JPS5983047A - 連続流通分析装置の一体的なマイクロ導管装置 - Google Patents

連続流通分析装置の一体的なマイクロ導管装置

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JPS5983047A
JPS5983047A JP17835483A JP17835483A JPS5983047A JP S5983047 A JPS5983047 A JP S5983047A JP 17835483 A JP17835483 A JP 17835483A JP 17835483 A JP17835483 A JP 17835483A JP S5983047 A JPS5983047 A JP S5983047A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は連続流通分析に用いるための導管を形成する
一体構造に関するものである。
流体試料の成分の分析のために研究所で今日用いられて
いる多数の所謂連続流通分析装置かある。これら分析装
置には空気区分された連続流通装置、液体クロマトグラ
フ装置、流３１ｆｔ　Ｉ（４射分析装Ｍ（米国特許第ヴ
、、２２ｇ、０３３号参照）がある。これら分析装荷の
共通の特長は、ｆｌＡｌ々の試料溶液が入口から賞等を
通って溶液の幾つかのバラメークの分析読取を行う検知
器に移動するときに各試料溶液が連続的に処理されるこ
とである。連続卿ｍ状態の液体試料を処理する例は従続
の試料容積のＦｉｔ川、試料の希釈、異った型式の分析
のための幾つかの平行な流れへの試料の分割、試薬の添
加、混合、加熱、イオン又換やガス拡散や透析等による
試料成分の分離、を含んでいる。光学的、電気化学的、
熱的等の特性を検出する種々の型式の検知器は液体流れ
の成分を監視して分析結果を与えるよう流通分析装置に
用いられる。
主な連続流通分析装置は、所要される特別な分析を行う
よう必要とされる種々の部材、すなわぢ噴射口、混合コ
イル、吸収１部材、流通検知器等を含むよ・うモジュー
ル状態に形成される。
これら部材は試料溶液を部材に送り部材から運ぶコ凶宜
な長さの管により接続される。
この型の構成は融通性をもっているが、部材の再配置と
取換えが容易に達成できるので、沢山の欠点がある。例
えば、各連結点は漏れの因であり、部材や管は注意深く
組立てられて定期的に点検されねばならない。また、各
連結点は流れの乱れの因であり、流れ抵抗を増大するよ
う領域を広げたり或は縮小するよう拡大することができ
る。更ζこ、幾何学性にもとづく流通装置の分散として
、取外し自在な接続管の使用は測定の再生と繰返しの損
失にもとづく流れの幾何学性の変化を誘導できる。
この発明の目的は連続流通分析に使用する新規で改良さ
れた導管装置を提供することにある。
この発明の別の目的は構造が簡単で組立てが容易な導管
装置を提供することにある。
この発明の他の目的は実際的に強固で漏れのない導管装
置を提供することにある０ この発明の更に別の目的は小型の導管装置を提供するに
ある。
この発明の上述およびその他の目的は、大質的に強固な
非有孔性の材料でつくられた第１の板を有する導管装置
の私刑な図示実施例に実現されている。成形、打抜き、
エツチングぐｆによって板の７つの面に溝が形成される
。実質的に非有孔性の材料の第一の板がちれ／の板に接
着されて溝を被うようにされる。ダクトは溝から板の外
に延びていて溝内に流体を導入できると」（に溝から流
体を導出できるように第／または第一の板のいずれかに
形成さ２］７る。溝は従って１つの平面に強固につくら
れる。
好適には、溝か刻ま３１だ別の板か第１１第ユの板に対
してＩＲ重ねた状態に接着でき、異った、層の溝を接続
するよう板にダクトが形成される。
従って、小形の導管装置が提供される。
成る場合には、板の代りに円筒状または僅か（こ円錐に
な・つた管を使用できる。管や円管の外１０１１に溝を
設けることによって、可撓性の薄い板を用いることによ
