JPS5911857B2 - キユベツトエレメント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本琴明は多くのビールス学、細菌学および血液・ 学の
反応の結果の自動読取りおよび記録の方法と装置に用い
るキユベツトエレメントに関するものである。

このキユベツトエレメントを用いた装置はまた、たとえ
ば化学発色反応の結果の測定および記録の１０ための、
分光光度計としても使用することができる。

死亡の原因を調べるかまたは生体内のいろいろな物質の
濃度を測定するときには、実験室においては多数の反応
の研究を行うことがしばしば必要１５である。

これらの研究においては、たとえば連続希釈法または化
学発色法を行う場合には、数百本か、数千本の試験管を
取り扱うことがある。ビールス学においては、ビールス
それ自体かまたはその−部を単離することによつて診断
を行う２０ことが可能であり、そしてまた電子顕微鏡で
ビールスを見ることができる。またしばしば可能なこと
は血液中のビールスの拮抗剤の力価の上昇を示すか、ま
たは細胞中のビールスの抗体を示すことによつても診断
が行えることである。２５患者の試料からビールス学的
な基本的な方法によつて死亡の原因を発見するときには
、試料の希釈すなわち、力価決定が多くの方法において
重要な役割りを果すものである。

反応で、その結果が希釈系列から視覚的に読み取れるも
のが、しばし勿 ば多くの研究の方法において使用され
ている。この種の反応は血液凝集、補体の結合および血
液凝集の阻止である。もしもそれぞれの試料を連続して
数回も希釈することがあり、そして試験結果の信頼度を
改善するためには対照用の滴定を行ラ必３５要がある。
この場合には数千本もの試験管を処理しそして結果を眼
でもつて読み取るのである。現在の方法においては、結
果の記録は主としてハＰＦ、手でもつて行われる。

結果の読み取りおよび記録のこの種のものは、もちろん
、遅くて、そして多くの誤りの可能性がある。細菌学に
おいては、診断は多くの点においてビールス学のときと
同じような方法で行われる。

多くの細菌学の研究法においては、連続希釈法が使用さ
れていて結果は眼でもつて読み取つている。これらの方
法のより一般的なものは連鎖球菌属の細菌の抗連鎖球菌
溶解素力価（ＡＳＴ）の測定であり、これは溶血反応を
基礎にしていて、それとブドウ球菌の細菌（ＡＳＴＡ）
の力価測定である。ビーダル試験においては、細菌凝集
凡応を基礎にした反応がサルモネラまたはチフスの型の
ものが試料中にあるかどうかを見つけるために使用され
ている。血液学において血液型の決定を行うときには、
多数の試験管をしばしば取扱わねばならず、特に若干の
試料を採取したときには結果は眼でもつて読み取らねば
ならないのである。

試験室においては、無数の測定が毎日分光光度計を用い
て行われている。市販されているこの種の装置の僅かな
ものにしか結果の測定と記録を手動式で行う自動式の機
能のあるものがついているにすぎない。若干の装置にお
いては、たとえば１つの試料から１００の試料までのも
のの結果を自動的に測定一しそして記録することが可能
である。これらの使用可能の光電光度計においては、光
線はキユベツトの側面を通つて垂直に通されそしてたと
えば光線はキユペツトの底部の沈殿物までは到達するこ
とができないのである。本発明によるキユベツトエレメ
ントを用いた装置では、光線はキユペツトの縦軸に平行
に液体の柱を通りそして液体の柱を制限しているキユベ
ツトの底部、または反対の位置の中を通過する。

もしもキユベツトの中の液量が変化すると、液体の中を
通過する光線の距離は同時に変化するので従つて液柱の
光線通過性または伝導性は変化する。光線がキユベツト
の縦軸に平行に進んだときには、血清学、細菌学または
血液学の反応の結果の沈殿、混濁等も光線の強度のある
種の変化をもとにしてキユベツトの底部で測定できるの
である。このような沈殿または混濁はキユベツトの底部
においては従来の光電光度計を用いては測定することは
できない。たとえば、溶血反応においては、溶血で）ノ 全反応混合液が透明となり、そこで逆に液体中の光の伝
導度を増加させることになる。

