JPH08503556A - 分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 試料を採取し、この試料の一部分を分析し、同試料の不純化されない残余部分を搬送するための分析装置が提供される。人手による取扱いを少なくし、それにともない汚染の危険性ならびに試料の誤識別の危険性を低減するために、分析装置は試料を採取するための開口１４を備えた容器手段１２と、この試料を貯蔵するためのチャンバ１８と、容器手段の開口１４を密閉するためのキャップ手段２８と、前記試料を化学的に分析するため容器手段１２に取付けられた分析手段４０にして、直接目視観察を可能とするよう容器手段１２に配置されている分析手段と、チャンバ１８および分析手段４０から隔置された手段にして、試料部分を分析手段４０に導入するとともに同試料部分によって分析手段４０があふれるのを防止するための手段とを有しており、該試料部分導入およびあふれ防止手段はチャンバおよび分析手段の間に配置された空間部分３４と、該空間部分および分析手段の間に配置された芯５２とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】 分析装置 本発明は試料を採取し、同試料の一部を分析し、純粋な試料の残り部分を運搬 するための分析装置に関する。 本発明はより一般的には分析装置に係り、多くの領域において化学成分の存在 を測定するために現場で使用する装置として特に適している。地球に対して敏感 な今日の社会にあっては、環境や動物内にあるかも知れない望ましくない成分の 存在を検出することが極めて重要になってきている。 例を挙げるならば、殺虫剤のみならず幾つかの産業化学薬品を含有するかも知 れない水質汚染物の存在を現場ベースで分析評価できることが重要である。加え るに、殺虫剤から薬品までに及ぶ汚染物を決定すべく動物の体液がしばしば試験 される。 後者に関して言えば、一般大衆による薬物の入手および使用が増大しているた め、雇用者、政府機関、スポーツ団体および他の組織が、雇用条件および仕事場 所での安全確保という観点で薬物検査を利用するようになってきた。 尿のような体液試料の採取および試験は、数が多いために、簡単かつ費用に対 して効果のあるものでなければならない。 これに加えて、採取される試料はその完全性が保証されねばならないという要 求条件もある。すなわち、正確な試験結果を保証するために、試料への不純物混 入を防止しなければならない。この完全性に対する要求はもちろん、もしも採取 段階にて監視を要するということになれば、プライバシイの侵害という問題をも 提起することになろう。 最も重要なのは、ＡＩＤＳ（エイズ／先天性免疫不全症候群）が出現するよう になってから、体液の採取、取扱いに関連して、健康を害する危険性が出てきた ということである。例えば尿のような体液を採取するのに従来もちいられてきた 用具は、個別の（複数の）段階にかかわっている。第１の段階は試料の採取であ るが、その後にも尿の試料を分析システムないし装置へ移さなければならない複 数の段階が必要である。当然のことながら、この複数段階の手順は、ピペット注 射器または他の装置を用いた人手による試料の取扱いを必要としていた。これら 移換装置の使用は必然的に幾分かの漏洩をもたらし、分析者やその周囲環境の汚 染が生ずることになる。 加えるに、従来の採取および試験システムの別の大きな欠点は、試験される試 料が採取装置から除去されねばならず、その結果として採取カップから引き出さ れた試料が混同されたり、誤まって識別される可能性があるということである。 この試料の混同は関係者を当惑させ得るものであり、しばしば試験を受けている 人物の採用とか医療上の記録に関して有害な結果をもたらす。 典型的な薬物検出試験は或る体液、例えば尿中の薬物の存在を定性的に迅速に 確定する目的でのみ行なわれ、同試料の完全な分析は検出結果が黒の場合のみ行 なわれるので、試料と検査されている人間の一対一の適切な対応を保証するため に、当該体液試料に対して行なわれた薬物検出の結果が完全に同試料と符号、対 応していることが極めて重要である。しかしながら、試料が採取カップから別の 分析装置ないしシステムへ移し換えられると、前述の保証はあやうくなってしま う。 