JPH0763769A - 体液から固形成分を取り除く方法及びそのための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来技術の難点を解消し、迅速に体液から生成
される固形成分や体液に含まれる固形成分を取り除くこ
とができ、特に、血液から遠心分離することなく短時間
に、血液検査に支障のある固形成分を含まない血清を得
ることによって、血液検査に要する時間を短縮すると共
に正確な検査を行うことできる方法及びそのための装置
を提供する。 【構成】本発明の体液から固形成分を取り除く方法は、
採取した体液を、フィブリン形成能を有するガラス繊維
に接触させ、次いで多孔質セラミック内を通過させるこ
とを特徴とするものであり、又、本発明の体液から固形
成分を取り除くための装置は、筒状の本体と、該本体内
に配設したフィブリン形成能を持つガラス繊維と、前記
本体内に配設した多孔質セラミックとよりなることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、体液から固形成分を取
り除く方法及びそのための装置に関し、更に詳しくは、
血液等の体液から迅速に固形成分を取り除いて血清等を
得ることのできる方法及びそのための装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、体液を使用した各種の検査に
おいては、対象とする体液中に含まれる固形成分を取り
除く必要のあることはよく知られている。例えば、血液
検査の代表的な方法では、採血管に採取した血液に凝固
促進剤を加えて２０〜４０分静置することにより、十分
にフィブリンを形成させて血液を凝固させた後に遠心分
離をして、フィブリン等の検査に支障ある物質を取り除
き、その結果得られた血清を採血管から別の容器に移し
変えて自動分析装置にセットし、血清の成分を分析して
いる。

【０００３】上記のような血液検査において、血液を凝
固させた後に遠心分離して血清を得、更にこれを検査す
るまでの時間が長くなると、一般に血液中の成分、例え
ばカリウム濃度等が変化して検査の精度を悪くするばか
りでなく、救急の場合には、この時間が生死に係わる問
題となり、又、人工透析の場合のみならず検査結果の待
ち時間が患者の大きな負担になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このため、血液を凝固
させた後に遠心分離して血清を得るまでの時間を短縮す
ることを目的とした種々の方法が開発されている。この
ような方法としては、例えば、採取された血液中にガラ
スペーパーを置く方法（特開平４−８３１６４号公報に
示される）や、ガラス繊維の綿（実公昭５２−１５９９
７号公報に示される）を介在させることによって血液の
凝固を促進させる方法を挙げることができるが、これら
の方法によっても、検査に支障のある物質を含まない血
清を得るためには、１０〜２０分の遠心分離を欠かすこ
とができない。

【０００５】又、ガラス繊維等を、強極性基を有する保
留基質により表面処理を行い、これにより短時間で赤血
球を選択的に補集する方法（特開昭６０−３６９６ｌ号
公報に示される）や、ガラス繊維で構成されたフィルタ
ーに被測定物と特異的に反応する物質を結合させた多孔
質マトリックスを用いて、迅速に蛋白質との特異反応を
測定する器具（特開平４−３ｌ８４６２号公報に示され
る）も提案されているが、前者にあっては、全血液成分
から赤血球を分離することを目的としており、フィブリ
ンの混入を止めるものではなく、従って検査に支障のな
い血清を得る方法とはいえず、後者にあっては、ある範
囲の径を有するガラス繊維を基材にした場合には蛋白成
分を吸着する特性が強いとの認識は示されているもの
の、血液の凝固を考慮した発明ということはできない。

【０００６】更に、セラミツク系の多孔質体に血液を直
接通すことにより、フィブリン形成と濾過を同時に行っ
て血清を得る方法も考えられる（小澤喜久夫他、医器
学、第５８巻第６号（１９８８）、１９７頁乃至２０２
頁に示される）が、次の点で検査に支障ある物質を含ま
ない血清を得ることは困難である。 １）血液はセラミック多孔質体と接する面でフィブリン
形成を始めると同時に、血球などの固形物が多孔質体細
孔を埋めるため、瞬間的に血液の通過が困難になる。 ２）上記１）の状態で強引に吸引して血液を通過させよ
うとすると、多孔質体に引っ掛かった血球に力がかか
り、壊れていわゆる溶血現象を起こしこれが検査に大き
な支障を生じさせる。 ３）逆に、血液の通過を良くしようとして細孔を大きく
すると、フィブリン形成や濾過が十分に行われず、血清
中に微細な固形成分が混入することとなってしまう。

