JPH03110473A - 血液型自動判定方法及びその装置 - Google Patents

血液型自動判定方法及びその装置

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JPH03110473A
JPH03110473A JP24943189A JP24943189A JPH03110473A JP H03110473 A JPH03110473 A JP H03110473A JP 24943189 A JP24943189 A JP 24943189A JP 24943189 A JP24943189 A JP 24943189A JP H03110473 A JPH03110473 A JP H03110473A
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reagent
blood type
pattern
microplate
circular
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JP24943189A
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English (en)
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Hideaki Kameoka
亀岡 秀昭
Shunji Matsuzaki
駿二 松崎
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ANARIITEIKARU INSTR KK
Tokuyama Corp
Original Assignee
ANARIITEIKARU INSTR KK
Tokuyama Corp
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Publication date
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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〕 本発明は抗原抗体反応の凝集反応によって形成される凝
集パターンに基づいて血液型を判定する血液型自動判定
方法及びその装置に関し、特に、判定までの時間を短縮
させ、且つ、判定精度を向上させた血液型自動判定方法
及びその装置に関する。
〔従来の技術〕
抗原抗体反応を利用して抗原或いは抗体の有無を検査す
る、所謂、免疫学的検査は、大別して、凝集反応、沈降
反応、補体結合反応等を用いる簡易検査(半定量検査)
と、放射性免疫測定法、酵素免疫測定法、比濁法等を用
いる定量検査がある。
このうち定量検査は、微量で判定でき、判定精度も極め
て高いが、大型゛で、高価な装置が必要であり、また、
使用する試薬等も高価であるため、多数の検体を廉価に
検査する場合には適切でなく、一般的に使用されていな
い。一方、簡易検査は定量検査に比較してその判定精度
は劣るものの、著しく簡便であり、臨床検査において広
く使用されている。特に、凝集反応を利用した検査は、
沈降反応、補体結合反応に比較して、鋭敏な反応が得ら
れるものとして汎用されている。
一般に、前述した凝集反応に基づく検査は、■必要に応
じてサンプル(検体)を希釈する工程。
■希釈したサンプルと試薬をマイクロプレートに分注・
混合する工程、■恒温槽等における反応促進及び自然沈
降による凝集パターンを生成する工程、■光学的検出手
段により凝集パターンを測光するの測光工程、■凝集パ
ターンの目視判定工程等から成り、これらの工程の一部
或いは全部を自動化した装置(免疫凝集自動判定装置)
として、例えば、特開昭57−111447号公報に示
される汎用型自動分析方法および装置、或いは、特開昭
64−35374号公報に示される全白vJ凝集免疫分
析方法およびその装置等が提供されており、このように
自動化された装置を使用することにより、検査の省力化
を図ることができ、また、光学的検出手段を介して測光
するとにより、判定の客観性及び精度を向上させること
ができる。
一方、従来最も使用されている血液型はABO式血液型
であり、このABO式血液型の判定においても、前述し
た抗原抗体反応の凝集反応を用いる方法が一般的であり
