JPH03270748A - 血液採集装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は多相液体、特に、全血における重い相から軽
い相を分離するための装置に関する。

〔従来技術〕

血液の採集及び分離装置は、従来より、遠心力の方向と
平行なもしくはほぼ平行な長平方向軸線を持つコンテナ
内で全血を回転させている。その例としては米国特許第
４．０１２．３２５号に記載されている。この向きとす
るのはいくつかの理由がある。

一つの理由は遠心力が消失したときの重い赤血球と軽い
血清との間の間隔が大きくなり、同時に、二つの相の間
の境界の表面積が小さくなることである。その結果、血
清を取り出すときに血液細胞が軽い血清相に再分散する
傾向が小さくなる。このような望ましくない再分散の発
生を防止するため、二つの相の間の表面積部分に中間の
比重のゲルを占拠せしめることがよくある。長平方向軸
線の回りを回転させることによって、遠心分離の後の再
混合を抑止するゲルの厚みを大きくとることができる。

別の見地からいえば、コンテナをそのチャンバの短軸を
遠心力の方向に平行として回転させることは実行可能と
は思われていなかった。その理由は分離された血清の表
面間の間隔、及び分離された血液細胞との界面が非常に
短くなり、それに付随してその界面での表面積が大きく
なり、その結果、取り出しの際に血液細胞が血清によっ
て汚染されることが起こり易い。そのような大きな表面
積の界面を支えるようにゲルを使用しようとしてもそれ
は機能しそうにない。というのはゲルにより再混合を抑
制するにはその厚みが過少であるからである。（ゲルの
容積には限りがあり、それが大きな表面積の界面にわた
って一義的には分布されることになろう。） 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、通常のアプローチは意図する効果は発揮
するも欠点も付随する。欠点というのは相分離に長い時
間がかかることで、それは相分離を液体容積の最も長い
寸法にわたって惹起させなければならないからである。

例えば、約２ｍＬの容積の血液では、前述の米国特許第
゛３２５に記載されたものと同様の装置を使用して、血
液細胞からの血清の分離時間は１００ｇで旋回したとき
に５．３分のオーダーである。そのような分離時間は加
わる遠心力の関数でもあり、遠心力が大きいほど（大き
な値の回転数によって惹起される）、分離は早く行うこ
とができる。代表的な場合において、使用される力は１
０００ｇを超過しており、それより力が小さいと相分離
のための所用時間が耐えられないほど延長することにな
る。しかしながら、１６００ｇといった大きな力を使用
したとしても２ｍＬの容積のコンテナの分離は一般的に
は３０秒よりは短い時間では可能ではない。そして、最
も重要なことであるが、遠心力の利用に伴う欠点が判っ
てきた。

それは血液細胞と血清との界面にバッフイーコートと称
する相が形成されることである。特に、１００ｇを超過
した遠心力を形成すると、バッフイーコートには、その
分離不能の部分として、有益なりＮＡを含むリンパ球セ
ルといった白血球セルを含有する。もしそのような細胞
を取り出すことができるならＤＮＡを抽出することがで
きる。ところが、従来のコンテナ及びそのための遠心分
離機を使用して相分離をさせると、前記のリンパ球セル
がバフィーコートの残部と回復不可能に混合してしまう
という問題点がある。したがって、容易に理解されるよ
うが、回転速度をドラスティックに上昇することによっ
て相分離時間を１分以内に短縮しようとすることと、リ
ンパ球を回復することとは全く相反する要求なのである
。

したがって、この発明がされる以前より、そのチャンバ
の短軸と遠心力の方向を平行させて回転することができ
、相分離を急速に実行することができ、ないしは回転力
を低減することができ、方間時に上記した相の再混合の
おそれをある程度解消することができる血液相分離装置
の要望が強かったのである。

この要求に対処する一つのアプローチというのは、いう
までもないが、遠心力の除去に先だってコンテナから軽
い血清相を容易に取り出しせしめるなんらかの機構を設
けることである。この機構は血清の取り出しの際に、遠
心力の印加を継続することで、意図しない血球部分をコ
ンテナの捕捉領域に保持するのを補助するものである。

これまで提案された血液分離装置ではまだ回転が惹起（
極端な場合は回転速度を増加させる）されている間に、
コンテナから血清を取り出すのを可能とするものである
。この種の装置は特開昭６３−２３７３６８号公報に示
されている。

