JPH0664052B2 - 血清吸引装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は血清と血餅とに分離された血液を収容する容器
内から血清のみ吸引して取り出す血清吸引装置に関し、
特に詳細には誤って血餅を吸引するおそれのない血清吸
引装置に関するものである。

（従来の技術） 被検査液の中の特定の化学成分を定性的もしくは定量的
に分析することは様々な産業分野において一般的に行な
われている操作である。特に血液や尿等、生物体液中の
化学成分または有形成分を定量分析することは臨床生化
学分野において極めて重要である。

近年、被検査液の小滴を点着供給するだけでこの被検査
液中に含まれている特定の化学成分または有形成分を定
量分析することのできるドライタイプの化学分析スライ
ドが開発され（特公昭53-21677号、特開昭55-164356号
等）、実用化されている。これらの化学分析スライドを
用いると、従来の湿式分析法に比して簡単且つ迅速に試
料液の分析を行なうことができるため、その使用は特に
数多くの被検査液を分析する必要のある医療機関、研究
所等において好ましいものである。

このような化学分析スライドは、生化学分析装置内に装
填されて被検査液を計量点着された後、インキュベータ
（恒温機）内で所定時間恒温保持（インキュベーショ
ン）されて呈色反応（色素生成反応）せしめられ、次い
で被検査液中の成分と化学分析スライドの試薬層に含ま
れる試薬との組み合わせにより予め選定された波長を含
む測定用照射光が照射されてその反射光学濃度が測定さ
れる。さらに医療機関、研究所等において、数多くの被
検査液の分析を自動的かつ連続的に行なう場合等のため
に、上記スライドのかわりに試薬を含有させた長尺テー
プのテストフィルムを用い、このテストフィルムを順次
引き出して順に点着、インキュベーション、測定を行な
う装置も提案されている（米国特許3,526,480号等）。

ところで被検査液が血液である場合には、採取さた血液
（全血）を血液収容手段であるサンプルカップ内に収容
し、このサンプルカップを遠心分離装置に装着して、遠
心分離により形成と血餅とに分離する。この後、全血か
ら分離された血清を別の容器に移し、この容器を生化学
分析装置に装置し、この血清を吸引して取り出すのが一
般的であった。上記のように全血から分離された血清を
直接吸引するようにすれば作業工程、装置の構成共に簡
略化することができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述したように、全血を遠心分離装置で
血清と血餅い分離した後、血清のみを他の容器に移す方
法では作業手順が面倒であり、装置の構成も複雑とな
る。

そこで、遠心分離装置で血清と血餅に分離された血液が
収容されたサンプルカップをこのまま生化学分析装置に
装着し、このサンプルカップから直接血清を吸引して取
り出すことが考えられる。更に、特願昭62-176565号で
本願出願人が提案したように生化学分析装置に遠心分離
手段を組み込み、この遠心分離手段で全血を血清と血餅
に分離した後、直接この血清のみを吸引して取り出すよ
うすれば作業をより簡単にすることができる。

ところで、血清と血餅とに分離された血液から血清を直
接吸引する場合には、吸引用のノズルをサンプルカップ
上方の待機位置から適当な距離だけ下降させて、血餅層
の上方にある血清槽内に進入させて吸引を行う必要があ
るが、血清の量は全血の量や全血の組成によってバラつ
きがあるため、血清の量が少ない（血清の層が薄い）場
合には、ノズルが血餅層内に入って血餅を吸い込んでし
まうおそれがある。血餅を吸い込むと血餅がノズルにつ
まってしまい次からの吸引を行なえなくなるという不都
合がある。

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、
上述した化学分析装置等において用いられる血清吸引装
置において、血餅層上の血清を規定量正確に吸引するこ
とができ、その一方、血清量が比較的少ない場合に血餅
を吸い込むおそれのない血清吸引装置に提供することを
目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の血清吸引手段は、血清と血餅とに分離された血
液が収容された血液収容手段、 上方から前記血液収容手段内にノズルを進入させて前記
血清を吸引しうる血清吸引手段、 前記血清吸引手段を、前記ノズルが前記血液収容手段外
にある待機位置と、該ノズルの先端が前記血清中にある
吸引位置とをとりうるように移動させる移動手段、 前記血液収容手段の近傍に配され、前記分離された血餅
の表面位置を検出する血餅面検出手段、 液面検出端が前記ノズルの先端より所定距離上方に位置
する状態にして該ノズルと一体的に保持された液面セン
サ、および 該液面センサと前記血餅面検出手段の出力に応じて前記
移動手段と血清吸引手段を制御し、該移動手段を下降動
させたとき、前記ノズルの先端が血餅表面に近い血清内
の所定位置まで到達する前に前記液面センサが血清表面
を検出したならばそこで該移動手段を停止させた後、前
記血清吸引手段を作動させる一方、前記ノズルの先端が
前記所定位置まで到達した状態下で前記液面センサが血
清表面を未検出ならば前記血清吸引手段を非作動とする
コントローラからなることを特徴とするものである。