って閉じた溝に溝を封止できる。これによってポンプや
器具等への接続を容易にするようできると共に、種々の
供給装置や検知器に恒久的に接続されるソケットに差込
まれる占い型のラジオ管と同様な差込ユニソ）・とじて
管装置をつくることができる。この設計は英国特許第１
．！；　９７，９０左号、第＾００７．Ａ“７１号、粛
！、０コＪ、２　ｇ　６号および米国特許第グ、θ２）
、、３’／左号、第シ、３／タ、７５１号により含韮れ
る技術の実質的な簡略化と一層の発展とを構成する。
この発明に従ったマイクロ４管装置はＰＨ，ＰＫ。
ｐｅａ、部分酸素圧力を検知すべく表示器や規準′市価
を有した連続流量分析装置に有用である。
導入される少なくとも１つの試料がキャリヤ流によって
希釈されないように導管装置を構成することによって、
試料自体の７つ以上のパラメータを測定でき、特別な成
分および特別なＰＨのキャリヤ流を用いることによって
試料のＰＨと、分散試料領域の１つ以」二の区分のＰＨ
との両方を測定できる。
決められた容積か外部弁により添加できると共に、流体
噴射原理によって導管装置′に導入できる。導入された
試料の一部がギヤリヤ溶液によって希釈されず、１つま
たは幾つかのパラメータと試料自体を分析できるように
導゛Ｕ装置を設計できる。決められた成分および予定の
ＰＨのキャリヤ溶液を用いることによって、試料自体お
よび分散された試料浴液の変化率の一部を測定すること
ができる。
選ばれた膜の一方の側を流れるキャリヤ流中、および膜
の他方の側を流れるガスを吸収または反応する受容溶液
中に試料をｄ入することによって試料中のガスを測定で
きる。従って、ガスの存在と量を測定して記録すること
ができる。
ガス中の異、′Ｎ物質は、残りのガスが分離されて物質
が測定された後に、異質物質の反応や吸収のためにギヤ
リヤ溶液中にガス混合物を導入することによって測定で
きる。
導管装置の別の利用には電位測定と流体の脱ガスのため
の身体の流体の特別な身体診療監視がある。
この発明の上述およびその他の目的と特長および利点は
添付図面に関連して述べられる以下の詳細な説明から明
らかになろう。
第１図を参照するに、同一には導管装置をＭ（成するた
めの強固で一中一の一体構造の分解した側断面図が示さ
れる。導管装置は、７つ以上の溝ｇが形成された少なく
きも７つのはゾ平らな而６を有する合板グを備えている
。溝ｇは、成形、型打、エツチング等の通常の技術を用
いて形成できる。合板ｔは、メタクリル酸ポリメチル、
塩化ポリビニル、酢酸ビニル、フルオロカーボン、アル
ミニウム、ガラス、セラミック等の様な実質的に強固で
非有孔性の材料からつくられる。第１図に示される様に
、溝ｇは断面半円形につくるこ吉ができるが、他の形も
有効である。
溝ｇを彼うように薄い平らな板ｌりが台板ｑの面６に接
着され、一致する導管が形成されるＯ板／２を補強すべ
く第３の板／／ｌを設けることができ、この場合に板／
グは枦ノコの背後に接着される。板／　、２．　、　／
グはメタクリル酸ポリメチル、塩化ボリビニノｔ＝、、
　塩化と二）ｌ／、フルオロカーボン、アルミニウム、
ガラス、セラミック等で図示の様につくることができる
０台板りと板／、２．／’ｌは熱硬化性または熱町塑性
俄合体樹脂により互に接着さｔＬ、この接着剤の選択は
互に接着さイする材料にもとづいている。
溝ｇへの流体の導入または導出のための溝ｇ・＼の接近
は、溝ととはゾ１び角に台ＡＦＬ　’ｌに形成されるダ
ク）１ｇの様な管路を介してなされるＯ好適には、ダク
トｌざは、板ｌの頂部からｇａのはゾ真中に延びる拡大
部ココと、拡大部、７．２から導管すなわち溝ｇに延び
る縮小部ｕＡとが形成されている。ダクトに挿入接がさ
れるときに可撓管３／、の端部を配置できる取伺停市部
を設けるように図示の如くダク）１ｇに肩部３０が形成
される。可撓管３６の他方の端はぜん動ポンプや他の流
体源または流体溜に接続される。
上述した層状構造は、中でも例えば透析の様な化学分離
に使用すべく第３図の平行な溝ｇｇａ。