出口通路をコンテナから遮断するバルブが設けられ、こ
のバルブの開弁は、遠心力が相分離時に使用される速度
を超えて、例えば３０００から５００Ｏｒｐｍまで増大
したときにのみ行われる。明かに、この種の装置によっ
て取り出される血清と赤血球が再混合するおそれは少な
くなる。しかしながら、そのような装置においても、遠
心力式血清取り出しを装置をその短軸を遠心力の方向と
平行させて回転させるように再配置することは想定して
いない。むしろ、この装置は従来の回転方向を踏襲して
おり、したがって、相分離はコンテナの長袖に沿って惹
起させるべきものとしている。

前記公開特許出願に開示された装置の他の欠点は液体の
流れが欠如している時にも高い遠心力が加わっている限
りは、バルブは開弁位置に留まることである。血清を全
部取り出した後にバルブが自動的に閉鎖するようになっ
ている構造が好ましいのは明かである。その理由は（ａ
）もしそうなっていないとなんらかの原因でコンテナが
弛緩されたときに非血清成分がバルブから流出してしま
い、（ｂ）　バルブが開き放しであると、コンテナに残
留している血液細胞に、回転中低の処理をすることの支
障となる。この欠点は、従来技術のバルブが遠心力のみ
に応動し、取り出すべき流体、即ち血清の存在に応動し
ないという事実に由来するものである。

したがって、この発明がされる前には、全血の処理等に
おいて、より迅速にかつ低回転速度で、相分離及び軽量
相の自動的取り出しを行うことができる２相液体分離装
置の要望があったのである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の目的は上述の要望を充足することができる多
相液体分離装置及び方法を提供することにある。この目
的は、液体隔室の長袖ではなく短い軸に沿って装置に遠
心力を発揮せしめ、かつ遠心分離の際に軽量相の取り出
しを行わしめるバルブ手段の槽底を工夫することによっ
て達成される。

この好ましい実施形態ではバルブ手段は軽量相からの圧
力のみに応動し、遠心力には応動しない。

その結果、相分離に使用される力は、従来は失われてい
た細胞画分の回収を可能とする程度に、著しく減少され
、しかも遠心分離の所要時間を延長することもない。

前記目的を達成するこの発明に係る、遠心力による相分
離に適した液体相分離装置は、予め定めた容積がｖ１最
大寸法がｌで、少なくとも一つのより短い寸法ｄのチャ
ンバを具備し、該チャンバは重い相の採集部と、軽い相
の採集部とを少なくとも具備し、前記チャンバへの液体
の導入を許容する手段と、二つの相を分離するのに使用
される遠心力を減少することなく、分離後に、前記チャ
ンバから分離された軽い相を取り出す手段とを具備して
いる。特徴点は、前記重い相の採集部と軽い相の採集部
とは、前記チャンバの最大寸法が前記採集部の少なくと
も一つの長さと全体として等しくなるように配置され、
かつ前記寸法ｄは軽い相の採集部から重い相の採集部に
延びていることにある。この槽底の結果、約３０ｇ５よ
り大きくない遠心力を使用して２分以内で、５００μＬ
の容積の相分離が約２．５ｃｍの回転半径で起こること
ができる。

前記目的を達成するこの発明に係る、遠心力による相分
離に適した２相液体分離装置は、予め定めた容積Ｖの少
なくとも一つのチャンバを具備し、該チャンバは重い相
の採集部と軽い相の採集部とを有し、更に前記チャンバ
への液体の導入を許容する手段と、分離された軽い相を
前記チャンバから除去する手段とを具備し、該手段は、
重い相から軽い相を分離するのに使用される遠心力より
過剰の遠心力で開くように槽底されるバルブを有する。

特徴点は、装置が、更に、流体圧力ヘッドに応じてのみ
前記バルブを開放しかつ開放状態に維持する手段を具備
していることである。

〔実施例〕

以下この発明を好ましい実施例に関連して説明する。こ
の実施例では血液の血清もしくは血漿が２相の液体のう
ちの軽い方の相であり、好ましいチャンバとしてはポー
ルチエツクバルブを使用して二つの分離された相からバ
ルブ遮断された血清および／もしくはリンパ球を採集す
るようになっている。加えて、この発明は、どのような
多相液体が使用されているかに関わらず、バルブの下流
にあるチャンバがどのようなものか或はチャンバが存在
しているか否かに関わらず、さらにはバルブの構造に関
わらず有益である。もちろんであるが、使用されるバル
ブはこの発明の要求に合致させる必要がある。