、検体と試薬を混合し、該検体と試薬の抗原抗体反応に
よって生成される凝集物の凝集パターンを光学的検出手
段を介して測光し、該測光データに基づいて血液型を自
動的に判定する血液型自動判定装置が多数開発されてい
る。血液型自動判定装置においても、前述した■〜■の
工程等を自動化することにより省力化及び精度の向上が
図られている。特に、この血液型の判定では、同一血液
において、検体として血球を用い、該血球に抗血清試薬
を添加し、凝集パターンを判定するオモテ試験と、検体
として血清を用い、該血清に抗血球試薬を添加し、凝集
パターンを判定するウラ試験の2種類の試験を実施する
ことにより、更に判定精度の向上を図っている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の血液型自動判定方法及びその装置
によれば、前述した■〜■の工程等を自動化することに
より省力化及び精度の向上を図ることができたが、自然
沈降によって凝集パターンの形成を行っているため、検
体を装置に投入してから判定まで時間がかかるという問
題点があった。
自然沈降による凝集パターンの形成時間は、条件によっ
て異なるが、約30分程度必要とするのが現状である。
また、自然沈降以外の方法で凝集パターンを形成する方
法として、例えば、検体と試薬を混合した試験管を遠心
分離器にかけて、遠心力を用いて管底に凝集パターンを
形成する方法があるが、機器を使用するのは遠心分離の
工程のみで、全体としては用手法で、且つ、判定が目視
であった。即ち、反応容器として試験管を使用しており
、マイクロプレートと比較して反応容器の取扱い及び凝
集パターンの測光等が煩雑であり、装置が複雑になるた
め、全自動化を行うことが困難であり、現実にはこの種
の自動判定装置は提供されてない。
また、オモテ試験とウラ試験によるダブルチエツクを実
施することにより血液型判定精度の向上を図っているが
、亜型(ABO式血液型以外の型)によるオモテ試験と
ウラ試験の不一致以外にも、ウラ試験がオモテ試験に比
較してクリア度が悪いため、両方の試験の判定結果が不
一致となる場合があり、必ずしも充分な判定結果が得ら
れるとはいえず、−層の判定精度の向上が望まれていた
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、検体を装
置に投入してから判定までの時間を短縮し、且つ、判定
精度を向上させることを目的する。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記の目的を達成するため、検体と試薬を混合
後、弱い遠心分離によって第1の凝集パターンを形成し
、第1の測光を実施し、続いて、強い遠心分離及びバイ
ブレーションによって第2の凝集パターンを形成し、第
2の測光を実施し、第1及び第2の測光に基づいて血液
型を判定する血液型自動判定方法及びその装置を提供す
るものである。
即ち、本発明の血液型自動判定方法は、遠心分離を行っ
て凝集パターンを形成することにより、検体を装置に投
入してから判定までの時間を短縮するものであり、また
、−回の検査(例えば、オモテ試験)において、弱い遠
心分離によって形成した凝集パターンと、強い遠心分離
及びバイブレーションによって形成した凝集パターンの
2つの凝集パターンを測光することにより、判定精度の
向上を図るものである。
従って、本発明の血液型自動判定装置は、検体及び試薬
を分注・混合するための反応セルを円形に複数個配列し
て成る円形マイクロプレートと、円形マイクロプレート
を回転させて、凝集物の遠心分離を行う遠心分離手段と
、円形マイクロプレートに所定のバイブレーションを与
える振動手段と、円形マイクロプレートの反応セルの所
定の壁面に形成された凝集パターンを測光する光学的検
出手段と、所定の手順に従って、遠心分離手段。
振動手段、及び、光学的検出手段を制御する制御手段と
を備えている。
〔作用] 本発明の血液型自動判定方法及びその装置は、円形マイ
クロプレートの反応セルに検体及び試薬を分注・撹拌し
、抗原抗体反応による凝集物を生成後、遠心分離手段に
よって所定の回転数で円形マイクロプレートを回転させ
、その遠心力(弱い遠心力)で反応セルの所定の壁面に
第1の凝集パターンを形成する。さらに、光学的検出手
段を介して、円形マイクロプレートを回転させた状態で
反応セルの所定壁面に形成された第1の凝集パターンを
