JPH0670627B2 - 液体標本の成分分離装置及びそのバリヤー組立体 - Google Patents

液体標本の成分分離装置及びそのバリヤー組立体

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JPH0670627B2
JPH0670627B2 JP63254693A JP25469388A JPH0670627B2 JP H0670627 B2 JPH0670627 B2 JP H0670627B2 JP 63254693 A JP63254693 A JP 63254693A JP 25469388 A JP25469388 A JP 25469388A JP H0670627 B2 JPH0670627 B2 JP H0670627B2
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    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
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    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、全体として、液体標本の通常重質分及び軽質
分と称される成分を分離する装置に関する。特に、本発
明は、液体標本を管の内に入れた後、その管に遠心力を
作用させて、重質分（即ち、比重の大きい成分）を管の
閉成端に向かわせる一方、軽質分（即ち、比重の小さい
成分）を管の開放端方向に向かわせることを特徴とす
る、遠心分離の状態に置かれた真空状態の管を利用する
装置又は組立体に関する。
［従来の技術］ かかる装置は、分離された標本の２相に隣接する部分ま
で動き、分離した成分を隔離状態に置き、その後、個々
の成分を分析し得るようにする、ある種のバリヤーを利
用している。上述の形態にて使用するために開発された
装置は、全て、分離された標本の重質分と軽質分が相互
に混入しないように隔離するバリヤーを提供することを
主たる目的としている。
試験をする目的にて、血液標本を採取する場合、例え
ば、全血は、一般的に、真空状態の採取管内に吸引し、
この管に遠心力を作用させて、上述のように、血液を血
清又は血漿といった比較的軽質の相と、重質の細胞相と
に分離する。真空状態の管内部の液体標本中を自由に動
き、その後、重質相と軽質相間の隔離領域内に静止する
ピストン型式の装置等、様々な機械的装置が従来から使
用されてきた。これら機械的装置は、ある意味において
は、有用であることが確認されているが、上述のように
両成分を明確に隔離することが出来ないため、完全に満
足し得るものではない。
現在、重質と軽質相間、又は比重の大きい成分と比重の
小さい成分間にバリヤー又は隔離手段を提供するために
利用されている材料は、米国特許第3,852,194号に記載
されているように、シリコンと疎水性の二酸化ケイ素粉
末の混合体である各種の揺変性（シキソトロピック）ゲ
ル材又はシーラントである。さらに、別の形態の揺変性
ゲルとして、ポリエステルゲルがあり、このゲルは、現
在、市場において、多数の血清又は血漿分離管に利用さ
れている。この材料は、1978年７月18日付けにて、付与
された米国特許第4,101,422号に記載され、かつ特許請
求の範囲に含まれている。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、現在のポリエステルゲル製の血清分離管は、例
えば、ゲルを準備し、管に形成するために特別な製造装
置を必要とする。これら２つの方法とも、厳密に制御し
なければならない。さらに、ゲルの重質又は網から小球
体が放出される場合があるため、製品の貯蔵寿命が短く
なる。これら小球体は、分離された血清と比べて、比重
が小さいため、血清中に浮遊し、その後、管内の採取し
た標本を臨床的に検査をするとき、測定計器に付着する
虞れがある。
さらに、ゲルは、血液標本に対しては不活性であるもの
の、採取した血液標本中に何らかの薬剤が含まれている
ならば、ゲルの界面にて、好ましくない化学的反応が生
じる虞れがある。
［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、格納、及び出荷中、温度の影響を受け
ず、照射光による滅菌処理に対して、より安定的であ
り、さらに、輸送中、バリヤーを完全な状態に維持する
ために、上述のゲル分離装置が必要とするような、特殊
の輸送用管が不要である機械式の分離装置が提供され
る。この分離装置は、遠心力の作用下にて、真空状態の
管内を動き、標本の２つの成分を分離させることが出来
るようにした、２つの構成要素から成る機械式の組立体
である。
この組立体は、カップ状のゴム状構成要素内に入り子式
に収納される概ね剛性なコア状部分を備えている。この
