JPH10508699A - 光学的解析用物体の調製方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は流体中の固形物体捕集装置と、流体中の固形物体捕集方法とに関するものである。本発明装置は固形物体２０を所定の密度及び位置で捕集し、固形物体２０を電磁線スペクトロスコピーに曝す捕集部位１４を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 光学的解析用物体の調製方法及び装置 発明の技術分野 本発明は流体中の物体の捕集及び解析用の方法及び装置に関するものである。 発明の背景 広範な種類の技術において、流体から物体、典型的には粒状物体、を分離する 能力及び／又は容易性は、流体中の物体の存在を試験する能力における臨界的に 重要な一構成要素である。例えば、今や多数の研究所は癌細胞の存在を試験する のに赤外線スペクトロスコピィーを使用できるが、この技術の有用性は試料調製 の困難さにより抑制される。試料調製に関連する妨害がこの方法を充分に信頼性 できるものとしないか又は過度に費用の嵩むものとする程度に、目的細胞を不明 瞭化することが屡々多過ぎる。 同様なシナリオが環境試験、放射線研究、癌スクリーニング、細胞学的検査、 微生物学的試験及び危険な廃棄物汚染を含めて、検出及び／又は診断を含む多数 の他の分野に適用されるが、これ等は単に若干の例に過ぎない。 これ等の努力の全てにおいて、試料調製の処方に於ける制約的要因の一つは、 固形物体をその担体流体（例えば、生理学的、生物学的及び周囲環境的等の種々 の流体）から適宜に分離することであり、また、容易に且つ効率的に固形物体を 捕集し、電磁線に容易に感応する形式に濃厚化することである。例えば、有害細 胞と通常細胞との区別に、赤外線技術を用い得ることが報告されている。細胞は 特定の赤外線波長を吸収し、この吸収特性を細胞の存在、種類及び量の確定に用 い得る。試料調製方法は、目的細胞を苦心して組織又は体液から単離する段階と 、次いで細胞試料を保持する支持体を通して赤外線を通す段階とを含む。典型的 な一方法においては、細胞を捕集し、顕微鏡スライド板等の支持体上に塗り付け なければならない。このような捕集と塗り付けは若干の熟練を要し、その場合に おいてさえも細胞の塗り付けは赤外線技術を用いる解析には適当でない場合があ る。 診断的微生物及び／又は細胞学は特に臨床病理学の分野で、細胞の顕微鏡的検 査及びその他の顕微鏡的解析の診断に基づいている。診断の正確度と最良の判断 を与え得る供試体の調製は、適正な試料調製に依存するのが典型的である。 本発明は、物体を特徴付ける赤外線等の電磁線を用いることの比較的新しい発 達に、部分的に基づいている。例えば、赤外線ビームを予め定めた位置で細胞等 の固形物体を保持する若干の種類の支持体を通し得る。赤外線ビームを固形物体 に通すことにより、固形物体は赤外線ビーム中の特徴的な波長を吸収する。この 吸収は測定可能である。この測定と特徴的な吸収パターンは、試料中に存在する 固形物体の種類と量と分子的構成又は組成の同定に用い得る。 然し、前述したように電磁気的処方は何れも試料調製様式により制約される。 本発明は電磁線を用いる解析用に好適な固形物質の捕集用の、容易で迅速でコス ト効率的で再現性があり優れた方法及び装置を提供する。 本発明は典型的に用いられる種々の試料調製技術に対し、明確な対照を提供す る。注造膜方法においては、試料を溶媒中に溶解し、この溶液を赤外線窓物質（ ＫＢｒ又はＣｓＩ）に滴加した後、溶液を蒸発させ、赤外線窓物質上に薄膜を形 成させる。若干の場合には、赤外線窓物質から薄膜を除去し、不活性な固体支持 体上に置いた後、赤外線に曝さなければならない。 高温プレス膜技術においては、重合体試料を二枚の赤外線塩板（ＫＢｒ又はＣ ｓＩ）間で注意深く融解し、薄い膜が生成する迄二枚の赤外線塩板の一方を他方 に注意深く押し付ける。同様な技術において、毛細管膜が生成する迄粘性流体試 料を押圧することにより、液状塗り付け物を生成する。 臭化カリウムペレット技術においては、試料を約１μｍの粒子寸法に粉砕し、 赤外線等級のＫＢｒと（均質性を保つように注意深く）混合し、混合粉末を高圧 を用いてペレットとする。 