ａｇｂの形成を容易にしている。第３図の構造は一つの
溝Ｑ　ｇ　ａ、　、　！；　２が形成された台板３４ｔ
を有している。第コの板３ｇは溝＋ｇａと一致すべく形
成された溝孔５６を有し、合板３ケに接着される。第３
の板ｇ＜ｚには溝ダｇｂが形成されており、この＠＋、
ａ’ｂは板り弘が板３ｇに接着されるときに溝ａｇｂと
溝孔５Ａと平行である。台板、？りと板３ｇの間には、
平行になった溝ｌ１ｇａ、ａｇｂを分離するよう浸透性
または半浸透性材料の層乙θが設けられている。層６０
は、ｍ４ｔｇａ、＜ｔｇｂの間を透析のために容赦の分
子が通過したり或はガス拡散のために溝＋ｙａ、４ｔｇ
ｂの間をガス試料が通過できるよう選ぶことができる。
この発明の導管装置によって、複数個のはゾ平行な面に
導管が形成された複数個の版を設けることができる。異
った面内の選はれた導管は、板に形成された短かい直角
なダクトにより連結できる。構造が簡単で実際の漏れの
ない３次元ラビリンスのマイクロ導管が従って構成でき
る。
第１図乃至第７図はこの発明に従って構成された種々の
作用の導・′ｕ装置を概略的に示している。第７図は、
正確な量の溶液を別の溶液と混合できる計量混合装置を
示している。第７の溶液は入口ダクト７１Ｉを介して導
管７０に導入される。過剰な心数は出口ダクト７ｇから
流出するので、予定の計量された量の溶液が人ロダクト
ッグと出ロダク）７ｇの間の導管７０内にある。溶液が
入れられた後、入口ダクト７グおよび出口ダクトｑｇは
閉じられて、ダクトｇ乙に接続されたポンプ（図示しな
い）により溶液が導管１！コにポンプ供給される。別の
溶液が人口ダクト９弘を介して導管９０に供給され、混
合点９ｇにて第１の溶液と混合できる。混合され。
た溶液は分析や他の処理のために出口ダクト７０コによ
って導管ｇコ、９θから抽出できる。
第Ｓ図は計量、化学的分離および光学的検知に使用する
導管装置を示している。計量された量の溶液またはガス
はダクト入口ｌ／ダとダクト出口ｉｉｇの間の導管／１
０にいれられ、次いでダク）／、２．２に接続されたポ
ンプにより導管７．２Ａにポンプ供給される。この導管
／２Ａは導管／３０と平行に設けられ、導管／３０の近
くで閉じられ、第３図には並んで示されているが、実際
には第３図に示される様に他方の上に設けられる。膜／
１．２を介して透析、ガス拡散等ができるように導管１
２Ａ内の溶液やガスに隣接シて流れるべくダクト人口／
３Ｋを介して別の溶液やガスが導管／ｊ１７にいれられ
る。
導管／３０内の溶液やガスは光学的検知装置／４ｔ６を
通り出口ダクトｉｓｏから流出する。
光学的検知装置／１４は光源／！’Ｉ、光学流路セ／Ｉ
／　／　５　＆　、光学流路セルフ３ｇを流通する溶液
やガスの光学特性の変化を検出する光学検知器／Ａ２を
有している。
第６図は、ポストコラムクロマトグラフの様な混合およ
び光学検出に用いる導管装置を概１賂的に示している。
第７図は、部拐／７ゲか基準電極である検出器／り０に
よる計量および電気化学検出のための導管装置を示して
いる。
特長および作用の特別な組合せが第１ＩＩｇｌ乃至第７
図に示されているが、この様な特長はこの発明の導管装
置ｌこ稗々の手段ζこて組合せできることが理解されよ
・う。この発明の導管装置は設計が簡単で、小ｆｉｌｉ
７に容易に製作でき、操作か確実である。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の原理に従ってつくられた導管装置の
分解したｆｌｌ１１断面１ｇ＋　、ムモ、２．図は第／
　Ｉｇｌの導管装置の側断面部分図、第、？１ンＩは膜
によって分離された導管装置の分解した側断面図、第弘
図は試料溶液の側量と混合に用いらイする導・１装置の
概略図、第５図は試料溶液の１量、化学的分離、光学的
検知に用いられる導管装置の概略図、第６図は試料溶液
の混合および光学的検知に用いられる導管装置の概略図
、第７図は試料溶液の計量および電気化学検知に用いら
れる導管装置の概略図である。図中、３．Ｊｔｘ　：台