自動的に測光する。続いて、強い遠心力で円形マイクロ
プレートを回転させ、その後、バイブレーションによっ
て第2の凝集パターンを形成し、同様に光学的検出手段
を介して、第2の凝集パターンを測光する。このように
して検出した2つの測光データに基づいて、血液型を判
定する。
更に、同様な方法で、オモテ試験及びウラ試験の両方の
試験を実施して、オモテ試験による2つの測光データ及
びウラ試験による2つの測光データの計4つの測光デー
タに基づいて、最終的な血液型の判定を行う。
〔実施例〕
以下、本発明の血液型自動判定方法及びその装置を詳細
に説明する。
第1図は本発明の一実施例の構成を示し、複数の反応セ
ル101を円形に配列し、一体成形してなる円形マイク
ロプレート102と、円形マイクロプレート102を載
置するターンテーブル103と、ターンテーブル103
を所定の回転数で回転させるモータ104と、ターンテ
ーブル103に所定のバイブレーションを与える振動発
生器105と、サンプル(検体)を所定の希釈用容器1
06に分注するサンプル分注器107と、希釈用容器1
06に分注されたサンプルを希釈液で希釈する希釈液分
注器10日と、サンプル分注器107及び希釈液分注器
108を介して注入・希釈された希釈系列サンプルを円
形マイクロプレー)102の反応セル101に分注する
希釈系列サンプル分注器109と、反応セル101に所
定の試薬を分注する試薬分注器110と、反応セル10
1中の希釈系列サンプル及び試薬を撹拌し反応を促進さ
せる撹拌プルーブ111と、円形マイクロプレート10
2の回転によって反応セル101の所定の壁面(詳細は
後述する)に形成される凝集パターンを測光するため0
LED112゜フォトセンサ113(光学的検出手段)
と、LED112及びフォトセンサ113によって測光
した検出データに基づいて凝集パターンの判定を行うデ
ータ処理部114と、データ処理部114の判定結果を
出力するプリンタ115と、所定の手順に従って、モー
タ104.振動発生器105゜及び、LED112.フ
ォトセンサ113(光学的検出手段)を制御する制御部
116とから構成される。
第2図A、B、Cを参照して、円形マイクロプレート1
02及び反応セル101の構成を詳細に説明する。円形
マイクロプレート102は、同図Aに示すように、複数
の反応セル101が円形に配置された構成である。この
複数の反応セル101を有する円形マイクロプレート1
02は、透明なプラスチック等の材質から成り、例えば
、一体成形して形成しても良く、また、個々に作成した
反応セル101を円形に連結した構成としても良い。
反応セル101は、円形マイクロプレート102の回転
によって発生する遠心力方向に膨らみを持った円錐形状
の壁101aを有している。
ここで壁101aを円錐形状としたのは、抗原抗体反応
によって生成され、遠心力によって移動してきた凝集物
が、膣壁101aで鮮明な凝集パターンを形成できるよ
うにするためである。また、反応セル101は遠心力に
よって溶液が飛び出さないようにするため、第2図Bの
断面図に示すように、壁101aに接して上部壁101
bを有している。
更に、円形マイクロプレート102はその底面に爪10
2aが設けられている。爪102aはターンテーブル1
03に設けられた爪103aと噛み合って、円形マイク
ロプレート102とターンテーブル103を連結するも
のである。このように、爪102a及び爪103aによ
って円形マイクロプレート102とターンテーブル10
3を連結することにより、円形マイクロプレート102
の回転を確実に行うことができ、且つ、円形マイクロプ
レート102がターンテーブル103から離脱しないよ
うにするための特別な押さえ機構を設けることなく、遠
心分離を実施することができる。
以上の構成において、■第1及び第2の凝集パターン形
成の原理、■血液型自動判定装置の動作の順序で詳細に
説明する。
■第1及び第2の凝集パターン形成の原理前述したよう
に本発明の血液型自動判定方法は、検体と試薬を混合後
、弱い遠心分離によって第1の凝集パターンを形成し、
第1の測光を実施し、続いて、強い遠心分離及びバイブ
レーションによって第2の凝集パターンを形成し、第2
の測光を実施し、前記第1及び第2の測光に基づいて血
液型を判定するものである。以下、第1の凝集パターン
及び第2の凝集パターンの形成の原理を、オモテ試験を
例として説明する。