【０００７】一方、上記血液を検査する場合に限らず、
腹水などの体液を検査する場合や、体液中の有用なビタ
ミン等の成分を抽出したりする場合も、同様にフィブリ
ンを形成させた後に遠心分離する必要があるが、これら
の検査や抽出に費やず時間を大幅に短縮することのでき
る新しい技術は未だ見い出されていない。

【０００８】本発明は、上述した従来技術の難点を解消
し、迅速に体液から生成される固形成分や体液に含まれ
る固形成分を取り除くことができ、特に、血液から遠心
分離することなく短時間に、血液検査に支障のある固形
成分を含まない血清を得ることによって、血液検査に要
する時間を短縮すると共に正確な検査を行うことできる
方法及びそのための装置を提供することを目的としてな
された。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用した体液から固形成分を取り除く方法の
構成は、採取した体液を、フィブリン形成能を有するガ
ラス繊維に接触させ、次いで多孔質セラミック内を通過
させることを特徴とするものであり、又、上記目的を達
成するために本発明が採用した体液から固形成分を取り
除くための装置の構成は筒状の本体と、該本体内に配設
したフィブリン形成能を持つガラス繊維と、前記本体内
に配設した多孔質セラミックとよりなることを特徴とす
るものである。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。尚、本発
明は腹水や血液等の体液全般に適用できるものである
が、以下の説明は血液を例にとって行う。

【００１１】本発明では、まず、採取した血液をフィブ
リン形成能を有するガラス繊維に接触させるのであり、
この際の血液の採取方法やその量については特に限定は
ない。又、程度の差はあるものの、一般にガラスはフィ
ブリン形成能を有しているのであるが、本発明において
使用するフィブリン形成能を有するガラス繊維として
は、繊維径が小さく、従って表面積の大きいものが好ま
しく、更に、吸湿性の低いものが好ましい。

【００１２】上記フィブリン形成能を有するガラス繊維
の具体例としては、例えば特開平４−８３１６７号公報
に示される、以下の組成を有するガラスペーパーを挙げ
ることができる。

【表１】 又、上記ガラスペーパーは、平均直径９μ以下、好まし
くは６μ以下のガラス繊維により製造されたものある。
又、その面密度としては、１００〜１５００ｇ／ｍ²、
望ましくは１５０〜８００ｇ／ｍ²の範囲にあるものが
好適である。

【００１３】一般に、ガラス表面の蛋白質などに対する
吸着能は小さいが、他の材料例えば樹脂やセルロースな
どは、血液中の種々のタンパク質を吸着し検査に支障を
来す場合があり、又、セラミックの粉やフィルムなど繊
維以外の材料は、血球の濾過とフィブリン形成を同時に
は行えず、一般に樹脂製品はフィブリン形成能が低いた
め、この目的にはガラスぺーパーやガラス綿が最も適し
ている。

【００１４】上記フィブリン形成能を有するガラス繊維
として、ガラスぺーパーの代わりにガラス綿を充填する
方法を採用した場合は、これらの層を血液が通過する場
合の通過抵抗が大きすぎたり、又、血液を通過させる速
度が早すぎると、十分なフィブリン形成や濾過が行われ
ないばかりか、ガラス綿の前後の圧力損失が大きくなっ
て血球に大きな力がかかり、溶血を起こす危険性が高く
なることも考えられる。

【００１５】尚、採取した血液を２以上のフィブリン形
成能を有するガラス繊維に接触させてもよく、この場
合、２以上のフィブリン形成能を有するガラス繊維は同
一の種類のものでも、異なった種類のものでもよい。

【００１６】特に、へパリンを含んだ血液等のフィブリ
ン形成が遅い血液の場合は、血液とガラス表面の接触す
る機会を増やしてフィブリン形成を十分に行わせる必要
があるが、ガラス繊維の径を細くする等して血液との接
触機会を増やそうとすると、通過抵抗が一般に上がり、
溶血が起きやすくなるので、このような血液を対象とす
る場合は、目の粗いガラスペーパーを併用したり、ガラ
スぺーパーの形状を摺鉢状とする等して濾過面積を増や
すと共に圧力損失を小さくすればよい。

【００１７】血液成分の選択的な吸着を、上記ガラスペ
ーパーの表面処理で行なうこともできる。例えば特開平
２−６７５０号公報に示されるように、各種物質で修飾
したアガロースコーティングガラス繊維を用いて、セラ
ミック多孔体の前段で選択的に吸着をさせる方法も採用
できる。

