JPH01158360A - テストフイルムカセット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、テストフィルムカセットに関する。

更に詳細には、生化学分析用テストフィルムの分析測定
に必要な一定量の送り量を検出することができる機構を
備えたテストフィルムカセットに関する。

［従来技術及びその問題点］ 現在の医療においては、的確な診断と適切な治療を行な
うために、生物体液（全血、血漿、＋ｆｎ清、尿、唾液
等）の中に含まれる各種成分の定１＋を分析を行なう臨
床化学検査が重要視されている。

そのために多数の臨床化学検査を、迅速に行なう必要が
あり、医療機関、研究所等において、上記定量分析を、
簡単に、自動的に、且つ連続的に行なう方法と装置が要
求されている。

上記のような定量分析のために、例えば、分光学的測定
法を利用する多層分析テストフィルムや、イオン活量を
イオン選択電極を用いて測定する分析テストフィルム等
を使用する生化学分析方法が提案され、実用されている
。

上記多層分析テストフィルム（以下、「比色分析テスト
フィルム」と言うこともある）を使用する定量分析は、
少量の被検査液を比色分析テストフィルムに点着させた
後、これを所定時間恒温保持（インキュベーション）し
、被検査液中の目的成分と比色分析テストフィルム中の
試薬とを呈色反応させ、その色濃度を分光光度測定する
ことによって、目的成分を定量分析するものである。

また、イオン選択電極を用いる分析テストフィルムを使
用する定量分析は、シート状のイオン選択電極の互いに
電気的に分離されたイオン選択層のそれぞれに被検査液
及び参照液を付与し、ブリッジにより両液体を互いに電
気的に導通させた状態においてイオン選択電極の電位差
を測定することにより、被検査液のイオン活量を測定す
るものである。

これらの生化学分析用テストフィルムを使用して分析を
自動的且つ連続的に行なうためには、米国特許第３，５
２６，４８０号に開示されているような、これらの生化
学分析用テストフィルムが連続的に構成された長尺フィ
ルムを使用することが好都合である。このような長尺の
生化学分析用テストフィルムは、カセットケースにロー
ル状に巻かれて収納され生化学分析装置に装填され、ま
た、分析測定に使用されたテストフィルムも、カセット
ケース内にロール状に巻き取られて収納されるようにす
ることが考えられる。

ところで長尺テストフィルムは、分析測定に際しては分
析装置の分析域に一定の長さだけ間欠的に送らねばなら
ない。使用済みテストフィルムを収容するカセットのロ
ール軸を間欠的に一定！＋を回転してテストフィルムを
間欠的に送る方法では、テストフィルムのロールの巻径
が巻取量により次第に変化し、テストフィルムの線類に
よりその厚さもｋなるので、テストフィルムの一定の長
さを検出することができず、常に一定の長さだけ間欠的
に送ることは極めて困難である。

［発明の目的］ 本発明の目的は、生化学分析用テストフィルムの分析測
定に必要な一定量の送り量を検出することができる機構
を有するテストフィルムカセットを提供することである
。

［発明の要旨］ 本発明は、生化学分析用長尺テストフィルムを収納する
未使用フィルムカセット部と分析に使用したテストフィ
ルムを巻き取るための使用済みフィルムカセット部とか
らなり、何れか一方のカセット部内のテストフィルム出
入日付近に、前記テストフィルムに連動して回転するロ
ーラを設け、前記ローラの内子面部又は前記ローラと同
期回転する回転体の平面部の偏心位置に検出マークを有
することを特徴とするテストフィルムカセットにある。

［発明の詳細な記述］ 本発明を、添付する図面について説明する。

第１図は、本発明のテストフィルムカセットを装填して
分析を行なうための比色分析による生化学分析装置の一
例の概略断面図である。

第１図において、生化学分析装置１の上部には、被検査
液点着手段２が設けられ、被検査液点着手段２に接続す
る点着ノズル３が生化学分析装置１の中央部に設けられ
た分析域４の直上部に開口して設けられている。被検査
液点着手段２は、紙面の表裏方向に移動可能に設けられ
ている。分析域４には、シャッタ５、インキュベータ６
及び測光装置７が設けられている。分析域４は、紙面の
表裏方向に複数個設けられていてもよく、また、被検査
液点着手段２と連動して紙面の表裏方向に移動可能に設
けられていてもよい。生化学分析装置１の下半部には、
生化学分析用テストフィルム３１を収納する未使用フィ
ルムカセット３０を収容する保冷庫８が設けられ、保冷
庫８は、冷却除湿装置９によって所定の低温、低湿に調
節維持できるようになっている。分析域４を挟んで保冷
庫８の反対側には、使用済みのテストフィルムを収容す
るためのカセットケース４０を収容する巻取室１０が設
けられている。巻取室１０内にはリール４１を駆動する
ためのモータＭが設けられ、受光器１４からの信号に基
づいてモータＭの起動、停止の制御を行なうための制御
手段１２が設けられている。

