JPH05508709A - 分析用回転装置および生物学的流体の分析方法 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 分析用回転装置および生物学的流体の分析方法発明の背景 本発明は、全般的に生物学的流体を光学的に分析する装置および方法に係わり、 さらに詳しく言えば、本発明は試料を計量するために試料内の流体から細胞質材 料を分離し、分離された流体を多数の試験筒（ｔｅｓｔ　ｗｅｌｌ　）に分配し て種々の生物化学的な分析を行うのを可能になす分析用回転装置（ａｎａｌｙｔ ｉｃａｌ　ｒｏｔｏｒ）に関するものである。

血液検査は、血漿の試験を行う前に潜在的に妨害を与える血液の細胞質成分が血 漿から分離されることを、往々にして必要とする。また分離された血漿を多数の 別々の部分標本（ａｌｉｑｕｏｔ　）に分割して種々の試験または効力検定（ａ ｓｓａｙ　）が血液に対して行われ得るようにすることが、往々にして望まれる 。従来では、このような分離および分割工程が通常遠心分離によって行われ、血 漿を細胞質成分から分離し、然る後に手によるか、または自動的に血漿を別々の 試験筒内にピペットにより移すようになっていた。このような方法は多大の労力 を要し、時間を消費するものであり、さらに能率のよい方法で試験を行うために 適当な血漿の多数の部分標本を作るための種々の自動化された装置および方法が 提案されて来た。

本発明で特に重要なことは、血漿を完全な血液から分離するとともに、分離され た血漿を別々の試験筒に分配するように修正された遠心回転装置である。このよ うな回転装置を使用することは、この遠心回転装置内に総て存在する試験され、 または評価される多数の別々の血漿の容積部分を提供でき、自動化された試験の 作業工程の能率を著しく向上させる。

従来の手動または一部手動の作業工程よりも著しく優れた改善が得られるけれど も、以前の修正された遠心回転装置は多くの欠点を有するものであった。このよ うな回転装置は所望の分離および分配を行うために屡比較的大なる容積の完全な 血液を使用することを必要としたのである。分離能率は屡低く、通常得られる血 漿の最初の量に対して５％程度であった。さらに、このような回転装置は屡複雑 な設計を利用し、製造が困難で、高価であった。また屡これらの回転装置は遠心 分離の作業工程の種々の異なる時点で組立てられたり、または分解される種々の 分離可能の部品または構成要素を必要としたのである。従来の遠心分離回転装置 はこれが与え得る別々の試料および試験筒の数が屡制限され、成る場合にはこの 装置を通る血液および血漿の流れを生じさせるために別別の移送流体（ｄｉｓｐ ｌａｃｅｍｅｎｔ　ｆｌｕｉｄ）を使用する必要があった。。

このような理由により、血液を血漿および細胞質成分に分離し、さらに分離され た血漿を回転装置の多数の利潤の試験筒内に分配するのに適当な改良された遠心 分離回転装置および方法を提供することが望まれるのである。

このような回転装置は比較的少量の血液を分離でき、このような分離を行うため に移送流体の使用を要しないものでなければならない。特に１０％以上、望まし くは２０％以上、さらに望ましくは３０％以上の分離能率を有することか望まし い。回転装置は比較的多数の試験筒を収容できるものでなければならず、また回 転装置の設計が簡単で、低価格の製造工程を可能なすものでなければならない。

特に、回転装置か分離可能または運動可能の部品を存しない一体的構造のもので あるのが望ましい。

血漿分離方法は簡単で、比較的短時間で行い得るものでなければならない。特に 、この方法は比較的工程が少なく、作業者の介入または操作が少ないか、または その必要を伴わずに行われ得るものでなければならない。この方法が血漿の分離 および供給を行うのに回転装置の回転だけしか必要としないことが特に望ましい のである。

発明の要約 本発明により、改良された細胞分離装置は頂面および底面および貫通する中実軸 線を有する遠心分離回転装置を含んでいる。分離室が回転装置内の第１の高さ部 分に配置され、これにより回転装置の回転運動に応答して生物学的流体（例えば 、完全な血液）が細胞のない流体（例えば、血漿）および細胞質成分に分離され 得るようになっている。この分離室は通常受容範囲と、この受容範囲から半径方 向に外方に間隔をおかれた細胞捕捉部と、受容範囲および細胞捕捉部の間の毛細 管範囲とを含んでいる。このようにして、回転装置が回転すると、生物学的流体 内の細胞が受容範囲から毛細管範囲を通って細胞捕捉部内に通過するようになさ れるのである。回転が停止された後では、毛細管範囲は細胞質材料が細胞捕捉部 から透明な生物学的流体、例えば血漿が入っている受容範囲内に逆流するのを禁 止する。

これと異なり、分離室は試料室から半径方向に外方に配置されて、流れ制限通路 によってこれに連結されることができる。このようにして、試料室内に導入され た生物学的流体は回転装置が回転される時に半径方向に外方に分離室内に流れる ようになされる。流れ制限通路の寸法は、回転装置が予め定められた速度で回転 する時に所望の流速を与えるように選択されるのである。

試料室は、使用者が成る量の試験される試料を導入できる入口開口すなわちボー トを有する試料受容部になし得る。これと異なり、試料室はこれからの試料およ び希釈剤室からの希釈剤を受入れる混合室になし得る。任意に、このような混合 室は半径方向に外方の周囲部分またはその近辺に細胞保持範囲を含むようになし 得る。

分離室は、生物学的流体が連続的に分離室内の細胞のない流体の収集装置に向っ て流れる時に細胞質成分が生物学的流体から分離されるようになす選択された寸 法を育する。通常この分離室は環状に伸長し、環状の端部またはその近くに配置 される流れ制限通路および反対側の環状の端部またはその近くに配置される細胞 のない流体の収集装置を有する。このようにして分離室は充分に長い流路を形成 し、生物学的流体の滞留時間（すなわち細胞のない流体を集める前の時間）は、 細胞質成分が分離室の半径方向外周に位置する保持範囲内に半径方向に外方に移 動できるのに適当なようになされるのである。

本発明の分析用回転装置は予め定められた容積の流体の分離室のような受容室内 への計量および分配装置を含むのが望ましい。従って、このような回転装置は通 常仕切られる大量の流体を含む大型流体室およびこの大型流体室から半径方向に 外方に位置して大型流体室に連結される計量室を含み、回転装置が回転する時に 流体が計量室に流入するようになされるのである。溢流室か計量室に連結されて 、計量室が充満された後で過剰の流体を受入れるようになっている。計量室に残 る流体の容積は予め定められた容積に相当する。完全な血液のような生物学的流 体または希釈剤のような試薬が大型流体室内に投入されることができる。

受容室が計量室から半径方向に外方に配置され、計量室が予め定められた容積を 含むようになるまで受容室内への流体の流入を阻止する連結装置を介して計量室 に連結されている。流体は受容室への供給の前に所望によりできるだけ長く計量 室内に保持されることができる。通常この連結装置は毛細管作用力が第１の回転 速度にて流れを阻止するようになす毛細管出口導管になされる。第２のさらに大 なる回転速度にて、遠心力が毛細管作用力を超過して計量室が空にされる。連結 装置はまた半径方向に最も内方の計量室の点と実質的に同じ回転装置の中心から の距離にあるエルボ−を有するサイフオンになすこともできる。回転装置が回転 する時に、流体はこのエルボ−を通過して流れることはない。回転装置が停止し た後で、毛細管作用力は流体を丁度エルボ−の廻りを引張ることによって流体を 流すようにサイフオンを「作動Ｊ　（ｐｒｉｍｅ　）させる。回転装置が再起動 されると、遠心力および毛細管作用力の組合せが残留する流体を計量室から受容 室に吸引させるのである。

予め定められた量の流体が細胞質成分から分離された後で、流体は通常周囲にあ る多数の試験筒またはキュベツトに供給されて光学的分析を行うようになされる 。１つの実施例においては、それぞれのキュベツトが大体半径方向の入口通路に よって中央の収集室に連結されるが、この入口通路は回転装置が回転する時にキ ュベツト内へ液体を流す別個の流路およびキュベツトから外方へガスを流す第２ の別個の流路を育する。液体の流路が回転装置の回転方向で入口通路の側にあり 、ガスの排出流路が回転方向から離隔した銅にあるのが望ましい。液体は２つの 流路の間の深さまたは表面の性質の差によって液体用の流路内に流される。

回転装置はまたキュベツトから半径方向に内方に位置する多数の反射面を含み、 これらの反射面は光線を約９０°偏向させ得るようになっている。通常、回転装 置の反射面は回転装置の垂直軸線に対して約４５°に配向され、回転装置の材料 ／空気の界面における内部全反射状態によって作られるのが望ましい。

本発明の回転装置は透明プラスティックによって作られるのが望ましく、さらに 望ましくはアクリル製品によって作られるのである。それぞれのキュベツトは通 常キュベツト内の流体の生物化学的分析を行うのに必要な試薬を含んでいる。こ のような生物化学的分析は光線に露出され、次いで検出されて分析される光学的 作用を生じさせるのである。

本発明のその他の利点は以下に説明され、添付図面に示された本発明の実施例の 詳細な説明を考慮することによって当業者には明らかになる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の原理によって構成された遠心回転装置の一部分破断された斜視 図である。

