JP2000241408A - 血液濾過器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で採血後の血液を容易に全量
濾過できる安価な血液濾過器を提供する。 【解決手段】 上記課題は、筒状容器の開口端に針挿入
可能な栓が装着されており、容器内部は血液濾過材料で
２つの筒状室に仕切られており、容器内部全体が減圧に
なっている血液濾過器によって解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は全血から血漿や血清
試料を調製する際に使用される血液濾過器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】血液中の構成成分例えば代謝産物、蛋白
質、脂質、電解質、酵素、抗原、抗体などの種類や濃度
の測定は通常全血を遠心分離して得られる血漿または血
清を検体として行われている。ところが、遠心分離は手
間と時間がかかる。特に少数の検体を急いで処理したい
ときや、現場検査などには、電気を動力とし、遠心分離
機を必要とする遠心法は不向きである。そこで、濾過に
より全血から血漿や血清を分離する方法が検討されてき
た。

【０００３】この濾過方法には、ガラス繊維濾紙をカラ
ムに充填し、カラムの一方から全血を注入し、加圧や減
圧を行なって他方から血漿や血清を得るいくつかの方法
が公知化されている（特公昭４４−１４６７３号公報、
特開平２−２０８５６５号公報、特開平４−２０８８５
６号公報、特公平５−５２４６３号公報等）。

【０００４】しかし、全血から濾過により自動分析等に
よる測定に必要な量の血漿や血清を得る方法に関しては
血糖など一部の項目を除いては、いまだ試行の段階にあ
り、広く実用化されるに至っていない。

【０００５】そこで、本発明者らは先に、微量な血液で
あっても血漿や血清を効率よく分離しうる血液濾過器と
して、濾材にガラス繊維濾紙と微多孔性膜を組み合わせ
るとともに濾材の血漿出口側にシール部材を設けて濾過
材料の開口面積を狭めた血液濾過器を完成した（特開平
９−１９６９１１号公報）。

【０００６】また、その吸引側に血漿受槽を設けたもの
も既に開発した（特開平９−２７６６３１号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの血
液濾過器はその下端に装着した吸引ノズルを血液に挿入
して吸引するタイプのものであるため血液を全量濾過す
ることができず、そのため血液を過剰に採血しなければ
ならなかった。また、採血した血液は経時とともに血球
成分が沈降し、そのままでは血球の濃い部分を吸引して
濾過に悪影響を及ぼすので、濾過前に血液を転倒混和し
なければならず、これが煩瑣であった。さらに、血液濾
過器の構造が複雑で高価なものになることも問題であっ
た。

【０００８】本発明の目的は、簡単な構造で採血後の血
液を容易に全量濾過できる安価な血液濾過器を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するべく鋭意検討の結果、筒状容器である採血管
自体を血液濾過器に使用することを着想した。そして、
これによって、血液濾過器を安価かつ簡単な構造にでき
るばかりでなく、採血した血液は全量濾過が可能である
こと、採血後直ちに濾過ができるので転倒混和が不要で
あること等の数々の利点を見出して本発明を完成するこ
とができた。

【００１０】すなわち、本発明は、筒状容器の開口端に
針挿入可能な栓が装着されており、容器内部は血液濾過
材料で２つの筒状室に仕切られており、容器内部全体が
減圧になっている血液濾過器に関するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】筒状容器は、採血管、すなわち採
血した血液を入れる容器であって、かつ血液濾過を行う
ところでもある。この容器の両端は開口端であって、そ
の一方には針挿通可能な栓が嵌め込まれる。容器の他端
は栓又は蓋が装着される。

【００１２】容器の材質は、血液に影響を与えず、かつ
相当程度硬さを有し、しかも外部から見えるよう透明で
あるものが好ましい。具体例としては、ガラスのほか、
各種プラスチック、例えば、ポリメタアクリル酸エステ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナ
イロン、ポリカーボネート等が好ましい。

【００１３】また、ある程度の肉厚を有したシリコンゴ
ム等の管も可能である。

【００１４】栓は針挿通可能であるものであり、天然ゴ
ム、合成ゴム、シリコンゴム等よりなる各種ゴム栓や軟
質プラスチック等を使用できる。この栓は、使用時まで
容器内部の減圧状態を維持し、かつこの栓を通じて血液
を容器内に注入する際にも注入した血液によって血液濾
過材料で仕切られた他側の室を遮断してその減圧状態を
維持できるものを用いる。

【００１５】容器の他端に装着される栓や蓋は使用時ま
で容器内部の減圧状態を維持できるものを用いればよ
い。この栓や蓋は血液濾過後そこから濾過液である血漿
や血清を取り出し、そのため着脱が容易であることが好
ましい。一方、血漿や血清をシリンジ等で引抜いて取り
出すこともでき、その場合、栓や蓋は針の挿通が可能で
あれば着脱性は問わない。この針の挿通は瞬時に減圧状
態を破壊するものであってもよい。