液状蒸留物の乾式蒸留物を生成すること等により、加水分解を用いて低濃度試 料を調製することもできる。 これ等の赤外線解析試料調製処方の各々は、試料の多大な手操作が必要なこと が容易に明らかになるべきである。さらに、試料は固体支持体又は窓物質（ＫＢ ｒ、ＣｓＩ、ガラス、アルミニウム箔又は水銀面）に移送しなければならないが 、窓物質は時には試料吸収パターンを妨害することがある。 発明の概要 本発明は電磁線を用いる検出、解析、定量及び／又は可視化用に、物体を捕集 する方法及び装置に関するものである。本発明の方法と装置は、生物学的、生理 学的及び周囲環境的流体から物体を分離し、赤外線を用いて物体粒子を解析する のに特に好適である。例えば、本発明装置は捕集した物体に電磁線を実際に当て ることを容易としながら、解析用の試料中の物体を調製する。かくて、物体は容 易に解析され、定量化される。 さらに、試料の捕集、単離、調製及び解析は、一台の単独の装置で行なうこと ができる。本発明の装置は試料基板を適宜に調製する為の訓練を積んだ技術者を 必要としない。かくて、試料調製処方における臨界的に重要な要素である時間、 費用及び専門的意見は、全く解消又は減少する。 本発明の方法と装置は新鮮な未処理の細胞と未修整の細胞に対して用いるのに 好適であり、固形物体の（約４０μｍ程度迄の）薄い均質な層を生成するように 特に設計されているので、試料調製における利点をも提供する。 さらに、本発明の方法と装置は、捕集した物体を電磁線に適宜に露出する為の 、捕集部位又は固形支持体の手操作を全く必要としない。このことは、薄膜等の 固形支持体を収容器から取り出し、固形物体を顕微鏡スライド等の他の支持体上 に固定した後、支持体を保持器内に正しく配置しなければならない現在の赤外線 スペクトログラフィーとは、全く対照的である。 本発明の装置は、固形物体捕獲媒質への接近を可能とする為に分解することも 可能であり、かくて補足的試験が必要な場合は補足的試験を容易とすることがで きる。例えば、細胞を赤外線スペクトログラフィーで検査した後、スペクトログ ラフィー装置を開放し、細胞を含有する薄膜を取り出し、細胞を顕微鏡スライド 上に固定するか、或いはさらに細胞を培養又は溶血等で処理することが可能であ り、何れの方法でも細胞をさらに検査することができる。 本発明の他の見地においては、固形物体捕集装置は流体処理用の一体形又は取 り外し形の補足的モジュールをも有し得る。例えば、流体を残片除去モジュール 、クロマトグラフィーモジュール及び分析モジュールと組合せた固形物体捕集モ ジュールを用いて処理するか、或いはこれ等の装置と他の装置との組合せと組合 せ た固形物体捕集モジュールを用いて処理することができる。これ等のモジュール 又は処理処方及び他のモジュール又は処理処方は、本発明の試料調製装置中に導 入することが望ましい諸特色を提供する。 目的細胞への発色団の取り付け又は光吸収プローブ又は光放出プローブを包含 することがあるイメージ解析及び免疫細胞化学等の新規な系統的分類方法は、再 現性が有り迅速で生物危険性がなく安価な調製を必要とする。本発明の固形物体 調製技術は、試料調製に含まれる段階の数により、試料損失、不均一物体分散及 び不均一物体密度の問題点に取り組む。本発明の調製は、優れた組織形態と優れ た可視化とを有する固形物の均一な分散を生じ、さらに試料を手操作又は調製す る必要なく、光吸収解析に利用でき、容易に配置可能である。 例えば、これ等の方法は従来の微生物学と血液学の為の多数の利点を有する。 捕集した細胞は予め定められた領域内では容易に放射光源に接近可能であり、波 長吸収計に容易に接近可能である。細胞が一つの単独層内に濃厚化されるので、 細胞は殆んど常に一つの焦点平面内にあり、かくて他の粒子による妨害を根絶又 は減少し、適正な読み取り値を確立するにあたっての技術者の時間と専門意見を 殆んど全く解消する。本発明の装置は、或る与えられた母集団中のどのような固 形物体をも自動的に検出し解析する装置を使用することさえ可能とする。本発明 の装置は、固形物体の化学組成の詳細な解析をも可能とする。 