JPH0127388B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、特に血液分析のための、さらに限定
的でなく特に血液型分類のための、簡単なまたは
複雑な凝集反応に基づく新規な分析方法と、前記
分析方法を実施するための新規な装置とに関す
る。 既知の方法は、大部分が手動式の方法かまたは
一部自動式の方法であるが、これらの既知の方法
においては、その内部で反応が進行する容器（空
所）が使用される。容器は、個別に独立している
か、または平らな支持物の上に集団をなして配置
される。これらの容器は通常、ガラスあるいはプ
ラスチツクで製造される。 容器は通常円筒形であり、円すい形または球形
の端部を有する。いうまでもなく、容器へ内容物
を充てんできるように、容器の頂部は開放されて
いる。また、容器を板の上に集団的に配置するた
め、容器軸線は相互に平行でなければならない。 集団的に配置される容器の場合、容器は直角方
向に列をなす。すなわち、容器は、容器支持物上
において矩形または正方形の形状に配置される。 最近の傾向は、高価であることが多い試薬を節
約するため、容器の寸法、従つて支持板の寸法を
減少させるようになつてきている。 しかし、たとえ小型の容器であつても、多数の
容器を支持物上に配置する場合は、遠心分離を適
正に行なうために各容器の軸線が遠心力の方向と
完全に一致するように容器を配置することは不可
能である。これは、容器は相互に平行関係に配置
されるためである。前記の条件を満たす唯一の方
法は、遠心機を無限半径とする方法である。この
結果、所定の種類の反応のための遠心分離後の凝
集が各容器ごとに同一ではない。ある容器では、
血球は、遠心力により円すいの頂点でなく円すい
の面に向かつて変位し、遊離状態にとどまる。 反応の性質と質を判定するため、遠心分離のの
ち血球を再懸濁する必要がある。この目的のた
め、板を異なる時間長で振動させる。結果の解析
は、凝集した血球と懸濁したままの血球との相対
量の定量観察に基づいて行なう。この定量はきわ
めて困難である。なぜなら多数の容器が支持板上
に配置された場合、遠心分離中の凝集現象は、前
述の理由により板上の全容器１個ごとに異なり得
るためである。 本発明によれば、遠心力の方向が各容器の軸線
と完全に同一であるために前述の難点が解消され
る方式の分析法とこの分析方法を実施する装置と
が提供される。さらに、本発明の方法と装置によ
れば、きわめて少量の標本と試薬とに基づき結果
を自動的に読み取ることができ、信頼度の高い解
釈を行ない得る。 本発明によれば、簡単なまたは複雑な凝集反応
に基づく分析方法は、遠心分離軸線の周りを回転
するように構成されかつ上記軸線から外側方向へ
漸次縮小する横断面をもつて上記軸線から最も遠
い容器壁に形成された空所を有する容器の中で分
析用標本を１種以上の試薬と混合し、混合物を培
養し、培養後混合物に含まれた粒子を所定の最外
方部分へ飛ばすように混合物を遠心分離するため
に容器を上記軸線の周りに回転させて凝集した粒
子を容器壁へ付着させると共に非凝集要素をその
上に遊離させ、容器を停止させ、かつ空所の最外
方部分から上記軸線に向けて下方へ傾斜している
面に沿つて非凝集要素が存在しているか否かを観
察することを特徴とする。 本方法は、本方法を実施するために開発された
装置を使用してきわめて有利に実施し得る。添付
図面を参照し本方法と本装置とを詳細に説明す
る。 本方法の主な用途は、血液分析である。血液分
析においては、通常、分析を行なう前に分析され
るべき血液標本を血球と血シヨウとに分離するこ
とが好ましい。この分離は、遠心分離法により、
すなわち例えば市販の遠心機の使用により、便利
に実施し得る。 さらに、混合工程ａが実施される容器の中に血
液標本を入れる前に、ブロメリンのような酵素を
血液標本に添加し、凝集反応またはクランピング
反応を促進すると有利であることも判明してい
る。 さらにまた、血液標本の量がきわめて少なく、
例えば容器当り5μであるため、容器壁はかな
りの親水効果または疎水効果を有することが判明
している。従つて、混合工程ａを適正に実施する