従来技術の血清セパレータは第１図に示すようにコンテ
ナ１０を使用しており、コンテナの長平方向軸線１２は
矢印１４にて示す遠心力ＣＦの方向と平行である。その
結果、重い血液細胞１６を軽い血清１８に分離し、図示
のような二つの区分を得るのには要する時間は長く、か
つ大きな力がいる。前述した特開昭公報に開示した構造
では取り出し開口２０がバルブ２２に沿って設けられ、
血清だけが分離型のチャンバ２４に流入され、このチャ
ンバ２４にて血清は想像線にて示されるスライド状試験
エレメントＥと接触せしめられる。バルブ２２は二つの
相を分離するのに使用されるＣＦより大きな遠心力が得
られるときのみに矢印２６のように開放するように構成
される。このような場合にバルブはスプリング（図示し
ない）に抗して移動する。この構成は上記したような本
来的な欠点を持つ。加えて、全血はその導入段階におい
て、開口２８を通して印加されるが、この導入段階はオ
ペレータに細心の注意を必要とし、または、ニードルを
介して別の操作によって全血を採集した後に中間的な機
械行程が必要となる。

この発明によれば、少なくとも２つの相の相分離装置３
０（第２Ａ図）は矢印５０の遠心力ＣＦの方向に垂直に
（平行ではない）１の長寸法を持つ相分離チャンバと、
所定の構造のバルブ５０を具備する。

チャンバ３２は血液の導入端３６と、これに対向する血
清の取り出し端３８　　とを形成した本体３２内に形成
される。チャンバ３２は端部３６から送出通路５６まで
延びている。端部３６は吸入開口４０を有し、この吸入
開口４０に通常の隔壁（ｓｅｐｔｅｍ）４１が充填され
る。

チャンバ３２は４３で図示した箇所で外気と通じている
か、または血液の吸入を補助せしめるため４３で示した
箇所に外部の負圧源を取り付ける。開口４０は全血が通
路４２を介してチャンバ３２に流入するのを可能とする
。チャンバ３２の幅ｄは短い方の寸法の一つであり、約
ｄ′までの深さを埋めるに充分な量の血液が吸入される
ようになっている。遠心分離において、チャンバ３２の
側壁４４は重い血液細胞が採集される側壁であり、対向
した側壁４６は軽い方の血清の両分に近接している。し
たがって、寸法ｄ及びｄ′は軽い方の相から重い方の相
へ延びている。

任意的な構成であるが固定の多孔性機械的手段、例えば
、バッフル４８を側壁４４に沿って血液細胞中に位置す
るように設けることができる。この出願の出願人が所有
する、”Ｐｈａｓｅ　５ｅｐｅｒａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔ
ａｉｎｅｒ　ｗｉｔｈ　Ｆｉｘｅｄ　Ｍｅａｎｓ　Ｐｒ
ｅｖｅｎｔｉｎｇ　Ｒｅｍｉｘｉｎｇと題する１９８９
年の３月２０日に提出した米国特許出願筒３２５．７２
５号に記載したように、そのような手段は重い側の相が
軽い側の血清相の吸引中に再混合しないように保持する
べく機能する。バッフルのプレートは角度αをもって傾
斜しており、この傾斜によって、矢印４９の方向にチャ
ンバ３２からの流れが起こったときに再混合力に抵抗す
る。好ましくは、この角度は約３０°から約１２００の
間の値、最も好ましくは約６０°である。好ましくはバ
ッフル４８の個々のプレート間の間隔は約０．０１８　
ｃｍ　　からＯ，１Ｏｃｒｎの間にあり、最も好ましく
は約０．０２５ＣＯＩである。各プレートの厚みは臨界
的ではなく、ただ、必要な数のプレートが存在していて
、そのプレート間に血液細胞を採集することができる空
間を生ずるようになっていればよい。