【００１６】栓や蓋を装着した後には容器内部の減圧状
態を維持するために容器の開口端周縁部、必要によりさ
らに栓や蓋全体にシール材を塗着してもよい。このシー
ル材はロウその他各種のものを使用できる。

【００１７】容器の容積は０．５〜２０ｍｌ程度、通常
２〜１０ｍｌ程度あればよい。容器の内径は２〜２５ｍ
ｍφ程度が適当である。

【００１８】この筒状容器には市販の採血管を利用する
ことも可能である。

【００１９】容器内の圧力は血液濾過の際に必要なスペ
ースを確保できるよう減圧されている必要があり、０．
１ａｔｍ程度以下、特に０．０５ａｔｍ程度以下にされ
ていることが好ましい。

【００２０】血液濾過材料の種類は問わないが、本発明
の濾過材料では、その表面のみで血球をトラップするい
わゆる表面濾過材料ではなく、ガラス繊維濾紙等の厚さ
方向に浸透するに従って、初めは大きな血球成分、後に
は小さな血球成分と徐々に空隙構造にからめ、厚さ方向
に全長にわたって血球を留め除去していく、いわゆる体
積濾過材料によるものが使用される。好ましいものはガ
ラス繊維濾紙等であり、ガラス繊維濾紙に微多孔性膜を
組み合わせたものが特に好ましい。

【００２１】ガラス繊維濾紙は密度が０．０２〜０．５
程度、好ましくは０．０３〜０．２程度、特に好ましく
は０.０５〜０.１３程度で、保留粒子径が０．６〜９μ
ｍ程度、特に１〜５μｍ程度のものが好ましい。ガラス
繊維の表面を、特開平２−２０８５６５号公報、同４−
２０８８５６号公報に記載された様な方法で、親水性高
分子で処理することによって濾過をより速やかに円滑に
行なうことができる。また、ガラス繊維の表面をレクチ
ンで処理することもできる。

【００２２】表面を親水化されており血球分離能を有す
る微多孔性膜は、実質的に分析値に影響を与える程には
溶血することなく、全血から血球と血漿を特異的に分離
するものである。この微多孔性膜は孔径がガラス繊維濾
紙の保留粒子径より小さくかつ０．２μｍ以上、好まし
くは０．３〜５μｍ程度、より好ましくは０．５〜３μ
ｍ程度のものが適当である。また、空隙率は高いものが
好ましく、具体的には、空隙率が約４０％から約９５
％、好ましくは約５０％から約９５％、さらに好ましく
は約７０％から約９５％の範囲のものが適当である。微
多孔性膜の例としてはポリスルホン膜、弗素含有ポリマ
ー膜等がある。

【００２３】好ましい微多孔性膜はポリスルホン膜、酢
酸セルローズ膜等であり、特に好ましいのはポリスルホ
ン膜である。本発明の血液濾過材料においてはガラス繊
維濾紙が血液側に配置され、微多孔性膜が濾過液側に配
置される。最も好ましい材料は血液側からガラス繊維濾
紙、ポリスルホン膜をこの順に積層した積層体である。

【００２４】本発明で用いられる濾過材料は特開昭６２
−１３８７５６〜８号公報、特開平２−１０５０４３号
公報、特開平３−１６６５１号公報等に開示された方法
に従って各層を部分的に配置された接着剤で接着して一
体化することができる。

【００２５】ガラス繊維濾紙層の厚さは、回収すべき血
漿や血清の量とガラス繊維濾紙の密度(空隙率)及び面積
から定められる。分析を乾式分析素子を用いて複数項目
行なう場合の血漿や血清の必要量は１００〜５００μｌ
であり、ガラス繊維濾紙の密度が０．０２〜０．２程
度、面積が０．０３〜５ｃｍ²程度が実用的である。こ
の場合ガラス繊維濾紙層の厚さは１〜１００ｍｍ程度、
好ましくは２〜５０ｍｍ程度である。このガラス繊維濾
紙は複数枚、例えば２〜１００枚程度、好ましくは３〜
５０枚程度を積層して上記厚さとすることができる。

【００２６】微多孔性膜の厚さは０．０５〜０．５ｍｍ
程度、特に０．１〜０．３ｍｍ程度でよく、通常は１枚
の微多孔性膜を用いればよい。しかしながら、必要によ
り複数枚を用いることもできる。

【００２７】血液濾過材料は筒状容器内に固定され、通
常は筒状容器の軸と直角方向の断面形状と同一あるいは
それよりやや小さい相似形のディスク状、あるいは皿状
をしている。