ため、容器を使用する前に蛋白質の薄い層で容器
壁を被覆するとよい。この目的のためには、牛の
血液の血清水溶性蛋白を使用してよい。その他の
点について述べると、蛋白質被覆物は、個々の所
要条件に応じて壁の全面または壁の一部にほどこ
してよい。また、同一の蛋白質を使用しても、種
種の蛋白質を同時に使用してもよい。容器壁の異
なる部分に異なる親水効果または疎水効果を発揮
させる必要がある場合には、部分的被覆物の変形
の代りに、または部分的被覆物の変形と同時に、
種々の蛋白質を使用してよい。 前述の諸工程は、本方法を実施するために有用
であるが、あくまでも選択可能なものである。従
つて、分析されるべき血液標本の（希釈による）
調製は、直接行なつてもよく、前述の諸工程のう
ち任意の工程のあとで行なつてもよい。実施して
よい１つの実用的手順を以下に述べる。 １本以上の希釈管または「フード」を標本管に
取りつけ、これをコンベヤ装置に送りこむ。この
コンベヤ装置は、チエーン装置、回転装置、その
他任意の適当な装置でよい。標本管とフードとよ
りなる装置は、コンベヤによつて移動し１つ以上
の希釈ステーシヨンを通過する。希釈ステーシヨ
ンは、好適には、標本管内の赤血球の標本採取を
行なう探針部と、標本管と関連するフードまたは
標本管と関連する各フードへ赤血球を移す要素と
を有する。探針部の運動と同時に、１個以上のポ
ンプがフードまたは各フードへ生理溶液を供給す
る。この生理溶液は、ブロメリンのような酵素を
含有してもよく、しなくてもよい。この方法で標
本を調製希釈するに要する時間は、約12分であ
る。 この装置によりブロメリン法とクームズ法とを
併用して血液分類を行なう場合は、生理溶液とブ
ロメリンとを収容したフードと、生理溶液のみを
収容したフードとの、２つのフードが必要であ
る。 本方法は、好適には、以下に一層詳細に説明す
る装置により実施される。基本的には、本装置
は、支持物２に固定された所定数の容器１（第１
図）を有する。好適には、支持物は、リングまた
は円板に似た形状をなす。各容器は、分析される
べき標本と試薬とを装入するための頂部開口部３
を具備する。また各容器は、漂本と試薬とを受け
るための場所または位置４を有する。第１図の実
施例においては、位置４は、標本と試薬とが重力
のみを受けている限り標本と試薬とがその内部に
集まるような凹部または中空部の形態をなす。 第１２図〜第１４図から分るように、容器の横
断面は、その末端部分５、すなわち遠心分離軸線
Ｚから遠い部分において、外側に向かい連続的に
縮小する。さらに、位置４の遠心分離軸線Ｚから
遠い部分には面６があり、この面６は容器横断面
が最小となる容器末端部分の場所７に至るまで外
側に向かい上方へ傾斜する。 容器には、分析されるべき血液の赤血球標本と
検査血清、および、対応する血シヨウの標本と検
査血球が充てんされる。通常の血液型分類におい
ては、標本と試薬との相互の分布関係は次の通り
である。

【表】 また、前記の定量作業と同時に、またはその後
の工程において、（赤血球の）Ａ、Ｂ以外の抗原、
例えばケルの抗原の定量、または、（赤血球の）
Ａの次群あるいはABの次群の定量、および、血
シヨウの異常凝集素の定量、および、血シヨウの
梅毒の定量を行ない得る。読み取り装置の感度を
調整すべき照査基準は、特にグロブリン懸濁液ま
たは水溶性蛋白中に赤血球が懸濁した液でよい。 分析用標本を試薬と混合する工程ａは、培養工
程ｂの前および（または）実施中に定期的あるい
は連続的に、水平方向または垂直方向または水平
垂直両方向に容器を振動させることにより、きわ
めて簡単に実施し得る。混合は、第１図に参照番
号４で示した容器部分で起る。 反応が最高潮となるまでには、若干の時間を要
する。従つて、混合物に充分に長い培養時間をあ
てなければならない。必要であれば、前述のよう
に容器を振動させて、培養工程の時間短縮または
完了を図つてよい。 次に、培養された混合物を遠心分離工程ｃに移
し、混合物を容器末端部７に押しつける（第１
図）。遠心分離は、容器がそれに沿つて固定され
ている軸線Ｚのまわりに容器を回転させることに
より、行なう。遠心分離作業は反復してよく、ま