中実な構成要素は、特定の作動状態時、カップ状の構成
要素内を動くことが出来る。これら２つの構成要素は、
共に作動し、血清分離管内の様々な差圧の下に相互に補
完し合い、２つのシールを提供し、これら差圧に応答し
て、交互に流路を開放させる。このようにして、この装
置は、管内に導入した最初の標本から分離された２つの
成分をはるかに精密に隔離させることが出来る。
本発明について、以下により詳細に説明する前に、２つ
の構成要素から成る本発明の装置は、約1.03乃至1.09、
特に、約1.05乃至1.06の従来程度の比重を備えるため、
この装置は、遠心力の作用下に、対象とする標本の重質
相と軽質相の概ね境界にて安定することが出来ることを
良く認識する必要がある。
さらに、この２つの構成要素の内、中央のコア部分は、
本発明の組立体中に導入された標本と反応し、その後の
試験の障害にならないという条件の下に、塩化ビニル、
ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
ステル、及びこれらの混合体のような概ね剛性な成形可
能な熱可塑性材料を使用して構成することが出来る。一
方、カップ状部分は、対象とする標本と反応しないとい
う同様の条件の下に、天然、合成材料、又はこれらの混
合体を使用して構成することが出来る。ストッパは、同
様のゴム状材料の組合わせ体にて構成することが出来
る。
本発明は、患者の静脈から血液標本を採取し易くするた
め、真空状態とした管を使用するが、本発明による容器
は、必ずも真空状態とする必要はない。
［実施例］ 本発明の上記以外の目的及び利点は、以下の説明、添付
図面、及び特許請求の範囲の記載から理解し得るであろ
う。
幾つかの図面全体を通じて、同様の部品は同様の符号に
て図示した添付図を参照すると、第１図には、閉成端
と、及び開放端とを備え、該開放端は、協働するストッ
パにより密封され、このストッパが適所に位置決めされ
たならば、管内の真空状態を維持し得るように配設され
た血清分離管の形態が図示されている。
第１図において、全体として、10で示した本発明の組立
体は、開放端14と、及び閉成端16とを有する管12を備え
ている。この管12は、透明であるため、ユーザは、その
中身の状態を容易に観察することが出来る。この管12
は、プラスチッス製としてもよいが、ガラス製とするこ
とがより望ましい。
ゴム状ストッパ20が、管12の開放端14内に挿入するため
に設けられている。このストッパ20は、上方の環状部分
22と、及びより径の小さい下方の環状部分26とを備え、
この下方の環状部分26は、管12内に挿入し、管12の内面
が、環状部分26の外面30に付着し、該外面30を密封し得
るように配設されている。ストッパ20の上方環状部分22
と下方環状部分26の径に差があるため、環状の棚状突起
すなわち当接部24が形成され、この部分は管12の開放端
14の上面に着座し得るように配設されて、管12とストッ
パ20間を一層良好に密封することが出来る。ストッパ20
は、さらに、ストッパ20の下方環状部分26の円周方向の
１点に位置決めされた通気管28を備えている。この通気
管28の目的について、以下に説明する。管12は、両端
（図示せず）が開放したものでよく、この場合各端に
は、ストッパ20が挿入される。
成形した中実なコア36と、及びカップ形のゴム状材料か
ら成る可撓な構成要素38という２つの構成要素から成る
分離器組立体34が、第１図に図示されている。この中実
なコア36は、カップ形のゴム状構成要素38内に入り子式
に収納される。これら２つの構成要素は、２つのシール
60、70を形成する。これは、中実のコア36の環状リング
部分46が、カップ形のゴム状材料から成る可撓性38の上
方環状部分44と協働することにより実現される。
このようにして、カップ形のゴム状部分38の環状部分44
の表面は、本発明の装置の一定の作動状態において、管
12の内面に当接する一方、上述のように、環状部分44の
内面42は、環状リング46に当接する。これら２つの密封
位置は、該装置34より上方の圧力が、装置34より下方の
圧力58と等しいときに、形成される。
さらに、第１図から明らかであるように、中央のコア36
は、この構成要素36と一体に形成されると共に、カップ
形のゴム状構成要素38の底壁64の穴52を通って伸長する
スナップ継手50を備えている。溝54は、構成要素36の底
部に隣接する液体アクセス手段を提供する。第１図から
明らかであるように、スナップ継手50は、穴52を通って
伸長して、広がり、２つの構成要素同士を保持する作用
をする。該分離器組立体34より下方の部分78と流動連通
し、さらに、溝54と共に、分離器組立体34を形成する２
つの構成要素間の部分84と流動連通する、複数の孔48が
構成要素38の底壁64に形成されている。
第１図において、ストッパ20は、管12の内面32に着座
し、又密封されていないため、組立体34の圧力56及び58