１ｒｌＡ図および第１Ｂ図は本発明の原理によって構成された遠心回転装置に使 用される型式の分離室に対する変形形態の幾何学形状を示す図面である。

第２図は第１図の遠心回転装置の頂部平面図である。

第３図は第２図の線３−３に沿う第１図および第２図の回転装置の垂直断面図で ある。

第４図は第２図の線４−４に沿う第１図および第２図の回転装置の垂直断面図で ある。

第５図は第３図の線５−５に沿う第１図−第３図の回転装置の水平断面図である 。

第６図は第３図および第４図における線６−６に沿う第１図−第３図の回転装置 の水平断面図である。

第７図から第１１図は第１図の遠心回転装置を使用した本発明の方法を示す図面 である。

第１２図は本発明の遠心回転装置の変形実施例を示す図面である。

第１３図は本発明の原理によって構成された分析用回転装置の一部分破断された 斜視図である。

第１４図は第１３図の遠心回転装置の平面図である。

第１５図は第１４図の線１５−１５に沿う断面図である。

第１６図は第１４図の線１６−１６に沿う断面図である。

第１７図は変形形態の回転装置の設計を示す平面図である。

第１８図は第１７図の線１８−１８に沿う断面図である。

第１９図は第１７図の線１９−２９に沿う断面図である。

第２０図は第２の変形形態の回転装置の設計を示す平面図である。

第２１図は第２０図の線２１−２１に沿う断面図である。

第２２図は計量室が正確な血液の量を測定するのに使用されるようになされた本 発明の１つの実施例によって設計された回転装置の平面図である。

第２３図は計量室が希釈剤のために使用されるようになされた回転装置の平面図 である。

第２４図は計量室および分離室の間の流れをｔｇｍするためにサイフオンが使用 されている回転装置の平面図である。

第２５図は本発明によって作られた回転装置の底部層の平面図である。

第２６図はキュベツト、湾曲した入口通路および反射面を示す第２５図の回転装 置の底部層の平面図である。

第２７図は第２６図の線２７−２７に沿う２つの断面図を示す図面である。

第２８図は第２５図の回転装置の底部層の線２８−２８に沿う断面図である。

第２９図は別個の流路内の流れの方向を示す入口通路の斜視図である。

第３０図はキュベツト内の流体を通る光路を示す本発明の回転装置の底部層の断 面図である。

第３１図は第３２図の線３１−３１に沿う断面図である。

第３２図はキュベツト、直線的な入口通路および反射面を示す回転装置の平面図 である。

望ましい実施例の説明 本発明は生物学的流体から細胞質成分を分離する装置および方法、特に完全な血 液から血漿を分離し、これが次に種々の分析工程を受けるようになす装置および 方法を提供する。便利なように、この装置および方法はまた分離された血漿を回 転装置内の多数の試験筒内に分配して、血漿の部分標本を装置から移送する必要 を伴わずに種々の分析工程を行い得るようになすものである。この装置および方 法は、本発明が遥かに大量の血液を分離するのに適当ではあるけれども、通常的 ０．０３ｃｃ、要約０．０１５ｃｃ、また時には約０．００５ｃｃのように甚だ 少量の血液を分離できるのである。本発明は所望の分離および分配を行うために 移送媒体（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｍｅｄｉｕｍ）を使用する必要がなく、こ の装置の設計は、分解され、または運動する部品を必要としないで甚だ簡単にな されるのである。勿論、若干の情況においてはこのような分解され、または運動 する部品を設けるのが望ましいが、これらの部品は本発明の方法による血液の分 離を行うために必要ではないのである。その結果、本発明の装置は製造が甚だ容 易で甚だ安価に製造でき、装置を完全な血液試料の試験にて廃棄可能に使用する のに適当になされるのである。このような装置および方法は装置に投与される量 を予め測定する必要を伴わずに血液の正確な量を分離することができる。この装 置はさらに分離された血漿を試薬と自動的に組合せて実質的に等しい量の血漿を 多数の試験筒に配分できるのである。当業者には公知の種々の希釈剤が本発明に 使用するのに適当である。例えば、通常の含塩溶液（水中の０．　５％ＮａＣ１ ）、リン酸塩緩衝溶液（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ　ｂｕｆｆｅｒｅｄ３ｏ１ｕｔｉｏ ｎ）およびリンゲルの乳酸塩溶液および同様のもののような標準希釈剤を使用で きるのである。

さらに、この装置は試験筒から血漿を取出す必要を伴わないで、試験筒内の血漿 が個々に検査されるのを可能になす分光光度計および螢光光度計のような通常の 種々の分析測定装置とともに使用されるのに適当である。

本発明は特に細胞を血液から分離して血漿を作るのに適しているけれども、細胞 および他の干渉性有害物質を分析または効力検定の前に分離することが望ましい ような場合に、尿、喀痰、精液、唾液、対物レンズ液、脳、を髄液、羊膜液およ び組織培養基およびまた食物および工業的化学剤および同様のもののような他の 広い範囲の種々の生物学的流体とともに使用するのに有用である。

本発明の装置は遠心回転装置を含んでいるが、この遠心回転装置はカリフォルニ ア・フラートンのベックマン・インストルメント・インコーホレーテッド、スビ ンコ・ディビジョン、ペンシルバニア・ピッツバーグのフィッシャー・サイエン ティフィック、カリフォルニア・サンフランシスコのＶＷＲサイエンティフィッ クおよび同様の会社のような供給会社から商業的に入手できる型式の通常の研究 所用遠心装置に取付けられることができるものである。一般に、遠心回転装置は これの中の垂直駆動軸上に取付けられるのに適した受容装置またはその他の連結 装置を含んでいる。このような受容装置または連結装置の特別の設計は遠心装置 の性質に関係し、本発明の遠心回転装置が現在入手できるか、または将来入手で きるような殆どの型式の遠心装置とともに使用され得ることが認められる。

この遠心回転装置は以下にさらに詳細に説明されるような多数の室および相互連 結通路の間の所望の幾何学的なパターンを保持する本体構造を含んでいる。通常 、この本体はそれ以外の部分が充実したマトリックス内の空間または空虚部分と して形成される複数の室および通路を有する実質的に充実したプレートになされ る。便利にこのような充実したプレート構造は多数の別々に形成される層をとも に複合構造の形態に積層し、これに室および通路が隣接する層の間に大体形成さ れることによって形成されることができる。個々の層は射出成形、機械加工およ びこれらの組合せによって形成されることができ、通常適当な接着剤を使用し、 または超音波溶接によってともに接合されるのである。最終的な包囲される容積 はこれらの層が組合される時に形成される。勿論このような遠心回転装置はまた 適当な構造的フレーム構造内に配置される管、容器、室等のような多数の別々の 構成要素として形成されることができる。しかし、このような組立体は一般に製 造が困難で、従って実質的に充実したプレートに形成されるものの方が望ましい 。

遠心回転装置は広い範囲の種々の材料によって形成されることができ、任意に２ つまたはそれ以上の材料を含むことができる。通常、これらの材料は透明で、種 々の内部の室および通路内の血液、血漿およびその他の試薬の存在および分配が 観察できるようになされる。また、回転装置に形成された試験筒が貫通して形成 される適当な光路を存し、試験筒内の内容物が分光光度計、螢光光度計により、 またはその他の視認による評価計器によって観察され得るようになすことが必要 である。以下に説明される例示的な実施例においては、回転装置は少なくとも光 路を形成する部分に、要求される光学的特性を有するアクリル樹脂によって形成 されている。

本発明の装置および方法は有利にまたは必然的に血漿に対して行われる広い範囲 の種々の分析工程を行うのに適当である。これらの分析工程は一般に血漿が１つ またはそれ以上の試薬と組合され、視認により検出可能の、血漿の特定の成分ま たは特性の測定に関係する若干の変化が血漿に生じることが要求されるのである 。血漿は色、螢光、ルミネッセンスまたは同様の変化を生じる反応またはその他 の変化を受けて、これが通常の分光学的光度計、螢光光度計、光検出装置等によ って測定できるようになされるのが望ましい。若干の場合には、免疫学的検定お よびその他の特別な拘束的効力検定（ｂｉｎｄｉｎｇａｓｓａｙ　）が試験筒内 で行われることができる。しかし、一般にこのような効力検定工程は均質的でな ければならず、分離工程を必要としないのである。他の場合には免疫学的反応段 階が生じた後で血漿を試験筒から分離する装置を設けることによって異質的な効 力検定装置に適応させることも可能である。

行われ得る通常の血液効力検定はグルコース、ラクテート・デヒドロゲ、ナーゼ 、セラム・グルタミック・オクサロアセチック・アミノ基転移酵素（ｓｅｒｕｍ 　ｇｌｕｔａｍｉｃ−ｏｘａｌｏａｃｅｔｉｃ　ｔｒａｎｓａｍｉｎａｓｅ）　 （ＳＧＯＴ）　、セラム・グルタミック・パイルヴイックアミノ基転移酵素（５ ｅｒｕｏ＋ｇｌｕｔａｍｉｃ−ｐｙｒｕｖｉｃ　ｔｒａｎｓａｍｉｎａｓｅ　） 　（Ｓ　Ｇ　Ｐ　Ｔ）　、血液尿素（窒素）　（ｂｌｏｏｄ　ｕｒｅａ（ｎｉｔ ｒｏｇｅｎ））　（ＢＵＮ）　、全プロティン、アルカリ性、ホスファターゼ、 ビリルビン、カルシウム、塩化物、ナトリウム、カリウム、マグネシウムおよび 同様のものを含んでいる。この列挙は全てを網羅するものではなく、単に本発明 の装置および方法を使用して行われることのできる効力検定の例示として企図さ れている。通常これらの試験は血漿が１つまたはそれ以上の視認により検出可能 の、通常測光的に検出可能の血漿の変化を生じさせる試薬ど組合されることを必 要とする。このような必要な試薬は公知で、種々の特許や学術文献中で充分に説 明されている。

１つの実施例においては、分離室は毛細管障壁を含み、これが細胞保持範囲を流 れ制限通路および細胞のない流体の収集装置の間の流体通路から分離するように なっている。このようにして回転装置か回転する時に保持範囲内に通される細胞 は、回転装置の引続く取扱いの間においても保持されるのである。

本発明の他の実施例においては、回転装置は多数の試料受容容器、分離室および 任意に混合室および収集室を含んでいる。このようにして多数の血液試料が同時 に分離され、任意に分析され、同時に全ての細胞質の分離工程か行われるのであ る。

さらに他の実施例においては、流速制限通路が半径方向に内方に伸長して回転装 置が回転している間に（流れを生じさせる前に）試料室から分離室内への流れを 阻止する通路を育するサイフオン構造を含むようになされている。こ、のような サイフオン障壁の使用は、分離室内には移送しないで試料および希釈剤を最初に 導入するのを可能になす混合室を使用する実施例において特に有利である。

変形形態の実施例においては、混合室は分離室を有しないでも所望の分離程度を 与えるのに充分である。混合室に流れ制限出口を設けることは回転装置が回転す る間の混合室内における充分な流体の滞留時間を可能にして流体の細胞質成分が 半径方向に外方に分離され得るようになすのである。

本発明の方法によって、細胞含有生物学的流体が分析用回転装置内の受容容器範 囲内に導入される。回転装置の回転は流れ制限通路を通って分離室内への生物学 的流体の半径方向に外方の流れを生じさせる。分離室内において、連続する回転 装置の回転は流体の細胞質成分か半径方向に外方に分離室の周囲にある保持範囲 内に移動するようになし、ここで細胞質成分が捕捉されるのである。