生化学分析装置１を使用して被検査液を分析するに当っ
ては、未使用フィルムカセット３０から取り出されたテ
ストフィルム３１が分析域４に移送され、点着ノズル３
から被検査液をテストフィルム３１に点着し、次いでシ
ャッタ５によりインキュベータ６を閉じてインキュベー
タ６内部を所定の温度（例えば３７℃）にして所定時間
インキュベートする。このインキュベートの途中又は終
了後に測光装置７によってテストフィルム３１の光学濃
度を測定する。

第２図は、本発明のテストフィルムカセットの一例の斜
視図である。第２図において、未使用フィルムカセット
部３０は、外形がほぼ正方形の側面３２を存し、テスト
フィルム３１０幅よりもやや大きい厚さの厚肉板状の直
方体ケースの、内部にテストフィルム３１がロール状に
巻かれて収納されており、テストフィルム３１の取り出
し口３３がケース本体から突出して構成されている。

また、使用済みテストフィルムカセット部４０は、未使
用フィルムカセット部３０のケースと同様の形状及び大
きさを有し、テストフィルム３１の取り入れ口４３がケ
ース本体から突出して設けられ、側面４２の取り入れ口
４３の付近に検出用窓４４が設けられ、使用済みのテス
トフィルムをケース内に巻き取れるようになっている。

上記のようなカセットケースはそれ自体公知の方法で作
ることができ、例えば、カセットケースの函体と蓋とは
、別個に作り、未使用テストフィルムを装填した後函体
と蓋とを嵌合、係合、ネジ止め、接着その他の手段で固
着してもよく、また、函体と蓋とを蓋の一辺で連結させ
連結部をヒンジ構造にして一体に作ってもよい。

未使用フィルムカセット部３０の内部で、テストフィル
ム３１をロール状で巻き付けるためのリール（図示せず
）は、テストフィルム３１を小さ過ぎる曲率半径で巻き
付けることは、テストフィルム３１にクラックが入る恐
れがあり好ましくないので、その径をあまり小さくしな
いようにする。一般に、その径は４０〜８０ｍｍである
ことが好ましい。また、リールの内側は、テストフィル
ムの必要以上の取り出しを防止するために、適当な係止
部を有している。

カセットケース及びリールは、一般に、種々の熱可塑性
樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリ
オレフィン系樹脂、ポリスチレン、耐衝γ性ポリスチレ
ン、スチレンアクリロニトリル樹脂、ＡＢＳ樹脂等のス
チレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ナイロン、ポリニスデ
ル、ポリカーボネート、ポリアセタール、その他の樹脂
から、オーディオ用、ビデオ用カセットテープの製造に
使用される技術を利用して、容易に製造することができ
る。

また、未使用フィルムカセット部３０と使用済みフィル
ムカセット部４０とは、一体に作ってもよい。

第３図は、第２図に示す本発明のテストフィルムカセッ
トの一例の使用済みフィルムカセット部４０を示す断面
図であり、第４図は、第３図の八−Ａ線部分拡大断面図
である。第５図は、フィルムカセット部４０を生化学分
析装置１の巻取室１０に装填した、第１図におけるカセ
ット部Ａ−Ａ線断面図である。

第３図及び第４図において、テストフィルム３１は、取
り入れ口４３から使用済みフィルムカセット部４０内に
入り、リール４５に巻き取られる。第５図に示すように
、リール４５にはスプールホイール５１が固着されてあ
り、スプールホイール５１の外周の歯は生化学分析装置
１に設けられたモータＭの歯車Ｗと噛み合っており、リ
ール４５は、モータＭによって回転されるようになって
いる。