本発明は、前述した任意の数の用途において液体内の化学成分をその場で試験 するのに適している分析試験装置であって、採取段階後には試料の取扱いを要さ ない分析装置を意図している。かくして、汚染の危険性が実質的に排除されるば かりでなく、採取および分析が単一装置によって実施されるので、試料の識別間 違いもなくなるのである。 薬物に関して体液を分析評価する場合には、本発明によって、検量された容積 の試料を得ること、検査後における試料貯蔵および試料をいじった証拠の保存が 可能となる。更には、以下に述べる装置により、多数回分の薬物分析を同時に実 施することが可能となる。 本発明に係る分析装置は、 試料を採取するための開口と、同試料を貯蔵するためのチャンバ（室）とを備 えた容器手段と、 前記容器手段開口を密閉するためのキャップ手段と、 前記容器手段に取付けられ、前記試料を化学分析するための分析手段にして、 直接視認観察可能とするように前記容器手段に配置されている分析手段と、 試料部分を前記分析手段に導入し且つ前記分析手段が前記試料部分によってあ ふれるのを防止するための、前記チャンバおよび前記分析手段から隔置されてい る手段であって、前記チャンバおよび前記分析手段間に配設された空間部分（プ レナム）ならびに該空間部分および前記分析手段間に配設された芯を有している 手段とを有している。 前記キャップが容器開口を密閉する位置にある時、チャンバ内の試料の一部を 分析手段に導入するための手段が設けられていることが重要である。かくして、 化学分析を行なうために試料を分析装置から取出す必要が無い。 この点に関して、本発明の装置は、全ての従来技術による装置の場合のごとく 装置から試料を移して化学分析を行なうことを完全になくしている。前述したよ うに、このことは実験室の安全性および時間の節約という両面において著しい利 点である。 特に重要なことであるが、体液の薬物検出に特に適している本発明の１つの実 施例は、試料が分析手段に早まって或いは不注意に入り込むのを防止するための 手段を含んでいる。加えるに、体液試料が装置から出ることは決してないので、 もしも薬物に対して肯定的検査が示された場合には、装置全体を取除くか、別の 領域すなわち実験室へ移送して当該体液の定量的および確認分析を行うことがで きる。 より具体的には、本発明によると、分析手段は、視覚による容器の直接観察を 可能とするように該容器に配置されたクロマトグラフ装置を含んでいても良い。 かくすれば、体液の薬物識別分析を行なうのに何らの付加段階を必要とすること はない。 前述したように、本発明に係る薬物選別ないし検出装置は、体液の採取中に同 体液がクロマトグラフ装置に入るのを防止するための手段を更に含んでいても良 い。これは薬物選別分析が時ならずまたは偶然に始まるのを防ぐ上で重要であり 、更には検査を受けている当人がその体液を不純化する可能性を、完全にではな くとも、実質的に除去するのに重要である。 容器における配向を変化させることにより体液の一部分をクロマトグラフ装置 へ進入可能にするチャンネル装置を設けてやることも可能である。特に、体液の 採取中にチャンネル装置への同体液の進入を防止するための手段は、容器が倒立 した時にのみ同体液をチャンネル装置へ進入可能にする形状とすることが出来る 。 好ましくは、本発明によれば、体液が時ならずまたは偶然にチャンネル装置へ 進入するのを防止するために該チャンネル装置を解放自在に密閉する手段が設け られる。 クロマトグラフ装置は容器側壁の外側に永久的に取付け可能であり、チャンネ ル装置は１つの空間部分と、体液をクロマトグラフ装置へ搬送するため容器側面 に少なくとも１つの孔を画成する手段とを含んでいる。 クロマトグラフ装置は複数の個々に分離した薄層クロマトグラフ細片を有する ことができ、各細片は１つの異なる特定の分析物に関して体液を化学分析するた めの手段を成している。 より具体的には、クロマトグラフ装置は複数の別個に分離されたクロマトグラ フ細片の各々へ体液を均等に分布させるための芯手段を含むことができ、クロマ トグラフ細片は互いにほぼ平行に、また容器の長手方向軸線とほぼ平行な関係に 配置されることが可能である。