この方法により達成される最小の固形物体重複は、重複する固形物又は残片の 塊により重要な固形物が殆んど妨害されることなく、全ての固形物体を容易に検 査することを確実に保証する。 添付の図面は本発明を説明する実施例を示すものであり、これ等の図面から本 発明のこれ等の及びその他の目的、新規な特色及び利点は、容易に明らかであろ う。 図面の簡単な説明 図１は本発明の固形物捕集装置の一例を示す斜視図である。 図２は本発明の固形物捕集装置の一例を示す分解斜視図である。 図３は捕集部位と光学的チャンネルを含む本発明に係る捕集部材の断面図であ る。 図４は本発明の固形物捕集装置の一例を示す分解断面図である。 図５は固形物捕集装置の排出部の断面図であって、捕集部材内の固形物体及び 流体の流通路を示す図である。 図６は捕集コップ上に据え付けた注射器及び固形物捕集装置の断面図である。 図７は本発明の固形物捕集及び検出システムの一例を示す断面図である。 発明の詳細な説明 本発明は、収容器と、収容器内に配置した固形物捕集部材と、放射エネルギー 源と固形物捕集部材との間の通路を提供する光学的チャンネルとを有する装置を 包含する。 本発明は、捕集部位を有し、捕集部位を通して捕集固形物体の吸収パターンを 決定し得る放射エネルギー源に曝す為の試料を調製する装置をも包含する。 本発明は生物学的、生理学的又は周囲環境的流体等の流体を捕集し、流体から 遠心分離することなく所要の固形物体を取り出し、装置内で固形物体に放射エネ ルギーを当てることにより固形物体を診断し検査することをも包含する。 本発明はまた、捕集部材上に固形物体を捕集する段階と、捕集した固形物体を 放射エネルギー源に曝す段階とを有する固形物体の解析方法をも包含する。捕集 段階と曝露段階とは同一の収容器内で行なうのが好ましい。本発明の一方法は、 固形物体による放射エネルギーの吸収の検出及び／又は定量化をも包含すること が可能であり、さらに特徴的な吸収パターンによる固形物体の検出及び／又は同 定を包含することが可能であり、捕集試料の組成の測定を包含することが可能で ある。 本発明は流体中の所定の固形物体の存在及び／又は量を自動的に測定する方法 をも包含する。 本発明は本発明に係る固形物体捕集部材を有する分析モジュールと、流体供試 体コップと、分析モジュールを通る流体流れを誘導するポンプとを有するキット をも包含する。 本発明は支持された捕集部位と、支持体を通して捕集部位を電磁線に曝すチャ ンネルとを有する固形物体捕集部材をも包含する。 本発明の好適な一実施例においては、捕集モジュールは所定の位置で所定の厚 さで流体中の固形物体を捕集し濃厚化する。このようにして、捕集した固形物体 を同定し定量化する目的の下に、固形物体を容易に且つ再現可能に電磁線に当て ることができる。 ここに記した流体とは、流体中の一構成成分の同定又は存在を確立する目的の 下に、流体中の一構成成分を捕集するのが望ましい全ての流体を意味する。流体 中の構成成分は、粒状物体等の固形物体であるのが典型的である。例えば、流体 は空気又はガス又は尿等の生理学的流体の場合があり、癌細胞の存在又は生理学 的流体中の或る種の蛋白質の存在を決定するのが望ましい場合がある。他の例に おいては、エレクトロニクス産業で用いる超純水中の分子汚染物等の汚染物の性 質を評価することが望ましい場合がある。他の例示的な流体は、血液、脊髄液、 羊水等の他の体液、気管支洗浄液、唾液、細針吸出液、グラウンド水、工業的処 理流体、電子的又は医学的透析流体等を含み、これ等は単に若干の例であり、こ れ等に限定されるものではない。本発明は処理される流体の種類によって限定さ れるべきではない。 ここに記した固形物体とは、放射エネルギー源を用いて捕集し評価し得る流体 中の全ての物体を意味する。例示的な固形物体は、細胞又は細胞残片、蛋白質、 分子、ポリマー、ゴム、安定剤、酸化防止剤、促進剤、シリコーン、アルキド、 チオコール、パラフィン、熱可塑性物質、バクテリア、殺虫剤及び除草剤等を包 含するが、これ等に限定されるものではない。