第１の発明によれば、バルブ５０が端部３６と３８との
中間のチャンバ３２の端部５２に位置しており、分離さ
れた血漿もしくは血清及びリンパ球を取り出すように位
置している（以下説明する）。最も重要なことはバルブ
５０が液圧ヘッド力に応動してのみ開口するように構成
され、遠心力ＣＦには応動せず、かつその大きさにも関
係しない。この目的のためバルブ５０は好ましくはボー
ルチエツク弁であり、そのボール５４はチャンバ端部５
２において通路５６の下流に位置している。ボール５４
は半球上のシート５８に着座しており、遠心力ＣＦの方
向と直交する方向に作用するように整列したスプリング
６０によって付勢されている。このように整列させるこ
とで、ボール５４が遠心力ＣＦ以外の力のみに応動する
ようにスプリング６０に抗して作用することを保障する
ことができる。

血清もしくは血漿の出口通路６２はシート５８に近接し
て配置され、バルブ５０の開放時に液体を運び出すこと
ができる。通路６２はチャンバもしくは隔室６４に接合
しており、隔室６４は、バルブ５０を介してチャンバ３
２を流出するほぼ全ての流体を受は取るようことができ
る寸法を持っている。チャンバ６４はリンパ球の採集用
の深い凹部６６と、ピペットをしてチャンバ６４、特に
凹部６６に接近せしめる大きな開口６８を具備する。カ
バー７０は、ピペットの導入時もしくは他の手段の導入
が必要な場合を除き開口６８を取り外し可能にシールし
ている。

通路６２は好ましくはチャンバ６４を超えてトラップ７
４まで延びている。このトラップの機能は通路５６にお
いて遠心分離に先立ちもしくは遠心分離後に集まる僅か
の血液細胞を捕捉するものであり、所望される血清もし
くは血漿、またはリンパ球のみをチャンバ６４に流入せ
しめる。

ベント通路７７は好ましくはシート７０の下方に設けら
れ、血清に随伴された空気はチャンバ６４に排除される
。

装置３０はシールを達成するためフォイル層７５を使用
して二枚のプレート（第２Ｂ図）として組立られ、上述
の通気孔４３　　より吸引することによってバキューウ
ムを得ることができる。

以上の装置３０はどんなものかを問わず適当な遠心分離
機（図示しない）によって回転することができ、ここに
おいて長手寸法ｌは回転軸７６　　に対して全体として
平行である。好ましい回転半径は約２．５ｃｍであるが
、この寸法に限らず広い範囲の値を採用することができ
る。

装置３０を使用した層分離方法は以上の説明から理解さ
れよう。全血は隔壁４１を貫通するニードルなどによっ
てチャンバ３２に導入される。ついで、装置３０は軸線
７６の回りを旋回される。しかしながらこの発明によれ
ば、その速度は遅くなるように選定され、その速度とは
４００ｇより大きくない遠心力を生ずるものであり、最
も好ましくは３０ｇである。その理由は装置３０は、こ
の遠心力の下で、２ｍＬの液体を使用して、２分より短
い時間で、ある場合は１分より短い時間で相分離をする
ことができるからであり、それは分離のため血液細胞の
移動に要する距離（約ｄ’　／２）が短いことによる。

第３図は旋回半径を２．５ｃｍ、全血の全量を５００μ
Ｌとしたとき、この発明によって達成される分離時間を
示す。図示するように、遠心力が１５０　ｇもしくはそ
れ以上であれば、血清もしくは血漿、及びリンパ球の分
離は１分以内に行われ、遠心力を４ＤＯｇ以上としても
時間の短縮は殆どない。反対に、遠心分離力が３０ｇと
僅かであっても、完全な分離は８分以内、例えば５．５
分で行うことができる。

比較例として米国特許第４．８１８．４１８号では、通
常のＦ　ｉｃｏ　ｌ　−Ｐａｇｕｅ／Ｐｅｒｃｏ　ｌ　
ｌを付加剤として使用した条件が示されており、４００
ｇの遠心力を使用しても分離に３０分も要している。第
３図の口にてこれを示す。