た、種種の速度で連続段階的に実施してもよい。 例えば２、３分が経過したのち遠心分離作業を
停止すると（工程ｄ）下記の２つの状況のうちの
いずれかが観察される。 反応が陽性であれば、凝集は完了し、凝集物
は容器末端部７に粘着している。 反応が完全にまたは部分的に陰性であれば、
凝集しない要素、例えば凝集しない赤血球は、
傾斜壁６に沿い容器末端部から滑り落ちる（第
１図）。この滑り落ちる現象は、遠心分離作業
の停止と同時には始まらず、時間が少し経過し
てから始まる。また滑り落ちる速度は、生じつ
つある反応の性質と強さとにより異なり得る。
従つて、滑り落ちる速度を測定すれば、陰性反
応の程度について別の追加的な上方が得られ
る。 反応の読み取り（第９図）、すなわち、傾斜壁
６の上に凝集しない要素が存在するか否かの観察
は、視覚顕微鏡により行ない得る。しかし、この
読み取りは、自動的に行なわれることが好まし
く、例えば顕微鏡と光電池とを有する装置を使用
して実施してよい。また、種々の波長において反
応結果を読み取ることができるように、顕微鏡に
１個以上のフイルタを装着してもよい。さらに、
特定の時間が経過したのち容器末端部上に残つて
いる凝集した要素の種々の透明度を測定すること
によつても、反応を読み取ることができる。標本
または使用される試薬が放射性であるか、あるい
は放射性添加物質を含有している場合は、反応の
性質は放射能計数管を有する装置により自動的に
判定確認される。 本方法はさらに、クームズ検査またはクームズ
法により血液型分類を行なう時にも使用できる。
この場合は、工程ｄ（遠心分離作業の停止）のの
ち得られる生成物を別の追加的な凝集促進工程で
処理するが、前記の別の追加的な凝集促進工程
は、洗浄工程と、反応生成物を再懸濁する工程と
を含む。洗浄工程では、生理溶液または抗グロブ
リン溶液のような適当な洗浄液を既定量溶器末端
部に向けて吹きつける。この洗浄液の吹きつけ流
は、圧力噴射により形成する。容器を水平方向お
よび（または）垂直方向にはげしく振動させても
よい。このように、本書でいう「混合物を洗浄す
る」とは、上記したような適当な洗浄液を混合物
に加えてその粒子を再懸濁し、次に遠心分離など
によつて洗浄液を除去して粒子を再び分離するこ
とを意味する。 前記の別の追加的な工程が終了してから、洗浄
され再懸濁されかつ新しい試薬を添加された生成
物に対し、ａ、ｂ、ｃ、ｄの作業を反復する。そ
して、その結果生ずる反応を前述の方式に従い読
み取る。 本方法を実施する装置の１実施例を添付図面に
示す。 前述したように、支持物は所定数の容器または
容器に類似するもの１を有し、前記の容器または
容器に類似するもの１は開口部３と、標本と試薬
とを受けるための場所または位置４と、傾斜面６
とを具備する。 面６と水平面との間の角度αは、30〜60゜であ
る。特別の変形実施例では、この角度は45〜50゜
である。最適の角度は、いうまでもなく、使用さ
れる試薬、遠心分離速度、分析用標本の性質によ
り決定される。傾斜面６の基部は平面であつてよ
いが、好適には凹面とする。 第３図において、場所４と傾斜面６との間には
中間区域または転移区域８がある。前記転移区域
８は傾斜しているが、水平であつてもよい。第３
図の転移区域８の傾斜角度βは、傾斜面６の傾斜
角度α（第２図）の数分の一である。角度βを８
〜20゜として満足すべき結果が得られたが、この
角度はもつと大きくしてもよい。第１５図に示し
た変形実施例では、転移区域８の角度βは、傾斜
面６の角度と一致している。 第１２図〜１４図に示したように、容器１の末
端横断面５の底部は傾斜面６により境界を画定さ
れ、前記末端横断面５の頂部はトンネル状通路に
より境界を画定される。第１２図の断面Ａ−Ａで
ある第１４図は、容器がしだいに縮小する横断面
を示す。前記横断面Ａ−Ａは、場所７において最
小値をとる。 反応を研究するためには光電装置を使用すると
有利であるので、容器の少なくとも傾斜面６に近
い部分は、好適にはプラスチツクである透明な材
料により製造する。 本発明による方法の性能を向上させるため、所
定数の容器１を支持物２上に開放円状または閉鎖