特定の例示的なポリマー物体は、 ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリアクリロニトリル、ポ リエチレングリコール、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリサルファイド、ポ リメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ビスフェノールＡ（普 通の環境汚染物）、エチルセルロース、ニトロセルロース、ポリウレタン及びナ イロンを包含するが、これ等に限定されるものではない。特定の例示的な生理学 的物体は、正常な癌細胞と転移癌細胞との識別を含む癌細胞、蛋白質、核酸、抗 体又は類似物を包含する。本発明は処理される固形物体の種類によって限定され るべきではない。 ここに記した電磁線とは、固形物体により吸収され得る放射エネルギーを意味 し、赤外線、近赤外線、可視スペクトル及び近紫外線を包含するが、これ等に限 定されるものではない。例えば、電磁線は、構造、立体化学、添加剤種類、分解 度、コポリマーの存在、鎖長さ、配向、結晶化度、炭素−水素延伸領域、不飽和 炭素−水素吸収と飽和炭素−水素吸収との識別及び個々の分子の存在を決定する のに使用できる。電磁線は試料の組成、例えば特定の細胞、蛋白質、分子又はポ リマーの組成を決定するのに使用することもできる。本発明は固形物体の同定及 び／又は定量化に使用し得る全ての種類のエネルギーの使用を包含する。 本発明で用いる伝達、連絡等に適合するとの語は、当業界の実務者に周知のシ ステムを通して流体流れを確立する全ての手段及び方法を意味する。連絡を確立 する周知の構造の一つは、リュール ロック（ｌｅｕｒ ｌｏｃｋ）である。 本発明のシステム及び装置は、放射エネルギー評価に感応する流体と流体中の 固形物体とに特に好適である。例えば、尿中の癌細胞は、捕集した細胞を赤外線 に曝した後、吸収パターンを測定することにより、同定することができる。 本発明の装置又は分析モジュールは、収容器と、収容器を通る少なくとも一本 以上の流体流れ通路を画成する送入部及び排出部と、流体流れ通路を横断して収 容器内に配置された捕集部材とを有する。本発明においては、捕集部材は捕集部 位を有する。分析モジュールは後にさらに詳細に記すように種々の外形構造とす ることができるが、赤外線スペクトロメーター等の放射エネルギー源と、捕集部 位と、吸収計との間の伝達連絡を可能とする光学的チャンネルをも有する。 本発明の方法及び装置の例を、以下に図面につき説明する。 図１は本発明の分析モジュールの典型的な一例を示すもので、各モジュールは 図３に示すように収容器１０と、送入部１１と、排出部１２と、捕集部材１３と を有する。 図２〜４に示すように、分析モジュール又は固形物体捕集装置は、送入部１１ 及び排出部１２を有する収容器１０を有する。収容器１０は室１８を画成し、送 入部１１及び排出部１２は収容器１０を通る少なくとも一本以上の流体流れ通路 を画成する。固形物体を捕集するのに適合する捕集部位１４を有する捕集部材１ ３は、流体流れ通路を横断して、送入部１１と連結する捕集部位１４に配置する ことができる。固形物体捕集装置内部の捕集部材１３は、第一及び第二の支管を 有する流れ通路を画成するのに適合することが好ましく、第一の支管２１は捕集 部位１４を通って延在し、第二の支管２２は捕集部位１４を迂回する。 本発明は好適な一実施例においては、固形物体の通過を防止するのに好適な第 一の多孔質媒質２３と、流体の通過を可能とするのに好適な第二の多孔質媒質２ ４とを有する捕集部材１３を含む。第二多孔質媒質２４は流体から粒状固形物体 を除去し得るもの又は除去し得ないものとすることができ、特定の装置の需要に 応じて選択して設計することができる。好適な一実施例においては、第一多孔質 媒質２３は固形物体を捕獲又は捕集するのに好適であり、一つの均一な又は単独 の層中に固形物体を捕獲又は捕集することがさらに好適でさえある。好適な一実 施例においては、第一多孔質媒質２３の支持体として好適な第二多孔質媒質をも 有する。 捕集部材１３は光学的チャンネル１５ｂをも有し、光学的チャンネル１５ｂは 電磁線を第二多孔質媒質２４に接触することなく第一多孔質媒質２３に接触させ る。光学的チャンネル１５ａ、１５ｂ及び１５ｃは、電磁線を固形物質に接触さ せるモジュール又は収容器を通る光学的通路であれば、如何なるものでも良い。 