使用済みフィルムカセット部４０内の取り入れ［１４３
の付近には、−組のピンチローラ４６、その内部方向に
ローラ４７及びガイドローラ４８が、何れもカセットケ
ースの両側面４２．４２゜に回動可能に設けられている
。ピンチローラ４６、ローラ４７及びガイドローラ４８
は、ピンチローラ４６とガイドローラ４８とにより張架
されたテストフィルム３１がローラ４７により湾曲され
テストフィルム３１とローラ４７との接触面積が増大す
るような位置関係に設けられている。ローラ４７の円周
面には多数の針状突起４９が設けられており、テストフ
ィルム３１の−Ｆ面は後記のように一般に紙、編織布、
不織布等で構成されているので、針状突起４９がテスト
フィルムの上面に係合した状態になり、ローラ４７とテ
ストフィルム３１とはスリップすることなく、テストフ
ィルム３１の移動（走行）に追従してローラ４７が正確
に回転する。針状突起４９のテストフィルム３１との係
合は容易に行なわれるので、ピンチローラ４６とガイド
ローラ４８とによるテストフィルム３１の張架はあまり
強くする必要はない。

ローラ４７には、紙面表裏方向に貫通する穴５０が、ロ
ーラ４７の円平面部の偏心位置に設けらいる。カセット
ケースの両側面４２．４２°には、穴５０の円軌跡の特
定点で穴５０に対面する位置に穴５０を検出するための
検出用窓４４．４４′が設けられている。すなわち、ロ
ーラ４７の回転時に検出用窓４４及び４４°を結ぶ域内
に穴５０が位置した際に、生化学分析装置１に設けられ
た例えば発光ダイオード等の発光器１３からの穴５０を
通過した光を、生化学分析装置１に設けられた例えばフ
ォトダイオード等の受光器１４で受光して、穴５０を検
出できるようになっている。

本発明のテストフィルムカセットはこのように構成され
ているので、テストフィルム３１の移動に従動してロー
ラ４７が回転するメとにより穴５０が検出用窓４４を通
過する回数を検出し、テストフィルム３１の送り量（移
動量）を検知することができる。本発明のテストフィル
ムカセットを使用して第１図に示すような生化学分析装
置ｌで分析操作する際には、テストフィルム３１が送ら
れる際、上記のようにしてテストフィルム３１の送り量
を検知し、所定長さのテストフィルム３１が移動した時
点でその信号を一制御手段１２に送り、制御手段１２か
らの指令によりモータＭの回転を停止することによって
リール４５の回転を止めてテストフィルム３１の移動を
停止させる。この時、分析域４には未使用テストフィル
ムが位置しており、被検査液の分析測定を行なう。分析
測定が終了した時その信号を制御手段１２に送り、制御
手段１２からの指令によりモータＭを起動させ、リール
４５を回転させてテストフィルムを移動させ、その移動
量を上記のようにして検出し、所定量のテストフィルム
３１が送られた時点で、テストフィルム３１の移動を停
止させる。前記のようにしてこの操作を繰り返すことに
よって、テストフィルム３１の分析処理に必要な長さだ
けの一定量を常に正確に間欠的に分析域４に送ることが
できる。

ローラ４７の直径、検出するローラ４７の回転数等を適
宜変更することによって、テストフィルム３１の送り所
定量を任意に変更することができる。

また、ローラ４７の一回転〜複数回転で、テストフィル
ム３１の一回分の分析処理に必要な長さに相当させるの
みならず、ローラ４７に等間隔で複数個の穴（検出マー
ク）を設けて、ローラ４７の一回転未満の回転量（例え
ば１／２回転、１／３回転等）でテストフィルム３１の
一回分の分析処理に必要な長さに相当させるようにして
もよい。

ローラ４７の円周面に針状突起４９を設ける代りに、ロ
ーラ４７をつめ車（ラチェット）状にしたり、ローラ４
７の円周面を石目やすり状にしたり、ローラ４７の円周
面に固形粒状物を部分的に埋め込んだりして、ローラ４
７の円周面に多数の鋭角状突起を設けてもよい。

また、ローラ４７の代りにその円周面が平滑である二個
のローラを設け、この二個のローラを協動させることに
よってテストフィルム３１を加圧挟持させてもよい。こ
の場合には、ピンチローラ４６をガイドローラに変えて
もよく、また、省略してもよい。