円状に配置する（例えば第１７図）。この場合容
器の主軸線は、支持物２の軸線Ｚ（第１２図）に
向かつてすべてが収束する半径Ｒに沿つて配置さ
れる。従つて、容器はすべて、軸線Ｚから等距離
にある。しかし、容器１の所定数の同心列を、単
一の支持物２の上に配置してもよい。 容器１を支持物上に分布させる方法はたくさん
あるが、本発明においては第１７図〜第２１図に
示した方式を選択使用する。第１７図において、
容器１は、閉鎖円状の支持物１０の上に配置され
る。しかし第１８図に示すように、実質的に円形
の支持物１１に開口部１２を設け、支持物１１を
スピンドルのまわりに横方向に滑らせることがで
きるようにしたり、あるいは支持物１１を適当な
形状のアームの上に置けるようにすると有利であ
ろう。 第１９図に示した支持物１３は閉鎖円板の形態
をとつてよく、前記閉鎖円板は第２０図のように
凹部１５を備えていてよい。 第２１図は、開放円１０と閉鎖円１１とを形成
するように配置された容器１を示す拡大図であ
る。 第５ａ図、第５ｂ図、第６ａ図、第６ｂ図に示
した反応が陽性であるか陰性であるかの測定は、
第９図に概略的に示した光電装置により、満足な
条件の下に行なわれる。光源２７からの光線は集
光レンズ３２によつて平行な光線にされ、プリズ
ム３３，３４と最終レンズ３５とを通過して電池
３０に達する。電池３０は、ケーブル２９により
電気的測定装置（図示せず）に接続される。 第２２図は、血液型分析などに使用される完全
自動式装置の概要図である。基部１６から柱１７
が直立し、この柱１７には例えば３本のアーム１
８〜２０が固定されている（第２３図も参照のこ
と）。柱１７は、基部１６の軸受２１の中におい
て柱１７の軸線を中心として回転することができ
ず、アーム１８〜２０も柱１７のまわりを回転で
きない。従つて、装置の種々のステーシヨンは、
遠心分離軸線Ｚである主垂直軸線のまわりに垂直
方向に段階的に配置され得る。 円筒形スリーブ２２は、２本の頂部アーム１
９，２０に固定され、支持物１１を案内し前記支
持物１１が下方へ滑り得るようにする。第１８図
の支持物１１は、凹部を備えているため、アーム
２０にはめることができる。アーム２０にはめら
れた第１８図の支持物１１にはある装置（図示せ
ず）が係合し、前記装置は前記支持物１１をスリ
ーブ２２により画定される軸線Ｚに沿い段階的に
下方へ移動させる。標本と試薬とが２３において
容器へ装入されたのち、混合物はスリーブ２２に
沿い下方へ移動しながら、充分な培養時間をも
つ。 容器を担持した支持物１１は、培養径路を通過
したのち、段階的移動装置により、自動的に遠心
機２４の中に置かれる。この時、遠心機２４は停
止している。 培養されて容器１の位置４に達した混合物は、
遠心分離作業時に、中間区域と傾斜面または傾斜
壁６とに沿い容器末端部７まで飛ばされる。遠心
分離が完了すると、支持物１１は、充分な長さを
有するアーム１８により保持された案内スリーブ
２５に沿つて、段階的に移動する。そして標本と
試薬との混合物は、容器末端部７上に残存する凝
集した部分と、傾斜壁６に沿つて下降する凝集し
ない部分とに分離される。これにより、第５ａ
図、第５ｂ図または第６ａ図、第６ｂ図に従い、
反応の性質を判定確認することができる。 最後の支持物１１が底部位置に達した時、光源
２７と、光学装置３２〜３５と、指示装置に接続
された光電池３０とを有する顕微鏡２６（第９図
も参照のこと）により、反応の性質を測定し得
る。支持物を本発明の装置に沿つて運搬する装置
は既知であると考えられるので、これに関する説
明と図面とは省略した。支持物を装着除去する装
置も、同様の理由により説明図示しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、容器を受ける支持物の断面図、第２
図は、装入後の第１図の容器を示す図、第３図
は、遠心分離作業後の第１図の容器を示す図、第
４図は、矢印Ａが容器を通過する光線の方向を示
している、反応読み取り時における容器を示す
図、第５ａ，５ｂ図は、陽性反応の像を示す図、
第６ａ，６ｂ図は、陰性反応の像を示す図、第７
図は、血液分析においてどのように赤血球と血シ