板、Ａ：ｍｉ、ｇ、グｇａ、ゲｇｂ：溝、／２．／り：
板、７ｇ：ダクト１．２コニ拡大部１．２６：縮小部、
３６：可撓管、３ｇ、り弘：板、ｓ６：溝孔、乙０：層
、７０．ｇｔ、？０．／１０．／、２ｔ、／３０　：　
ｉ管、７／Ｉ−。 タグ＝入ロダクト、７ｇ、１０ツ：出口ダクト、９ｇ＝
混合点、／／４１：ダクト入口、７７ｇ：ダクト出口、
／４ｆ、２：膜、ｌ弘乙：検知装置。 １ε 特許出願人代理人　　曽　我　道　照２′。 １１ ＦＩＧ、Ｉ ＦＩＧ、３

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ／　形状不変の利料の溝装置を有するガスおよび液体の
    連続流通分析装置の一体的なマイクロ導管装置において
    、溝装置は２つの面の間に設けられて該面の１つ才たは
    両方に溝が開口し、溝の封止は、多穆の作用を行う多数
    の部材または流通溝から成ることができる溝装置にてユ
    ニットを形成するよう互に一つの面を配置することによ
    り達成されることを特徴とするガスおよび液体の連続流
    通分析装置の一体的なマイクロ導管装置。 λ　面は平らで、板と平行な平面の上に設けられたこき
    を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマイクロ導管
    装置。 ３　共通の面に対して角度をもって或は平面内にあって
    且つ板の縁部にて開口した板を通る溝を介して外部装置
    、容器、検知器、ポンプ等に溝が連通されたことを特徴
    とする特許請求の範囲第２項記載のマイクロ導管装置〇
    タ　変換器、検知器、基準電極、表示電極等が溝装置の
    内側に設けられたことを特徴とする特許請求の範囲第２
    項記載のマイクロ導管装置。 Δ：　複数個のユニットが互に接触し且つ連通して配置
    されたことを特徴とする特許請求の範囲第１乃至り項い
    ずれか７項記載のマイクロ導管装置。 乙　多数のユニット間の連通か有孔部材、半侵透性膜等
    を介してなされることを特徴とする特許請求の範囲第Ｓ
    項記載のマイクロ冶管装置０ ７　基準電極が表示電極として同一流通溝内に置かれ、
    基準電極の決めらイ′ン、た由、位を確実？こするイオ
    ン種をキャリヤ流れが含んでいることを特徴とする特許
    請求の範囲第グ項記載のマイクロ導管装置。 ｉ　基ｉｐ電極と表示電極が個別の流通溝内に置かれ且
    つ互に連通され、基準電極上の決められた電位を確実に
    するイオン種を含む溶液が基準゛電極に供給されること
    を特徴とする特許請求の節、間第ダ項記載のマイクロ導
    管装置。 タ　検知器が流れの温度を測定するサーミスタであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマイクロ導
    管装置。 ｉｏ、　　変換器がＬＥＤダイオードで、検知器が測光
    検知のための光学検知器であることを特徴とする特許請
    求の範囲第グ項記載のマイクロ導管装置。 ／／、溝が互に平行に連接され且つ溶解した分子のガス
    が透過できる膜によって互に離されたことを特徴とする
    特許請求の範囲第７乃至１０項いずれか７項記載のマイ
    クロ導管装置。 ／、２．溝が型打、プレス、フライス削り、エツチング
    等によって表面につくられ、溝孔や導管に対する溝の緊
    密な封止が対応する形状の別の表面と一緒に配置するこ
    とによって行われることを特徴とするマイクロ導管装置
    を製造する方法。 ／３．他方の表面に溝が設けられたことを特徴とする特
    許請求の範囲第１ｊ項記載の方法。 ／り、連続流通分析のためにキャリヤ溶液と試料溶液の
    流れがｙ互に流される表示器と基準′電極が導管装置に
    設けられたことを特徴とする一体的なマイクロ導管装置
    。 ／ｊ　　ＰＨの連続測定のために、表示電極が小型の電