【００２８】血液濾過材料単独では、筒状容器内壁と接
する周縁部から血球が漏出しやすく、また、濾過を行う
際に変形しやすいので、通常は血液濾過材料の補強手段
が必要である。この補強手段としては、血液濾過材料の
周縁部に樹脂を含浸させる等の手段もとりうるが、枠体
を併用することが好ましい。

【００２９】枠体の基本形状は環であり、この環は丸
棒、角棒、板等で形成される。断面形状でいえば、円
形、楕円形、４角形、短冊形、台形、Ｌ形、コ字形等で
あり、血液濾過材料と接する角部は丸めておくことが好
ましい。環は血球の漏出が起こらない範囲で断点があっ
てもよい。環の内側には、必要により血液濾過材料の上
面を抑止する部材、例えば抑止杆を格子状、放射状等に
設けたり、ネットを張ったり、打抜穴を全体として開口
面積が大きくなるように設けた板を張ったり、抑止突起
を設けたりして濾過の際に血液濾過材料が湾曲しないよ
うにすることができる。

【００３０】この枠体は、血液濾過材料の周縁を容器の
内壁に押し付けて血液濾過材料の周縁部を密接させる形
態でもよく、あるいは枠体自体の周縁部を筒状部内壁に
密接させる形態でもよい。

【００３１】前者の場合、血液濾過材料の一部又は全部
の層を皿状として枠体をその凹所に押し込んで周縁部を
外側に、すなわち筒状容器内壁に押し付けてもよく、あ
るいは血液濾過材料の一部又は全部の層を容器の筒状部
内径より大径としてこれを筒状容器に押し込むことによ
って皿状に折り曲げて周縁部を容器内壁に押し付けても
よい。いずれにしてもこの皿状にされる層より外側にも
血液濾過材料の層がある場合には、それを散点状に接着
するなどして離脱しないようにしておく。枠体は血液濾
過材料に接着させてもさせなくてもよい。しかしなが
ら、少なくとも枠体の周縁部には血液濾過材料を接着さ
せておくことが好ましい。

【００３２】前者の例を図２(イ)〜(ニ)に示す。図２
（イ）の例の枠体１は丸棒のリングであり、血液濾過材
料２の周縁部をおさえている。血液濾過材料２は複数枚
のガラス繊維濾紙２１と１枚の微多孔性膜２２からなっ
ている。最下層のガラス繊維濾紙２１と微多孔性膜２２
が筒状容器（図示されていない。）の内径より大径にさ
れ、枠体１が押し込まれることによってこれらが上方に
折り曲げられて筒状容器内壁に密接し所定位置に固定さ
れている。

【００３３】図２(ロ)の例の枠体１は平板のリングであ
る。血液濾過材料２のうち最上層のガラス繊維濾紙２１
と微多孔性膜２２が筒状容器の内径より大径にされて折
り曲げられ、所定位置に固定されている。下側のガラス
繊維濾紙２１は最上層のガラス繊維濾紙に散点状に接着
されている。

【００３４】図２(ハ)の例の枠体１は断面Ｌ字形のリン
グであり、リングの内側開口には十字状に抑止杆３が設
けられている。

【００３５】図２(ニ)の例の枠体１は逆皿状をしていて
天面には開口面積の大きい穴４が複数設けられている。
天面の処処からは下方に抑止突起３が形成されている。

【００３６】後者の場合、枠体は、筒状部内壁に密接し
て血球の漏出を阻止する部分と、血液濾過材料を支持す
る部分とを有し、血液濾過材料と枠体の間から血球が漏
出しない構造になっている。枠体は筒状容器内壁に固定
されるが、枠体と容器内壁との間隙から血球が漏出しな
いよう枠体外周面を容器内壁に融着あるいは接着してお
くのがよい。血液濾過材料の支持は血液濾過材料の周縁
を抱持あるいは掴持したり、接着したりして行う。枠体
と血液濾過材料の間に隙間があって血球がそこを通過す
るおそれがあるときは、シール材を充填したり、血液濾
過材料を枠体に接着したりして隙間をなくすようにす
る。しかしながら、血液濾過材料を隙間を生じないよう
裁断することが最も簡便である。

【００３７】後者の例を図２(ホ)〜(ト)に示す。図２
(ホ)の例の枠体１は溝形材でリングを形成しており、そ
の上下の内フランジ間に血液濾過材料を抱持している。

【００３８】図２(ヘ)の例の枠体１は断面逆Ｌ字形のリ
ングであり、その下端縁からは数個所爪１１が内方に突
設され、これで血液濾過材料を支持している。また、枠
体１上部には十字状に抑止材３が設けられている。