【００１８】本発明において、上記フィブリン形成能を
有するガラス繊維に接触した血液は、次いで多孔質セラ
ミック内を通過するのであり、この多孔質セラミックと
は、フィブリン形成能に関係し、シリカの含有割合が８
０重量％以上であり、カリウムやナトリウム等のアルカ
リ酸化物の割合が５重量％以下である耐水性の高いセラ
ミックが適しており、又、セラミックの表面処理を容易
にするためホウ素、リン、ジルコン等の化合物を含むこ
とができる。

【００１９】多孔質セラミックの最大孔径は、２〜２０
μがこの目的には適しており、ガラスぺーパーの濾過性
能を上げれば、このセラミックの最大孔径は小さくする
ことができるが、これらの材料を組み合わせ血液を通し
た場合、１ｃｃ／ｃｍ²／分の流量の時の圧力損失が５
００ｍｍＨ₂Ｏ以下である必要があり、これ以上の抵抗
がある場合は、溶血を起こす危険性が高い。尚、この多
孔質セラミックについても、前記ガラスぺーパーの場合
に倣い、その形状を摺鉢状とする等して、表面に並行な
体液の流れを作ると共に、濾過面積を増やして目詰りを
少なくし、圧力損失を小さくしても良い。

【００２０】又、この多孔質セラミックには種々の内面
の処理が可能である。フィブリン形成はするが血清成分
をこの細孔の内表面で吸着しないように処理する場合
は、部分的または全面的な無極化表面処理を選び、特定
の血清成分をむしろ積極的に吸着させる処理を選ぶ場合
は、内表面に酵素や抗原などを固定ずる種々の公知の処
理を行う方法や、最大孔径を維持したまま内面により微
細な孔を作ってここで大きさ別にタンパク質などを選択
的に吸着する方法などを選ぶことができる。

【００２１】以上述べたように、フィブリン形成能を持
ち、溶血をさせない程度に濾過抵抗を小さくでき、かつ
内表面の処理が確実に行うことができる特開平３−８７
２９号公報で示される製法で作られたいわゆるゾルゲル
多孔質セラミックが好適である。

【００２２】上記ゾルゲル多孔質セラミックは、金属ア
ルコキシド又はそのオリゴマーと有機高分子とを含む反
応溶液を使用し、該溶液中で前記金属アルコキシド又は
そのオリゴマーを加水分解、重合してゲルを作成し、該
ゲルを焼成して多孔質ガラスを製造する際、前記有機高
分子として、前記金属アルコキシド又はそのオリゴマー
の溶液と相溶性を有すると共に、前記加水分解、重合の
工程で相分離を生じ、且つ、沈殿を生じないものを使用
して得られるものである。

【００２３】尚、採取した血液を２以上の多孔質セラミ
ックに接触させてもよく、この場合、２以上の多孔質セ
ラミックは同一の種類のものでも、異なった種類のもの
でもよいが、プラスチック製の多孔質体や膜はフィブリ
ン形成能が低くこの目的には適さない。

【００２４】上記のように、本発明では採取した血液
を、まずフィブリン形成能を有するガラス繊維に接触さ
せ、次いで多孔質セラミック内を通過させることによ
り、迅速に固形成分を取り除き、血しょう又は血清を得
るものであるが、実際には、フィブリン形成能を有する
ガラス繊維に接触させる工程と、多孔質セラミック内を
通過させる工程とを、同一系内で連続的に行えば、更に
効果的である。

【００２５】而して、上記説明した本発明方法を実施す
る際には、以下に説明する本発明の装置を使用すれば簡
便である。

【００２６】図１において、１は筒状の本体と、２は前
記本体の一端部から嵌入されたピストンであり、前記本
体１におけるピストンを嵌入した側と反対側の端部は、
該本体１の径より小径とすることにより血液吸入口３と
してあり、これらの構成は、公知注射筒や血液採取具等
と同様である。

【００２７】４は前記本体１内の血液吸入口３近傍に配
設されたフィブリン形成能を持つガラス繊維としてのガ
ラスペーパー、５は同じく前記本体１内の前記ガラスペ
ーパー４とピストンを嵌入した側の端部との間に配設し
た多孔質セラミックであり、これらガラスペーパー４及
び多孔質セラミック５とは、それぞれ上記説明した素材
で形成されている。尚、６は前記ガラスペーパー４と多
孔質セラミック５との間に配されたスペーサーであり、
以上１乃至６により本発明装置の一例を構成する。尚、
本発明装置は、これを内部にガラスペーパー４と多孔質
セラミック５と本体１より構成し、血液吸入口３及びピ
ストン２部分を別部材としてもよい。