間の圧力差は等しく、大気圧と同一であるため、組立体
34は、環状接触箇所60及び70にて二重の密封作用を行
う。
次いで、第２図を参照すると、排気を開始したときの、
組立体10に対する２つの構成要素の位置が図示されてい
る。この点に関し、当業者には、通気管28を通じて管の
排気を行うと同時に、ゴム状ストッパ20を、管12内に着
座させることも本発明の範囲であることが理解出来よ
う。即ち、真空を作用させると、空気が、管12の内部ス
ペースから吸引され、これと同時に、ストッパは、管内
を徐々に摺動し、管12の開放端14を密封的に閉じる。か
くて、第２図に示した位置において、組立体34より上方
の圧力56（＜Xp）と組立体34より下方の圧力58間には、
差圧が生じ、その結果、この差圧により、組立体34は、
非着座状態となる。
次いで、第１図及び第２図を参照すると、円筒形のコア
36が、上方に押動され、その外径部分は、カップ形構成
要素38の内径から分離している。これにより、カップ形
構成要素38の環状部分44上にて、半径方向にさらに、圧
力が低下し、これと同時に、伸長可能なダイヤフラムの
形態とした底壁64が上方に撓む。構成要素38の上方環状
密封部分44の外面40は、管12の内面32から半径方向内方
向に動く。これにより、通路62が形成され、組立体34よ
り上方の部分と組立体34より下方の部分が連通し、さら
に、表面42と46間に流路63が形成される。第３図に図示
するように、排気が完了したならば、ストッパ20は、管
12の開放端14内に挿入される。さらに、圧力56及び圧力
58が、再び等しくなる（P1）ため、組立体34のカップ形
の構成要素38のダイヤフラム壁64は、下方に動いて、そ
の正規の位置に復帰し、中実なコア36は、下方向に引っ
張られて、２つの内側及び外側シール60及び70を再び設
定する位置に復帰する。
次いで、第４図を参照すると、血液採取針72が、ストッ
パ20に挿入されており、患者の静脈から容器12内に血液
標本を導入する。初めて、血液の吸引を開始するとき、
組立体34は、第４図に示す位置にあり、組立体34の上方
及び下方それぞれの真空56、58が等しくなっている。
次いで、第５図を参照すると、この位置にて、血液の吸
引が継続され、圧力56（＞P1）と圧力58（P1）間に再度
差圧が生じ、圧力56の方が、血液の吸引前に設定された
真空圧力よりも高くなる。この差圧により、再び、分離
器組立体34は、第５図に示した非密封位置に動く一方、
中実のコアは、下方向に動いて、カップ形の構成要素38
内に入る。又、この差圧のため、構成要素38のダイヤフ
ラム底壁64が下方に動く。
血液の吸引を継続すると、血液は、第５図に76で示した
各種の部分を通り、組立体34より下方の底部分78内に入
る。勿論、このため、２つのシール60、70は、両方共、
開放して、血液が通過させることが出来る。必要な量の
血液が、容器内に導入されたならば、針72を引き抜く
と、組立体34の上方及び下方の圧力80（P2）と82（P2）
が均衡状態となる（第６図）。この時点において、ダイ
ヤフラムの底壁64は、上方に動いて、その正規の位置に
復帰し、２つの通路60、70の再度密封する。
その後、管12に、遠心力を加える。その遠心分離中、組
立体34は、第７図に示した非密封位置に伏勢される。こ
の位置において、組立体34の下方部分78と組立体34の上
方部分90間には、開放した通路が形成される。さらに、
組立体34は、容器12内にて遠心分離される標本の血清又
は血漿、即ち、軽質相と比べ、比重が重いため、この組
立体34より比重の重い標本部分は、組立体の下方に動く
一方、組立体34より比重の軽い標本部分は、組立体の上
方に動く（第８図）。遠心分離中、組立体34自体は、採
取した最初の標本の重質相94と軽質相90間の境界面に向
けて動く。この時点にて、遠心分離が終了すると、ダイ
ヤフラム64は、第８図に示した位置に動き、組立体34が
上述のように、境界面の位置まで動くと同時に、２つシ
ール60、70は、所定の位置に動く。このため、２つの相
の間にバリヤーが形成される。
次いで、第９図乃至第13図を参照すると、この実施例の
カップ形の構成要素の断面図が図示されている。図示す
るように、構成要素100は、側壁104の方が、底壁106よ
りも肉厚が薄いようにした点にて、カップ形の構成要素
38と幾分異なる形状にした。又、底壁106は、中央平坦
部110に端末がある傾斜した形状を備え、このため、壁1
06は、より剛性であることになる。第10図に図示するよ
うに、複数の液流連通孔108が壁106の周囲に配設されて
いる。第10図は、この点に関して、構成要素100の平面
図である。又、第９図及び第10図には、内側及び外側密
封面120、128を有するカップ形の構成要素100の上方環
状密封部分102が図示されている。
第11図には、密封位置において、弾性的なカップ形の構
