JPH0622203Y2

JPH0622203Y2 - 試料測定装置

Info

Publication number: JPH0622203Y2
Application number: JP1989007912U
Authority: JP
Inventors: 隆人福原
Original assignee: 東亜医用電子株式会社
Priority date: 1989-01-26
Filing date: 1989-01-26
Publication date: 1994-06-08
Anticipated expiration: 2004-01-26
Also published as: AU623482B2; JPH0299339U; CA2009160A1; CA2009160C; AU4879690A; EP0384789A2; EP0384789A3; US5007296A

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、血液等の試料中に含まれている粒子の数や色
素の量を測定するための試料測定装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

血球等の粒子の数や大きさ等を測定する際に、粒子を電
解液中に浮遊させた試料を検出器の微細孔に通過させ、
粒子と液との電気的インピーダンスの差異に基づく変化
を検出する粒子計数装置が広く用いられている。

第６図は、そのような粒子計数装置の要部の概略図であ
る。筒状の検出器４６に微細孔４８が設けられ、検出器
４６の内部と外部にそれぞれ電極５０、５２が配置され
ている。血液等を電解液により希釈した試料中に検出器
４６を浸し、電極５０、５２間に電流を流す。検出器４
６内部のパイプ５４に接続された定量装置６４により、
一定量の試料が微細孔４８を通って検出器４６内部に吸
引される。その時に発生する、粒子と液との電気的イン
ピーダンス（例えば電気抵抗）の差に基づく電気的変化
を、電極５０、５２に接続された検出回路６２により検
出し、粒子の数や大きさが測定される。また、検出器４
６内部の洗浄は、希釈液槽６８から供給された希釈液が
廃液槽７０に排出されることにより行われる。ところ
で、後述の白血球測定用の試料で、ヘモグロビン濃度を
測定することもできる。そのときには検出器４６の外部
に比色測定部６６と通ずるパイプ５６を配置し、試料５
８を比色測定部６６に導入することにより、ヘモグロビ
ン量が測定される。白血球測定用試料は血液を希釈液で
250〜500倍程度に希釈し溶血剤を滴下することにより、
赤血球を破壊して作製される。その試料中には、白血球
粒子及び溶出したヘモグロビンが含まれている。

また、広く電気的インピーダンス測定と光学的測定とい
う観点からみれば、例えば、特公昭56-13266号公報や特
開昭59-18439号公報に記載されたものがある。ただし、
これらはいずれも粒子を測定対象とし、粒子の容積、形
状、散乱光や蛍光を測定するものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の試料測定装置において、赤血球を溶血させた試料
を用いて白血球数及びヘモグロビン量を測定する場合、
１つの測定用試料を分けて、それぞれの流体系路に供
し、それぞれ白血球数とヘモグロビン量とを測定してい
た。このため、流体回路が複雑で高価であった。また、
１回の測定に多くの試料を必要とし、流体系洗浄用の液
も多く必要とされていた。

本考案は、流体系を簡素化するとともに、消費液量を低
減させた、試料測定装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本考案の試料測定装置
は、第１図〜第４図に示すように、筒状の検出器本体１
２と、この検出器本体の外面または外部に設けられた電
極と、検出器本体の下部に取り付けられた、微細孔１６
を有するペレット１４と、検出器本体１２の内部に設け
られ、微細孔１６近傍で一端が共に微細孔と通じ他端が
別々に検出器本体の上部外部に通ずる、洗浄液を流すた
めの洗浄用通路３２および試料を流すための試料用通路
３０と、この洗浄用通路３２内に配置された電極３４
と、試料用通路３０に直列に接続された比色測定用のフ
ローセル４０と、このフローセルに接続された定量装置
とを包含するものである。

外部電極は、検出器本体１２に沿って配置したり、検出
器本体内に一部露出するように埋め込んだり、検出器本
体表面に導電性の被膜処理を施すことにより実現でき
る。

〔作用〕

電解液に粒子を浮遊させた試料中に、検出器本体１２が
浸される。

定量装置により、微細孔１６から所定量の試料が吸引さ
れる。微細孔を挾んで検出器本体の内外に配置された電
極間に電流が流され、粒子が微細孔１６を通過するとき
としないときとの電気的インピーダンスの差に基づい
て、個々の粒子に対して電気的信号が発せられる。この
粒子信号を検出し計測することにより、試料に含まれる
粒子の数や大きさ等が測定される。

