber is filled in the flow path connecting the separation chamber and the accommodation chamber by a capillary phenomenon.
The plasma component quantified by introducing air into the flow path through a narrowed portion in a plan view of an air introduction path extending from an air hole in a direction away from the rotation axis is subjected to the centrifugal force. , A method of delivering liquid, which is transferred to the storage chamber.
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