JPH039418B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は遠心分離して得られた血漿および血球
から成る試料から血漿および血球を分取する装置
に適用する境界面検出装置に関するものである。

この種の従来の境界面検出方法としては、該液
間の直流抵抗の差を利用して境界面を検出するも
のがある。たとえば、第１図に示すように、遠心
分離された試験管１中の血清２および血餅３から
成る試料から血清２にもを分取するために、絶縁
被覆を施し先端のみ露出した一対の電極４と吸引
ノズル５とを一体にホルダ６に取り付け、これら
電極４および吸引ノズル５を一体に試料中に侵入
させながら電極間の直流抵抗を測定し、この直流
抵抗が急激に変化する点を境界面として検出する
ものがある。このように直流抵抗の変化から血清
２と血餅３との境界面を検出する方法において
は、血清２が低粘度の液状物質であるのに対し血
餅３は高粘度の固形に近いゲル状であり、血清２
と血餅３との直流抵抗の比は試料中に抗凝固剤を
入れないときには１：数10と大きく、したがつて
境界面を容易に検出することができる。しかしな
がら、例えば抗凝固剤を入れて遠心分離した場合
には、血漿と血球との直流抵抗の比は１：1.1位
と小さく差がないため、直流抵抗の差による境界
面検出が困難となる不具合がある。

また、本発明の目的は、上述した境界面検出方
法を簡単な構成により容に実施できるよう適切に
構成した境界面検出装置を提供しようとするもの
である。

本発明は、絶縁被覆を施し先端のみ露出した電
極と、前記電極より下に位置するかまたは同じ高
さに配置され、血球を吸引することができ絶縁被
覆を施し先端のみ露出した電極兼用ノズルと、血
漿を吸引することができる血漿吸引ノズルと、前
記電極と電極兼用ノズルに接続され電極間のイン
ピーダンスの変化を検出する検出器と、前記電
極、電極兼用ノズルおよび血漿吸引ノズルを保持
し上下動可能に構成されたホルダとからなること
を特徴とするものである。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

第２図は血漿および血球の周波数に対するイン
ピーダンス特性を示したものである。血漿および
血球は、共に有機物を含んだ液体である。一般に
細胞等の有機物の含んだ液体は、純水と比べて
tanδ（誘電正接）が高くこれによつて単位面積当
りのキヤパシタンス（容量）が大きくなる。キヤ
パシタンスを持つ物質のインピーダンスは周波数
と共に減少するので、血漿および血球のインピー
ダンスは周波数と共に減少する。第２図に示され
るように、血漿の減少曲線は滑らかであるのに対
し、血球の減少曲線には減少が止まるフラツトな
領域がある。この領域は、周波数対インピーダン
ス等の電気的特性における急激に特性が分散する
状態でデイスパージヨン領域と呼ばれている。生
化学分野においては、第２図中、Ａの領域をα−
デイスパージヨン領域、Ｂの領域をβ−デイスパ
ージヨン領域と呼んでいる。本発明の好適実施例
においては、血漿および血球の上記電気的特性に
おいてフラツトなβ−デイスパージヨン領域Ｂが
存在するのを利用し、この領域Ｂを含む周波数範
囲Ｃ内での所定の周波数に対してインピーダンス
が変化するのを検出することにより血漿と血球と
の境界面を検出する。ここで、周波数範囲Ｃ（30
Hz〜400KHz）は、血漿と血球とのインピーダン
ス比が原理的に１：２以上であれば、十分血漿と
血球の境界面を安定かつ容易に検出することがで
きるから、これを満足する範囲とする。なお、血
漿と血球とのインピーダンス比の最大値は、周波
数が10KHz前後〜50KHz程度で、約１：７程度と
なる（厳密な意味でのインピーダンスは各試料の
量の相違により僅かに変化すると考えられるが、
生化学における試料の量の程度であれば無視でき
るものである）。

第３図は血球のインピーダンスの時間に対する
応筒特性を示したものである。第３図から明らか
なように、血球のインピーダンスは信号が加えら
れてから定常値に達するまでにＴ時間かかる。血
漿の時定数は血球に比べて非常に小さく無視でき
るが、血球の時定数Ｔは検出に影響を与える程度
に大きい。したがつて、吸引ノズルを下降させて
その先端部を血球中に浸漬して血球を吸引する場
合には、この時定数Ｔに対応する下降距離を考慮
して吸引ノズルの停止位置を決定する必要があ
る。