本実施例において、前述した反応セル101内で抗原抗
体反応によって生成された凝集物は、弱い遠心分離によ
〜って反応セル101の壁101aに移動し、第3図に
示すような、凝集パターンを形成する。即ち、抗原(血
球)と抗体(抗血清試薬)が結びついて凝集反応が起こ
った場合は、抗体を仲介して抗原同士が長く連結するよ
うになる。
この連結によって生成された抗原と抗体の凝集物は弱い
粘性を呈するため、弱い遠心分離によって移動した際、
到達した壁Iotaに付着して静止し、同図の陽性像で
示す凝集パターンを形成する。
一方、抗原抗体反応が起こらない(凝集反応が起こらな
い)場合は、遠心分離によって移動した抗原(血球)は
壁101aの傾斜面に沿って先端部分(円錐形状の先端
部分)に集まり、同図の陰性像で示す凝集パターンを形
成する。ここで、弱い遠心分離とは、抗原抗体反応によ
って生成された凝集物が遠心力方向に対面する壁101
aに到達した際に、膣壁101aに付着して静止する程
度の強さを有する遠心力によって遠心分離を実施するも
のである。例えば、200rpmX5min程度の遠心
分離を加えることであり、この弱い遠心分離によって得
られた凝集パターンは、凝集物を約30分静置して形成
した凝集パターン(自然沈降によって形成した凝集パタ
ーン)に相当する。
第4図A、B、Cを参照して、オモテ試験を例に弱い遠
心分離を実施したときの凝集パターン。
強い遠心分離を実施したときの凝集パターン、及び、バ
イブレーション後の凝集パターンの形成状態を説明する
。オモテ試験は、血球を検体として、これに抗A血清試
薬を添加したときの凝集パターン、及び、抗B血清試薬
を添加したときの凝集パターンの両方の凝集パターンを
比較してABO式血液型を判定するものである。具体的
には、抗A血清試薬を加えて凝集したが抗B血清試薬で
は凝集しなかった検体はA型血液であり、抗A血清試薬
では凝集しなかったが抗B血清試薬で凝集した検体はB
型血液であり、抗A及び抗B血清試薬の双方で凝集した
ものはAB型血液であり、抗A及び抗B血清試薬の双方
で凝集しなかったものはO型血液であると判定するもの
である。前述したように弱い遠心分離による凝集パター
ンは約30分の自然沈降によって形成した凝集パターン
に相当し、ここでは各血液型に対応して第4図Aに示す
ような凝集パターンを示す。
次に、第4図への凝集パターンに強い遠心力を加えて(
例えば、1000rpmX1000rp前述した弱い粘
性によって壁101aに付着している凝集物を傾斜面に
沿って壁101aの先端部分(円錐形状の先端部分)に
集合させる(第4図Bの凝集パターン)、即ち、強い遠
心分離とは、遠心力方向に対面する壁101aに付着し
ている凝集物を移動させ、膣壁101aのうち遠心力の
方向に膨らみを持った部分の中心近傍に凝集物を収束さ
せる程度の強さを有する遠心力によって遠心分離を実施
するものである。
続いて、第4図Bに示す強い遠心力を加えた後の凝集パ
ターンにバイブレーションを与えると、壁101aの先
端部分の血球が該バイブレーションによって壁面を移動
して拡散する。このとき、弱い遠心分離で陽性像を示し
た検体、換言すれば、抗原抗体反応によって凝集物を生
成した検体は、該凝集物が強い遠心力によって1つの塊
となっているため、バイブレーションを受けても壁面を
移動せずに集合した状態を保っている。従って、強い遠
心力によって壁101aの先端部分に集合した凝集物及
び血球は、バイブレーションを与えることによって、凝
集反応の有無に基づいて、第4図Cに示すような凝集パ
ターンを形成する。
以上、説明したように、本発明の血液型自動判定方法で
は、凝集の有無を利用して異なる2つの凝集パターン(
弱い遠心分離による凝集パターンと、強い遠心分離及び
バイブレーションによる凝集パターン)を形成する。上
記の説明ではオモテ試験について述べたが、ウラ試験も
判定像が逆になる点を除けば同様である。
■血液型自動判定装置の動作 第5図のブロック図及び第1図を参照してその動作を説
明する。
判定を行いたいサンプル(検体)を血液型自動判定装置
に設定後、所定のスタートボタンをオンすると以下の処
理を開始する。
サンプル分注処理(501)−・−サンプル分注器10
7により所定量のサンプルを複数の希釈用容器106に
分注する。このとき、何種類の希釈倍率のサンプルで判
定を行うかに基づいて、該当する希釈用容器 106の数だけ分注する。
