JP4170189B2 - 比色計等の測定セルおよびその使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、比色計等の測定セルおよびその使用方法に関するものである。

比色計や色濁計や分光光度計およびヘモクロビンメータ等の測定装置にあっては、検体と反応試薬を混合反応させた被検液を、透明な材料で形成した測定セル内に収容し、この測定セルを測定装置に装着する。そして、測定セルに収容された被検液に、光を照射して適宜にその光を透過や反射または屈折させて、被検液の吸光度や透過率や色の濃度などが測定される。

この測定セルに収容させる被検液は、キャピラリーで採取した検体と反応試薬とを試験管内等でよく混合反応させ、キャピラリーを除いてこの混合液のみを被検液として測定セルの容器内に移し替えていた。

そこで、検体と反応試薬を試験管内などで混合反応させて被検液とし、この被検液を測定セルの容器内に移し替える手間が煩雑であるとともに、移し替える際に被検液を誤って零してしまう虞があった。しかも、検体が感染性のある血液等であるならば、被検液を零さぬように極めて注意深く作業しなければならない。

この被検液を測定セルの容器内に移し替える手間を省くために、発明者は、反応試薬が収容された測定セルの容器内に検体を採取したキャピラリーを挿入して容器を密閉し、測定セル内で検体と反応試薬を混合反応させて被検液とすることに想到した。

しかるに、測定セルの容器内で反応試薬と検体を混合して被検液とすることは、測定セルの容器からキャピラリーを取り出さなければならない。それは、図９に示すごとく、測定セル１０の測定セル容器１２の底部近くに比色計等で光を照射させて被検液を測定する場合に、キャピラリー１４が光の透過の邪魔となって正確に測定できない虞がある。そして、採取する検体の量が僅かであると、反応試薬と混合して作れる被検液１６も少量となることから、より確実に被検液１６を測定するために、従来の比色計等では測定セル容器１２の底部近くに光を照射することが一般的であった。なお、図９において、１８は、測定セル容器１２の上部の開口部を閉塞する蓋体であり、２０は被検液１６に光を照射する光源であり、２２は光源２０から発する光から所定の波長の光を抽出する光源フィルターであり、２４は被検液１６を透過した光を受光する受光体である。

発明者は、測定セル容器１２内からキャピラリー１４を取り出さなくても測定の邪魔とならないような技術を特願２００２−２４１６５８号にて提案した。これは、測定セル容器１２内を縦方向の仕切板で２つに区分し、しかも被検液１６は測定セル容器１２内の底部で２つの区分間を移動自在とし、一方の区分にキャピラリー１４を挿入収納し、他方の区分で測定セル容器１２内の底部に比色計等で光を照射して被検液１６を測定するものである。
特願２００２−２４１６５８号

先に、特願２００２−２４１６５６号にて提案した技術では、被検液を移し替えたり零してしまうなどの不具合がない。しかるに、測定セル容器１２内を縦方向に２つの区分に分ける仕切板が必要であり、しかも測定セル容器１２の底部で２つの区分間で被検液の移動が自由な構造でなければならない。そこで、測定セル容器１２および仕切板を樹脂などで一体成形するには成形金型が極めて複雑で高価なものとなる。また、測定セル容器１２に仕切板を成形後に組み付ける構造では、組み付けの手間が必要となり、やはり製造コストが嵩むという不具合があった。

本発明は、かかる従来技術の事情に鑑みてなされたもので、測定セル容器の成形が安価にでき、測定セルとして安価に量産が可能な比色計等の測定セルを提供することを目的とする。また、その使用方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明の比色計等の測定セルは、予め反応試薬を収容した測定セル容器と検体を採取するためのキャピラリーとを含む比色計等の測定セルにおいて、前記測定セル容器の上部に開口部を設け、前記開口部より前記キャピラリーを前記測定セル容器内に挿入収納できるようになし、また前記測定セル容器の深さを前記キャピラリーの長さよりも大とするとともに、前記反応試薬の量を収納された前記キャピラリーよりも高い液面位置となるようにし、前記測定セル容器の前記キャピラリーの収納部分より上方位置で前記反応試薬の液面以下に比色計等の光が照射されるように構成されている。

そして、前記測定セル容器の上端の開口部に蓋体を水密構造に配設し、前記蓋体に前記キャピラリーを挿入できる孔を貫通穿設し、前記孔にゴム栓を圧入および抜き取り自在に構成しても良い。