芯手段は各クロマトグラフ細片の一方の端部に配 置可能であり、クロマトグラフ装置は更にクロマトグラフ細片を通過する流体を 収納するためにパッドを含むことが出来る。 本発明の利点および特徴は、付図を参照した以下の説明から良好に理解される であろう。付図において、 第１図は本発明に係る薬物選別装置の展開斜視図であり、容器、キャップおよ び分析手段を全体的に示している。 第２図はクロマトグラフ細片を支持するためのモールド成形ハウジングの一実 施例をより明瞭に示している、本発明の別の展開斜視図である。 第３図は容器の側壁に沿って配置されたクロマトグラフ装置の断面図である。 第４図は本発明の第１図に示した一つの実施例の部分図であり、この実施例に おいてはクロマトグラフ細片の個別分離を確保するためにスペーサを設けること が出来る。 第５図は第２図に示したような本発明の別の実施例の断面図であり、スペーサ 無しの複数の細片を示している。 第６図は密閉されているクロマトグラフ細片への接近性を示す拡大断面図であ る。 第７図は、キャップから懸架している部材であって、垂下片（フラップ）を密 閉位置（実線）および開き位置（破線）へ押し進める部材の、第６図（断面で示 した）線７−７に沿った図である。 第８図は開き位置にある前記垂下片を示す第６図と同様な図である。 次に第１図および第２図を参照すると、例えば体液（図示せず）のような試料 を採取および分析するための、本発明に係る分析装置１０が示されている。分析 装置は一般的に１つの容器１２を含んでおり、該容器は体液を採取するための手 段を供する開口１４と、採取された体液を貯蔵するための手段を供するチャンバ （室）１８とを有している。 容器１２はプラスチックのような任意の適当な材料から成形加工またはモール ド加工により作成でき、容器１２に剛性を与えるための周縁リブ２２と、開口１ ４近傍においてキャップ２８を受入れる寸法で容器に形成されたねじ２４とを含 むことが可能である。以下に説明するように、キャップ２８は該キャップがねじ ２４上にねじ込まれると、開口１４を密閉（シール）するための手段を提供する 。 薬物の識別・選別のためには、典型的な容器１２は約１００〜１２０mlの容量を 備えることが出来る。しかしながら、本発明はこの寸法ないし容量に限定される ものではない。 容器１２の内側壁３０には空間部分（プレナム）すなわち貯液槽３４と、第２ 図および第３図に示すように容器壁を貫いた複数の孔３６とが形成されている。 以下に一層詳細に説明するように、空間部分３４および孔３６は、試料を化学的 に分析する分析手段ないし装置４０へ体液を搬送するための手段を提供している 。 薬物検査の場合には、試料は尿のような体液とすることが出来、分析装置は以下 に説明するようなクロマトグラフシステムとすることが出来る。利用される分析 システム４０は試料の１つないしそれ以上の関連成分を試験できる活性の有るも のでなければならない。 １つの貯液槽３４のみが図示されているが、各貯液槽が１つの孔３６と連通す る複数の貯液槽を用いることも可能である。 一般的に言って、クロマトグラフ装置４０は容器１２の平坦側面４４とモール ド成形されたハウジング４２を含んでいる。複数個のラテックス／抗体細片４６ およびこのラテックス／抗体細片４６用のカバー４８は、慣用の薄層クロマトグ ラフ細片とすることが出来る。 細片の各々は異なる被分析物に対応させることにより、体液に対して５つまで の被分析物特定検査を同時に行なうことが可能となる。例えば、検査はＴＨＣ− ＣＯＯＨ、Ｂｅｎｚｏｙ／ｅｃｇｏｎｉｎｅ、モルフィネ（Morphine）、アンフ ェタミン／メタアンフェタミン（Amphetamine/Methamphetamine）およびＰｈｅ ｎｃｙｃｌｉｄｉｎｅに対するものとすることが出来る。 本発明の装置１０によれば任意の数の同時被分析物特定検査を行い得ることを 認識されたい。５個の細片が図示されているが、より多くの或いはより少ない数 の個別細片を、体液に対して行ないたい所望数の試験に応じて利用することが出 来る。第３図に示すように組立てられると、各細片４６の一方の端部上に配設さ れた芯材料５２は、以下に一層詳細に説明するように、容器１２を倒立させた時 に体液を孔３６から複数の薄層クロマトグラフ細片４６の各々に分配するための 手段を提供している。 