図３に示す通り、光学的チャンネル１５ｂはチャンネル、孔又は第二多孔質媒質 ２４を通過する任意の形状、例えば中央に位置する環状孔のものである。 第一 多孔質媒質２３と第二多孔質媒質２４は、ここに記すように機能する任意の様式 で配置することができる。当業技術者が認識するであろうように、捕集部材１３ は特別の結果を達成する必要に応じて種々な外形構造とし、種々に配置すること ができる。例えば、第一多孔質媒質２３と第二多孔質媒質２４は分離した距離を 置いて離間された媒質であって良く、二媒質が一緒に積層されたものであって良 く、第一多孔質媒質が第二多孔質媒質と一体になったか除去可能に係合している ものであって良く、或いは捕集部材１３は前述した第一多孔質媒質の機能を模倣 する高密度の圏域と、前述した第二多孔質媒質の機能を模倣する低密度の圏域と を有することができる。これ等の種々の形状の選択は、充分に当業技術者の技術 範囲内である。 本発明の好適な一実施例においては、第一多孔質媒質はポリカーボネート薄膜 であり、第二多孔質媒質は深さフィルターである。 種々の種類の第一及び第二の多孔質媒質を使用し得ることは、注目すべきであ る。米国特許第５，３０１，６８５号は本発明に用い得る数個の多孔質媒質を記 載しているので、これ等の媒質を本発明で使用し得るものとして挙げる。ポリカ ーボネート薄膜は本発明の固形物体捕集装置中に用いるのに特に好適であるが、 電磁的読み取り処方を妨害しない全ての薄膜又は隔膜は好適である。例えば、ポ リカーボネート薄膜並びにセルロース膜又はナイロン膜等の他の多孔質薄膜は、 赤外線スペクトログラフィー処方に許容性であるのでやはり好適である。流体ス クリーニング用に使用可能な媒質は、例えばポール コーポレーションのポール バイオサポート部門により製造されている白血球保持媒質であるＬＥＵＣＯＳ ＯＲＢ^TMを含む。ポール コーポレーションにより製造され市販されている他の 媒質は、５０％アミンと５０％カルボン酸基から成る界面化学機構を有しｐＨ６ ．５の等電点を有する非修整ナイロンであるＢＩＯＤＹＮＥ Ａ^TMと、高密度の 強いカチオン性第４級基（ゼータ電位がｐＨ＞１０に対し正）に特徴がある界面 化学機構を有する表面修整ナイロンであるＢＩＯＤＹＮＥ Ｂ^TMと、高密度のア ニオン性カルボン酸基（ゼータ電位がｐＨ＞３に対し負）に特徴がある界面化学 機構を有する表面修整ナイロンであるＢＩＯＤＹＮＥ Ｃ^TMと、細胞分離用及び バクテリア細胞免疫分析用に設計された微粒子の絶対保持と液体の迅速で効率的 な通過量の為の高い空隙容積を有する緊密に制御された微多孔質構造を有する低 蛋白質結合ナイロン６６薄膜であるＬＯＰＲＯＤＹＮＥ^TMとである。好適な一実 施例においては、第一多孔質媒質は細胞の通過を防止するのに好適なポリカーボ ネート薄膜である。好適なポリカーボネート薄膜はＮｕｃｌｅｏｐｏｒｅ社から 市販されている当業者に周知のものである。 捕集部材１３は第二多孔質媒質２４として深さフィルターをさらに有すること もできる。第二多孔質媒質２４は流体を第二流体流れ通路２２により流通させ、 第一多孔質媒質２３の為の支持体として機能することもできる。深さフィルター クス並びに第一多孔質媒質２３を支持するのに好適な全ての他の物質から製する ことができる。 図１及び６に示すように、第一部分１６又は送入部１１は容器等に連結するの に適合するコネクターとして形成された部分を有するか、或いは針又はカニュー レ３２等として形成することができる。第二部分１７又は排出部１２は、ポンプ ３０に連結するのに適合する連結器として形成された部分、例えば注射器等を有 することができる。 多孔質薄膜は約０．２２〜約８μｍ、好ましくは約１〜約６μｍ、最も好まし くは寸法が３μｍよりも大きい細胞の捕獲を可能とする約２μｍの孔径を有する ことが好ましい。多孔質薄膜は、粒状固形物体２０の通過を防止しながら流体の 通過を許すのに好適である。第二多孔質媒質は流体の通過を許すのに好適であり 、流体から粒状固形物体を除去することもできる。第二多孔質媒質の孔径は、約 ５〜約６０μｍ、好ましくは約１５〜約４５μｍ、最も好ましくは約３５μｍで ある。 