    位差計ＰＶＯベースの膜ＰＨ検知器であることを特徴と
    する特許請求の範囲第７弘項記載のマイクロ導管装置。 ム、　　ＰＫの連続ｉ１＋１定のために、表示電極が小
    型の電位差計ＰＶＯベースの膜カリウム検知器であるこ
    とを特徴とする特許請求のｔｊｉｊ’Ｊ間第１ｇ。 ｉｇ項いずれか記載のマイクロ導管装置。 ／７．　　ＰＣａの連続測定のために、表示電極が小型
    の電位差計Ｅ’　Ｖ　Ｃベースの膜力ルシウム検知器で
    あることを特徴とする特許請求のＡ匝囲第７４／乃至１
    ６項いずれか１項記載のマイクロ導管装置。 １ｇ、　　酸素の部分圧力を連続測定するために、表示
    電極が小型のアンペア計酸素電極であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１Ｑ乃至／り項いずれか７項記載の
    マイクロ導管装置。 ／９．外部弁によって試料溶液の決められた斌を導入す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１Ｊ乃至ｉｇ項い
    ずれか７項記載のマイクロ導管装置。 一！０．試料溶液の決められた量を測定すべく決められ
    た量の導管装置の一部が留保され、試料、溶液が流体噴
    射原理の装置によって実際に導入されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１グ乃至ｉｇ項いずれか７項記載の
    マイクロ導管装置。 ２／、決められた址の試料を導入するために、導入され
    た試料区分の少なくとも一部がキャリヤ流溶液によって
    希釈されず、これによって試料自体の１つ才たは幾つか
    のパラメータの測定ができることを特徴とする特許請求
    の範囲第１グ乃至、２０項いずれか７項記載のマイクロ
    導管装置。 、２２．キャリヤ流が決められた成分および一定のＰＨ
    の溶液で、試料自体のＰＨおよび分散された試料区分の
    変化率の７つまたは幾つかの部分の測定ができ、該区分
    の記録されたＰＨ値による試料の緩衝容量がキャリヤ溶
    液と試料溶液の決められた最大比に対応することを特徴
    とする特許請求の範囲第１＜を乃至２７項いずれか１項
    記載のマイクｒ：Ｉ４管装置。 ２３、膜は二酸化炭素やアンモニア或は他のガスの選択
    的な通過を許し、試料は膜の一方の側を流れるキャリヤ
    流れに導入され、受容流れが膜の他方の側を流れ、膜を
    通過するガスが受容流れの検知可能な化学反応を生じる
    様な成分を該受容流れをなしていることを！虻ヲ徴とす
    る特許請求の範囲第１ｑ乃至２．２項いずれか７項記載
    のマイクロ導管装置。 ２１１、　　標本の同時測定のために、共通の基準電極
    を分担するａつ以上の表示電極が設けられ、各表示電極
    は測定すべき標本の１つに感応することを特徴とする特
    許請求の範囲第１１１．乃至２３項いずれか７項記載の
    マイクロ導管装置。 、２Ｓ、血の様な身体の流体の特別な身体診療監視をな
    すこＬを特徴とする特許請求の範囲第１１１乃至、２Ｑ
    、項いずれ、か７項記載のマイクロ導管装置。 管装置。 、２７　　空気また４ま他のガス中の有害物質や他の物
    質を決めるために、ガス混合物が適宜なキャリヤ流れに
    挿入され、該物質の吸収または反応のために、残りのガ
    スが分離されて該物質が決められることを特徴とする’
    ｌ′ｆ許請求の範囲第１ｔｌ乃至２６項いずれか／　Ｊ
    Ｊ４記載のマイクロ導管装置。 マイクロ導管装置。
JP17835483A 1982-09-28 1983-09-28 連続流通分析装置の一体的なマイクロ導管装置 Pending JPS5983047A (ja)

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