さらに、前記測定セル容器と前記蓋体が同じ樹脂で成形され、接着により前記測定セル容器に対して前記蓋体を水密構造に配設して構成することもできる。

また、前記測定セル容器の前記キャピラリーが収納される収納部分を、前記光が照射される部分よりも、水平断面積が小さくなるように構成しても良い。

そしてまた、前記測定セル容器の前記光が照射される部分の前記光の方向の寸法を、前記キャピラリーの収納部分で前記光の方向と平行な方向の寸法よりも、長くなるように構成しても良い。

そしてさらに、前記蓋体およびゴム栓により、予め前記反応試薬を収容した前記測定セル容器を密閉して構成することもできる。

また、本発明の比色計等の測定セルの使用方法は、請求項１記載の比色計等の測定セルにおいて、検体を採取した前記キャピラリーを前記測定セル容器内に挿入収納し、前記測定セル容器内で前記反応試薬と前記検体を混合反応させて被検液とし、さらに前記測定セル容器の前記キャピラリーの収納部分より上方位置で前記被検液の液面以下に前記比色計等の前記光を照射するようにして使用する。

そして、請求項２記載の比色計等の測定セルにおいて、検体を採取した前記キャピラリーを前記ゴム栓を抜き取って前記測定セル容器内に挿入収納し、前記ゴム栓を圧入して前記測定セル容器を密閉するとともに前記測定セル容器を振って前記反応試薬と前記検体を混合反応させて被検液とし、さらに前記測定セル容器の前記キャピラリーの収納部分より上方位置で前記被検液の液面以下に前記比色計等の前記光を照射して使用しても良い。

請求項１記載の比色計等の測定セルおよび請求項７記載の使用方法は、キャピラリーで採取された検体と予め収容された反応試薬を測定セル容器内で混合することができ、従来の試験管などで混合して生成した被検液を移し替える手間が省かれ、それだけ測定作業が容易であるとともに、移し替える際に被検液を零す虞がない。そして、測定セル容器内に収容されたキャピラリーより上部の被検液に光を照射して測定するので、キャピラリーが測定の邪魔となることがない。さらに、測定セル容器は、収容されたキャピラリーを所定位置とする構造を必要とせず、簡単な金型で樹脂成形が可能である。

請求項２記載の比色計等の測定セルは、測定セル容器の上端の開口部に蓋体を水密構造に配設し、蓋体に穿設した孔にゴム栓を圧入するので、ゴム栓の圧入により確実に密閉構造にでき、しかもゴム栓を抜き取ることで、容易にキャピラリーを挿入することができる。

請求項３記載の比色計等の測定セルは、測定セル容器と蓋体が同じ樹脂で成形されるので、接着による水密構造は、温度変化等に対する耐久性が高い。

請求項４記載の比色計等の測定セルは、測定セル容器のキャピラリーの収納部分の水平断面積が小さくなるようにしたので、被検液が少量でも、液面位置が高くなり、キャピラリーの上部にある被検液に光を照射して測定することが可能となる。

請求項５記載の比色計等の測定セルは、測定セル容器の光が照射される部分を、照射する光の方向の寸法を長くしたので、被検液を光が通過する距離が長くなり、それだけ測定精度の向上が図れる。

請求項６記載の比色計等の測定セルおよび請求項８記載の使用方法は、測定セル容器がゴム栓の圧入および抜き取りにより、密閉およびキャピラリーの挿入自在となるので、予め反応試薬を収容した測定セル容器内に、ゴム栓を抜き取って検体を採取したキャピラリーを挿入収容させ、再びゴム栓を圧入して密閉し、容易かつ確実に検体と反応試薬を混合して被検液とすることができる。

以下、本発明の比色計等の測定セルの第１実施例につき、図１ないし図５を参照して説明する。図１は、本発明の比色計等の測定セルの外観斜視図である。図２は、図１に示す測定セルの縦断面図である。図３は、キャピラリーに検体を採取する手順を示す図である。図４は、検体を採取したキャピラリーを測定セル内に挿入収納する手順を示す図である。図５は、測定セル内で検体と反応試薬を混合反応させるために、測定セルを良く振る手順を示す図である。図１ないし図５において、図９と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。

図１および図２に示すごとく、本発明の比色計等の測定セル３０は、測定セル容器３２とキャピラリー１４を含む。測定セル容器３２は、透明な例えばポリカーボネートなどにより樹脂成形され、上端部が開口された縦長で水平断面が略長方形となる角形の容器状であり、上端の開口部に同じ樹脂成形された蓋体３４が適宜に嵌合されるとともに、接着剤により固着される。また、蓋体３４には、キャピラリー１４が挿入できる孔３６が貫通穿設され、この孔３６にゴム栓３８が圧入される。そして、測定セル容器３２の内側の深さは、キャピラリー１４の長さよりも大きく設定される。また、測定セル容器３２と蓋体３４は、接着部が水密構造とされ、ゴム栓３８を圧入すると、測定セル容器３２内は密閉状態となる。