希釈液分注処理(502)・−興・希釈液分注器108
により希釈液を複数の希釈用容器106に分注する。こ
のとき、希釈液の容量は希釈倍率に基づいて、該当する
量だけ分注される。
希釈系列サンプルの分注処理(503) −−−−所定
の希釈倍率に希釈された希釈系列サン プルを、希釈系列サンプル分注器109を介して反応セ
ル101に所定量分注する。
試薬分注処理(504)−・−オモテ試験或いはウラ試
験の何れを行うかに応じて、抗A血清、抗B血清、抗A
血球、抗B血球試薬の中から該当する試薬を試薬分注器 110を介して反応セル101に所定量分注する。
撹拌処理(505)・−・・・・−反応セル101に分
注された希釈系列サンプル及び試薬を撹拌プループ11
1を用いて撹拌し、反応セル101内の溶液の反応条件
を均一にする。
弱い遠心処理(506)・−・−・・制御部116はモ
ータ104を制御して、ターンテーブ ル103を所定の回転数及び回転時間 (200rpm+、  5 akin)で回転させる。
このとき、円形マイクロプレート102はターンテーブ
ル1030回転と共に回転し、反応セル101中の凝集
物が弱い遠心力によって円錐形状の壁101aに移動す
る(第1の凝集パターンを形成する)。
測光処理(507)−・・−−−−−一弱い遠心処理で
反応セル101に円錐形状の壁101aに凝集パターン
を形成後、制御部116は、更に、円形マイクロプレー
ト102を回転させた状態で、LED112. フォト
センサ113を制御し、凝集パターンの測光(第1の測
光)を実施する。
強い遠心処理(508)−・−・制御部116はモータ
104を制御して、ターンテーブル 103を所定の回転数及び回転時間 (1000rpm、 10sec)で回転させる。この
とき、円形マイクロプレート102はターンテーブル1
03の回転と共に回転し、反応セル101中の凝集物が
強い遠心力によって、第1の凝集パターンから第4図B
に示すように円錐形状の壁101aの先端部分に移動す
る。
パイプレーシッン処理(509)  ・−・−・制御部
116は振動発生器105を制御し、 凝集物にパイプレージジンを与える。壁101aの先端
部分に集合した凝集物或いは血球は、凝集反応の有無に
基づいて、第4図Cに示すような凝集パターンを形成す
る。
測光処理(510)    続いて、制御部116は、
強い遠心処理及びバイブレーションによって反応セル1
01の円錐形状の壁101aに形成された凝集パターン
を、LED112.フォトセンサ113を制御して測光
(第2の測光)を実施する。
プリント出力処理(511)・・−・−・・・データ処
理部114はフォトセンサ113の出力に基づいて、凝
集パターンが陰性像か、或いは陽性像かを判断して、サ
ンプル中の凝集反応の有無を判定し、結果をプリンタ1
15を介して出力する。第6図はプリント出力の一例を
示し、判定結果とし て、凝集パターンが強い陽性像を示す場合(+)1弱い
陽性像を示す場合(+)。
判定が困難な場合(±)、陰性像を示す場合(−)のよ
うに表示し、この判定結果に基づいて、必要に応じて点
線で示すように、目視判定処理を行って良い。
このような処理を行うことによって、サンプル分注から
判定結果出力までの時間を大幅に短縮することができる
0例えば、自然沈降による凝集パターン作成時間を30
分とした場合、本実施例では、弱い遠心処理(約5分)
、強い遠心処理(10秒)、バイブレーション(数十秒
)を行っても10分以内で凝集パターン(2種類の凝集
パターン)を作成するため、単純に計算しても約20分
の時間を短縮することができる。また、自然沈降方式で
は処理効率を上げるためには、自然沈降処理中のマイク
ロプレートを装置内に多数保持する必要があるが、本発
明の血液型自動判定装置によれば、処理時間が短く、凝
集パターンを形成中の円形マイクロプレート102を装
置内に多数保持する必要がないため、処理効率を同一と
する場合、自然沈降方式に比較して装置を小型にするこ
とができる。また、マイクロプレートを゛搬送するため
の機構も大幅に削減することができる。
更に、本発明の血液型自動判定方法及び装置では、1つ
の血液サンプル(検体)について、オモテ試験で異なる
2つの凝集パターンを測光しく即ち、2回の測光)、同
様にウラ試験で異なる2つの凝集パターンを測光(即ち
、2回の測光)し、計4つの測光データに基づいて、最
終的な血液型の判定を行うため、従来のオモテ試験1回