体液は、芯材料５２によって各細片４６の端部５４に導入されると、毛細管現 象により細片４６に沿って他方の端部へ前進し（第３図の矢印５８を参照）、そ の地点においてパッド６０により吸収される。カバー４８の頂部６６および底部 ６８に設けたシール６２，６４は、体液がクロマトグラフ装置４０から散失する のを防止している。底部シール６４はパッド６０の吸収能力によっては必要無い 場合もあろう。 カバー４８を容器に永久的に固定することにより、化学分析の結果を容器１２ とともに残すことが出来る。キャップの容易な取外しを防ぐ慣用の方法でキャッ プ２８およびねじ２４を作成した場合には、チャンバ１８内の残存体液がクロマ トグラフ装置４０によって提供される化学分析記録に永久的に付属することにな る。この点に関して、カバー４８は透明部分７０を備えることにより、この透明 部分を通して視覚によるクロマトグラフ細片４６の観察を可能とすることも出来 よう。 第１図および第５図に示すように、複数の細片４６は端部５４を隔置関係にて 芯へ固定し、端部５６を隔置関係にてパッド６０に固定することにより互いに分 離できる。その後、カバー４８を容器１２に密閉することにより、細片４６には 十分な張力が加わり、互いの接触が防止される。 これに代えて、第４図に示すように、細片４６を配置する前に複数の隔置され た長手方向リブ７８を横木（バー）に設けて、細片の分離状態を保つことも出来 る。 細片４６と他の表面との間の接触は最小限にすべきことを理解すべきである。 これはリブ７８と細片４６の間の界面に沿った流路発生の如き微細な水力学問題 を防ぐためであり、さもなくばこの問題は各細片４６の一端部５４から別の端部 ５６へ通る流体の毛細管現象と競合して、体液が細片４６に沿って移動する際に 起こる化学反応に干渉するからである。端部５４，５６を除いて細片４６の支持 を最小限にするか或いは全く支持しないようにすることで、細片４６は全体とし てカップ１２の長手方向軸線８０に沿って配置できることが判明している。 第１図に示すように、内側キャップ８４は、チャンバ１８内の空間部分３４上 に接着付けなどで固定することが出来る。このキャップは体液が採取中にクロマ トグラフ装置４０へ進入するのを防止するための手段を提供する。 第６図と第８図に最も良く示されているように、内側キャップ８４は下向きに 懸架している垂下片（フラップ）８８を含んでおり、該垂下片は矢印９０（第８ 図）で示した体液用の流路を確立し、かくしてキャップ２８が容器１２を密閉す る位置にあり且つ容器が傾けられるか倒立されると、空間部分３４および孔３６ を経てチャンバ１８内の体液の一部をクロマトグラフ装置４０内へ導入するため の手段を提供している。 内側キャップ８４は、試験されている人間によって体液が不純化される可能性 を実質的に減少または除去するのに重要な機能を果している。内側キャップ４８ は目視できないように空間部分３４をふさぐとともに、チャンバ１８に採取され た下向きに延びる体液が空間部分３４へ直接に進入しないようにしている。体液 が内側キャップ８４の下の流路９０に沿って空間部分３４内に流入することが出 来るのは、容器１２が倒立された時のみである。 いったん倒立されたならば、空間部分には体液が充満し、同空間部分内の流体 の量はその流体が芯５２により分配されるに従って細片４６を湿潤するのに十分 なものとなる。かくして、空間部分および芯は細片４６の過大な濡れをなくすた めの手段を提供している。 キャップ８４は任意の適当なプラスチック材料などによって、第８図に示すよ うに、貯液槽を覆う平坦部分９２を備え、垂下片８８がその平坦部分に造られて 、弧状の接合部分９４のまわりを枢動可能となるように、非支持形状に成形でき る。 前述したように、キャップ２８はねじ２４を用いて容器１２に密封可能状に取 付けられる。ねじ２４は、キャップが次の両位置にて容器１２に密封可能状に係 合し得るように形状を定められている。第７図に実線で示した第１の角度位置で は、懸架部材９６が懸架している垂下片８８を第６図に示すように内側壁に対し て閉じて密閉された位置へと押し付ける。