微細孔１６から吸引された試料は、試料用通路３０を経
てフローセル４０に到達する。フローセルにて試料中の
色素量が測定される。

試料の測定が終了すれば、洗浄用通路３２に洗浄用の液
を供給することにより、ペレット裏側、試料用通路３
０、フローセル４０中の試料が洗い流されて洗浄され
る。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を詳細に説
明する。ただしこの実施例に記載されている構成機器の
材質、形状、その相対配置などは、とくに特定的な記載
がない限りは、本考案の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。

第１図は、本考案の試料測定装置の一実施例の流体回路
図であり、第３図は、第１図の流体回路を具体的に実現
した流体回路ユニットの一実施例の側面の断面図であ
る。粒子検出器１０は、円柱状の検出器本体１２の下部
側面に、微細孔１６を有するペレット１４を取り付ける
ことにより構成されている。検出器本体１２は電気絶縁
性の良い、耐薬品性の優れた素材でできている。ABS樹
脂がその一例である。検出器本体１２の外部表面には導
電性を持たせるための導電性被膜１３、例えばクロム系
のメッキ処理が施されている。ペレット１４はペレット
押え１８によりネジ止めされ、検出器本体１２に取り付
けられている。第４図はペレット取付部の部分拡大断面
図である。側面に横穴２０と段付きの横穴２２とが設け
られている。段付き穴２２にゴムシート２４、ペレット
１４、ゴムシート２６、テフロンシート２８が挿入さ
れ、中央部にゆるやかな傾斜の孔１９を有するペレット
押え１８によりネジ止めされる。検出器本体１２内部に
は、横穴２０と通じるように通路３０、３２が設けられ
ている。通路３０は試料を流すための試料用通路であ
り、通路３２は検出器本体１２内部を洗浄するための液
を流す洗浄用通路である。洗浄用通路３２内には、内部
電極となる白金製の電極３４が配置される。一方、検出
器本体１２の外部表面を覆った導電性被膜１３は接地さ
れ、外部電極として用いられる。この外部電極のシール
ド効果により、検出器は外部からのノイズ等の影響を受
けることはない。

流体系を構成するシリンダ部１１６、１１８の外部表面
にも導電性の被膜処理を施せば、さらに効果的である。

つぎに、第１図の流体回路図について説明する。ただ
し、電極は省略して描いている。ここでは測定用試料と
して、血液を電解液の希釈液で約250倍に希釈し、溶血
剤を滴下して赤血球を溶血させた試料を用い、白血球の
数や大きさ、ヘモグロビン量の測定を行う。また、赤血
球及び血小板を測定する場合には、未溶血の約62500倍
希釈試料を用いればよい。

容器３８内の試料３６中に粒子検出器１０が浸され、内
部電極から外部電極に向けて定電流が流される。前記の
ように、外部電極を被膜処理による導電性被膜１３で形
成すれば、外部電極を別途設ける必要がなくなるので、
試料交換の際に生ずるコンタミネーション（試料汚染）
の影響を少なくすることができる。

第２図は、第１図に示す流体回路の各素子の動作順序を
示すシーケンス図である。第２図において、↑はシリン
ジC₁の吸引動作、↓は排出動作を表わし、弁V₁、V₂、V₃、V
₄のＯは開状態、Ｃは閉状態を表わしている。

まず、弁V₁が開きシリンジC₁が一定量例えば500〜1000
μ吸引動作を行うことにより、試料中の白血球粒子は
微細孔１６を通過する。横穴２０は微細孔１６と同じ方
向に設けられているので、粒子は洗浄用通路３２に入り
込むことなく横穴２０を進み、試料用通路３０に回収さ
れる。このため、洗浄用通路３２内に配置された内部電
極は、試料により汚染されることがないので、長期に渡
り良好な検出感度が保証される。粒子が微細孔１６を通
過することにより、微細孔１６における電気抵抗が変化
し、電極間に粒子の大きさに応じた高さのパルス信号が
発生する。この粒子信号が検出回路（図示せず）により
検出され計測される。