これに反して、細胞のない得られた流体は保持範囲から半径方向に内方に向く流 路に沿って流れて、流路の入口点から環状に間隔をおかれた位置に配置される収 集装置を通って分離室から連続的に取出される。このようにして、充分な滞留時 間が与えられて、流体部分を取出す前に細胞質成分が実質的に完全に分離される ようになされる。生物学的流体の量、制限流路の流速および細胞保持範囲を正し く選択することによって、回転装置は細胞質成分を実質的に移送しないで予め定 められた量の流体を分離するのを可能になすのである。

代替方法においては、細胞含有生物学的流体が混合室に移送され、ここで流体が 希釈剤と組合されるようになっている。説明図が流体および希釈剤は混合室内で 通常回転装置の回転方向を逆転させ、またはこれと異なる方法で同一の回転方向 における回転速度を加速または減速することによって混合されるのである。次い で細胞は回転装置の回転によって外方に向って周囲の保持範囲内に分離される。

混合室の流れ制限出口は所望の分離程度を行うのに充分な滞留時間があるのを保 証する。任意に混合室からの流体は既述のように制限通路を通って分離室内に流 入する。このようにして、２つの段階の分離が行われ、細胞質成分の実質的に完 全な分離が保証されるのである。

本発明はまた希釈剤または生物学的流体のような流体の予め定められた量を測定 して遠心回転装置の受容室に供給する装置および方法を提供するものである。流 体の測定は大型の流体室に連結される予め定められた容積の計量室によって行わ れる。大型の流体室は回転装置が使用されるまで貯蔵するために回転装置内に予 め投入されている希釈剤またはその他の試薬を含むことができる。

これと異なり、大型の流体室は試験される例えば血液のような生物学的流体を受 入れる毛細管室になすことができる。大型の流体室から計量室内に流れる流体は 計量室を充満させるとともに過剰の流体は計量室から流出して溢流室内に流入す る。

計量室内の予め定められた量が計量室から流出する流れを制御する少なくとも１ つの連結装置を通って受容室に供給され、流体が若干の予め定められた時間の後 でしか受容室に供給されないようになされる。通常この供給は計量室が充満され 、予め定められた量の流体を含むようになされた後まで遅延されるのである。連 結装置は、計量室が空になるまで実質的に如何なる検出可能の流体も計量室から 漏出しないように設計されるのである。検出可能の流体がないと言うことは最後 に受容室に供給された流体の全量が充分に正確で、引続く分析が悪影響を受けな いようになされる場合に計量室から逃げる流体と考えられるものである。

計量室および受容室の間の流れを阻止することは多くの方法で行われ得る。例え ば毛細管作用力が第１の回転速度では流れを阻止するような毛細管出口導管が使 用されることができる。速度が第２の、さらに高い回転速度に増加すると、遠心 力が毛細管作用を超過して計量室が空になされるのである。他の装置もまた第１ の速度で流れを遮断するのに使用されることができ、例えばさらに高い回転速度 でしか破裂しないような膜が導管内に挿入されるようになし得る。

他の実施例は、計量室の最小の半径方向の点（すなわち半径方向に最も内方の点 ）と実質的に同じ回転装置の中心からの距離にあるエルボ−を育するサイフオン を使用するものである。計量室が充満され、回転装置か停止された後で、毛細管 作用が流体を丁度エルボ−を超えて引張るのである。毛細管作用の結果として流 体が内部でこの点まで動かされるようになすサイフオンは「流す」（ｐｒｉｍｅ ｄ）ものと考えられる。回転装置は減速され、遠心力および毛細管作用力の組合 せが流体を計量室から流出させて受容室内に流入させるように引張るのである。

また単一の回転装置において若干数の計量室を順次作動させる（ｓｅｒｉａｌｉ ｚｅ　）ことも可能である。第１の計量室から溢流した流体は正確な予め定めら ねた寸法の第２の計量室に流入する。この第２の計ｌ室からの過剰分は次いで溢 流して第３の計量室に流入し、以下同様になされる。回転装置のそれぞれの計量 室は通常別々の受容室）こ供給を行うようになされるのである。

本発明はまた生物学的流体を光学的に分析するための、′さらに詳しくは、最初 に血漿を分離室内で細胞質材料がら分離した後でこの血漿を分析するための装置 および方法を提供するものである。このような装置および方法は分離された血漿 または希釈された血漿を回転装置の多数のキュベツト内に分配して、流体の部分 標本を装置から移送する必要を伴わずに種々の光学的分析工程か行い得るように なすのである。便利に、本発明はそれぞれのキュベツトに均一な光路を形成して キュベツトを充満させた時に気泡の発生を回避することにより分析における変動 の可能性を低減させる。均一な光路は回転装置内の反射面を使用することによっ て形成されるが、この反射占面は回転軸線に平行に配向される光線を偏向させ、 光線かキュベツトを通って水平に通過するようになす。これと異なり、水平（例 えば半径方向）の光線が流体を通った後で垂直に変更されることができる。何れ の実施例を使用しても、キュベツト内の流体の量の変化、溶接接合部または流体 の頂部に浮遊する異物による光路内の歪曲は結果に対して悪影響を与えない。気 泡の発生もまた新規な入口通路を使用することによって回避されるが、この入口 通路はガスが通路内の１つの流路を通って流出するとともに流体が同じ通路内の 他の流路を通って流入するようになすのである。

ここで、第１図から第６図までを参照すると、本発明の原理によって構成された 遠心回転装置１０が詳細に示されている。この回転装置ＩＯは実質的に充実した ディスクの形状になされているか、このディスクは、ともに積層されて複合構造 を形成する頂部層１２、中間層１４および底部層１６を含んでいる。通常それぞ れの層１２．１４および１６は同じ材料、通常アクリレイトによって構成される が、これらの層が異なる材料によって構成され、またそれぞれの層が層の異なる 部分を形成する２つまたはそれ以上の異なる材料を含むようになすことも可能で ある。頂部層１２の露出された面は頂面と称され、一方底部層１６の露出された 面は底面と称される。受容容器１８は層１６の底面に形成され、第３図および第 ４図に最もよく示されるように回転装置の垂直軸線２０に大体整合している。こ の受容容器１８は既述のように通常の遠心装置の駆動軸に組合うように形成され ている。

頂面１２は血液供給ボート２２および４つの流通ボート２４．２６．２８および ３０を含んでいる。この血液供給ボート２２および流通ボート２４．２６．２８ および３０は頂面Ｉ２の全体の厚さ部分を貫通し、以下にさらに詳細に説明され るように回転装置１０の中間層１４に形成された種々の室に整合されている。こ のような貫通は便利に機械加工、例えば穿孔作業によって頂部層１２内に形成さ れることができる。中間層１４の上面はこれに形成された多数の室および通路を 含んでいる。これらの室および通路は大体子らな面を存するディスクに機械加工 を施すことによって形成されることができ、または最初にディスクを形成するた めの適当なプラスティック樹脂の射出成形によって形成されることができる。

中間層１４は頂部層１２の血液供給ボート２２に大体整合された入口部分４２を 有する計量室４０を含んでいる。この計量室４０は連結通路４６によって溢流室 ４４に連結されていて、この溢流室は計量室から半径方向に外方に位置している 。流通連結通路４８が溢流室４４の半径方向に外方の端部から先ず大体円周方向 に伸長し、然る後に大体半径方向に内方に伸長している。通路４６の遠隔端部５ ０は頂部層１２の流通ボート２８に整合し、溢流室４４の外方の半径方向の端部 が回転装置ｌＯを使用する間は大気に連通ずるようになっている。

計量室４０および溢流室４４の深さは、これらの室が頂部層１２の積層によって 完成した時に毛細管の寸法を与えるように選択されて、いる。通常、この深さは 約０゜１から １．０ｍａ＋までの範囲で、さらに普遍的０．２５から０．７５ｍｍまでの範囲 になされるのである。通常、この深さは両方の室４０および４４ならびに連結通 路４６に対して均一になされるが、毛細管作用か保持される限りこの深さを変化 させることも可能である。計量室４０および溢流室４４の変形実施例が第２２図 から第２４図までおよび以下の説明にて示され、説明されている。

分離室６０は中間層１４の上面に形成され、計量室４０から半径方向に外方に配 置されている。この分離室６０はその半径方向に外方の周囲に形成された細胞捕 捉装置６２およびその半径方向に内方の周囲に沿って形成された受容範囲６５を 含んでいる。毛細管範囲６６は受容範囲６５および細胞捕捉装置６２の間に形成 されて、遠心分離の結果として細胞が細胞捕捉装置６２に入った後で細胞か逆流 するのを禁止するようになされている。受容範囲６５は完全な血液またはその他 の生物学的流体（任意に希釈剤または試薬と組合される）を受入れることができ 、また遠心分離作用が完了した後で血漿またはその他の分離された流体を保持す る容積を形成するのである。軸線方向のボート６４が便利に環状通路として形成 され、これが以下にさらに詳細に説明されるように中間層１４の全厚さを貫通し て分離された血漿が室６０の受容範囲６５から下方に底部層１６に形成された収 集室９０内に流入できるようになっている。この分離室６０の幾何学的形状は第 １Ａ図および第１Ｂ図に関連して以下にさらに詳細に説明されるように著しく変 化されることかできる。

計量室４０は短い毛細管通路７０によって分離室６０に連結されていて、この毛 細管通路は軸線方向のボート６４の内面を形成する垂直壁部７２に終端している 。勿論このような通路７０の終端状態は、さもなければ通路を通って流体を吸引 する恐れのある毛細管作用を終端させるのである。

計量室４０の容積は所望の応用面に関係して変化するが、以下にさらに詳細に説 明されるように通常所望の量の血漿を底部層１６に形成されたそれぞれの試験筒 に与えるためにできるだけ小さく選択されるのである。典型的には、計量室４０ の容積は約ｏ、ｏｏｓから０．０５ｅＣまでの範囲になされ、より典型的には約 ０．０３０〜０．０５ｃｃの範囲になされる。

溢流室４４の容積は一般に計量室４０の容積よりも大きくなされて、血液供給ボ ート４２を通って供給され得る過剰の血液を収容するようになっている。一般に 、溢流室４４の容積は計量室４０の容積の少なくとも２倍、通常３倍またはそれ 以上に大きくなされる。