かかる構成からなる比色計等の測定セル３０の測定セル容器３２内に、反応試薬が予め収容され、ゴム栓３８の圧入により密閉される。この収容される反応試薬の量は、キャピラリー１４の長さよりも高い液面位置となるように設定される。そして、図示しない比色計等に測定セル３０が装着されると、キャピラリー１４の収容部分よりも上部で、キャピラリー１４が収容された状態での反応試薬の液面位置以下に光が照射されるように構成される。

本発明の測定セル３０の使用方法は、まず図３に示すごとく、血液等の検体４０にキャピラリー１４の先端を当接させ、毛細管現象によりキャピラリー１４に検体４０を採取する。検体を採取するためのキャピラリー１４の寸法等により、採取される検体４０の量は一定である。このようにして検体４０を採取したキャピラリー１４を、図４に示すごとく、ゴム栓３８を取り外して、孔３６から測定セル容器３２内に挿入収容させ、再びゴム栓３８を孔３６に圧入して測定セル容器３２内を密閉する。さらに、図５に示すごとく、手または適宜な機械などによって、キャピラリー１４が収容された測定セル３０を良く振り、検体を予め収容されている反応試薬と混合させて被検液とする。

そして、検体４０と反応試薬が良く混合されて被検液が生成された状態で、測定セル３０が比色計等の測定装置に装着されるが、図１および図２に示すごとく、測定セル容器３０内のキャピラリー１４の収容部分よりも上部の被検液に光が照射され、キャピラリー１４が測定の邪魔となることはない。しかも、被検液の移し替える手間が省かれるとともに、移し替える際に零す虞がない。そして、測定セル容器３２の光が照射される部分は、水平断面が長方形であり、測定セル容器３２に対して光を照射する位置がずれても、被検液内を光が通過する距離が大きく変化せず、大きな測定誤差を生ずることがない。

次に、本発明の第２実施例を図６および図７を参照して説明する。図６は、本発明の比色計等の測定セルの第２実施例の外観斜視図である。図７は、図６に示す測定セルの縦断面図である。

図６および図７に示す本発明の第２実施例で、図１および図２に示す本発明の第１実施例と相違するところは、測定セル５０の測定セル容器５２が上部の光が照射される水平断面が円形の太径部分５２ａと、これと連通してキャピラリー１４が収容される水平断面が円形の細径部分５２ｂとで形成されていることにある。キャピラリー１４が収容される部分を水平断面積が小さな円形の細径部分５２ｂとすることで、検体４０が少量であって、被検液が少量の場合でも被検液の液面位置を高くすることができる。そして、光が照射される部分を水平断面の大きな太径部分５２ａとすることで、光が被検液中を長い距離通過でき、被検液により透過・吸収・錯乱されるなどの性質により大きく影響を受けた光が受光部２４で受光でき、それだけ測定精度が良い。

なお、第２実施例のごとく、光を照射する部分の水平断面形状が円形であると、光の照射する位置が横方向にずれると、光が被検液を通過する距離が変化し、測定誤差を生ずることになる場合もある。そこで、光の照射位置がずれないことが望ましい。

さらに、本発明の第３実施例を図８を参照して説明する。図８は、本発明の比色計等の測定セルの第３実施例の外観斜視図である。

図８に示す本発明の第３実施例で、第２実施例と相違するところは、測定セル６０の測定セル容器６２が、上部の光が照射される部分が光りの照射方向に長く水平断面形状が長方形の長方形部分６２ａと、これに連通してキャピラリー１４が収容される水平断面が円形の細径部分６２ｂとで形成されていることにある。キャピラリー１４が収容される部分を水平断面形状が小さな円形の細径部分６２ｂとすることで、少量の被検液であっても液面位置を高くできることは、第２実施例と同様である。そして、光が照射される部分を光の照射方向に水平断面が長い長方形の長方形部分６２ａとすることで、少ない被検液であっても光の通過距離を第２実施例よりも長くでき、より測定精度の向上が図られる。