またこの場合においては、溶血のある程度または終末点
は光線の強度のある種の変化から測定することができる
ものである。本発明によるキユベツトエレメントを用い
た方法の主な特徴は測定装置に卦いて光線は光線からキ
ユベツトの縦軸に平行にキユベツトの一方の側では探知
器へキユベツトの他の側ではキユベツトかまたはキユベ
ツトの列またはキユベツトの群の測定すべき液柱の中を
通つて、測定の間においては固定しているものでそして
液柱を制限しているキユベツトの底部を通過し、従つて
光線がキユベツトの縦軸に沿つて進むときには、血清学
、血液学または発色反応の結果を、固定式キユベツトま
たはキユベツトで液柱の中に固定されていないものの底
部での沈殿、混濁その他によるか、またはキユベツトま
たは多くのキユベツト中の液体の色の変化によつて生じ
た光線の強度のある種の変化を基礎にして、読み取るこ
とができるのである。

本発明によるキユベツトエレメントを用いた装置の主な
特徴はキユベツトのエレメントでキユベツトエレメント
のスタンドの中におくことのできるものである。しつか
りとまたは取外しできるように取りつけたキユベツトの
間の間隔は探知器の間隔と同じであり、そして測定器の
中の光源に相当していて、そして各キユベツトの窓はス
リープ状の保護部分または外側のふちによつて取り囲ま
れている。市販の単独のキユベツトの中では、そしてそ
の中で測定がキユベツトの側壁を通つて水平に行われる
ものでは、キユベツトの壁は指でさわつたときには容易
に傷がつきそして汚なくなり、そして測定に当つて大き
な誤差を生ずるものである。

さらにまた、光線が水平に進む現在使用できる装置にお
いては、充分な注意がキユベツトの位置に払われずそし
てしばしばこの事実が完全に見過ごされるのである。実
験室においては、反応混合物の準備とそしてこの混合物
を光電針の中で測定することは毎日の作業である。

試料および一つまたはいくらかの試薬をキユベツトにピ
ペツトで取ることによつて調整した反応混合物から、あ
る種の物質の濃度、またはたとえば酵素の動力学が光電
計で測定される。このような測定においては、使用して
いる機器の欠陥によるかまたは操作の欠陥によつて卦こ
る、最終結果の誤差が生ずるかもしれないのである。エ
ルネスト マッグリン卦よびその協力者たちは（Ｃｌｌ
ｎｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙｌ９〔８〕８３２〜８３
７（１９７３））、酵素の動力学的測定においては、最
終結果は、一番悪い場合においては約十４０（ｆ）の誤
差があることを報告している。この誤差は機器、キユベ
ツトの中の光線の通路の長さの不正確さ、温度、試料お
よび試験の採取、時間、および光度計の光学的および電
子的な部分によつて生ずるものである。今日に訃いては
反応混合物を調整するに当つてはできるだけ少量の試料
と試薬を使用する傾向がある。

いわゆる微量法が導入されている。この方法によると試
薬のコストを節約することとそしてしばしば得ることの
できない一つの試料から何回かの試験を行うことができ
る。微験法を行うときには、採取する惜が少ないから従
つて採取に当つての誤差の比率が非常に大きくてそれが
最終的な誤りの結果を順番におこすことになる。

同様に、微量法を用いて調整した反応混合物を光電式に
測定するときには最終測定結果の誤差の割合は増大して
いる。本発明を添附の図面を参考にして以下詳細に説明
するものである。