分離室６０の容積は、計量室４０および試薬室８０（以下に説明される）から流 出され得る期待された血漿および任意に試薬または希釈剤の容積を収容できるよ うに選択される。典型的には、受容箱ｖＭ６５の容積は約０゜１　ｃｃからＬＯ ｃｃまで、より典型的には約０．２５ｃｃから０．５０ｃｃまでの範囲になされ る。細胞捕捉装置６２の容積は少なくとも一部受容範囲６５の容積に関係してい る。分離効率を最大にするため、すなわち完全な血液の一定の量から得られる血 漿の量を増加させるために、細胞捕捉装置６２の容積が細胞質材料の期待される 最大容積を収容するのに丁度充分になすのが望ましい。完全な血液に対しては、 このことは期待される最大のへマドクリット（ｈｅｍａｔｏｃｒｉｔ）に基づい て計算されることかできるが、この場合細胞捕捉装置６２の容積は計量室４０の 容積の期待される％になされるのである。

試薬室８０もまた中間層１４の上面に形成されていて、毛細管通路８２を通って 分離室６０に連結されている。

この試薬室８０は分離室６０から半径方向に内方に配置されて、試薬室から分離 室６０に流れる試薬または希釈剤の流れが以下にさらに詳細に説明されるように 回転装置１０の回転により行われ得るようにされている。図示のように、毛細管 通路８２は壁部７２の開放された通路に終端している。このようにして、室８０ からの試薬の流れは回転装置ｌＯの回転によって生じる外方に向く遠心力がない 時には生じない。しかし多くの場合、室８０に剥離可能の封止部または障壁を設 け、または試薬をパウチまたはその他の包装体内に入れて、試薬を保護し、さら に試薬が室８０から漏出しないように保証するのが望ましい。このような障壁、 封止部または包装体は試薬が遠心回転装置１０内に中央の準備部分に「予め包装 されていて」、後で出荷、保管およびその他の取扱いを受け、これによって試薬 か劣化し、または漏出する恐れのあるような時に特に望ましいのである。

第３図に最もよく示されているように、試薬室８０は毛細管作用による流れを生 じる能力が必要ではないから、計量室４０よりも実質的にさらに大きい深さを存 することかできる。従って、計量室４０から分離室６０に与えられる血液または 血漿の容積よりも実質的に大きい試薬の量を貯蔵することが容易になる。

収集室９０が底部層１６の上面に形成され、軸線方向のボート６４から血漿を受 入れるように配置されている。

多数の試験筒９２が収集室９０の周囲に沿って形成され、短い半径方向の通路９ ４によって収集室９０に連結されている。これらの試験筒９２および半径方向の 通路９４が第２５図から第３２図までにさらに詳細に図示され、以下に詳細に説 明されている。一般に、これらの試験筒９２は層１６の周囲の廻りに等間隔に間 隔をおかれて、それぞれの試験筒に対する等しい血漿の分配を保証するようにな っている。それぞれの試験筒９２の上方および下方の材料は通常光学的に透明で それぞれの試験筒内の血漿の視認による評価を行う明確な光路を形成するように なっている。回転装置ＩＯを通る変形形態の光路もまた設けられることができる 。

試験筒９２の容積は通常比較的小さく、通常的０．００５ｃｃから０．０１５ｃ ｃまでの範囲、さらに普通は約０．００８ｃｃから０．０１０ｃｃまでの範囲に ある。

液体、乾燥され、または凍結乾燥された試薬が個々の試験筒内に与えられて、血 漿が導入された時に血漿との混合が行われるようになすことができる。これと異 なり、試験筒９２の壁部または底部は、分析工程に一部関与するように企図され た抗体、抗原、レセプターまたは同様のもののような種々の活性成分によって誘 導化（ｄｅｒｉｖａｔｉｚｅ）されることができる。

さてここで第１Ａ図および第１Ｂ＠を参照すれば、分離室６０の幾何学的形状が 本発明の範囲内で著しく変化され得ることが判る。分離室６０の中央部分は毛細 管範囲６６であって、この毛細管範囲は内側の円弧状の境界２００および外側の 円弧状の境界２０２を有する環状空間になされるのが望ましい。毛細管範囲６６ の毛細管作用は、接合される範囲、すなわち受容範囲６５および細胞捕捉装置６ ２の寸法が毛細管作用を破壊するように増大されているから、それぞれの境界２ ００および２０２にて遮断されるのである。従って、流体は遠心作用によって充 分な遠心力が与えられる時以外には毛細管範囲６６を通って流過することはでき ない。

受容範囲６５および細胞捕捉装置６２の形状は実質的に変化できる。受容箱Ｍ８ ５は一般にテーパーを有し、対向する水平面の間の距離は半径方向に内方に向っ て増大するようになっている。このような距離の増加は上述のように所望の毛細 管作用の遮断を与えるのである。このテーパーは下面を水平平面に対して相対的 に傾斜（第１図）させ、上面を水平平面に対して相対的に傾斜（第１Ａ図）させ 、または両方の面を傾斜（第１Ｂ図）させることによって与えられるのである。

受容範囲６５の対向する面の間の角度は受容部ではなく、通常０°から４００ま での間で、普通は１８°から２２°までの間になされるのである。毛細管範囲の 内側の円弧状の境界２゜Ｏは通常円弧状の開口を境界するテーパーされた受容範 囲の狭い方の端部と連続的に形成されている。

細胞捕捉袋ｒＩｔ６２は通常環状四部として形成され、これか軸線方向に下方に 回転装置内に貫通し、毛細管範囲６６の環状空間の外側の円弧状の境界２０２と 連続的に配置されている。しかし、細胞捕捉装置１１６２はまた第１Ｂ図に示さ れるように上方に伸長することかでき、真の環状の形状を有する必要はない。

さてここで第４図を参照すれば、収集室９０の幾何学的形状は分離された生物学 的流体、例えば血漿を分離室６０内で組合される希釈剤または試薬と混合するの を促進するように修正されることかできる。さらに詐しくは、収集室９０の容積 か増大され、周囲の垂直壁部９１か半径方向通路９４の内側に設けられることか できる。便利に、半径方向通路９４は毛細管になされて、これが分離および分配 工程か完了した後で試験筒９２から流体が失われるのを阻止するのに役立つので ある。収集室９０の増加された容積および周囲壁部９１はともに回転袋５１１１ ０が回転する時に室９０内の液体の保持時間を増加させるように働く。このよう な保持時間の増加は分配前のさらに完全な混合を可能になす。

若干の場合には、軸線方向のポート６４を通る血漿またはその他の分離された流 体の下方への流れが表面張力によって制限されることがある。このような場合、 表面張力を破壊させて受容範囲６５から収集室９０内への所望の流れを可能にな すことのできる芯繊維９３のような装置を設けるのが望ましい。これと異なり、 表面張力は分離か行われた後で回転装置ＩＯの回転を急激に停止させることによ り破壊されることができる。このような回転の停止は流体が範囲６５の壁部を濡 らして下方への流れを可能になすのである。

さてここで第７図−第１１図を参照し、上述の速回転装置１０を使用した本発明 の方法を詳細に説明する。最初に、試薬室８０が試薬を所望の量まで充満される 。図示のように、この室８０は全体的に充満されるが、またこの室が一部分しか 充満されないようになすこともできる。試薬は回転装置１０内で中央の準備部分 または使用者が使用する直前の何れかに投入されることができる。

後者の場合、試薬は供給ポート２４を通ってピペットを使用して充満させること ができる。

完全な血液が供給ボート２４を通って測定室４０によって収容されるよりも大な る量で回転装置１０に投入される。血液がポート２２を通って供給されると直ち に血液は毛細管作用によって横方向に室４０の主部分および通路４６を通って溢 流室４４内に流入を始める。測定室４０内への流入面積は通路４６を通る面積よ りも実質的に大きいから、測定室は迅速に血液によって充満され、溢流部分が溢 流室４４内に流入する。このようにしてボー　ｌ−２２によって供給される血液 は供給前に注意深く測定される必要がないのである。血液が測定室４０および溢 流室４４の間で仕切られるのに充分な時間の後で血液の分配は第７図に示される ようになされ、室４０の毛細管部分が完全に充満されて、溢流室４４が一部分充 満される。

さて第８図を参照すれば、試薬が室８０に添加され、完全な血液が室４０および ４４の而で仕切られた後で回転装置ｌＯが血液が室４０から、また試薬が室８０ から分離室６０に入力するようになすのに充分な速度で遠心力を生じ、すなわち 回転することが判る。さらに、溢流室４４内の血液は図示のように半径方向に外 方に流れる。

便利なように、回転装置ｌＯは約１５００ｒｐｍから５０Ｏｒｐｍまで、さらに 普通には約２５０Ｏｒｐｍから４０００　ｒｐｍまでの範囲の速度で約２０秒か ら５秒まで、さらに普通には約１分から３分までの範囲の時間の間回転して、血 液の細胞質成分が捕捉装置６６内に流入するとともに血漿は大体分離室６０の開 放された部分内に残留するようになる。

完全な血液の細胞質成分からの血漿の分離が完了した後で、回転装置１０の回転 が停止され、第９図および第１０図に示されるように分離された血漿が軸線方向 の通路６４を通って下方に流れる。細胞質成分は細胞捕捉装置６６内に残留し、 溢流した血液は溢流室４４内に残留するとともに血漿は下方に収集室９０のプー ルＰ内に流れる。次いで血漿は通常的９００　ｒｐｍから５００Ｏｒｐｍまでの 範囲の速度で約１０秒から１分までの範囲の時間の間の回転装置１０のさらに続 く回転によって実質的に均等に個々の試験筒９２内に分配されるのである。所望 の分配が行われた後で、回転装置ＩＯが遠心装置から取出されて、回転装置は試 験のために分光光度計または螢光光度計のような適当な計器に移送されるのであ る。

さてここで第１２図を参照して変形形態の回転装置１００を説明する。この回転 装置１００は全体的に回転袋しか第１２図には示されていない。上層は供給ボー ト（図示せず）を含み、この供給ボートは層１０２の上面に形成された入口室１ ０４と整合されている。この入口室１０４は大体回転装置１００の垂直軸線（回 転の）と整合し、一対の通路１０６および１０８が半径方向に外方にこの供給ボ ートから伸長している。室１０６は測定室として役立ち、通路１０８よりも大き い断面積を育し、さらに迅速に充満させるようになっている。室１０８は溢流室 として役立ち、入口室１０４を通って与えられる過剰の血液を取入れられるよう になっている。試薬室１１０が入口室１０４から半径方向に外方に配置され、非 毛細管通路１１２に連結されていて、この非毛細管通路は室ｌＯ６の遠隔端部に 連結され、大体半径方向に外方に伸長している。