選定された遠心力の値に関わらず、血清もしくは血漿の
分離後に、バルブ５０を開放することによって軽い相が
チャンバ３２内に充填された液体から取り出される。こ
れは次のように行われる。スプリング６０のスプリング
定数に１の値はボール５４に所定の圧力ヘッドが引加さ
れるまでホール５４の移動に抵抗するように予め選定さ
れる。圧力ヘットの増大は、相分離を達成するのに使用
される力を例えば５０パーセントの割合超過するまで遠
心力を増加させることによって起こる。好ましくは、回
転速度がこれに準じて増大される。血清もしくは血液細
胞は壁４４に対して比較的に非圧縮であるから、遠心力
ＦＣの増大は矢印４９の方向への力の増大に変換され、
この力はスプリング６０のばね定数に１に打ち勝ち、バ
ルブは開弁するに至る。しかしながら、これは通路５６
に押し出すべき充分な量の血清もしくは血漿がチャンバ
３２内に留まっているとしたときである。殆どの血清も
しくは血漿がバルブを通して排出されると、圧力ヘッド
は回転速度が高くても降下する。その結果、バルブ５０
は回転速度が高くても自動的に閉弁し、この作動は第１
図の従末技術のバルブ２２の動作とは全く違っている。

第４図はこの発明の装置が遠心力による通常のリンパ球
分離では普通に使用される化学的相分離剤を使用するこ
となくリンパ球分離が可能であることを示している。も
しリンパ球が所望の最終製品であるなら、血漿が軽量相
であり血清ではない。

血清は血漿とは殆ど同じであるが、相違点は血清では、
リンパ球を得るのに有害な工程であるフイブリノゲンの
除去工程がある。この理由は、遠心力が約１００ｇ以下
のレベルにあるから、１００ｇ以上の遠心力で作動する
従来技術と異なって、リンパ球はバッフィコートにまで
非回復的に凝集されてしまうことがないことによる。

より詳細に説明すると、第４図のグラフはｒが２、５４
ｃｍの値を有する遠心ロータにおける第２Ａ図のタイプ
の装置を使用して得られたものである。バルブ５０の開
口に先だってスピン時間が適長であると、リンパ球は赤
血球中において全て失われるからどの遠心力Ｇｉにおい
ても可変時間で工程サンプリングすることが必要である
。したがって、例えばＣＦ・５０　ｇについて、スピン
時間が数多く（例えば１分から１０分の間）検査され、
ＣＦが血漿中に残留するリンパ球の量を最大とする最適
時間を決定する。これは係数ＣＦを増大させることによ
るバルブ５０の開放で変換される量についても同様であ
る。

かかる最適時間で軽い相に残留するリンパ球の量は、異
なった各ｇ力についてリンパ球のトータルのオリジナル
の量に対する比率としてｇ力に対して、１０をベースと
する対数で、プロットされる。

第４図はこの結果であり、この図で曲線を包囲する帯８
８はデータに合わせて引かれたものである。

この帯はデータの不確実性の範囲を示している。

各データ点は試験の平均値を表している。しかしながら
標準偏差は決定していない。上述したように、重要な点
は利用可能なリンパ球の有効な部分を回収することにあ
る。これは遠心力が１００ｇより小さいときに達成する
ことができる。

バルブが遠心力の加わらない軸線上で動作することは第
５図の別実雄側にて示すように必須のことではない。以
前に説明したものと同様な部品は同一の参照番号を使用
し、区別のためサフィックスＡを付加するものとする。

装置３０Ａは前の実施例と同様にチャンバ３２Ａ１及び
チャンバ３２Ａに血液を供給する通路４２Ａを具備する
。バッフル４８Ａは重い血液細胞を保持するために設け
られ、通路５６Ａはリンパ球及び血漿等の軽い相をチャ
ンバ３２Ａから蓋付チャンバ６４Ａに取り出すのを可能
とする。チャンバ３２Ａの長寸法ｌは旋回軸線７６Ａと
平行である。しかしながら、この実施例ではスプリング
６０Ａは遠心力ＣＦの方向に平行に指向している。スプ
リング定数に２はボール５４Ａが液体圧力ヘッドのみに
応動して開放し、遠心力には感応しないように選定され
る。ボール５８Ａがシート５８Ａから持ち上がったとき
に軽量相はチャンバ６４Ａに流入される。この実施例で
は、スプリング６０Ａで充満していない通路７４Ａの容
積は相分離が起こるに先だって通路５６Ａ内で捕捉した
血液を全て捕捉するに丁度充分なものである。