本実施例においては９個の、キユベツト１８はキユベツ
トエレメント１６の支持板１７の中にある程度の間隔を
おいて配置されている。

これらのキユベツトは測定に当つては、垂直測定の原理
によつて使用されるものであり、キユベツト１８の中の
液体の吸収能、またはキユベツト１８の底部での沈殿に
よつておきた光線の強度の変化または液体の混濁度によ
るものである。この垂直測定の原理を用いるときには、
光線はキユベツト１８の底部を通つて進み、そして光線
の強度は探知器（図示せず）によつてキユベツトについ
て記録される。キユベツトエレメント１６のすべてのキ
ユベツト１８は同時に蓋板２０によつて閉塞することが
できるが一方においてはキユベツトエレメント１６は貯
蔵または振り動かすこともできる。キユビツトエレメン
ト１６のキユベツト１８はそれを用いて垂直測定の原理
が使用できるような設計になつている。） キユベツトエレメント１６の各キユベツト１８の窓２１
はキユベツトの円筒形の部分またはキユベツトの外部の
縁２２によつて取り囲まれていて、窓２１が汚れたりま
たは傷つけられたりすることから保護されていて、従つ
てキユベツトエレメント１６のキユベツト１８の窓は光
学的には第一級のものである。

もしもキユベツトの内部が凹面であるとすると、キユベ
ットの中の沈殿物はキュベツトの底部の中心部に正規の
「芽」としてたまるものである。キユベツトの内側が凹
面でそして外側が平らかなときには、光線の通路は単に
平面一凹面レンズによつて影響を受けるものである。こ
の場合においては類似の光学的な性質をもつたキユベツ
トを製造することは容易である。この装置を分光光度計
として使用するときには、キユベツトの底部の内側およ
び外側の両方とも平面であつてもよく、従つて光線の通
路はレンズによつて影響されないのである。キユベツト
エレメント１６の各キユベツト１８の底部が平面である
ときには、キユベツトの底部ほ容易に製造することがで
き、そして光学的な誤差も生じないし、また光線の通路
もレンズによつて影響を受けることもない。

しかしながら、キユベツトエレメントの各キユベツトの
底部および（または）蓋は、もちろんのこと、目的に応
じて、平面状、凸面状または凹面状であるのは適切なレ
ンズ効果を得るために内面または外面に向けてである。
好ましいのぱ、キユベツトエレメント１６の各キユベツ
ト１８の下の部分は円すい形がよく、そうすればエレメ
ントのキユベツトは容易にその位置に収まり、そしてキ
ユベツトの上部の液の層の中に沈殿した粒子は円すい２
３の底部に適当な芽として落ちつくものである。

このようにして、小さい部分において沈殿物または沈殿
物を測定するのは容易である。キユベツト１８の垂直な
内壁には一つまたは数個の突出部２４が、キユベツトの
縦軸に平行についていて、このものがキユベツト１８の
中の液体を振り動かすときに混合をよくするものである
。

円すい形のキユベツトを偏心混合機の中で振り動かすと
きには、液柱は回転運動をおこしその結果として液柱は
キユベツトの側にそつて上へとあがるのである。このよ
うな方法では、異なる液の層は充分に混合しない。しか
しながら、側面に上記のような突出部２４がついておれ
ば、これらの突出部２４が回転している液柱の中で攪流
をおこしその結果、異なる液層が僅かな力でもつてさえ
有効に混合するのである。キユベツトエレメント１６は
キユベツトエレメントのスタンド１５の中ではただ一つ
の位置にしかおけないという事実は、また意義のあるも
のである。