血液が人口室１０４を通って供給されて測定室１０６が充満され、試薬が室１１ ０内に投入された後で、回転装置１００は回転して通路すなわち測定室１０６か らの血液および室１１０からの試薬の両者は通路１１２を通っ゛て外方に分離室 １１４内に流れるようになす。回転装置１１００が連続して回転する時に細胞が 室１１４の半径方向に外方の壁部１１６に沿って大体収集されて、さらに螺旋形 に外方に向く通路１１８を下方に向って流れて細胞捕捉装置１１２０内に収集さ れるようになす。分離室１１４および細胞捕捉装置１２０はイベント通路（ｅｖ ｅｎｔ　ｐａｔｈ）　ｌ　２４の端部１２２を通って流通する。

一旦血漿の所望の分離が行われると、回転装置１００の回転が停止され、血漿か 重力によって分離室１１４の半径方向の内周に形成された排出ボート１２６を通 って下方に流れるのが許される。通常室１１４の底部の床は内方に半径方向に下 方に向って傾斜していてボート１２６を通る血漿の排出を促進するようになって いる。収集室か排出ボート１２６の下方に第１図−第６図に示されたものと同様 の方法て形成されている。

さて第１３図−第１６図を参照して分析用回転装置ＩＯ′の変形形態を詳細に説 明する。回転装置１０’は底部層２０６の底面に形成された取付は受容容器２２ ５を含んでいる。この取付は受容容器２２５は回転装置１０′を以下に説明され るように通常の遠心装置（図示せず）のスピンドルに取付けるのに適している。

回転装置１０’内の第１の分離組立体は頂部層２０２を通って底部層２０６内に 形成され、流れ制限通路２１２によって分離室２１０に接合される試料受容容器 ２２４を含んでいる。分離室２１０は半径方向に内部範囲２】４を含み、この内 部範囲は大体流れ制限通路２１２の入口点から流体出口ポート２１６までの流体 流路を形成している。分離室はさらに半径方向の外部範［２１８を含んでいて、 この外部範囲は回転装置１０’が回転する時に生物学的流体から分離された細胞 を受入れる細胞保持範囲を形成している。

図示のように、回転装置ｌＯ′は試料受容容器２２４’、分離室２１０’、流れ 制限通路２１２′および収集室２２０′を含む第２の分離組立体を含んでいる。

第２の分離組立体のこれらの室および通路は第１の分離組立体のものと同じパタ ーンに配列されていて、２つの同等の分離および分析工程が同時に行われ得るよ うになっている。この回転装置か３つまたはそれ以上の同様、または同じ分離組 立体を含み、さらに附加的な分離工程が同時に行われるようになし得ることが認 められる。

流れ制限通路２１２が分離室２１０内に入る点が出口ボート２１６から環状に間 隔をおかれていることが必要である。このようにして、生物学的流体が入口点か ら収集ボートまで流れる時に生物学的流体か充分な滞留時間を有するようになさ れるのである。望ましい実施例においては、流れ制限通路２１２は収集室２１０ の環状端部て連結されるとともに出口ポート２１Ｇは他方の環状端部またはその 近辺に位置している。

通常、受容容器２２４は分離される生物学的流体の全体量を受入れるように寸法 決めされるのである。分離室２１０内の細胞保持範囲２１８は試料内に存在でき る細胞質材料の最大限可能な量を収容するように寸法決めされている。血液試料 に対しては、このことは血液の量および処理される最大限期待されるヘモクリッ ト（ｈｅｍｏｃｒｉｔ）に関係する。通常細胞保持範囲は試料範囲２１４の容積 の約４％から１０％、さらに普通には約７％に等しい容積を有するのである。

流れ制限通路２１２の寸法は生物学的流体が出口ボート２Ｉ６に達する前に細胞 質成分が流体から分離されるのを可能になす時間を充分に小さくするような分離 室２１０内への生物学的試料の流速を与えるように選択されるのである。勿論、 特定の寸法は流体の正確な特性および回転装置が回転する速度に関係する。大抵 の目的には、約０．１から０．４ｍｍまで、さらに普通には約０．１５から０． ２５ｍｍまでの範囲の輻および約０．０１から０．２ｍ＋＋＋まで、さらに普通 には約０．０３から０．０６ＩＩＩＩまでの範囲の深さを有する流れ制限通路が 適当である。

出口ボート２１６は環状溢流通路２２２に連結され、この環状溢流通路はまた環 状に間隔をおかれた収集室２２０に連結されている。このようにして充分な試料 か分離室２１０に入り、これの内周壁部までこの室２１０を充満した後で、細胞 のない流体が横方向に連結通路２２２を通って収集室２２０内に流入し始めるの である。最初に分離室２１０はこの室の外周壁部の近（に形成される分離された 細胞の薄い層を有する細胞のない流体によって主として充満されることが認めら れる。しかし、時間が経つにつれて、細胞の層の厚さが増加し、細胞および細胞 のない流体の間の界面が時間か経つにつれて半径方向に内方に移動する。しかし 、分離室２１０の容積は充分に大きく、細胞質の界面が出口ポート２１６に充分 に密接して細胞質材料の溢流を生じる前に全体の試料が分離されるのである。

室２２０に流入する細胞のない流体はこの室内に存在し得る如何なる試薬とも直 ちに反応できるようになる。

このようにして分析を行う反応か生物学的流体の分離を完了する前から開始され ることができる。分離が完了とした時には所望の分析を行う反応が実質的に完了 するが、唯少量の附加的な反応時間を要するだけである。収集室２２０内の細胞 のない流体は任意に室２２０から取出さないでも直接に回転装置１０′を通して 観察されることができる。

流通ボート２２６か通常収集室２２０の内周壁部に近接して設けられて、室が流 体によって充満される時にガスを排出するのを可能になしている。

回転装置ｌＯ′は通常回転装置が静止状態にある間に試料受容容器２２４内に分 離される生物学的試料・を与えることによって使用されるのである。次いで回転 装置ｌＯ′は通常の遠心装置にて分離される流体の量に関係して通常的１５００ 　ｒｐｍから５０００ｒｐａ＋までの範囲、さらに普通には約２５０　Ｏｒｐｍ から４００Ｏｒｐｍ＋までの範囲の速度で約２０秒から５分までの範囲の時間の □面回転される。回転方向は重要ではないが、通常反時計方向（すなわち第１図 の矢印の方向）になされて、細；胞質の蓄積物が出口ボート２１６から一層良好 に流出されるようになされるのである。細胞のない流体は分離室２１０内の流体 のレベルが半径方向に内方に動いて収集用の出口ボート２１６に達すると直ちに 収集室２２０内への流入を開始する。収集室２２０は所望の検出反応を行うよう に選択された試薬を含むことができ、これらの試薬との反応は回転装置が回転を 続け、附加的な流体が引続いて分離されている間に細胞のない流体が収集室に流 入すると直ちに開始されることができる。

さて第１７図−第１９図を参照すれば、本発明の分析用回転装置の他の実施例２ ２７が示されている。試料受容容器２２８は流れ制限通路２３２により分離室２ ３０に連結されている。この分離室２３０はその周囲にある細胞保持範囲１３４ および内周に近（配置される収集ボー）２３６を含んでいる。収集ボート２３６ は流れ制限通路２３２の入口から環状に間隔をおかれていて、充分に長い流路が 所望の細胞質の分離を行うのに充分な滞留時間を与え得るようになっている。

収集ボート２３６は垂直に配置され、下にある収集室２３８に連結されていて、 この収集室はまた回転装置２２７の周囲に配置された多数の分析用キュベツト２ ４０に連結されている。流体が導入される時にガスが分離室２３０から逃げるこ とができるように流通通路２４２が設けられている。

使用に際し、生物学的試料が試料受容容器２２８内に導入され、回転装置が回転 されて試料分離室２３０に流入し、ここで細胞質成分が保持範囲２３４内に収集 されるようになす。短時間の後で、細胞のない流体が収集ボーｌ−２３６に達し 、下方に向って収集室２３８内に流入し始める。この収集室から、細胞のない流 体が半径方向に外方に流れて個々のキュベツト内に流入し、ここで反応を受け、 引続いて分析されるようになされる。

さて、第２０図および第２１図を参照して本発明の分析用回転装置の他の実施例 ２４４が示される。この分析用回転装置２４４は回転装置１０′および回転装置 ２２７と大体同様のディスク形の回転装置本体２４６を含んでいる。この回転装 置２４４は入口ポート２５０を有する試料受容容器２４８を含んでいる。希釈剤 室２５２が試料室２４８に隣接して形成され、通常「予め包装された」希釈剤の 容器を保持している。便利なようにこの希釈剤容器は回転装置を製造する時に導 入されるのであるが、このような容器を使用の直前に挿入する装置が設けられる こともてきる。

混合室２５４が試料室２４８および希釈剤室２５２の両者の半径方向に外方に配 置されている。試料室２４８はボート２５６を通って混合室２５４に連結されて いて、希釈剤室２５２はボート２５８を通って混合室２５４に連結されている。

これらのボート２５６および２５８の両者は充分に大きく、室２４８および２５ ２および混合室２５４の間で流れが実質的に制限されないようになっている。従 って、試験される試料および希釈剤が導入された後で、試料および希釈剤の両者 は回転装置２４４の回転によって実質的に直ちに混合室２５４内に移送されるの である。

混合室２５４は流れ制限通路２６２によって分離室２６０に連結されている。通 常毛細管通路となされるこの流れ制限通路２６２は混合物室２５４内の内容物が 直ちに分留室２６０に移送されるのを阻止するのである。このようにして試料お よび希釈剤が室２５４内にある間に通常回転装置２４４を逆に回転させるか、ま たはこれと異なり、同じ方向の回転速度を加速し、または減速することによって 試料および希釈剤が完全に混合されるのである。逆転可能の回転の例示的なパタ ーンは第１の方向に３秒間以上Ｏから１２００ｒｐａ＋まで加速し、その後で回 転を停止させ、反対方向に３秒間以上ゼロから１２０Ｏｒｐｍまで加速すること である。このようなパターンは所望の混合が達成されるまで反復されるが、通常 ５回の反復で充分である。加速および減速の例示的なパターンは回転装置２４４ を５０　Ｏｒｐｍで短時間、例えば約Ｉ。

６秒間回転させ、その後で約１．６秒間迅速に４０００ｒｐｃｉに加速するもの である。この加速および減速のパターンもまた充分な回数だけ反復されて所望の 混合程度を得るようになされるのである。