第７図に破線で示した第２の位置は、 懸架部材９６を移動させて懸架している垂下片８８から離し、それによって初期 弾性を持つキャップ８４に第８図に示す自由位置を占めさせ、前述した流れ面９ ０を確立する。 従って、キャップ２８を容器に対して回すことにより、容器内における試料の 貯液槽への出入りは、キャップ２８と容器１２間のシールの一体性を損なうこと なく制御される。 以上、本発明を好適に利用し得る態様を例示する目的で、本発明に係る分析装 置を説明したが、本発明はそのような態様にのみ限定されるものではないことを 理解されたい。かくして、当業者が思い付く如何なる且つ全ての修整例、変更例 または代替構造もが添付した請求の範囲に記載の本発明の範囲内に入るものと考 えられたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スクルセイス，スチーブン ケイ. アメリカ合衆国 92653 カリフォルニア 州ラグナ ヒルズ，メリン コート 2500 アイ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 試料を採取し、この試料の一部を分析し、該試料の不純化されていない 残りの部分を搬送するための分析装置であって、該分析装置は 試料を採取するための開口と、該試料を貯蔵するためのチャンバを備えた容器 手段と、 前記容器手段の開口を密閉するためのキャップ手段と、 前記容器手段に取付けられ、前記試料を化学的に分析するための分析手段にし て、直接目視観察できるよう前記容器手段に配置されている分析手段と、 前記チャンバおよび前記分析手段から隔置された手段にして、前記試料の一部 分を前記分析手段に導入するとともに、この試料の一部分によって該分析手段が あふれるのを防止するための手段であって、前記チャンバと前記分析手段の間に 配置された空間部分と、該空間部分と前記分析手段間に配置された芯を有する手 段とを含む分析装置。 ２． 請求項１に記載の分析装置において、更に前記試料の一部分を前記容器 手段の倒立の際に前記空間部分へ進入可能にするチャンネル手段と、前記キャッ プ手段の回転に対応して、該キャップ手段を前記容器手段から密閉解除すること なく、前記チャンネル手段を前記チャンバから解放自在に密閉するための手段と を有する分析装置。 ３． 請求項２に記載の分析装置において、更に試料の採取中に該試料が前記 チャンネル手段に進入するのを防止するための手段を有する分析装置。 ４． 請求項１に記載の分析装置において、前記チャンネル手段を密閉するた めの手段は前記キャップ手段から懸架している部材を有する分析装置。 ５． 請求項４に記載の分析装置において、前記懸架している部材は、前記キ ャップ手段が前記容器手段を密閉する第１の角度位置にて該容器手段上に配置さ れている時に前記チャンネル手段を密閉し、前記キャップ手段が前記容器手段を 密閉する第２の角度位置において該容器手段上に配置されている時には前記チャ ンネル手段を密閉しないよう前記キャップ手段に配置されている分析装置。 ６． 請求項１に記載の分析装置において、前記分析手段は容器手段側壁の外 側に永久的に取付けられたクロマトグラフ装置を有する分析装置。 ７． 請求項６に記載の分析装置において、前記チャンネル手段は空間部分と 、試料を前記クロマトグラフ装置に搬送するための、少なくとも１つの孔を前記 容器手段内に画成している手段とを有する分析装置。 ８． 請求項１に記載の分析装置において、前記分析手段は複数の分離された 薄層クロマトグラフ細片を有し、各細片は異なる特定の物質に対して前記試料を 化学分析するための手段を有する分析装置。 ９． 請求項８に記載の分析装置において、前記分析手段は更に前記試料の一 部分を前記複数の分離された薄層クロマトグラフ細片の各々に均等に分布させる ための芯手段を有する分析装置。 10． 請求項９に記載の分析装置において、前記複数の分離された薄層クロマ トグラフ細片は互いに且つ前記容器手段の長手方向軸線に対してほぼ平行な関係 をなして配置されている分析装置。 11． 請求項１０に記載の分析装置において、前記芯手段は各クロマトグラフ 細片の一方の端部に配置され、前記クロマトグラフ装置は更に前記クロマトグラ フ細片を通過する液体を受取るため各クロマトグラフ細片の別の端部に配置され たパッド手段を有する分析装置。