成素素100と協働する密封リング118及び密封面122を有
する中実の中央のコア114が図示されている。第11図か
ら明らかであるように、一体のスナップ継手116が、穴1
12にぱちっと嵌まり、壁106の底面と回り止め係合する
膨大部分118を有するコア114の平面から下方に伸長して
いる。
このようにして、第11図から明らかであるように、この
装置は、組み合わされて、管12内に挿入され、管12の表
面と係合するとき、密封位置、又は、密封モードにあ
る。図示するように、側壁104は、外側シール124が表面
32により圧縮されるため、湾曲程度が小さい。この装置
は、この状態にある間、かなり引き締まっており、管内
を動き、又は位置決めすることが出来る。底の点103
は、公差いかんにより、表面32に接触することが出来
る。
第12図には、管12の排気中における、上方の非密封位置
又はモードにある装置が図示されている。２つの構成要
素から成る装置の上方と下方に、差圧が存在するため、
装置の上方に力が作用する。シール124は、加えられる
殆どの力に抵抗し得るため、該装置は、概ね静止した状
態を保つことが出来る。底壁106の強度も又、この力に
抵抗する働きをする。しかし、圧力の平衡状態が達成さ
れ、その自然の状態に復帰し、２つのシール124、126に
より、密封された第11図に示す密封位置にコア114を引
き戻す前に、図示するように、より肉厚が薄く、強度の
弱い側壁104はへこむ。
第13図において、装置100、114は、下方の非密封位置又
はモードにある状態が図示されている。これは、血液の
吸引中、又は遠心分離中に生ずる。血液の吸引中、差圧
により、下向きの力が加わる。このため、勾配を付けた
底壁106は、下方に動き、又はへこみ、スナップ継手116
を介して、コア114を非密封位置に引っ張る。その後、
圧力が平衡状態となると、コア114は、その正規の位置
に復帰する。遠心分離中、装置は、組立体34について上
述のように、非密封位置において、管内を上下する。こ
のようにして、上記説明から明らかであるように、本発
明は、液体標本を比重の大きい成分と、比重の小さい成
分、より具体的には、血液標本の血清／血漿相と細胞相
に分離する２つの構成要素から成る組立体装置を提供す
るものである。この装置は、可撓のカップ形ダイヤフラ
ム部分と、このダイヤフラム部分により保持された中実
のコア状部分とを備え、これら２つの部分が、それぞれ
の各側における圧力差の変化に応答して、相互作用を
し、作用中の適当な時点にて、２つのシールを形成し、
適当な時点にて、この２つの組立体の周囲に流路を提供
し、２つの相を適正に隔離する、独創的な２つの構成要
素から成る組立体を利用するものである。
又、この装置は、ゲル製ではなく、機械式の装置である
ため、装置の準備及び製造にそれ程厳密な制御を必要と
しない。さらに、本発明によれば、この装置は、製造工
程が少なくて済み、貯蔵寿命の延長化を図ることが出
来、又、装置内に導入された標本中のいかなる化学物質
とも反応しない。さらに、本発明の装置は、照射光によ
る滅菌処理の環境下において、概ねより安定しており、
格納中、温度による影響も少ない。
上述の装置の形態は、本発明の好適な実施例に関するも
のであるが、本発明は、正確にこの装置の実施形態にの
み限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した
本発明の範囲から逸脱することなく、変更を加えること
が出来るものであることを理解する必要がある。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第８図は逐時的な使用段階中、異なる動作位
置における、各種の構成要素を示す、本発明の装置の縦
方向断面図、第９図乃至第13図は逐時的な使用段階中に
おける各種の構成要素及びそれらの位置を示す、本発明
の装置の別の実施例の図である。 10:分離装置組立体、12:管 14:開放端、16:閉成端 20:ストッパ、22:上方環状部分 24:当接部、26:下方環状部分 28:通気口、30:下方環状部分の外面 32:管の内面、34:組立体 36:コア 38:カップ形の可撓の構成要素 44、46:環状リング 50:スナップリング、54:溝 62、70:通路 64:ダイヤフラム（壁）

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内部に導入された液体標本中の成分を、遠
    心力の作用下で、比重の大きい成分と比重の小さい成分
    とに分離する装置であって、 閉成端と開放端とを有し、標本収容室を画成する管状の
    透明な容器と、 前記容器の前記開放端を閉じ、針を貫入させることので
    きるストッパと、 遠心力の作用下で、前記容器内にて軸方向に可動の二重
    バリヤー組立体とを備え、 前記二重バリヤー組立体は、前記容器内に導入された比