また、検出用窓４４は、穴であってもよく、カセットケ
ースの該当部分又は全体を透明な材料で作ったものであ
ってもよい。

穴５０の代りに適当な検出マーク（例えば、色マーク、
磁気層、突起など）を同じ位置に設け、光学的（反射光
）、電磁気的、機械的に前記検出マークを検出すること
によって、ローラ４７の回転量を検出してもよい。この
際、検出用窓４４は、必ずしも穴状である必要はなく、
前記検出マークに対応したものであればよい。

さらに、ローラ４７と同期回転する回転体（好ましくは
、回転板）をカセットケースの内側、又は外側に設け、
その平面部の偏心位置に上記と同様な検出マークを設け
てもよい。前記回転体は、ローラ４７と同軸でカセット
ケースの外側に設けると、カセットケースに特別の考慮
を払う必要がないので便利である。

上記の説明においては、テストフィルム送り量検出機構
が、使用済みフィルムカセット部４０に設けられた例を
示したが、本発明のテストフィルムカセットにおいては
、上記のようなテストフィルム送り量検出機構を未使用
テストフィルムカセット部３０に設けてもよい。その場
合には、テストフィルムがピンチローラ４６及びローラ
４７によって損傷を受けないように配慮することが必要
である。例えば、二個のローラによってテストフィルム
３１を挟持する場合は、テストフィルム３１の端近部を
挟持することが好ましい。

上記のようなテストフィルム送り量検出機構を使用済み
フィルムカセット部４０及び未使用フィルムカセット部
３０の何れに設けるかは、テストフィルムの種類、分析
形態等を勘案して、適宜任意に決定することができる。

第５図においては、リール４５の回転をモータＭによっ
て回動されるスプールホイール５１によって行なう態様
を示したが、スプールホイール５１を設けることなく、
リール４５の穴４２に巻取ｆｉｌｌを係合させ、巻取軸
１１を直接または間接的にモータで回転させてもよい。

また、未使用フィルムカセット部３０と使用済。

みフィルムカセット部４０とは、一体に作ってもよい。

テストフィルム３１の一例は、第６図に示すような多層
分析要素を有する比色分析テストフィルムである。第６
図において、比色分析テストフィルム３１は、光透過性
支持体３１１上に試薬層３１２が積層され、その上に展
開層３１３が積層されている。ドライ分析においては、
展開層３１３上に被検査液を点着し、被検査液が展開層
３１３中で広がり、分析対象成分が試薬層３１２に移動
し試薬層３１２中に含まれる試薬と反応して発色した色
濃度変化を、支持体３１１側から反射測光して比色法の
原理により被検査液中の分析対象成分を分析する。比色
分析スライドテストフィルム３１には、更に必要に応じ
て、反射層、光遮蔽層、濾過層、係留（ｒｅｇｉｓｔｒ
ａｌ：１ｏｎ）層、吸水層、下塗層等、当前記技術分野
で公知のその他の層が含まれていてもよい。また、上記
展開層と試薬層とは単一層であってもよい。

第６図に示すような多層分析要素の構造自体は公知であ
り、例えば、支持体３１１としては、光透過性でありＹ
ｌつ水不透過性である物質から製造されたフィルムであ
り、このような物質としては、例えば、ポリエチレンテ
レフタレート、ビスフェノールＡのポリカーボネート、
ポリスチレン、セルロースエステル（例、セルロースジ
アセテート、セルローストリアセテート、セルロースア
セテートプロピオネート等）等のポリマーを例示するこ
とかできる。支持体３１１の厚さは、約５０μｍ〜約３
００μｍ、特に８０〜２００μｍの範囲内であることが
好ましく、また、その幅は、約３〜１０ｍｍの範囲内で
あることが便利である。またその長さは、−巻当りの分
析回数によって適宜定めることができ、その回数は特に
限定されないが、一般に１００〜６００回分の分析領域
を有するものであることが便利である。

）ｉζ開層３１３は、その表面に点着供給された被検査
液を、その中に含有されている成分を実質的に偏在させ
ることなく、横（水平）方向に単位面積当りほぼ一定量
の割合で広げる作用をイｆするものである。展開層３１
３は、濾紙のような紙や、天然繊維、合成繊維等から作
られた編織布、不織布等から構成されている。また、展
開層３１３は、微粒子のポリマーからなる多孔質物質か
ら作られたものであってもよい。