なお、血液収容手段内の全血は、前述したように遠心分
離により血清と血餅とに分離されるのが一般的である
が、血餅を沈澱させる等他の方法により分離がなされて
も差し支えない。

（作用） 上記の構成において、ノズルの先端が血餅表面に近い血
清内の所定位置まで到達する前に液面センサが血清表面
を検出した際にそこで該移動手段を停止させた後、血清
吸引手段を作動させると、液面センサの液面検出端から
ノズル先端までの間の血清が血清吸引手段によって吸引
される。このときの血清吸引量Ｑは、上記液面検出端か
らノズル先端までの距離をＬ、血液収容手段の断面積を
ＶとすればＬ・Ｖであり、これはＶに応じて定まる一定
量となる。

一方、ノズルの先端が上記所定位置まで到達した状態下
で液面センサが血清表面を未検出の際（これは血清の量
が上記Ｌ・Ｖに満たない場合である）に血清吸引手段を
非作動とすれば、ノズルの先端近くに位置している血餅
を吸引してしまうことはない。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。

第１図は本発明の一実施例による血清吸引装置が組み込
まれた生化学分析装置の斜視図である。

図示の生化学分析装置１は、上面に透明な蓋２が備えら
れており、この蓋２を開けて以下に述べるように血液、
尿といった被検査液、長尺テープ状のテストフィルム３
を装置に対して着脱させる用になっている。この装置に
は内方に遠心分離手段６を有する被検査液収容手段４が
設けられており、血液（全血）を収容したサンプルカッ
プ30は遠心分離手段６内に配設され、その他の遠心分離
を必要としない被検査液を収容したサンプルカップ31は
遠心分離手段６の周囲に円環状に配設される。また上記
テストフィルム３は被検査液中の測定したい特定の化学
成分または有形成分毎にその成分のみと呈色反応を示す
試薬を含有させる等、測定項目に応じて複数種類用意さ
れており、各テストフィルム３は、それぞれ未使用部分
がフィルム供給カセット７に、使用部分がフィルム巻取
カセット８にそれぞれ収容されて装置のテストフィルム
収容手段12に収容される。

前記サンプルカップ30,31から被検査液を吸引してテス
トフィルム３に点着する吸引点着手段５はその先端にノ
ズル15を有し、レール16上に乗せられた水平移動手段17
によりレール16が延びる方向に移動可能となっている。
またこの水平移動手段は後述するようにノズル15を上下
動させる垂直移動手段を内蔵しており、吸引点着手段５
は上記レール16の延びる左右方向に移動する際には上昇
した位置に配され、被検査液の吸引、点着等を行なう際
には下降せしめられる。なお、後述するように上記吸引
点着手段５が本実施例の血清吸引装置における血清吸引
手段を、上記水平移動手段内の垂直移動手段が血清吸引
手段における移動手段をそれぞれ構成する。

上記ノズル15はテストフィルムに被検査液を点着した
後、被検査液収容手段４の近傍に配されたノズル洗浄部
18で洗浄され、次の点着に再使用される。被検査液が点
着されたテストフィルムは、点着位置をとり囲むように
ノズルの下方に配されているインキュベータにより恒温
保持された後、フィルムの下方に設けられた測光手段に
より光が照射され、濃度測定が行なわれる。

装置１全体の作動の制御、測定データの処理等は、回路
部19とこの回路部19に接続されたコンピュータ20により
行なわれる。回路部19の前面に設けられた操作・表示部
21には、装置１の電源スイッチや装置１での消費電流を
モニタするための電流計等が備えられている。コンピュ
ータ20には装置１に指示を与えるキーボード22、指示の
ための補助情報や測定結果等を表示するＣＲＴディスプ
レイ23、測定結果を印字出力すえるプリンタ24、および
装置１に各種の指示を与えるための命令や測定結果のデ
ータ等を記憶保存しておくためのフロッピィディスクを
収容するフロッピィディスク装置25が備えられている。

第２図は、第１図に斜視図を示した生化学分析装置１の
主要部の平面図である。

テストフィルム収容手段12は、この中から引き出された
全てのテストフィルムの点着位置41が図示のように一直
線上に並ぶように構成されており、さらにこの直線上に
前記ノズル洗浄部18、被検査液収容手段４内の被検査液
吸引位置31a、および遠心分離手段６内の被検査液吸引
位置30aが配列されるように構成されている。このよう
に上記各位置およびノズル洗浄部18を一直線上に配列し
たことにより、前記水平移動手段17の構造が簡単なもの
となる。