キユベツトエレメントのスタンド１５にはキユベツトエ
レメント１６の支持板１７の中のみぞまたは開口部２６
の中に適している突出部（図示せず）がついている。キ
ユベツトエレメント１６の支持板１７にはまたコード２
７がついていてそれから問題になるキユベツトは同定さ
れるが、それは測定装置によるかまたは目で見て行われ
るものであり、そして同時にキユベツトエレメント１６
のキユベツト１８の中のそれぞれの試料が同定される。
これはただ一つのコード２７が９個の別々の試料の同定
のために使用される利点があり、そして各試料のコード
化が避けられるのである。エレメント１６がキユベツト
エレメントのスタンド１５のただ一つの位置におかれそ
こでキユベツトエレメント１６のキユベツト１８の測定
が測定器中で行われるときには、測定装置中の第１のキ
ユベツトエレメント１６は測定装置の９つのチヤンネル
を零に調節することに使用することができ、そしてその
あとのキユベツトにおいては、相当するキユベツトは同
じチヤンネルによつて測定されるのである。このことは
キユベツトエレメント１６を製造するときにキユベツト
の窓２１に光学的な小さい欠陥がもしもあつたときには
利点があり、そしてこれらの欠陥が各キユベツトで反復
されても、これらの欠陥は零点調節の段階とそのあとの
段階において除去されるものである。キユペツトエレメ
ントのスタンド１５はエレメント１６の一つまたはいく
つかのキユベツト１８がその中に入れそして測定器の測
定ヘツドの中に押し込めるようになつている。キユベツ
トエレメントのスタンド１５はキユベツトを貯蔵したり
移動したりするときにキユベットエレメント１６のため
のスタンドとして使用したり、キユベツトエレメントか
ら液体を取り出したり入れたり、また培養反応や測定反
応などに使用することができる。

キユベツトエレメントのスタンド１５はまた熱調節がで
きるのでエレメント１６のキユベツト１８およびその中
の液体は希望の温度にすることができる。

キユベツトエレメント１６が測定器の測定の末端中でキ
ユベツトエレメントのスタンド１５の測定位置にあると
きには、エレメントの各キユベツトは外側の光線から守
られていてその他にキユベツトエレメントのスタンドは
エレメントの各キユベツトを光線から守つている。

本発明は、もちろん、上記の具現に限定されるものでは
ない。

このものは特許請求の範囲の態様においていろいろと変
わることができるものである。以下、本発明の実施態様
を記載する。

（１）側壁はその底壁に接合するように小さくなる円す
いにならつて傾斜していることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載のキユベツトエレメント。

（２）キユベツトエレメントは、該キユベツトエレメン
トの支持板における開口すなわち開口部へと嵌合してい
る突出部の与えられているキユベットエレメントのスタ
ンドへと置かれていて、その際における前記キユベツト
エレメントは、１つの位置においてのみ、前記キユベツ
トエレメントのスタンドへと置かれるようになつている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は前記第１項
に記載のキユベツトエレメント。

（３）キユベツトエレメントの支持板にはコードが与え
られていて、該コードによつて、前記キユベツトエレメ
ントが可視的にか又は計測装置にて識別されるようにな
つていることを特徴とする前記第２項に記載のキユベツ
トエレメント。

【図面の簡単な説明】

第１図はキユベツトエレメントのスタンドに取りつけた
キユベツトエレメントを上からみた図面である。 第２図はキユベツトエレメントの側面図である。第３図
はキユベツトエレメントのふたの板の側面図である。第
４図はキユベツトエレメントを上からみた図面である。
第５図は１個のキユベツトの横断面の側面図である。１
６・・・・・・キユベツトエレメント、１７・・・・・
・支持板、１８・・・・・・キユベツト、２１・・・・
・・窓、２２・・・・・・縁、２４・・・・・・突出部
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 各々が細長い管状の側壁から成り、一端が底壁によ
   つて閉鎖されそして他端に開口を持つ幾つかのキユベツ
   トを有するキユベツトエレメントにおいて、以下の組合
   せ、すなわち、前記底壁には垂直光ビームを通過させる
   ための光伝達性の窓が具備されており、前記窓を取り囲
   んでいる縁は前記底壁の外側に置かれており、そして前
   記キユベツトエレメントのすべてのキユベツトは該キユ
   ベツトの開口端部近くに共通の支持板を持つており、さ
   らに、キユベツトの縦軸に平行な壁を持つ少なくとも１
   つの突出部が各キユベツト内での側壁に固定されている
   ことを特徴とするキユベツトエレメント。