便利なように、混合室２５４はそれ自体半径方向外周に細胞保持範囲２６３（第 １０図に最もよく示されている）を含む分離室として形成されることができる。

細胞保持範囲２６３は第１図に関連して説明されたのと同様の毛細管制限部２６ ４によって絶縁されている。従って、試料および希釈剤の混合が完了した細胞室 の分離の第１の段階が回転装置を回転させてさらに密な細胞が毛細管制限部２６ ４を通って細胞捕捉装置２６３内に流れるようになすことにより行われるのであ る。

細胞質成分の実質的な部分が上述のように混合室２５４内で除去されることがで きるが、この混合室が分離の前に充満されて、攪拌される事実は細胞質材料を混 合物室から運び出す可能性を増大させるのである。従って、既述の室２１０およ び４０と同様の分離室がなお必要になるのである。流れ制限通路２６２は分離室 ２６０の第１の環状端部２６４に連結され、一方出口通路２６６が反対側の環状 端部に連結されている。細胞保持箱［２６８が室２６０の半径方向に外方に形成 されて、流れ制限通路２６２を通ってこの室に流入する細胞を含む流体は、回転 装置が回転している時に細胞質材料が分離されて細胞保持範囲２６８に流入する のに充分な滞留時間を有するようになされるのである。

流れ制限通路２６２は入口ボート２８０　（分離室２６０に開口している）を有 し、この入口ボートは出口ボート２８２（個室２５４に連結されている）から半 径方向に外方に間隔をおかれている。このようにして回転装置２４４の回転が流 体を制御された流速で混合物室２５４から分離室２６０に流れさせるようになす のである。

本発明の望ましい特徴によれば、流れ制限通路２６２は半径方向に内方に伸長す る通路部分２８４によって形成されたサイフオン構造を含むことができる。この ようなサイフオン構造は最初に混合室２５４から分離室１６０への流れを阻止す るのである。すなわち、この通路２６４か液体を充満されていない限り、回転装 ＠２４４の回転が流体を混合室２５４から半径方向に内方に寸法および構造を規 定する通路２８４の廻りを流れさせることはない。しかし、一旦回転装置２４４ の回転が停止されると、既述の実施例に関連して説明したように、毛細管作用力 が流体を混合室２５４から流れさせて、流れ制限通路２６２を充満させるのであ る。一旦通路２６２が充満されると、回転装Ｒ２４４の回転は流体を抵抗を伴わ ずに混合室２５４から分離室２６０に流れさせる。サイフオン構造は高速の回転 によって生じる試料室２４８および希釈剤室２５２からの最初の移送の間試料お よび希釈剤の流れを禁止するから、サイフオン構造の使用は育利である。しかし 、引続く攪拌工程の間に若干の流出が行われる。

使用に際し、生物学的試料がボート２５０を通って試料受容容器２４８内に導入 される。希釈剤が導入されるか、または希釈剤室２５２内の包装体内に入れられ ている。若干の場合には希釈剤容器を開放するか、または刺通しを行って希釈剤 の混合室２５４への移送を許すようになすことが必要になる。何れにしても、次 に回転装置２４４が回転されて、試料および希釈剤を混合室２５４内に移送する ようになされるのである。この時点で、流れ制限通路２６２内のサイフオン構造 が分離室２６０内への流体の流れまたは移送を実質的に阻止する。

試料および希釈剤の混合室２５４への移送が完了した後で、この室内の内容物は 上述のように回転装置２４４に常に逆転する回転を与え、または同じ方向の交互 の回転速度の加速および減速を与えることによって完全に混合されるのである。

このような攪拌作用は希釈剤と試料の完全な混合が保証されるのに充分な時間の 間続けられる。通路２６２の流れ制限作用およびサイフオン構造があることは大 幅に流体の移送を禁止するけれども、このような攪拌の間に、流体の不具合な若 干の損失または混合室２５４から分離室２６０内への若干の不具合な流体の移送 が生じることかある。

混合が完了した後で、回転装置２４４は混合室２５４からの流体が毛細管作用に よって流れ制限通路２６２を充満させるのに充分な時間の間静止状態に保持され る。

一旦通路２５４が充満されると、回転装置が回転されて、混合室から分離室への 遠心力による流体の流れを生じさせることができる。分離室２６０は混合室２５ ４からの流体によって充満され、既述の実施例に対して説明したのと同様な方法 で存在する如何なる細胞も細胞保持範囲２６８内に捕捉されるのである。次いで 分離室２６０からの細胞のない流体は分配通路２６４内および多数の分析室２８ ６、例えば既述の光学的キュベツト内に流れる。

さて、第２２図−第２４図を参照すれば、本発明の原理による流れ仕切り隔壁を 育する分析用回転装置が詳細に示されている。第２２図は第１図に示されたよう な回転装置の中間層２８８を示している。この中間層２８８は血液毛細管２９０ および連結通路２９４によってこの血液毛細管２９０に連結された計量室２９２ を含んでいる。溢流室２９６が溢流通路２９８を経て計量室２９２に連結されて いる。血液毛細管２９０、計量室２９２および溢流室２９６は毛細管の寸法を育 するのが望ましい。

完全な血液のような流体の最初の量が血液毛細管２９０内に血液供給ポート２２ （第１図に図示）を通って導入される。回転装置が回転すると、最初の量が計量 室２９２および溢流室２９６の間で仕切られる。計量室２９２は血液毛細管２９ ０から分割されるのを望まれた流体の予め定められた量を受入れるように寸法法 めされている。

計量室２９２に流入する最初の流体はこの室を充満させるとともに過剰の流体は 計量室２９２から溢れ出て、連結通路２９４および溢流通路２９８を通って溢流 室２９６内に流入する。このような溢流作用は最初の大量の流体が２つの量、す なわち最初の正確に測定された量および過剰の流体に分割されるのである。

計量室２９２に流入する流体は出口導管３０２を通って分離室３００に供給され る。この出口導管は通常計量室２９２の充満を生じさせる回転速度にて流体の流 れを阻止するような毛細管の寸法になされるのである。完全な血液または希釈剤 に対しては、毛細管の出口導管３０２の直径は通常約０．０５ｍｍから約０．２ ５ｍｍまで、望ましくは約０．０７５ｍｍから約０．１２５ｍｍまでの間になさ れるのである。計量室を充満させる回転速度は通常約５ｘｇから約４２ｘｇまで 、望ましくは約２０ｘｇから約２室が充満された後で流体を分離室３００に供給 するために、回転装置の速度は遠心力が毛細管作用力を超過して流体を計量室２ ９２から排出させて分離室３００内に流入させるのに充分なように増大されるの である。このようなさらに大なる回転速度は通常約４５１ｇを超過する遠心力を 発生させるのである。

第２３図は本発明の中間層２８８の他の実施例を示すが、この実施例においては 大量の希釈剤を含む希釈剤室３０４か希釈剤計量室３０６に連結され、この希釈 剤計量室が多数の出口導管３０８によって分離室３００に連結されるようになさ れている。通常、希釈剤は回転装置に予め投入されて、回転装置が使用されるま で回転装置内に貯蔵されている。血液のような生物学的流体もまた血液計量室３ １６を通って分離室３００に供給されるようになっている。

希釈剤計量室は第２２図に示された計量室と同じ原理で作動する。回転装置が回 転すると、最初の大量の希釈剤が希釈剤計量室３０６および溢流室３１０の間で 仕切られる。希釈剤計量室３０６は希釈剤室３０４から分割されるように望まれ た流体の予め定められた量を受入れるように寸法状めされている。希釈剤計量室 ３０６に流入する希釈剤はこの室を充満させ、一方過剰の希釈剤は希釈剤計量室 ３０６から溢れ出て連結通路３１２および溢流通路３１４を通って溢流室３１２ に流入する。このような溢流状態は最初の大量の希釈剤を２つの量、すなわち正 確に装填された量および過剰の量に分割させるのである。

希釈剤計量室３０６が充満された後で希釈剤を分離室３００に供給するために、 回転装置の速度は遠心力が毛細管作用力を超過して流体を希釈剤計量室３０６か ら排出させて分離室３００に流入させるのに充分に増大されるのである。希釈剤 計量室３０６を充満させ、空にする回転速度は計量室２９２を充満させ、空にす る速度および血液を測定する速度と同じになされるのが望ましい。

さて、第２４図に転じ、計量室２９２および分離室３００の間の流れを制御する 連結装置としてサイフオン３１８を使用する回転装置が示されている。このサイ フオン３１８のエルボ−３２０は、これが計量室２９２の半径方向に最も内方の 点と実質的に同じ回転装置の中心からの距離にあるように位置決めされている。

回転装置が回転し、計量室２９２が充満される時には、サイフオン３１８内の流 体はこのエルボ−３２０を通過して動くことはない。次に回転装置が停止され、 毛細管作用が流体を丁度エルボ−を超えて引張り、サイフオンが流体を「移動」 させるようになる。回転装置が再度回転すると、遠心力および毛細管作用力が流 体を計量室２９２から引出して分離室３００内に流入させる。

さて、第２５図−第３２図を参照して本発明の入口通路、キュベツトおよび反射 面を含む分析用回転装置が詳細に示されている。第１図に示された回転装置の底 部層３２２が第２５図に示されている。しかし、若干の実施例においては以下に 説明される構造体が分離室から半径方向に外方に配置されるようになし得る。通 常、底部層３２２はアクリル製品のような透明なプラスティックによって構成さ れている。この底部層３２２は周囲にある多数のキュベツト３２６から半径方向 に内方に間隔をおかれた試料収集室３２４を含んでいる。それぞれのキュベツト ３２６は収集室３２４に入口通路３２８によって連結されている。この収集室は 如何なる形状、例えば円形、リング状または同様の形状に形成されることができ る。

それぞれの入口通路３２８は２つの別々の流路、すなわちキュベツト３２６内へ の液体の流れのための第１の流路３４０およびガスのキュベツトから排出される 流れのための第２の流路３４２を含んでいる。ここに使用される用語「別々」は これらの２つの流路３４０および３４２が別個に境界されて互い別個になされて いることを示す。入口通路３２８は湾曲し、キュベツト内の内容物が攪拌されて 内容物の混合が行われる時に逆流洗浄または移動を阻止するようになされるのが 望ましい。このようにして、キュベツトの間の交差汚染が回避される。流路３４ ０および３４２を使用することはキュベツトが流体充満される時にガスがキュベ ツトから容易に逃げることができるようになし、従って光学的分析結果に悪影響 を与えるキュベツト内の気泡の形成を阻止するのである。