被検査液収容手段４は、複数のほぼ円環状に配された収
容部に被検査液を収容したサンプルカップを収容し、こ
れらのサンプルカップ31のうち、次の測定に用いられる
被検査液を収容してなるカップが吸引位置31aに位置す
るように自動的に回転される。また被検査液の蒸発によ
る変質を防ぐために、上吸引位置31a以外にあるサンプ
ルカップ31には図示しない蓋がかぶせられる。

一方、遠心分離手段６は一例として４つの収容部にそれ
ぞれ液体（全血）を収容してなるサンプルカップ30を収
容可能であり、図示しないモータ等によりサンプルカッ
プ30を支持する支持板6aが高速回転せしめられる。この
操作によりサンプルカップ30中の全血は血清と血餅とに
分離され、血餅の上方に層成された血清は、上記吸引点
着手段５により直接取り出されて前述した被検査液と同
様にテストフィルム上に点着される。また遠心分離手段
６内の吸引位置30a以外にあるサンプルカップ30上にも
被検査液収容手段４の場合と同様に図示しない蓋がかぶ
せられる。

次に第３図を参照して、上述した遠心分離が完了し、上
記吸引位置30aにあるサンプルカップからの血清の吸引
について説明する。

上述した化学分析装置に組み込まれている血清吸引装置
は、血液収容手段である前述サンプルカップ30、前記ノ
ズル15を有し該ノズの管に連通したシリンダ10b内の空
気量をモータ10aの回転駆動によって増減させることに
より血清の吸引、吐出を行なわせる前記吸引点着手段
５、前記水平移動手段17内にあって前記吸引点着手段５
のノズル15と該ノズルを支持するアーム5aを上下動させ
る垂直移動手段32、前記サンプルカップ内の血餅面9cの
位置を検出する血餅面検出手段33、およびこの血餅面検
出手段33からの出力に応じて前記垂直移動手段32を制御
するコントローラ11からなっている。

上記垂直移動手段32は、アーム5aの端部に固定されたラ
ック32aと、このラックに噛合するピニオン32bと、ピニ
オンを回転させるモータ32cとからなっており、モータ3
2cの駆動によりノズル15がサンプルカップ30の上方にあ
る待機位置（第３図に示す位置）と、ノズル15の先端が
サンプルカップ中の血清9a内に入る吸引位置とをとりう
るように吸引印点着手段を上下動させるものである。上
述した遠心分離が完了し、所定のサンプルカップ30が吸
引位置に配されるまでは吸引手段５は上記待機位置に保
持されており、血清9aと血餅9bとに分離された血液を収
容したサンプルカップが吸引位置に至ると上記吸引位置
に下降することが可能となる。またこの下降に先立って
下降量を制限するための血餅面9cの検出が前記血餅面検
出手段33により行なわれる。

血餅面検出手段33は支持板33aに支持されてサンプルカ
ップ30の一側面に近接して配された光照射手段33b、同
じく支持板33aに支持されてサンピルカップ30の他側面
に近接して配された光センサ33c、支持板33aの下端に設
けられたラック33dに噛合するピニオン33e、前記コント
ローラ11の制御に基づいて駆動されてこのピニオンを回
転させ、支持板33aを上下動させるモータ33fからなって
いる。なお、サンプルカップ30は光照射手段33bから発
せられた光を光センサ33cが検出することができるよう
に透明な材料により形成されている。

支持板33aに固定された光照射手段33bは光をサンプルカ
ップに向けて照射しながらサンプルカップの上端近傍か
ら徐々に下降し、光センサはサンプルカップ30を透過し
た光を検出する。光が血餅面9cにさしかかると光センサ
33cにより検出される光の状態が変化し、光センサ33cは
この変化を検出すると検出信号を前記コントローラ11に
向けて出力する。コントローラ11はモータ33fの回転量
により血餅面の高さを検出し、検出値に基づいて前記垂
直移動手段32のモータ32cを制御し、ノズル15の下降量
が待機位置におけるノズルの先端から血餅面9cまでの距
離を超えないようにする。上記検出値に基づくコントロ
ーラの制御を受けた血清の吸引は下記のように行なわれ
る。