図６に示す本発明の他の実施例は、捕集コップ３１上に載置された分析モジュ ール又は固形物体捕集装置１０を有し、捕集モジュールを通る流体の流れを誘導 するポンプ３０を有する。捕集コップ３１は供試体コップ等とすることができ、 及び／又はポンプ３０は流体流れを確立する為の注射器又は他の任意の装置とす ることができる。図６に示すように、捕集コップ３１及び捕集モジュールの何れ か一方は、捕集コップ３１から流体を引き出して収容器１０内に入れる為のカニ ューレ３２等を有することができる。好適な一実施例においては、捕集コップ３ １内の種々異なる水準から流体を引き出す目的の下に、カニューレ３２はカニュ ーレ３２に沿った種々な位置に多孔３３を有する。 分析モジュール収容器１０は捕集部材１３を通過又は横断する流体の流れを許 す任意のデザインのもの、例えば一体の収容器とすることができる。図１〜７に 示すように、分析モジュール収容器１０は第一脱着部分１６と第二脱着部分１７ とから成る二部材収容器とすることが好ましいが、捕集部材１３への接近を提供 する全ての収容器は好適である。 流体源と流体の目的地との間の圧力差を維持することにより、このシステムを 通る流体を移動させることができる。この圧力差を維持する手段は、例えば収容 器の送入部側のシステムの全ての部分（例えば捕集コップ）に圧力を加えること であり、収容器の排出部側のシステムの全ての部分（例えば注射器）を真空に引 くことであり、又はオートバイアルスパングラスフィルター（ゲネックス コー ポレーション製造）等の任意の形式のポンプであり、又は圧迫により流体を固形 物体捕集装置に通して注射器内に送入する供試体収容器等の可撓性折り畳み性収 容器である。本発明の好適な一実施例においては、注射器が収容器を通して捕集 コップから流体を吸引する。 流体が収容器１０を通過するに伴い、流体は図５に示すように捕集部位１４と 捕集部材１３を通って流れる。当業技術者が認識するであろうように、捕集しよ うとする固形物体の種類及び／又は寸法に応じて多孔質深さフィルター及び多孔 質薄膜の孔径を調節すると、捕集部位１４上に固形物体を捕集することができる 。本発明の好適な一実施例においては、固形物体の均一な層、好ましくは固形物 体の単独粒子層が捕集部位１４上に生成するように、多孔質深さフィルター及び 多孔質薄膜の孔径を選定する。均一な層の深さは所定の又は所要の深さに調節で きることも、当業技術者は認識するであろう。例えば、約３μｍ〜約４０μｍ程 度が効果的であることが示されたが、本発明は或る範囲の寸法又は深さに制約さ れるものではない。 一旦固形物体の均一層又は単独粒子層が捕集部位１４上に生成すると、第一流 れ通路２１に沿った流体流れは多孔質薄膜の中心では減少し、第二流れ通路２２ に沿った流体流れは捕集部材１３の端部に向かって増加する。何等かの操作理論 に限定しようとするものではないが、第二流体流れ通路２２内の流体流れの増加 は固形物体が捕集部位１４上に捕集されるに伴い固形物体により第一流体流れ通 路２１が閉塞されることによるものと考えられる。この場合、第二流体流れ通路 ２２内の固形物体は捕集部位１４を迂回し、かくて固形物体の略々均一層又は単 独粒子層を捕集部位１４上に維持する。第二流体流れ通路２２は捕集部材１３の 延長した側部領域を通り、固形物体の積み重なりを防止する通気部（流れに対す る抵抗が小さい）として作用する。 前述の固形物体捕集装置又はモジュールは、他の適当な濾過装置又は処理装置 と組合せて使用することができる。そのような装置は例えば、収容器１０に取り 付け得る他の残片及び／又は分析装置又はモジュールを含む。これ等の補足的モ ジュールは送入部と排出部を有する収容器を含み、収容器内に流体流れ通路を横 断して配置された濾過、分析又は検出装置を含むのが典型的である。例えば、そ のような装置は、送入部と排出部との間の流れ通路を画成する送入口と排出口と を有する収容器と、流れ通路を横断して配置されたフィルターと、フィルターの 排出部側に配置された基体ビーズ等の移動自在のクロマトグラフィー／分析素子 とを有することができる。クロマトグラフィー／分析素子は流体中の固形物体と 自由に混合可能であり、固形物体を捕獲し、次いで固形物体の存在について分析 することができる。