【００２８】以上のように構成される本発明装置を使用
して、血液から固形成分を取り除くには、まず血液を採
取し、採取した血液を本体１内にピストン２により吸引
し、本体１内に配設したガラスペーパー４にゆっくり通
すことにより血球等の粗い成分を濾過すると共に、徐々
に血液中のフィブリノーゲンをガラスペーパー４に接触
させてフィブリン化し、このフィブリンとガラスペーパ
ー４が絡み合った層で血球成分などを濾過する。

【００２９】上記ガラスぺーパー４と接触した血液は、
次いでスペーサ６を介してピストン２側に配設された多
孔質セラミック５内を通過することにより、ガラスぺー
パー４で十分にフイプリン形成されずに残ったフィプリ
ノーゲンをフィブリン化すると同時に、濾過できなかっ
た微細な血小板やフィブリンの破片などの血球成分を濾
過し、これにより固形成分を取り除き、血しょう又は血
清を得ることができるのである。

【００３０】尚、上記構成の本発明装置を使用する際に
は、ゆっくりと静かにガラスペーパー４及び多孔質セラ
ミック５へ時間を置かず通すと共に、あまりガラスペー
パー４及び多孔質セラミック５の間隔を広げないことが
望ましい。間隔を広げると液を攪拌することになり、生
成されるフィブリンが小さくなり、多孔質セラミック５
を通過する危険性が出てくる。

【００３１】又、途中で吸引を中止すると、ガラスペー
パー４及び多孔質セラミック５表面に凝固膜が形成さ
れ、これによって吸引時の圧力損失が高くなり、無理に
吸引すると血球が破壊されて溶血が起きる。更に、多孔
質セラミック５に血液を通過させる場合、空気を吸い込
まないように吸入口３を垂直上方に立て液が均等に多孔
質セラミック５を通過するように配慮することが望まし
い。

【００３２】一方、すでに説明したように、へパリンを
含んだ血液等のフィブリン形成が遅い血液の場合は、血
液とガラス表面の接触する機会を増やしてフィブリン形
成を十分に行わせる必要があるが、ガラス繊維の径を細
くする等して血液との接触機会を増やそうとすると通過
抵抗が一般に上がり、溶血が起きやすくなる。図２及び
３は、このような血液を対象とする場合を考慮したもの
であり、図２に部分構造を示す本発明の装置では、前記
ガラスペーパー４の手前（吸入口３側）に、ガラスペー
パー４より目の粗いガラスペーパー７を追加しており、
又、図３は、その形状を摺鉢形にすることにより、濾過
面積を増やし圧力損失を小さくしたガラスペーパー８を
示している。

【００３３】更に、図４示すように、前記多孔質セラミ
ック５の後方（ピストン２側）に別の多孔質セラミック
９を置き、ここで公知の方法によって血清中の特定成分
を選択的に吸着や濾過を行うようにしてもよく、このよ
うにした場合は、前記別の多孔質セラミック９に特定の
成分を吸着させ、後で洗い出して吸着成分の量を知るこ
ともできる。

【００３４】尚、同じく図４示すように、特開昭６ｌ−
ｌ７３ｌ６０号公報に示されているような指示薬１０
を、前記多孔質セラミック５（又は５及び９）とピスト
ン２側の端部との間に配設し、孔質セラミック５（又は
５及び９）を通過してきた液と接触させ、目的の成分の
存在や量を簡便に検知することもできる

【００３５】以下、実施例により本発明を更に詳細に説
明する。

【００３６】

【実施例】ガラスぺーパーとして、４０ｃｍ／ｓｅｃで
空気を通過させた場合の圧力損失が２００ｍｍＡｑであ
る、厚さ１．２ｍｍ、面密度ｌ６５ｇ／ｍ²のものを用
意し、多孔質セラミック５として、いわゆるゾルゲル法
によって作られた最低孔径６μｍで、水を３ｍｌ／ｍｉ
ｎで通過させた場合の圧力損失が３００ｍｍＨ₂Ｏであ
り、ＳｉＯ₂が９５％重量組成のもの（孔の内表面に
は、血清成分の吸着を防止するため、オクタデシル基に
よって無極化処理を施した）を用意し、内径１１ｍｍの
シリンジの吸入口３側コバから１０ｍｍの位置にガラス
ペーパー４を保持し、スペーサ６を介して、１０ｍｍピ
ストン２側に長さ５ｍｍの多孔質セラミック５を置き、
共に動かないようにシリンジ内面に接着剤で固定するこ
とにより、図１に示す構造の本発明装置を作成した。