入口通路３２８内に２つの別々の流路を作るためには多くの方法がある。例えば 、第２７Ａ図、第２７Ｂ図および第３１図は液体流路３４０がガス流路３４２よ りも大きい深さを有するような３つの可能な形状を示している。深さが大きいた めに、流体は優先的に通路３４０を流下して、キュベツト３２８からのガスを排 出させるための通路３４２を残すのである。液体流路３４０は第２７Ａ図および 第２７Ｂ図に示されるように回転装置の回転方向に向く入口通路３２８の側に位 置させることができる。このような形状においては、遠心力は液体を「先導側の 」壁部に沿って推進させる。これと異なり、もし入口通路か第３２図に示される ように湾曲していない場合には、流体流路３４０は第３１１Ｎに示されるように 入口通路３２８の中心に位置させることができる。

入口通路３２８は便利に、この通路が反射面３３０（以下に詳述される）の廻り を通過するように形成されるのである。もし反射面３３０がある場合には、入口 通路３２８は通常回転装置の回転方向の側にて反射面３３０の廻りを通るように なされる。反射面３３０がない場合には、入口通路は何れかの他の大体半径方向 の形状に形成されることができる。

本発明の他の実施例は異なる表面組織を存する範囲を有する入口通路を使用する ものである。例えば、ガス流路３４２は磨かれない状態になされてこの範囲に粗 面組織を残し、−力流体流路３４０は磨かれるのである。これと異なり、液体流 路３４０は親水性になるように処理され、これに反してガス流路は疏水性になる ように処理されるのである。表面を親水性または疎水性になす処理方法はこの技 術分野では公知であって、ここで説明する必要はない。如何なる表面処理方法も 入口通路３２８を通る流体に対して化学的に不活性である限り使用できる。

このようにして本発明の回転装置はキュベツトを迅速に充満させるのを可能にな す。それぞれのキュベツトは完全に充満されてキュベツトの内容物の引続く分析 に悪影響を与えるガスが極く僅かしか残らないか、または全く残らないようにな す。

さて、第３０図に転じ、それぞれのキュベツト３２６から半径方向に内方に配置 される反射面３３０が回転装置の垂直軸線から約４５°に配向されて、光線を大 体垂直な方向および大体水平な方向の間で偏向させることができるようにして、 キュベツトの内容物の光学的分析がそれぞれのキュベツト３２６の反射面３３０ によって容易になされることか判る。ここで使用される用語「水平」および「垂 直」の方向は回転装置の回転軸線に関して決定されるものである。水平方向（通 常半径方向）は軸線に垂直で、垂直方向は軸線に平行である。

反射面３３０はキュベツトから直接に半径方向に内方に配向される必要はない。

しかし、反射面３３０は光路内ではキュベツトの側部に平行でなければならない 。例えば、回転装置を通って半径方向には通過しない水平の光線が使用できる。

従って反射面３３０は第３２図に示されるようにキュベツト３２６の半径方向の 平面とは異なる半径方向の平面上に配置されるのである。

例示的な実施例においては、反射面は光源３３４からの垂直な光線３３２がキュ ベツト３２６内の流体３３６を半径方向に通るようにこの光線を偏向させるよう になっている。次に光が検出装置３３８により検出される。

反射面３３０の配向は検出装置３３８および光源３３４の位置が逆にされるよう になす。逆にされた形状においては、水平な光線がキュベツトの内容物を通過し 、次いで垂直に回転装置を通過し、ここで回転装置の下方で検出されるように変 更されるのである。反射面は内部全反射を行うような何れの公知の反射面によっ ても構成されることができ、通常光がアクリル製品−空気の界面にて反射される 空気ミラーになされるのである。これと異なり、この表面が被覆され、または光 反射性材料によって裏張りされることができる。

前述した本発明は理解を明瞭にするために詳細に説明されたが、若干の修正が請 求の範囲内で実施され得ることは明らかである。特に、２つまたはそれ以上の計 量室、分離室および収集室が設けられて、種々の異なる試験条件を必要とする複 数の同時の試験および効力検定を行うようになすことができる。例えば、多計量 室が設けられて、絶縁された複数の分離室内で異なる試薬または希釈剤と組合さ れるのを可能になし得る。これと異なり、単一の計量質が複数の別個の毛細管通 路によって連結されて、別個の分離室内への流れをｉ！ｉＩＪ！ｌＩするように なし得る。

何れの場合にも、異なる条件を必要とする効力検定および試験が単一の回転装置 にて行うことができるのである。

ＦＩＧ、Ｊ。

、ｌ’７５４ Ｆ／（３，５゜ ＦＩＧ−７ＦＩＧ、８゜ ＦＩＧ、７２ Ｆ／に、ＩＡ。

ＦＩＧ、　Ｅ Ｆ／に、４Ａ。

／’７＆　／Ｊ： Ｆｌに、２２゜ 、％　２４゜ ｈυ　ａ ｈ域２ａ Ｆ／Ｇ、３０ ｂ恢３？ 要　約　書 生物学的試料から細胞質成分を分離する分析用回転装置１０は細胞のない試料を １つまたはそれ以上の試薬と組合せてこの試料を多数の個々の試験筒９２内に分 配するための多数の内部室および通路を含んでいる。完全血液のような試料から 細胞質成分を分離するのに必要なこれらの室および通路は測定室４０、溢流室４ ４、分離室６０および試薬室８０を含んでいる。前記測定室４０および前記溢流 室４４は毛細管の寸法を有し、最初の完全血液の量をこれらの室の間で仕切るよ うになっていて、前記測定室が最初に充満されて予め定められた量を育するよう になされる。前記分離室６０は前記測定室４０および前記試薬室８０の両者から 半径方向に外方に配置されて、前記回転装置の回転によって前記試薬および前記 測定された血液の量がともに外方に向って前記分離室６０内に流入するようにな す。収集室９０が形成されていて、血漿を前記分離室６０から受入れるようにな っている。前記回転装置がさらに回転すると、この血漿が半径方向に外方に前記 収集室９０の周囲に形成された多数の試験筒９２内に流れるようになす。分離さ れた血漿の量の試験はこの血漿を前記回転装置から取出さないで行われ得る。

補正書の写しく翻訳文）提出書く特許法第１８４条の８）平成４年１２月４日塾

Claims (56)