、ウラ試験1回の計2つの測光データで判定する方法に
比較して、その判定精度を高めることができる。
本実施例では特に言及しなかったが、例えば円形マイク
ロプレート102の反応セル101の数を増やすことに
より、−度に処理するサンプル数を多くすることもでき
る。また、円形マイクロプレート102を自動的に取り
替える機構等を設けても良い。
〔発明の効果] 以上説明したように、本発明の血液型自動判定方法及び
その装置は、検体と試薬を混合後、弱い遠心分離によっ
て第1の凝集パターンを形成し、第1の測光を実施し、
続いて、強い遠心分離及びバイブレーションによって第
2の凝集パターンを形成し、第2の測光を実施し、第1
及び第2の測光に基づいて血液型を判定するため、検体
を装置に投入してから判定までの時間を短縮し、且つ、
判定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の血液型自動判定方法及びその装置の一
実施例を構成を示す説明図であり、第2図A、B、Cは
円形マイクロプレート及び反応セルの構成を示す説明図
であり、第3図は抗原抗体反応による凝集パターンの陰
性像及び陽性像を示す説明図であり、第4図A、B、C
は弱い遠心分離を実施したときの凝集パターン、強い遠
心分離を実施したときの凝集パターン、及び、パイプレ
ージジン後の凝集パターンの形成状態を示す説明図であ
り、第5図は血液型自動判定装置の処理を示すブロック
図であり、第6図は判定結果のプリント出力の例を示す
説明図である。 符号の説明 101−・・−・−反応セル 2−・−・・−・円形マイクロプレート2a、103a
・−−−−−一爪 3−・−ターンテーブル 104・・・−・・・モータ
5・・−・・・−振動発生器 106−・・−・−希釈
用容器7・−・・・・・サンプル分注器 8−・・−・・希釈液分注器 9・−一−−−・−・希釈系列サンプル分注器0・・−
・・・試薬分注器 111−・−・撹拌プルーブ2・・
−・・・LED  113・・・−フォトセンサ4・・
・・−データ処理部 115−・・・プリンタ6−・−
・制御部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)検体(血球或いは血清)と試薬(抗血清或いは抗
    血球)を混合し、該検体と試薬の抗原抗体反応によって
    生成される凝集物の凝集パターンを光学的検出手段を介
    して測光し、該測光データに基づいて血液型を自動的に
    判定する血液型自動判定方法において、 前記検体と試薬を混合後、弱い遠心分離によって第1の
    凝集パターンを形成して第1の測光を実施し、続いて、
    強い遠心分離及びバイブレーションによって第2の凝集
    パターンを形成して第2の測光を実施し、前記第1及び
    第2の測光に基づいて血液型を判定することを特徴とす
    る血液型自動判定方法。
  2. (2)検体(血球或いは血清)と試薬(抗血清或いは抗
    血球)を混合し、該検体と試薬の抗原抗体反応によって
    生成される凝集物の凝集パターンを光学的検出手段を介
    して測光し、該測光データに基づいて血液型を自動的に
    判定する血液型自動判定装置において、 前記検体及び試薬を分注・混合するための反応セルを円
    形に複数個配列して成る円形マイクロプレートと、 前記円形マイクロプレートを回転させて、前記凝集物の
    遠心分離を行う遠心分離手段と、前記円形マイクロプレ
    ートに所定のバイブレーションを与える振動手段と、 前記円形マイクロプレートの前記反応セルの所定の壁面
    に形成された前記凝集パターンを測光する光学的検出手
    段と、 所定の手順に従って、前記遠心分離手段、前記振動手段
    、及び、前記光学的検出手段を制御する制御手段とを備
    えたことを特徴とする血液型自動判定装置。
  3. (3)前記請求項2において、前記凝集パターンの形成
    される前記所定の壁面は、前記遠心力の方向に膨らみを
    持った円錐形状の面であることを特徴とする血液型自動
    判定装置。
JP24943189A 1989-09-26 1989-09-26 血液型自動判定方法及びその装置 Pending JPH03110473A (ja)

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