スプリング６０Ａのスプリング定数に２の選定は次のよ
うに行われる。即ち、スプリング定数はバルブ５ＯＡが
相分離を行うのに使用される第１の遠心力ＣＦＩで開放
しないように選定される。更に、スプリング定数は、バ
ルブ上に圧力ヘッドを生じせしめるために使用されるよ
り高い遠心力ＣＦ２が存在しても、ボール５４Ａを加圧
する流体圧力が全熱存在しないときには、バルブを開放
保持するに充分強く選定される。しかしながら、ボール
５４Ａは矢印４９Ａの値からに対し９０’以外の角度を
なす表面を有しているので、ボール５４Ａは、遠心力Ｃ
Ｆ２によって惹起される矢印４９Ａの方向に発生される
液体圧力ヘッドΔＰに起因してＣＦ２に平行な力を発揮
する。ＣＦ２に平行な成分ΔＰを以後△ＰＣＦとする。

即ち、スプリング定数に２はＣＦ２単独によって発生さ
れる力より大きいが、ＣＦ２＋△ＰＣＦより小さい。軽
量相の液が全てチャンバ６４Ａに移されたときは力ΔＰ
ＣＦを発生する液体圧力ヘットか消失し、かつバルブ５
０Ａは遠心力ＣＦ２に直面していても自動的に閉鎖され
る。

次いで、チャンバ６４Ａの成分、例えば、リンパ球及び
血漿はカバー７０Ａを除去することによって吸引される
。

軽量相の自動的取り出しのためのバルブは液体圧力ヘッ
ドにだけに応答するものであればボールバルブである必
要はない。いかなるバルブもこの圧力ヘッド以外の力に
抵抗するように構成されている限り使用することができ
る。他のタイプが第６図に示されており、この図におい
ても同様な部品は同一の参照符号を使用するものとし、
区別のためサフィックスＢを付加する。装置３０Ｂは血
液採集及び分離チャンバ（チャンバ３２Ｂ）と、以前の
実施例と同様に分離チャンバ６４Ｂに軽量相を通過せし
める流体圧力ヘッドにのみ応答するように動作するバル
ブ５０Ｂとを具備する。しかしながら、前の実施例のバ
ルブはボールを使用しているが、バルブ５０Ｂは中実の
矩形ブロック９０よりなり、この中実９０ブロツクはス
プリング９１によって付勢されており、そのスプリング
９１のスプリング定数は遠心力がＣＦＩ　（第６Ａ図）
からＣＦ２（第６Ｂ図）に上昇したときのみ、バルブを
開くに充分変形するように選定されている。その時、流
れが矢印１００．１０２のように起こる。

上述実施例は静脈切開用注射器（ｐｈｌｅｂｏｔｏｍｙ
ｓｙｒｉｎｇｅ）と共に使用するように構成される本発
明の装置に向けられている。加えて、この発明の装置は
、血液を吸い込むため毛細管吸引力を使用するフィンガ
ブリック（ｆｉｎｇｅｒ　ｐｒｉｃｋ）から血液を採集
し、処理するのに使用することができる（第７図から第
１６図）。以前に説明したものと同一の部品は同一の参
照符号を付与するものとし、区別のためサフィックスＣ
を付加する。

装置３０Ｃはバルブ５０Ｃから下流の血清チャンバ８４
Ｃまでは実質的に以前説明したものと同一である。しか
しながら上流では２００で示す箇所に少なくとも一つの
毛細管室２１８が構成され、この毛細管室は対向壁２１
２．２１４を具備しており（第８図）、これらの壁は毛
細管間隙ｄだけ離間しており、毛細管吸引作用を惹起せ
しめ、液体を吸引することができる。したがって、位置
２００は米国特許第４、１３６．０３６号に開示される
フィンガブリック式の毛細管吸引型採集及び分離装置と
類似している。

全血がチャンバ２１８に充填されると、装置は外部の軸
線の回りを旋回し、第７図の矢印３４Ｃの方向の遠心力
ＣＦを発生し、チャンバ２１８内で血清との分離を行い
、次いで血清はバルブ５０Ｃを通して搬送され、血清チ
ャンバ６４Ｃに流入する。これは前の実施例で説明した
ものと同様である。