展開層３１３には、更に、被検査液の展開を制御するた
めに、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリ
ビニルアルコール、ポリアクリルアミド等の親水性ポリ
マー、ノニオン、カチオン、アニオン、両性界面活性剤
のような各種界面活性剤、分析を安定に行なうための適
切な緩衝剤等を含浸させることができる。

試薬層３１２は、分析対象成分と反応して比色分析によ
り検出可能な色濃度変化を呈し得るような適当な試薬を
含有する。試薬層３１２としては、一種又は二種以上の
試薬を、結合剤として作用するゼラチン、ゼラチン誘導
体、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ
ビニルピロリドン等の親水性コロイド中に分散させたも
のが好ましい。

本発明におけるテストフィルムの他の例として、イオン
選択電極を有するテストフィルムを使用することもでき
る。

［発明の効果］ 本発明のテストフィルムカセットは、生化学分析用テス
トフィルムの性能に悪影響を全く及ぼすことなく、極め
て容易に且つ確実に、前記テストフィルムの分析測定に
必要な一定量の送り量を検出することができるとｄう顕
著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のテストフィルムカセットを装填して
分析を行なうための比色分析による生化学分析装置の一
例の概略断面図、 第２図は、本発明のテストフィルムカセットの一例を示
す斜視図、 第３図は、第２図に示す本発明のテストフィルムカセッ
トの一例の使用済みフィルムカセト部４０を示す断面図
、 第４図は、第３図のＢ−Ｂ線部分拡大断面図、第５図は
、フィルムカセット部４０を生化学分析装置１の巻取室
１０に装填した、第１図におけるカセット部Ａ−Ａ線断
面図、 第６図は、比色分析テストフィルムの一例を示す斜視図
である。 １：生化学分析装置、２：被検査液点着手段、３：点着
ノズル、　　４：分析域、 ５：シャッタ、　　　　６：インキュベータ、７：測光
装置、　　　８：保冷庫、 ９：冷却除湿装置、１０：巻取室、 １１：巻取軸、　　　１２：制御手段、１３：発光器、
　　　１４：受光器、 Ｍ：モータ、　　　　　Ｗ：南東、 ３０：未使用フィルムカセット部、 ３１：テストフィルム、３３：取り出し口、３１１：光
透過性支持体、３１２：試薬層、３１３：展開層、 ４０：使用済みフィルムカセット部、 ４２：側面、　　　４３：取り入れ口、４４：検出用窓
、 ４５：リール、　　　４６：ピンチローラ、４７：ロー
ラ、　　　４８ニガイドローラ、４９：針状突起、　　
５０：穴、 ５１ニスブールホイール。 特許出願人　　富士写真フィルム株式会社代　理　人　
　弁理士　　柳　川　泰　力筒２図 第３′図 ８」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １。生化学分析用長尺テストフィルムを収納する未使用
   フィルムカセット部と分析に使用したテストフィルムを
   巻き取るための使用済みフィルムカセット部とからなり
   、何れか一方のカセット部内のテストフィルム出入口付
   近に、前記テストフィルムに連動して回転するローラを
   設け、前記ローラの円平面部又は前記ローラと同期回転
   する回転体の平面部の偏心位置に検出マークを有するこ
   とを特徴とするテストフィルムカセット。 ２。前記ローラが、その円周面に多数の鋭角状突起を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のテス
   トフィルムカセット。 ３。前記ローラが、前記ローラと前記テストフィルム出
   入口との間に設けられた一組のピンチローラと前記ロー
   ラと前記テストフィルム巻付用リールとの間に設けられ
   たガイドローラとにより張架された前記テストフィルム
   に、スリップしないように接触し且つ前記テストフィル
   ムの移動により回動されるように設けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のテストフィルム
   カセット。 ４。前記ローラが、前記テストフィルムの反対側に設け
   られた他のローラと協働して前記テストフィルムを加圧
   挟持することにより、前記テストフィルムにスリップし
   ないように接触し且つ前記テストフィルムの移動により
   回動されるように設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のテストフィルムカセット。 ５。前記検出マークが、前記ローラの円平面部の偏心位
   置に設けられた穴であり、前記カセット部の側面に前記
   ローラに設けられた穴を特定点で検出するための検出用
   窓が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のテストフィルムカセット。 ６。前記ローラと同期回転する回転体が、前記ローラと
   同軸で前記カセット部の外側に設けられた回転板である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のテストフ
   ィルムカセット。