【特許請求の範囲】
1. １．分離室および細胞質材料および液体相を含む生物学的試料を前記室内に導入 する装置を有する分折用回転装置であって、その際前記分離室が受容容器、この 受容容器から半径方向に外方に間隔をおかれた細胞捕捉装置および前記受容容器 および前記細胞捕捉装置の間の毛細管範囲を含み、これによって前記回転装置が 回転する時に細胞質材料が前記受容容器内の液体相から分離され、前記毛細管範 囲を通って前記細胞捕捉装置内に流入するようになされている前記分析用回転装 置において、前記回転装置の回転が停止された後で前記毛細管範囲が前記受容容 器内への前記細胞質材料の逆流を禁止するようになされている分析用回転装置。
2. ２．前記回転装置が駆動装置上に取付けるための装置を有するディスクになされ ている請求の範囲第１項に記載された分析用回転装置。
3. ３．前記回転装置の少なくとも一部分が透明プラスティックを含むようになされ ている請求の範囲第１項に記載された分析用回転装置。
4. ４．前記生物学的試料が完全な血液である請求の範囲第１項に記載された分析用 回転装置。
5. ５．流体を受入れるに適した大型流体室と、前記大型流体室に連結される計量室 であって、この大型流体室から半径方向に外方に配置され、前記回転装置が回転 する時にこの大型流体室内の流体が前記計量室内に流入するようになされている 前記計量室と、前記計量室に連結される溢流室と、 前記分離室が前記計量室に連通されるようになす連結装置であって、前記分離室 内への流体の流れを交互に許し、または阻止するようになす前記連結装置とをさ らに含んでいる請求の範囲第１項に記載された分析用回転装置。
6. ６．前記連結装置が毛細管出口導管になされていて、この導管が第１の回転速度 では流体の流れを阻止し、第２の、さらに大なる回転速度で流体の流れを許すよ うになされている請求の範囲第５項に記載された分析用回転装置。
7. ７．前記連結装置が半径方向に内方に伸長する通路部分を有するサイフォン構造 を含むようになされている請求の範囲第５項に記載された分析用回転装置。
8. ８．前記大型流体室が予め定められた大量の希釈剤を有する希釈剤室になされて いる請求の範囲第５項に記載された分析用回転装置。
9. ９．前記大型流体室がこれの内部に生物学的試料を導入する装置を有する血液毛 細管になされている請求の範囲第５項に記載された分析用回転装置。
10. １０．前記分離室に連結される収集室および前記収集室から半径方向に外方に配 置されてこれに連結された多数のキュベットをさらに含むようになされている請 求の範囲第１項に記載された分析用回転装置。
11. １１．前記収集室が前記分離室の下方に配置され、軸線方向の排出ポートによっ てこの分離室に連結されるようになされている請求の範囲第１０項に記載された 分析用回転装置。
12. １２．前記収集室が前記分離室から半径方向に外方に配置されるようになされて いる請求の範囲第１０項に記載された分析用回転装置。
13. １３．それぞれの前記キュベットが前記生物学的試料の生物化学的分析に必要な 試薬を含んでいて、また前記生物化学的分析が光線に露出された時に光学的効果 を生じるようになされている請求の範囲第１０項に記載された分析用回転装置。
14. １４．それぞれの前記キュベットを連結する大体半径方向の多数の入口通路をさ らに含んでいて、またそれぞれの前記入口通路が前記回転装置が回転する時にキ ュベット内に流体を流入させる第１の別個の流路および前記回転装置が回転する 時にキュベットからガスを流出させる第２の別個の流路を有するようになされて いる請求の範囲第１０項に記載された分析用回転装置。
15. １５．前記第１の流路が前記回転装置の回転方向にて前記入口通路の側にあり、 前記第２の流路が前記回転装置の回転方向から離隔した前記入口通路の側にある ようになされている請求の範囲第１４項に記載された分析用回転装置。
16. １６．前記第１の流路および前記第２の流路が異なる深さを有するようになされ ている請求の範囲第１４項に記載された分析用回転装置。
17. １７．前記第１の流路および前記第２の流路が異なる表面組機を有するようにな されている請求の範囲第１４項に記載された分析用回転装置。
18. １８．前記キュベットから半径方向に内方に配置された多数の反射面をさらに含 んでいて、またそれぞれの反射面が光線を大体水平な方向および大体垂直な方向 の間で偏向させ得るようになされている請求の範囲第１０項に記載された分析用 回転装置。
19. １９．前記光線が最初に大体垂直方向に配向され、次いで光線が前記キュベット 内の流体を通って水平に通過するように偏向されるようになっている請求の範囲 第１８項に記載された分析用回転装置。
20. ２０．前記光線が最初に大体水平方向に配向されて前記キュベット内の流体を通 過し、次いで大体垂直方向に偏向されるようになされている請求の範囲第１８項 に記載された分析用回転装置。
21. ２１．前記反射面が前記回転装置の垂直軸線に対して約４５°の角度に配向され るようになされている請求の範囲第１８項に記載された分析用回転装置。
22. ２２．前記反射面がミラーになされている請求の範囲第１８項に記載された分析 用回転装置。
23. ２３．前記分離室から半径方向に内方に間隔をおかれて前記分離室の容積よりも 大きい容積を有する混合室およびこの混合室を前記分離室に連結する流れ制限通 路をさらに含むようになされている請求の範囲第１項に記載された分析用回転装 置。
24. ２４．試料受容容器および前記混合室から半径方向に内方に間隔をおかれてこれ に連結された、非制限連結装置を有する希釈剤室をさらに含んでいて、これによ って前記試料受容容器内の試料および前記希釈剤室内の希釈剤が前記混合室内に は迅速に移送されるが、前記流れ制限通路によって前記混合室内に保持されるよ うになされている請求の範囲第２３項に記載された分析用回転装置。
25. ２５．前記混合室がこれの半径方向に外方の周囲に細胞保持範囲を含むようにな されている請求の範囲第２３項に記載された分析用回転装置。
26. ２６．流体を受入れるに適した大型流体室と、この大型流体室に連結された計量 室であって、前記大型流体室から半径方向に外方に配置されて、前記回転装置が 回転する時にこの大型流体室内の流体が前記計量室内に流入するようになされて いる前記計量室と、前記計量室に連結された溢流室と、 前記計量室から半径方向に外方に配置された受容室と、前記受容室が前記計量室 に連通されるようになす連結装置であって、前記分離室内への流体の流れを交互 に許し、または阻止し得るようになす前記連結装置とを含んでいる分析用回転装 置。
27. ２７．前記連結装置が毛細管出口導管になされていて、この導管が第１の回転速 度では流体の流れを阻止し、第２の、さらに大なる回転速度で流体の流れを許す ようになされている請求の範囲第２６項に記載された分析用回転装置。
28. ２８．前記連結装置が半径方向に内方に伸長する通路部分を有するサイフォン構 造を含むようになされている請求の範囲第２６項に記載された分析用回転装置。
29. ２９．多数の円周方向のキュベットと、これらのキュベットから半径方向に内方 に間隔をおかれた収集室と、流体を前記室内に導入する装置と、それぞれの前記 キュベットを前記室に連結する多数の大体半径方向の入口通路とを含み、それぞ れの前記入口通路が前記回転装置が回転する時に前記キュベット内に流体を流入 させる第１の別個の流路および前記回転装置が回転する時に前記キュベットから ガスの流れを排出させる第２の別個の流路を有する分析用回転装置。
30. ３０．多数の円周方向のキュベットおよび前記キュベットから半径方向に内方に 配置される多数の反射面を含み、それぞれの前記反射面が光線を大体水平方向お よび大体垂直方向の間で偏向させることができるようになされている分析用回転 装置。
31. ３１．回転装置内に配置された計量室と、溢流室および流体を受入れるようにな されて、前記計量室および前記溢流室の両者に連結される供給筒とを含んでいる 分析用回転装置。
32. ３２．前記溢流室内への流れの速度が前記計量室内への流れの速度に比較して制 限されていて、前記計量室が優先的に流体で充満されるようになされている請求 の範囲第３１項に記載された分析用回転装置。
33. ３３．流体を細胞含有液体試料から分離する分析用回転装置であって、回転軸線 と、試料室と、分離室と、大体前記分離室の半径方向に外方の周囲に配置される 細胞保持範囲と、前記試料室を前記分離室に連結する流れ制限通路と、前記流れ 制限通路から環状に位置をずらされ、前記分離室から半径方向に内方に位置をず らされて前記分離室から細胞のない流体を収集する収集装置とを有する回転装置 本体を含み、これにより前記回転装置の回転によって前記試料室内の液体試料が 前記分離室内に流入され、ここで試料内の細胞が半径方向に外方に前記保持範囲 内に流入し、細胞のない流体が環状に流れて前記収集装置内に流入するようにな されている細胞含有液体試料から流体を分離する回転装置本体を含んでいる分析 用回転装置。
34. ３４．前記試料室が前記分離室の容積よりも大なる容積を有する混合室になされ ている請求の範囲第３３項に記載された分析用回転装置。
35. ３５．試料受容容器および前記混合室から半径方向に内方に間隔をおかれてこれ に連結され、非制限連結通路を有する希釈剤室を含み、これによって前記試料室 内の試料および前記希釈剤室内の希釈剤が前記混合室内へは迅速に移送されるが 、前記流れ制限通路によって前記混合室内に保持されるようになされている請求 の範囲第３３項に記載された分析用回転装置。
36. ３６．前記流れ制限通路が半径方向に内方に伸長する通路部分を有するサイフォ ン構造を含むようになされている請求の範囲第３３項に記載された分析用回転装 置。
37. ３７．生物学的流体を回転装置内の受容範囲内に導入し、 前記回転装置を回転し、毛細管範囲を通して前記生物学的流体内の細胞質材料の 半径方向に外方へ、また細胞捕捉装置内への流れを生じさせ、 前記回転装置の回転を停止させ、これによって分離された流体が前記受容範囲内 に残され、細胞質材料が前記細胞捕捉装置内に残されるようになす生物学的流体 から細胞を分離する方法。
38. ３８．前記受容範囲で前記生物学的流体を希釈剤と組合せることをさらに含んで いる請求の範囲第３７項に記載された方法。
39. ３９．前記受容部範囲から分離された流体を多数の試験筒内に流すことをさらに 含んでいる請求の範囲第３７項に記載された方法。
40. ４０．生物学的流体を回転装置内の受容部範囲内に導入し、 前記回転装置を回転させて流体を前記受容範囲から流れ制限通路を通して半径方 向に外方に分離室内に流し、これによって細胞が前記分離室の半径方向に外方の 周囲にある保持範囲に収集されるようになし、得られた分離された流体を前記保 持範囲から半径方向に内方に配置され、前記流れ制限通路から環状に変位された 位置に配置されるポートを通して連続的に取出すことを含んでいる生物学的流体 から細胞を分離する方法。
41. ４１．前記分離された流体が前記ポートを通って取出される間に前記生物学的流 体が前記受容範囲内に導入されるようになされている請求の範囲第４０項に記載 された方法。
42. ４２．前記ポートが、前記分離された流体が環状に位置をずらされた収集室に通 されるのを許す環状通路に連結されるようになされている請求の範囲第３７項お よび第４０項に記載された方法。
43. ４３．前記流体が前記ポートを通って取出された後で前記分離された流体を試薬 に露出させることをさらに含んでいる請求の範囲第３７項および第４０項に記載 された方法。
44. ４４．前記分離された流体が前記試薬に露出された後で前記流体を検査すること をさらに含むようになされている請求の範囲第４３項に記載された方法。
45. ４５．前記生物学的流体が血液で、前記分離された流体が血漿である請求の範囲 第３７項および第４０項に記載された方法。
46. ４６．予め定められた量の流体を遠心回転装置内の受容室内に供給する方法にお いて、前記方法が、前記予め定められた量よりも大なる或る量の流体を大型流体 室内に導入し、 前記回転装置を回転して、前記大型流体室から半径方向に外方に計量室内に流れ させ、過剰の流体が前記計量室から流出して溢流室内に流入し、前記流体の予め 定められた量が前記計量室内に残るようになし、前記予め定められた量の流体を 受容室に供給する諸工程を含んでいる方法。
47. ４７．前記流体が前記計量室内の毛細管出口導管を通って前記受容室内に流入す るようになされている請求の範囲第４６項に記載された方法。
48. ４８．前記受容室が細胞捕捉装置を存する分離室になされている請求の範囲第４ ６項に記載された方法。
49. ４９．前記大型流体室が希釈剤室になされていて、前記流体を導入する工程が希 釈剤を前記希釈剤室内に予め投入することにより行われるようになされている請 求の範囲■４６項に記載された方法。
50. ５０．前記大型流体室が血液毛細管になされていて、前記流体を導入する工程が 完全血液を前記血液毛細管内に位置させることにより行われるようになされてい る請求の範囲第４６項に記載された方法。
51. ５１．前記予め定められた量の流体を供給する工程が前記回転装置の回転速度を 増加するこれによって行われ、これによって流体を前記計量室から前記計量室を 前記分離室に連結する毛細管出口導管を通して前記受容室内への流れを生じさせ るようになされている請求の範囲第４６項に記載された方法。
52. ５２．前記予め定められた量の流体を供給する工程が前記回転装置の回転を停止 させて、これによって前記計量室を前記分離室に連結しているサイフォンを作動 させる工程によって行われ、その後で前記回転装置を回転させ、これによって前 記サイフォンの作動を開始させて、前記計量室を空にする工程を行うようになさ れている請求の範囲第４６項に記載された方法。
53. ５３．遠心回転装置内の周囲にあるキュベットを流体によって充満させる方法に おいて、 前記流体を前記キュベットの半径方向の内方に配置される収集室内に導入し、 前記回転装置を回転して、入口通路を通って前記キュベット内への前記流体の半 径方向に外方の流れを行わせ、これによって前記流体が前記入口通路内の位置を ずらされ別個の流路によって前記キュベット内に流入し、ガスが前記入口通路内 の第２の別個の流路によって前記キュベットから流出するようになすことを含ん でいる方法。
54. ５４．周囲にある多数のキュベットを有する遠心回転装置内の生物学的流体を光 学的に分析する方法において、（ａ）前記流体を前記回転装置内の収集室内に入 れ、（ｂ）前記回転装置を回転して前記流体を前記キュベットに流入させ、 （ｃ）大体水平な光線を前記流体を通して１つのキュベット内を通過させ、 （ｄ）前記光線が前記キュベット内の流体を通過した後で前記光線を検出するこ とを含んでいる方法。
55. ５５．前記工程（ｄ）が最初に大体垂直な光線を前記回転装置を通過させて前記 垂直な光線を大体水平な方向に偏向させて前記流体を通過するようになす工程を さらに含むようになされている請求の範囲第５４項に記載された方法。
56. ５６．前記工程（ｄ）が前記水平な光線を偏向させて前記回転装置を通過するよ うになす工程をさらに含むようになされている請求の範囲第５４項に記載された 方法。