一つの毛細管間隙ｄでは全量の採集に必要となる容積を
提供できないから、一つ以上の毛細管採集室が設けられ
ているのが好ましい。必然的に少なくとも第２のチャン
バ２２８及び必要な場合は第３のチャンバ（図示しない
）もチャンバ２１８に近接して配置される（第８図）。

双方のチャンバは近端部２３０と遠端部２３２とを有す
る（第７．８図）。

各場合において、端部２３０は導入開口４０Ｃに流体連
通され、端部２３２は垂直通路２３４を介して輸送通路
５６Ｃに流体連通される（第９図）。これにより、チャ
ンバ２１８及び２２８は並列に配置され、導入開口４０
Ｃに接触された全血を毛細管作用によって同時に採集す
る。

通気口４３Ｃ（第７，８図）が前の実施例と同様に設け
られ、 随伴された空気を排気することができる。各チャンバは
、通気口４３Ｃにすぐ近接して位置する垂直通路２３６
（第８図）によって通気口４３Ｃに直接に連通される。

フィンガプリッタで特有なことであるが容積及び寸法が
小さい場合に、チャンバを開口４０Ｃに近接して配置す
るために、各チャンバの広い方の壁面２１２及び２１４
は、好ましくは、開口４０Ｃに近接して、他のチャンバ
に向って２４０の箇所（第８，９図）で面取りされてお
り、必要とされる最小幅Ｗを得ている。

二つの並列チャンバの一方のチャンバに形成される液体
容積を、他のチャンバが速く充填された場合に均等化す
るために、通路２５０．２５．２及び２５４（第７，８
図）が設けられ、部分２００の全てのチャンバを流体的
に連結する。これらの通路は、好ましくは近端部２３０
と、遠端部２３２との間に配置される。

壁２１２及び２１４の表面は公称的には滑らかである。

しかしながら、壁２１２上に溝２４２が壁２１４上に溝
２４４（第１１及び１２図）が形成されるのが好ましい
。これらの溝２４２．２４４は溝２４２が溝２４４に角
度αをなすように配置される（第１２図）。この配置の
目的は米国特許第４．２３３．０２９号に説明している
ように前進する凸面（ｍｅｎｉｓｃｉ）２６０．２６４
の波形を制御するためである。溝の詳細構造はこの′０
２９特許に説明されている。凸面２６０．２６４は溝の
形態に沿って矢印２６２．２６６のように前進し、図示
のような直線溝の場合は角度αが９０°であれば台形状
の波形を生成する。このように波形制御を行うことによ
って気泡の随伴のおそれがなく、チャンバ２１８及び２
２８を全血で完全に充填させることができる。

更に、溝によって生成されたヒシテリシスは、傷からの
全血の吸入の中断を、吸入の再開時に気泡が形成される
ほど凸面の先端が深く開口４０Ｃに前進する前に、行う
ことを意図している。第１２図は一つの対向壁の溝２４
２のみ図示しているが、チャンバ２２８のための他の対
向壁の溝２４４は通路２５０゜２５２、２５４及び連結
通路２３４を通して見ることができる。

装置３０Ｃの動作は以前の実施例の説明から明かと思わ
れる。簡略に説明すると、第１３図から第１６図におい
て、装置が血液の溜りＰ（第１３図）に接触された場合
に、全血は部分２００まで前進され、同時に双方のチャ
ンバ２１８及び図示しない２２８を充填し、その際、凸
面波形２６０及び２６４は溝２４２及び図示しない２４
４の直線性もしくは他の形状に支配される。前進は第１
４図まで継続され、通路２５０は血液に最終的に接触す
るに至る。−旦チャンバ２１８及び２２８が充填される
と、開口４０Ｃは適当なカバー３００（第１５図）によ
って蓋をされ、そして、装置は約４００　ｇにて旋回さ
れ、血液は二つの相に分離される。相３０２の丸は血液
細胞を示し、相３０４の点は形成を示す。その後、遠心
力ＣＦは増大され、バルブ５０Ｃに対する血清の液体圧
力が惹起され、血清は通路５６Ｃを介してチャンバ６４
Ｃに輸送される。遠心分離の後、ピペット３１０てシー
ル７０Ｃを突き破ることによって血清をチャンバ６４Ｃ
から容易に除去することができる（第１６図）。