【００３９】図２(ト)の例の枠体１は断面逆Ｌ字形のリ
ングの内側に逆皿部を連設したものである。逆皿部の天
面には開口面積の大きい穴４が複数設けられ、天面の処
処からは下方に抑止突起３が形成されている。

【００４０】枠体の材質は、血液に影響を与えず、相当
程度強度を有するものがよく、ステンレス、アルミニウ
ム等の金属やフッ素樹脂、ナイロン、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等のプラスチック等が好ましい。

【００４１】血液濾過材料は、容器内部を２つの筒状室
に仕切って、一方を血液室他方を濾過液室とする。仕切
る位置、すなわち、血液濾過材料を固定する位置は、一
方が濾過される血液を収容でき、かつ他方が濾過液であ
る血漿や血清を収容できる容積が確保されればよく、通
常は血液室：濾過液室の容積比で１０：９０〜９０：１
０程度、多くは３０：７０〜８５：１５程度でよい。

【００４２】血液濾過材料を容器内壁に固定する手段は
接着剤で接着したり、加熱融着したり、あるいは枠体を
押し込むことによる圧接を利用できる。加熱融着は容器
内壁と枠体との間で行うことが好ましい。加熱融着や熱
接着する場合の加熱手段は問わないが、超音波加熱が好
ましい。

【００４３】本発明の血液濾過器は使用直前まで内部が
減圧されている必要があり、そのため、必要により血液
濾過器全体を袋や容器に入れて真空密封包装することが
できる。

【００４４】血液濾過方法としては、採血した採血器の
針を血液室の栓に挿通して血液を血液室に注入する。次
いで、血液室側の減圧を解放すれば圧力差によって血液
室内の血液が濾過され、血漿や血清が濾過液室に流入し
てくる。血液室側の減圧を解放する手段としては、針を
突刺したままシリンジを取外せばよいが、その他の手段
を別途設けることもできる。別の注射針等を突刺すこと
によって減圧を解放してもよい。血液濾過後の血漿や血
清の取出しは、濾過液室側の栓や蓋を取外したり、注射
針を突刺して注射器で抜き取ったりすればよい。

【００４５】採血針と血液室に突刺す針をチューブ等で
結びその間を弁、ピンチコック等で閉止できるようにし
ておけば採血器を使用せずに直接血管から血液を血液室
に入れることもできる。これは途中に弁を設けた採血針
の後端を血液室の栓に突刺しても同様である。

【００４６】

【実施例】本発明の血液濾過器の使用例を図１に示す。
この血液濾過器はポリスチレン製筒状容器５の１方の開
口端にはゴム栓６が、他端には皿状蓋７が装着してあ
る。血液濾過材料２はガラス繊維濾紙６枚を積重ね、そ
の濾過液室側に１枚のポリスルホン膜を重ねたものであ
る。この血液濾過材料を図２(ホ)に示したポリスチレン
製枠体１で支持させ、枠体１は超音波加熱によって筒状
容器の内壁を融着させている。血液室８の容積は３ｍ
ｌ、濾過室９の容積は３ｍｌである。

【００４７】この血液濾過器に、図１左端に示すように
血管から直接血液を採血した。採血の終わった状態を図
１の左から２番目に示す。そこで、図１の左から３番目
に示すように血液濾過器を倒置し、針１０の後端を開放
する。そうすると、血液室８内に空気が流入して血液濾
過が行われる。血液濾過終了後、血液濾過器を倒置して
元の位置に戻し、蓋７を取外すと図１の右端に示す状態
になる。そこで、濾過して得られた血漿を採取して分析
等に供する。

【００４８】

【発明の効果】本発明の血液濾過器は採血した血液全量
を濾過することが可能である。また、採血後直ちに血液
濾過を行えるので濾過前に血液を混和する必要がない。
構造が簡単であり、安価かつ簡便な血液濾過器を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例である血液濾過器の使用状
態を説明する工程図である。

【図２】 血液濾過材料を各種の枠体で支持している状
態を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１………枠体 １１…爪 １２…周リブ ２………血液濾過材料 ２１…ガラス繊維濾紙 ２２…微多孔性膜 ３………抑止部材 ４………シール材 ５………筒状容器 ６………ゴム栓 ７………皿状蓋 ８………血液室 ９………濾過液室 １０……針

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬志本 修 埼玉県朝霞市泉水三丁目11番46号 富士写 真フイルム株式会社内 Ｆターム(参考） 2G045 BA10 BB05 CA25 HA14 HB20 JA07

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状容器の開口端に針挿入可能な栓が装
   着されており、容器内部は血液濾過材料で２つの筒状室
   に仕切られており、容器内部全体が減圧になっている血
   液濾過器