試料は粒子計数されながらフローセル４０に到達する。
フローセル４０に到達した試料は、発光素子と受光素子
（図示せず）とにより透過光量が測定される。また、弁
V₄のみが開き、シリンジC₁が排出動作をすることによ
り、シリンジC₁内の液が廃液槽４２に排出される。弁
V₁、V₂が開きシリンジC₁が所定量、例えば800〜1500μ
吸引動作をすることにより、希釈液槽４４から洗浄用の
希釈液が洗浄用通路３２に供給され、試料用通路３０、
フローセル４０中の試料を洗い流して洗浄が行われる。
洗浄用通路３２は微細孔１６と通じる横穴２０と微細孔
１６近傍で通じているので、洗浄用通路３２からの洗浄
用の液は多少ペレット裏側にも回り込み、ペレット１４
の裏側も洗浄される。内部電極の周囲も洗浄される。洗
浄されることにより、ゴミ、タンパク等の汚染物や気泡
が除去される。このため、検出感度が劣化したり不安定
になったりすることがなくなる。

次に、シリンジC₁の吸引動作中に、弁V₁、V₂を閉じ、V₃
を開けることにより、フローセル４０のみをさらに良好
に洗浄することができる。フローセル４０中に希釈液が
満たされ、透過光量が測定される。フローセル４０にて
測定された試料及び希釈液の透過光量により、試料中の
ヘモグロビン量が測定される。

このように、粒子検出器１０の試料用通路３０にフロー
セル４０を接続することにより、計数用の試料を用いて
ヘモグロビン濃度を測定することができる。また、弁
V₁、V₂、V₃が閉じ、弁V₄が開き、シリンジC₁が排出動作を
することにより、排液が廃液槽４２に排出される。第１
図中のZ₁、Z₂は絶縁チャンバを示し、絶縁チャンバの前
後の流路を流体的に、電気的に不連続にするためのもの
である。これにより、外部からのノイズ等の影響を遮断
することができる。また、従来のように、ヘモグロビン
測定のために、別途流体系を有していないので、ヘモグ
ロビン測定用流路からノイズ等が浸入することもない。

つぎに、第３図の流体回路ユニットについて説明する。
これは、モータ等の駆動源１０６によりカムK₁〜K₅を回
転させることにより、カムに当接したピストンP₁〜P₅を
シリンダ部１１６、１１８内で往復直線運動させて、流
体回路の駆動、制御をするようにしたものである。

主軸１００が、ベアリング１０２、１０４を介して支持
具１１４に、正逆回転自在に支持されている。モータ等
の駆動源１０６が、取付具１０８によって支持具１１４
に取り付けられている。主軸１００は接続用部材１１２
によって、駆動源１０６の軸１１０と接続されている。
複数のカムK₁〜K₅が、主軸１００に固定して取り付けら
れている。

支持具１１４に設けられた５個の孔に、それぞれスプリ
ングS₁〜S₅が配置され、これらのスプリングを付勢する
ように、ピストンP₁〜P₅がそれぞれ下向きに挿入されて
いる。スプリングS₁〜S₅の作用により、ピストンP₁〜P₅
は上方に上がろうとし、常時、それぞれカムK₁〜K₅に当
接している。

支持具１１４の下部には、シリンダ部１１６、１１８が
取り付けられている。シリンダ部１１６には、ピストン
P₁〜P₅がそれぞれ往復直線移動することができる空洞部
A₁〜A₅が設けられている。シリンダ部１１８にも、同様
に空洞部B₁〜B₅が設けられている。

そして、ピストンP₁と空洞部A₁、B₁により、第１図にお
ける弁V₂を、ピストンP₂と空洞部A₂、B₂により弁V₃を、
ピストンP₃と空洞部A₃、B₃により弁V₁を、ピストンP₄と
空洞部A₄、B₄によりシリンジC₁を、ピストンP₅と空洞部A
₅、B₅により弁V₄を構成している。