ヨウとが分離されるかを示す図、第８図は、凝集
反応またはクランピング反応を促進する酵素によ
り血液標本を処理する状況を示す図、第９図は、
結果を分析するための光電測定装置を示す図、第
１０図は、混合物が振動している時の容器を示す
概略図、第１１図は、流れを使用する再懸濁工程
が実施されている時の第１０図の容器を示す図、
第１２図は、容器の形状の構造的配置を示す図、
第１３図は、第１２図の線Ｂ−Ｂに沿う断面図、
第１４図は、第１２図の線Ａ−Ａに沿う断面図、
第１５図は、別の形状の容器を示す図、第１６図
は、所定数の容器を支持物上に配置する方式を示
す図、第１７図〜第２１図は、別の形状の支持物
を示す図、第２２図は、本方法を実施するための
自動装置の簡略な断面図、および第２３図は、第
２２図の装置の平面図である。特許請求の範囲に
記載された主な部品の参照番号は次の通りであ
る。 容器……１、容器末端部……７、顕微鏡……２
６、光電池……３０、支持物……２，１１，１
３、容器の開口部……３、場所……４、遠心機…
…２４、傾斜面……６、転移区域……８、傾斜面
の傾斜角度……α、転移区域の傾斜角度……β、
支持物の凹部……１５。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体標本における凝集反応の分析、測定を行
   なう装置であつて、標本および１つ以上の試薬を
   装入するための上部開口を形成した少なくとも１
   つの容器を支持する支持物と、これらの物質を析
   出する容器底部と、反応混合物を遠心分離するた
   めに支持物および容器を或る軸線まわりに回転さ
   せる遠心機とを包含する装置において、容器が遠
   心分離軸線から最も遠くにあるその側壁に形成し
   た空所を有し、この空所が遠心分離軸線から外側
   方向へ漸次縮小する横断面を有し、かつ容器が空
   所の最外方部分から遠心分離軸線に向つて下方へ
   傾斜した面を有し、さらに、この下方に傾斜した
   面に隣接して設けてあつてその上の非凝集成分の
   有無を検出する測定装置を包含することを特徴と
   する装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   傾斜面が水平面に対して30〜60度、好ましくは45
   〜55度の角度をなしていることを特徴とする装
   置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   容器底部と傾斜面の間に小さい傾斜角の表面が設
   けてあることを特徴とする装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   各容器の少なくとも傾斜面の区域が透明な材料、
   好ましくはプラスチツクで作つてあることを特徴
   とする装置。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   多数の容器が支持物の上に開放円状または閉鎖円
   状に配置してあることを特徴とする装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の装置において、
   支持物が円板であり、その周辺部で複数の容器を
   支持していることを特徴とする装置。 ７ 特許請求の範囲第６項記載の装置において、
   円板が周辺部から中心孔までの半径方向に延びる
   凹部またはそれに類するものを備えていることを
   特徴とする装置。 ８ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   測定装置が顕微鏡と光電池とからなることを特徴
   とする装置。 ９ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   測定装置が放射能検出器を包含することを特徴と
   する装置。 １０ 特許請求の範囲第１項記載の装置におい
   て、遠心機が支持物および容器を水平面または垂
   直面において振動させる振動装置を備えているこ
   とを特徴とする装置。