なお、上記実施例において、測定セル容器３２，５２，６２は成形の際に金型からの抜きを良くすべく、内側が僅かに上方で拡がるテーパ状に形成されても良い。また、測定セル容器３２，５２，６２は、収容されたキャピラリー１４より上方の光を照射する部分が透明であれば良く、他の部分が透明でなくても良い。さらに、検体は血液に限られず、比色計等による測定が有益であれば、いかなるものであっても良い。ここで、検体に応じて反応試薬が適宜に選定されることは勿論である。さらにまた、上記実施例では測定セル容器３２，５２，６２の上端の開口部が蓋体３４とゴム栓３８によって閉塞されているが、蓋体３４自体をゴム等の弾性材で形成して、蓋体３４自体の圧入により測定セル容器３２，５２，６２の上端の開口部を閉塞および開成自在としても良い。そしてさらに、測定セル容器３２，５２，６２の上端の開口部にシール等を貼着して閉塞し、シール等を剥がして開成するようにしても良い。ここで、シール等は貼着と剥離とが数回可能なものを用いれば良い。

本発明の比色計等の測定セルの外観斜視図である。 図１に示す測定セルの縦断面図である。 キャピラリーに検体を採取する手順を示す図である。 検体を採取したキャピラリーを測定セル内に挿入収納する手順を示す図である。 測定セル内で検体と反応試薬を混合反応させるために、測定セルを良く振る手順を示す図である。 本発明の比色計等の測定セルの第２実施例の外観斜視図である。 図６に示す測定セルの縦断面図である。 本発明の比色計等の測定セルの第３実施例の外観斜視図である。 従来の測定セル容器の底部近くに光を照射して測定する場合に、収容したキャピラリーが測定の邪魔となることを説明する図である。

符号の説明

１０，３０，５０，６０ 測定セル
１２，３２，５２，６２ 測定セル容器
１４ キャピラリー
１８、３４ 蓋体
３６ 孔
３８ ゴム栓
４０ 検体
５２ａ 太径部分
５２ｂ，６２ｂ 細径部分
６２ａ 長方形部分

Claims (8)

1. 予め反応試薬を収容した測定セル容器と検体を採取するためのキャピラリーとを含む比色計等の測定セルにおいて、前記測定セル容器の上部に開口部を設け、前記開口部より前記キャピラリーを前記測定セル容器内に挿入収納できるようになし、また前記測定セル容器の深さを前記キャピラリーの長さよりも大とするとともに、前記反応試薬の量を収納された前記キャピラリーよりも高い液面位置となるようにし、前記測定セル容器の前記キャピラリーの収納部分より上方位置で前記反応試薬の液面以下に比色計等の光が照射されるように構成したことを特徴とする比色計等の測定セル。
2. 請求項１記載の比色計等の測定セルにおいて、前記測定セル容器の上端の開口部に蓋体を水密構造に配設し、前記蓋体に前記キャピラリーを挿入できる孔を貫通穿設し、前記孔にゴム栓を圧入および抜き取り自在に構成したことを特徴とする比色計等の測定セル。
3. 請求項２記載の比色計等の測定セルにおいて、前記測定セル容器と前記蓋体が同じ樹脂で成形され、接着により前記測定セル容器に対して前記蓋体を水密構造に配設して構成したことを特徴とする比色計等の測定セル。
4. 請求項１記載の比色計等の測定セルにおいて、前記測定セル容器の前記キャピラリーが収納される収納部分を、前記光が照射される部分よりも、水平断面積が小さくなるように構成したことを特徴とする比色計等の測定セル。
5. 請求項１記載の比色計等の測定セルにおいて、前記測定セル容器の前記光が照射される部分の前記光の方向の寸法を、前記キャピラリーの収納部分で前記光の方向と平行な方向の寸法よりも、長くなるように構成したことを特徴とする比色計等の測定セル。
6. 請求項２または３記載の比色計等の測定セルにおいて、前記蓋体およびゴム栓により、予め前記反応試薬を収容した前記測定セル容器を密閉して構成したことを特徴とする比色計等の測定セル。
7. 請求項１記載の比色計等の測定セルにおいて、検体を採取した前記キャピラリーを前記測定セル容器内に挿入収納し、前記測定セル容器内で前記反応試薬と前記検体を混合反応させて被検液とし、さらに前記測定セル容器の前記キャピラリーの収納部分より上方位置で前記被検液の液面以下に前記比色計等の前記光を照射するようにした比色計等の測定セルの使用方法。
8. 請求項２記載の比色計等の測定セルにおいて、検体を採取した前記キャピラリーを前記ゴム栓を抜き取って前記測定セル容器内に挿入収納し、前記ゴム栓を圧入して前記測定セル容器を密閉するとともに前記測定セル容器を振って前記反応試薬と前記検体を混合反応させて被検液とし、さらに前記測定セル容器の前記キャピラリーの収納部分より上方位置で前記被検液の液面以下に前記比色計等の前記光を照射するようにした比色計等の測定セルの使用方法。