孔径100μｍ程度の微細孔１６を有するペレット１４が
取り付けられた粒子検出器１０が、シリンダ部１１８に
取り付けられている。さらに、シリンダ部１１６、１１
８には、空洞部A₁〜A₅、B₁〜B₅、粒子検出器１０の試料
用通路３０、洗浄用通路３２を所定の組み合せで通じさ
せるための通路が複数設けられ、第１図に示す流体回路
を構成している。

第５図は弁V₂部分の断面の拡大図であり、弁が閉じた状
態を示している。つまり、ピストンP₁はシール材E₁、F₁
によりシールされているので、空洞部A₁に通じた通路T
₁₁と、空洞部B₁に通じた通路T₁₂は相通じない。しか
し、ピストンP₁が上方に移動しシール材F₁から離れる
と、ピストンP₁はシール材E₁でのみシールされることに
なるので、通路T₁₁、T₁₂は相通じ、弁が開くことにな
る。なお、弁V₁、V₃、V₄も同様の構造である。そして、カ
ムK₁〜K₅が１回転することにより、第２図のシーケンス
図に示された動作をする。

〔考案の効果〕

本考案の試料測定装置は、粒子計数用の系路と色素量測
定用の系路とを直列に接続させているので、一つの定量
装置で測定用試料を各系路に導入することができる。す
なわち、流体系が簡素になり、小型化、低価格化が図れ
る。また、粒子計数に使用した測定用試料を、色素量測
定において再使用することができる。洗浄用の液も、洗
浄用通路を通して供給され、共用することができる。さ
らに、測定用の試料や洗浄用の液の消費液量が低減でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の試料測定装置の一実施例を示す流体回
路図、第２図はそのシーケンス図、第３図は第１図に示
す流体回路を実現した流体回路ユニットの一実施例を示
す側断面説明図、第４図は第３図におけるペレット取付
部の拡大断面図、第５図は第１図における弁V₂部分の拡
大断面図、第６図は従来の粒子計数装置の要部の概略図
である。１０……粒子検出器、１２……検出器本体、１３……導
電性被膜、１４……ペレット、１６……微細孔、１８…
…ペレット押え、１９……孔、２０、２２……横穴、２
４、２６……ゴムシート、２８……テフロンシート、３
０……試料用通路、３２……洗浄用通路、３４……電
極、３６……試料、３８……容器、４０……フローセ
ル、４２……廃液槽、４４……希釈液槽、V₁、V₂、V₃、V₄
……弁、C₁……シリンジ、Z₁、Z₂……絶縁チャンバ、４
６……粒子検出器、４８……微細孔、５０、５２……電
極、５４、５６……パイプ、５８……試料、６０……容
器、６２……検出回路、６４……定量装置、６６……比
色測定部、６８……希釈液槽、７０……廃液槽、１００
……主軸、１０２、１０４……ベアリング、１０６……
駆動源、１０８……取付具、１１０……主軸、１１２…
…接続用部材、１１４……支持具、１１６、１１８……
シリンダ部、K₁〜K₅……カム、P₁〜P₅……ピストン、S₁
〜S₅……スプリング、A₁〜A₅、B₁〜B₅……空洞部、V₁〜V
₄……弁、C₁……シリンジ、E₁、F₁……シール材、T₁₁、T
₁₂……通路

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】筒状の検出器本体と、この検出器本体の外
面または外部に設けられた電極と、検出器本体の下部に
取り付けられた、微細孔を有するペレットと、検出器本
体の内部に設けられ、微細孔近傍で一端が共に微細孔と
通じ他端が別々に検出器本体の上部外部に通ずる、洗浄
液を流すための洗浄用通路および試料を流すための試料
用通路と、この洗浄用通路内に配置された電極と、試料
用通路に直列に接続された比色測定用のフローセルと、
このフローセルに接続された定量装置とを包含すること
を特徴とする試料測定装置。