上記ノズル15の側方には、このノズルと並行して液面セ
ンサ40が設けられている。この液面センサ40はその先端
40aがノズル15の先端15aより上方（例えば高さの差が約
2.5mm）となるように取り付けられており、ノズル15が
上記垂直移動手段32により待機位置から徐々に下降せし
められたときに第４図（ａ）に示すように液面センサ40
の先端40aが血清面と接触すると、液面センサから検出
信号が信号線41を通じてコントローラ11に送られ、コン
トローラ11は垂直移動手段32のモータ32cを停止させ
る。下降が停止するとコントローラは吸引点着手段内の
モータ10aを駆動させ、血清の吸引が開始される。第４
図（ａ）に示すように血清の量が多く、液面センサ40の
先端40aが血清面に達するまでの下降距離が、血餅面検
出センサの出力に基づいてコントローラ11において検知
された下降可能な距離を超えない場合には、液面センサ
40の液面検出位置において吸引が行なわれ、血清の量に
かかわらず、常に一定量の血清が吸引される。一方、第
４図（ｂ）に示すように血清9aの量が少ない場合に、ノ
ズル15の下降距離が上述した下降可能な距離に達する
と、コントローラ11の制御によりモータ32cの回転が止
められてノズル15は下降を停止せしめられる。その時点
で図示のように液面センサ40aが液面に接触していない
場合には試料液不足となってノズルは吸引を行なわな
い。

このように吸引のためのノズルの下降に先立って、血餅
面検出手段により血餅面の位置を検出しておき、ノズル
の下端が血餅面より下方に下降しないように制御を行な
えば、血清の量にかかわらずノズルが血餅層中に入りこ
むことがなくなり、ノズルがつまる等のトラブルを発生
させることなく連続的に血清の吸引、点着を行なうこと
ができる。

なお、上記実施例では、生化学分析装置に遠心分離手段
を組み込み、サンプルカップに収容した全血を生化学分
析装置内で血清と血餅に分離するようにしたが、全血を
収容したサンプルカップを外部の遠心分離装置に装着し
て血清と血餅に分離した後、このサンプルカップを生化
学分析装置に装着して血清のみを取り出す場合にも適用
可能である。

更に、本発明の血清吸引装置の各部の構成は上記実施例
において示したものに限られるものでないことは言うま
でもない。さらに本装置は必ずしも生化学分析装置に組
み入れられて用いられるものである必要はなく、血清を
取り出して種々の用途に供するための装置として適宜使
用可能なものである。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の血清吸引装置によれば、液
面検出端が血清吸引手段のノズルの先端より所定距離上
方に位置する状態にして該ノズルと一体的に液面センサ
を保持し、そして血清吸引手段およびそれを移動させる
移動手段と上記液面センサと血餅面検出手段の出力に応
じて制御するコントローラを設けて、該移動手段を下降
動させたとき、上記ノズルの先端が血餅表面に近い血清
内の所定位置まで到達する前に液面センサが血清表面を
検出したならばそこで該移動手段を停止させた後、血清
吸引手段を作動させる一方、ノズルの先端が上記所定位
置まで到達した状態下で液面センサが血清表面を未検出
ならば血清吸引手段を非作動とするようにしたので、血
清量が比較的多い場合は常に規定量の血清を正確に吸引
することができ、その一方血清量が比較的少ない場合に
血餅を吸引してしまうことを確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例による血清吸引装置が組み入
れられた生化学分析装置の斜視図、 第２図は上記分析装置の一部の平面図、 第３図は上記血清吸引装置の概略図、 第４図（ａ）、（ｂ）はサンプルカップ、ノズル、およ
び液面センサの断面図である。 １……生化学分析装置 ５……吸引点着手段 9a……血清、9b……血餅、9c……血餅面 11……コントローラ、15……ノズル 30……サンプルカップ 32……垂直移動手段 33……血餅面検出手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】血清と血餅とに分離された血液が収容され
   る血液収容手段、 前記血液収容手段内にノズルを進入させて前記血清を吸
   引しうる血清吸引手段、 前記血清吸引手段を、前記ノズルが前記血液収容手段外
   にある待機位置と、該ノズルの先端が前記血清中にある
   吸引位置とをとりうるように移動させる移動手段、 前記血液収容手段の近傍に配され、前記分離された血餅
   の表面位置を検出する血餅面検出手段、 液面検出端が前記ノズルの先端より所定距離上方に位置
   する状態にして該ノズルと一体的に保持された液面セン
   サ、および 該液面センサと前記血餅面検出手段の出力に応じて前記
   移動手段と血清吸引手段を制御し、該移動手段を下降動
   させたとき、前記ノズルの先端が血餅表面に近い血清内
   の所定位置まで到達する前に前記液面センサが血清表面
   を検出したならばそこで該移動手段を停止させた後、前
   記血清吸引手段を作動させる一方、前記ノズルの先端が
   前記所定位置まで到達した状態下で前記液面センサが血
   清表面を未検出ならば前記血清吸引手段を非作動とする
   コントローラからなる血清吸引装置。
2. 【請求項２】前記血液収容手段が遠心分離手段内に配さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の血清
   吸引装置。