好適な装置は米国特許第４，９５３，５６１号、同第５，２ ２４，４８９号、同第５，０１６，６４４号、同第５，１３９，０３１号、同第 ５，３０１，６８５号、同第５，０４２，５０２号及び同第５，１３７，０３１ 号に記載されているものを含み、これ等の装置を使用することができる。 本発明の一方法においては、固形物体を電磁線に曝す光学的チャンネルを有す る捕集部材上に固形物体を捕集する。固形物体を捕集した後、電磁線を光学的チ ャンネルに通し、次いで吸収の量及び／又は種類を測定することにより、固形物 体を解析する。 例えば、流体を収容器１０を通して捕集コップ３１から引出し、流体中の固形 物体を捕集部位１４上に均一層又は単独粒子層として捕集することができる。所 望ならば、収容器１０を通して補足的流体を引出すか、或いは補足的流体を引出 した後、捕集コップ３１に戻し、次いで再度引出し、これを所要の回数だけ何回 も繰り返すことができる。一旦固形物体を捕集した後、光学的チャンネルが赤外 線ビーム等の電磁線ビーム中に正しく配置されるように収容器１０を保持器内に 置くことができる。電磁線ビームは光学的チャンネル１５ａ、１５ｂ及び１５ｃ に沿って排出部１２を通過する。電磁線ビームは捕集部位１４上に捕集された固 形物体と光学的チャンネル１５ｂ内で接触する。捕集された固形物体は電磁線の 或る波長を吸収し、この吸収は吸収計を光学的チャンネル１５ｃの通路内に置く ことにより測定することができる。 本発明の一方法は前述したように固形物体を処理し、次いで処理した固形物体 を他の媒質に移送してさらに解析することをも含むことができる。例えば、本発 明は細胞を顕微鏡のスライドに移送することをも含むことができる。現在利用で きる方法とは対照的に、薄膜濾過の使用は細胞又は他の固形物体を最小の重なり でスライド上に均一に堆積する方法を提供する。このことは明瞭な観測と最適な 診断正確度を可能とする。 唯一人の患者又は給源試料から多数の供試体を製造することは、本発明の範囲 内に含まれる。 また、捕獲した微生物は標準ペトリ皿等の培養媒質中で培養することができる 。細胞が層として捕集装置１０内で捕集された後、流体を捕集部位１４を通って 送入部１１に向って流すことにより、微生物を標準ペトリ皿に移送することがで きる。 バクテリアの検査においては、図示せぬクアルチュア装置を用いる培養用に捕 集部位１４を用いて、特定のバクテリア集落の存在を決定することができる。ク アルチュア装置は濾過膜と脱水した選択的媒質の４つの栄養物パッドを収容する プラスチックスのカプセルである。 本発明の方法と装置は、主として多数の産業と多数の方法が流体から固形物体 を分離した後固形物体の何等かの種類の検査を行なうので、広範な種類の用途と 応用を有する。そのような産業は例えば、食品、飲料、製薬、医療、環境（例え ば水、土壌又は空気の試料採取）、生物学、微生物学、血液学、細胞学及び病理 学を含む。 本発明の方法と装置は、固形物体が放射エネルギーを特定の波長で吸収する能 力に応じて単独の又は混合した化合物、分子、細胞又は蛋白質等の固形物体の同 定、スペクトロスコピーを含む全ての処理方法に特に有用である。本発明の方法 と装置は、物質がスペクトルの赤外線領域、特に約２．５〜約１５μｍの波長の 電磁線に曝された場合に、吸収パターンの研究を含む全ての処理方法にいっそう 有用でさえある。 例えば、血液学的解析において、一滴の血液を解析して存在と量を知ることが できる。これは各細胞が赤外線等の放射線の下では或る種の個性的プロフィール を有する為である。例えば、リンパ球対白血球比、癌細胞の存在と種類、蛋白質 レベル又は脂肪レベルを定めたい場合がある。 種々の産業において、空気又は水等の流体中の汚染物、例えば飲用水中の汚染 物、食品処理工場又は飲料処理工場におけるバクテリアの存在を決定したい場合 がある。環境状態の解析においては、性欲刺激化合物、殺虫剤（ＤＤＴ、ヘプタ クロール及びアトラジン）、芳香族炭化水素及びポリ塩化ビフェニル等の若干の 汚染物の存在、種類及び量を決定するのが望ましい場合がある。医療分野及び環 境分野の双方において、プラスチックスの一成分であるビスフェノール−Ａ等の 分解生成物の存在を決定するのが望ましい場合がある。 