【００３７】血液を採取し、ピストン２を引くことによ
り吸入口３からゆっくりと血液を吸引し、ガラスペーパ
ー４に接触させ、更に多孔質セラミック５内を通すこと
により固体成分を取り除いた。尚、吸引速度は平均１ｃ
ｃ／２０秒であり、３ｃｃの血清を得るまでに１分かか
った。

【００３８】上記のようにガラスペーパー４及び多孔質
セラミック５を通過した液の組成は、表２のＡ欄に示す
通りであり、従来の遠心分離方法で採取されたものの組
成（同じくＣ欄に示される）と比較しても差がなく、更
にＬＤＨの値からも溶血が見らないことが分かり、検査
に適した液（血清）であることが明かとなった。尚、表
２に示すように、複数回にわたる処理でも、同様の結果
が得られた。

【表２】

【００３９】尚、本発明は血液以外の他の体液にも適用
でき、又、本発明装置は上記実施例のような小型の装置
ばかりでなく、大量の体液の処理に適した大型の装置と
することもできるものである。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明を実施する
ことによって、従来の方法に比べておよそ１／１０以下
の時間で検査に適した血清を得ることができ、また同時
に血清成分の分離や検知も行うことができる。これは、
緊急時の処置を早めることができ、検査を行う費用や患
者の待ち時間を節約することができる。又、血液製剤の
製造や動物の血液からビタミンや蛋白質を抽出する場合
にも、この方法は有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一例を示す断面図である。

【図２】本発明装置の別例の部分を示す断面図である。

【図３】本発明で使用するガラスペーパーの一例を示す
斜視図である。

【図４】本発明装置の更に別例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ ピストン ３ 吸入口 ４、７、８ ガラスペーパー ５、９ 多孔質セラミック ６ スペーサ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 採取した体液を、フィブリン形成能を有
   するガラス繊維に接触させ、次いで多孔質セラミック内
   を通過させることを特徴とする体液から固形成分を取り
   除く方法。
2. 【請求項２】 採取した体液を、フィブリン形成能を有
   するガラス繊維に接触させる工程と、多孔質セラミック
   内を通過させる工程とを、同一系内で連続的に行う請求
   項１に記載の体液から固形成分を取り除く方法。
3. 【請求項３】 採取した体液を、２以上のフィブリン形
   成能を有するガラス繊維に接触させる請求項１に記載の
   体液から固形成分を取り除く方法。
4. 【請求項４】 ガラス繊維が、ガラスペーパーである請
   求項１乃至３のいずれかに記載の体液から固形成分を取
   り除く方法。
5. 【請求項５】 採取した体液を、２以上の多孔質セラミ
   ック内を通過させる請求項１又は２に記載の体液から固
   形成分を取り除く方法。
6. 【請求項６】 採取した体液が血液であり、フィブリン
   形成能を有するガラス繊維に接触させ、次いで多孔質セ
   ラミック内を通過させることにより、血しょう又は血清
   を得る請求項１に記載の体液から固形成分を取り除く方
   法。
7. 【請求項７】 筒状の本体と、該本体内に配設したフィ
   ブリン形成能を持つガラス繊維と、前記本体内に配設し
   た多孔質セラミックとよりなることを特徴とする体液か
   ら固形成分を取り除くための装置。
8. 【請求項８】 筒状の本体は、ガラス繊維側の端部を該
   本体より小径とし、体液吸入部とした請求項７に記載の
   体液から固形成分を取り除くための装置。
9. 【請求項９】 筒状の本体は、多孔質セラミック側の端
   部にピストンを嵌入し、他の端部から体液を吸入可能と
   した請求項７又は８に記載の体液から固形成分を取り除
   くための装置。
10. 【請求項１０】 筒状の本体内に、２以上のフィブリン
    形成能を有するガラス繊維を配設した請求項７に記載の
    体液から固形成分を取り除くための装置。
11. 【請求項１１】 ガラス繊維が、ガラスペーパーである
    請求項９又は１０に記載の体液から固形成分を取り除く
    方法。
12. 【請求項１２】 筒状の本体内に、２以上の多孔質セラ
    ミックを配設した請求項７に記載の体液から固形成分を
    取り除くための装置。
13. 【請求項１３】 筒状の本体内の多孔質セラミックと該
    多孔質セラミック側の端部の間に、体液中の特定の成分
    と反応する指示薬を配した請求項７に記載の体液から固
    形成分を取り除くための装置。