第４図ａおよびｂは本発明の境界面検出装置の
１実施例である。本例では上下方向へ駆動可能な
図示しない駆動機構を具えるホルダ１０に、絶縁
被覆を施し先端のみ露出した電極１１、同じく絶
縁被覆を施し先端のみ露出した電極兼用ノズル１
２、および血漿吸引ノズル１３を取り付け、これ
らを遠心分離して得られた血漿１４および血球１
５を収容する試験管１６に一体に挿脱し得るよう
構成する。下降動作において、電極１１が血漿１
４に達したのを検出器１７による血漿１４の血漿
インピーダンスの検出により検知してホルダ１０
の下降を停止させる。この時点で血漿吸引ノズル
１３により血漿１４を吸引するが、第４図ａに示
すように血漿吸引ノズル１３と電極１１との先端
の高低差は血漿吸引量に対応した距離にあらかじ
めの調整しておく。所定量の血漿１４を吸引した
後ホルダ１０をさらに下降させ、電極１１が血球
１５に達して検出器１７により血球のインピーダ
ンスを検出した時点、すなわち所定のインピーダ
ンスの変化分を検出した時点でホルダ１０の下降
を停止させる。ここで、血球１５を吸引するため
の電極兼用ノズル１２の先端は、血球１５のイン
ピーダンス変化の時定数Ｔによる下降距離および
電極１１と電極兼用ノズル１２との先端の高低差
の合計距離だけ、血漿１４と血球１５との境界面
から低下するから、この距離が血球１５の採取に
最適となるようにあらかじめ調節しておく。この
時点で電極兼用ノズル１２により血球１５を吸引
する。

第５図は本発明の他の実施例を示す図である。
本例では、血漿１４と血球１５とを同時に吸引し
得るように、電極１１、電極兼用ノズル１２、お
よび血漿吸引ノズル１３を配置したものである。
血漿１４と血球１５との境界面を検出器１７によ
つてインピーダンスの急激な変化により検出し、
ホルダ１０の下降を停止させる。この時点で、電
極兼用ノズル１２で血球１５を吸引すると同時に
血漿吸引ノズル１３で血漿１４を吸引する。なお
この停止位置も第４図の場合と同様に、血球１５
のインピーダンス変化の時定数Ｔを考慮して決定
する。

第６図は、本発明のさらに他の実施例を示す図
である。本例では血球１５のインピーダンス変化
の時定数Ｔを積極的に利用して、血漿１４および
血球１５を同時に採取するのに最適な位置に血漿
吸引ノズル１３および電極兼用ノズル１２を停止
させるようにしたものである。電極１１および電
極兼用ノズル１２の先端は同一水平面上にあり、
第３図に示すように血漿１４と血球１５との境界
面を通過後Ｔ秒間に血漿インピーダンスのスレツ
シユホールドレベルを検出器１１が検出した時点
で、ホルダ１０の下降を停止させる。この間のホ
ルダ１０の下降距離は下降速度ＶにＴを掛けたＶ
×Ｔであり、これが血漿１４および血球１５の最
適採取位置になるように下降速度Ｖを決定する。

以上詳細に説明したように、本発明においては
血漿インピーダンス特性のデイスパージヨン領域
を利用し、血球および血漿のインピーダンス変化
に基いてその境界面を検出するように電極、電極
兼用ノズルおよび血漿吸引ノズルを配置したか
ら、抗凝固剤が混入している場合でも境界面を安
定かつ確実に検出することができるとともに、血
漿と血球とを個別に吸引することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の境界面検出装置を示す線図、第
２図は血漿および血球の周波数に対するインピー
ダンス特性を示した図、第３図は血球インピーダ
ンスの応答特性を示す図、第４図ａおよびｂは本
発明の境界面検出装置の１実施例を示す図、第５
図および第６図はそれぞれ本発明の境界面検出装
置のさらに他の実施例を示す図である。 １０……ホルダ、１１……電極、１２……電極
兼用ノズル、１３……血漿吸引ノズル、１４……
血漿、１５……血球、１６……試験管、１７……
検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絶縁被覆を施し先端のみ露出した電極と、前
   記電極より下に位置するかまたは同じ高さに配置
   され、血球を吸引することができ絶縁被覆を施し
   先端のみ露出した電極兼用ノズルと、血漿を吸引
   することができる血漿吸引ノズルと、前記電極と
   電極兼用ノズルに接続され電極間のインピーダン
   スの変化を検出する検出器と、前記電極、電極兼
   用ノズルおよび血漿吸引ノズルを保持し上下動可
   能に構成されたホルダとからなることを特徴とす
   る境界面検出装置。