本発明の方法と装置は、固形物体に発色団、光吸収性又は放射性プローブ又は 他の可視化剤を取り付けた場合にも特に有用である。例えば、関心の有る固形物 体と（直接又は間接に）特定的に結合するプローブを用い、このプローブを第一 多孔質媒質と組合せるか又はこのプローブを流体試料と混合することにより、細 胞及びＤＮＡを解析することができる。 本発明の方法と装置は広範な範囲の産業に用いることが可能であり、殆んど全 ての固形物体の存在、量及び組成の決定に用い得ることが明瞭である。 本発明を特定の好適な実施例について説明したが、本発明はこれ等の実施例に 限定されるものではない。本発明の範囲になおも含まれる代案的な実施例、例及 び修整は、特にこれ迄に記した教示に基づいて当業技術者により為されるであろ う。従って、次に記す請求の範囲は全ての代案的な実施例、例、修整又は均等物 に及ぶものであり、これ等の代案的な実施例、例、修整又は均等物は請求の範囲 により規定される本発明の精神と範囲内に含まれるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．収容器と、捕集部位を有し収容器内に配置された捕集部材と、放射エネルギ ー源と捕集部位との間の連絡提供用に固形物体捕集部材を通る光学的チャンネル とを有することを特徴とする固形物体捕集装置。 ２．捕集部材が第一及び第二の支管を有する流れ通路を画成するのに適合し、第 一支管が捕集部位を通って延在し、第二支管が捕集部位を迂回する請求項１記載 の固形物体捕集装置。 ３．固形物体の通過を防止し得る第一多孔質媒質を捕集部材が有し、第一多孔質 媒質が光学的チャンネルを横断して配置された捕集部位を有する請求項２記載の 固形物体捕集装置。 ４．第一多孔質媒質が多孔質薄膜である請求項３記載の固形物体捕集装置。 ５．電磁線源と、収容器及び収容器内に配置された捕集部材を有する固形物体捕 集モジュールと、吸収計とを有し、電磁線源から捕集部材を通って吸収計に到る 光学的通路を有することを特徴とする固形物体捕集及び解析システム。 ６．電磁線源が赤外線源である請求項５記載のシステム。 ７．光学的チャンネルを有する多孔質支持体と、多孔質支持体上に配置した捕集 部位とを有し、前記捕集部位が固形物体を捕集部位上に所定密度で捕集し位置さ せるのに好適であり電磁線に曝すのに好適であることを特徴とする固形物体捕集 部材。 ８．固形支持体が深さフィルターである請求項７記載の固形物体捕集部材。 ９．捕集部位が薄膜である請求項７記載の固形物体捕集部材。 10．薄膜が約０．３〜約３５μｍの孔径を有する請求項９記載の固形物体捕集部 材。 11．液体から固形物体を分離し固形物体を捕集部位上に捕集する段階と、捕集部 位上の固形物体を電磁線に曝す段階と、固形物体を電磁線に曝した場合に生ずる 吸収パターンを解析する段階とを有することを特徴とする液体中の固形物体の解 析方法。 12．液体から固形物体を分離し固形物体を捕集部位上に捕集する段階が、捕集部 位を有する捕集部材に流体を通すことにより、流体中の固形物体を流体から分離 し捕集部位上に均一な層として捕集する請求項１１記載の方法。 13．捕集部位上に捕集した固形物体を電磁線に曝す段階が、固形物体を赤外線に 曝す請求項１１記載の方法。 14．固形物体を電磁線に曝した場合に生ずる吸収パターンを解析する段階が、捕 集部位上に存在する固形物体を同定する請求項１１記載の方法。 15．捕集部位上に存在する固形物体を同定する段階が、存在する固形物体の量を 定量する請求項１４記載の方法。 16．赤外線スペクトログラフィー用の固体物体を調製する方法において、 ａ）固形物体を含有する流体を、固形物体を捕集するのに適合する捕集部位と 捕集部位上の固形物体を赤外線に曝すことを可能とするのに適合する光学的チャ ンネルとを有する捕集装置に、通す段階と、 ｂ）捕集部位上に固形物体の均一な層を堆積する段階と、 を有することを特徴とする赤外線スペクトログラフィー用の固体物体の調製方 法。 17．固形物体に取り付けた可視化剤を有する固形物体捕集部材をさらに有する請 求項１記載の固形物体捕集装置。 18．吸収パターンを解析する段階が可視化剤用の解析を含む請求項１１記載の方 法。