    重の大きい成分と比重の小さい成分とを有する標本の前
    記両成分の比重の中間の比重を有すると共に、前記容器
    内における当該二重バリヤー組立体の上方の圧力と下方
    の圧力との圧力差に応答して、その周囲に２つの環状シ
    ールあるいは開放した通路を選択的に形成し、 前記二重バリヤー組立体は、更に、 カップ形の可撓性部分であって、その上端縁に隣接した
    位置に第１環状リング部分を有するカップ形の可撓性部
    分と、 当該二重パリヤー組立体の上方及び下方にて交互に変わ
    る平衡圧力又は差圧に応答して動き、前記容器の室の内
    壁に対して選択的に密封係合状態あるいは非密封係合状
    態となる、前記第１環状リング部分の外周端縁と、 前記カップ形の可撓性部分の底壁に形成されて流通状態
    を提供する少なくとも１つの穴と、 前記カップ形の可撓性部分に入り子式に収納される中実
    のコア部分と、 前記中実のコア部分の外面から伸長する第２の環状リン
    グ部分と、 前記中実のコア部分と前記カップ形の可撓性部分の前記
    底壁とを接続させる手段とを備え、 前記中実のコア部分は、前記二重バリヤー組立体の上方
    及び下方にて生ずる交互に変わる平衡圧力又は差圧に応
    答して前記カップ形の可撓性部分内にて垂直方向に動
    き、前記第１及び第２環状リング部分を相互に密封係合
    させ及び互いに離反させるようになされた分離装置。
  2. 【請求項２】前記容器が真空状態であることを特徴とす
    る請求項１に記載の分離装置。
  3. 【請求項３】前記ストッパが、ゴム状材料からなり且つ
    その外壁の外周上の一点に沿って軸線方向に伸長して前
    記容器の排気を促進する通気管を備えることを特徴とす
    る、請求項２に記載の分離装置。
  4. 【請求項４】前記二重バリヤー組立体の比重が、約1.03
    乃至1.09の範囲内にあることを特徴とする、請求項１に
    記載の分離装置。
  5. 【請求項５】前記中実のコア部分が、塩化ビニル、ポリ
    エチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステ
    ル及びこれらの混合体からなる群から選択された部材に
    て構成されることを特徴とする、請求項１に記載の分離
    装置。
  6. 【請求項６】前記カップ形の可撓性部分が、天然ゴム状
    材料、合成ゴム状材料及びその混合体からなる群から選
    択された部材にて構成されることを特徴とする、請求項
    １に記載の分離装置。
  7. 【請求項７】排気可能な液体採取管内に挿入されたと
    き、その挿入された管内部の圧力差に応答して、その周
    囲に２つ環状シールあるいは開放通路を選択的に提供す
    る二重バリヤー組立体であって、 カップ形の可撓性部分であって、その上端縁に隣接した
    位置に第１環状リング部分を有するカップ形の可撓性部
    分と、 当該二重パリヤー組立体の上方及び下方にて交互に変わ
    る平衡圧力又は差圧に応答して動き、前記容器の室の内
    壁に対して選択的に密封係合状態あるいは非密封係合状
    態となる、前記第１環状リング部分の外周端縁と、 前記カップ形の可撓性部分の底壁に形成されて流通状態
    を提供する少なくとも１つの穴と、 前記カップ形の可撓性部分に入り子式に収納される中実
    のコア部分と、 前記中実のコア部分の外面から伸長する第２の環状リン
    グ部分と、 前記中実のコア部分と前記カップ形の可撓性部分の前記
    底壁とを接続させる手段とを備え、 前記中実のコア部分は、前記二重バリヤー組立体の上方
    及び下方にて生ずる交互に変わる平衡圧力又は差圧に応
    答して前記カップ形の可撓性部分内にて垂直方向に動
    き、前記第１及び第２環状リング部分を相互に密封係合
    させ及び互いに離反させるようになされた、二重バリヤ
    ー組立体。
  8. 【請求項８】前記二重バリヤー組立体の比重が、約1.03
    乃至1.09の範囲内にあることを特徴とする、請求項７に
    記載のバリヤー組立体。
  9. 【請求項９】前記コア部分が、塩化ビニル、ポリエチレ
    ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル及び
    これらの混合体からなる群から選択された部材にて構成
    されることを特徴とする、請求項７に記載のバリヤー組
    立体。
  10. 【請求項１０】前記カップ形の可撓性部分が、天然ゴム
    状材料、合成ゴム状材料及びその混合体からなる群から
    選択された部材にて構成されることを特徴とする、請求
    項７に記載のバリヤー組立体。
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