ピペット３１０は矢印３１４のように挿入され、血清は
矢印３１４の方向に取り出される。（開口６８Ｃの寸法
はピペットのアクセスを可能とするものである。

もっと他の使用態様はチャンノヘ６４を二双ピペットを
充填する２連の容器の一つとして使用するものである。

即ち、２連のピペットを充填するのに使用される２連の
容器もしくは槽誹漆基準流体が予め挿入される（もしく
は後で添加される）一方の容器と、他方の要求はバルブ
が開放されたときに血清が移送されるチャンバ６４であ
る。

二つのチャンバ間のバルブはボール及びスプリングであ
る必要はなく、もっと小さい安価なバルブは第１７−１
８図に示される実施例を使用することによって横取する
ことができる。以前に説明したものと同一の部品は同一
の参照符号を使用するものとし、区別のためにサフィッ
クスＤもしくはＥを付加する。

第１７図において、装置３０Ｄは通路５６Ｄ及び６２Ｄ
によって連結されたチャンバ３２Ｄ及び８４Ｄを具備し
、その機能はに第２Ａ図関して前記したものと全く同一
である。しかしながら、バルブ５００は付勢手段６０Ｄ
とバルブシート５８Ｄに着座する閉鎖部材５４Ｄとより
なり、部材６００及び５４Ｄは以前に説明したものと異
なった材料が選定される。

より特定して説明すると、変倚手段はヤング率が３４５
キロパスカルより大きくない細胞型発泡体にて形成され
るのが好ましく、前記した力によって容易に圧縮するこ
とができる。加えて、最も好ましくは４０パーセントよ
り大きくない圧縮（矢印４００）の下で所望のように開
放せしめられるようになっている。

最も好ましくはそのような発泡体は開放細胞型であり、
ポリウレタン発泡体が最も好ましいものであり、或いは
血液もしくは輸送される液体に不活性である他のポリマ
ーの発泡体も使用することができる。

そのような有効なポリウレタン発泡体の例はＲｏｇｅｒ
ｓ　　社から”Ｆｏｒｏｎ”の商品名で入手可能な発泡
体である。”Ｆｏｒｏｎ”の中でも、”Ｆｏｒｏｎ４７
０１−０１”が最も有益であった。この材料はＲｏｇｅ
ｒｓ　　社によって、１９８９年のＰｈｙｓｉｃａｌ　
Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　Ｄａｔａ　５ｈｅｅｔにて示さ
れた以下の代表的な範囲の物理性質を具備する。

（以下余白） 閉鎖手段５４Ｄに関しては、不浸透性の材料であり、そ
のフレキシブル性及び厚みは、バルブシートと接触する
ように付勢されたときに、バルブシート５８Ｄに対して
、スティックすることなしに順応しかつこれをシールす
るように選定する必要がある。ここで使用するように、
順応とは、実施例では全体として平坦面として図示され
るバルブシートの形状及び形態に全体的に順応すること
を意味する。しかしながら他の表面も使用可能である。

また、上述の、スティックなしとは、使用時に、バルブ
シート状への閉鎖部材の粘着ないことをいい、例えば、
装置においてバルブの組立時に必要とされる力と比して
閉鎖部材をシートから変位させるに要する力を有意に、
例えば５％増大させることをいう。そのようなスティッ
クは、ゴムの場合は、使用の前に装置を数週間にも渡っ
て収納しておいた後などに、特に温度の高いところに収
納した場合は、特に著しい。

加えて、閉鎖部材の材質は寸法的に安定したものが好ま
しく、即ち、冷間流動に比較的に抵抗がある材質が好ま
しい。

最も好ましくはそのような非スティック性で、不浸透性
で、フレキシビリティがあり、順応性ある材料はポリマ
ーテープ、もしくはメタライズしたポリマーテープであ
り、例えば、好ましいものとしてシルバーメタルでメタ
ライズしたポリマーテープである。付勢部材６０Ｄを形
成する発泡体の被覆、および殆どのゴムは良好ではなか
った。閉鎖部材５４Ｄのポリマーテープを形成するのに
有効な材料はポリオレフィンを含み、ポリエチレン及び
ポリプロピレン及びコーポリマーとして、同一のモノマ
ーのブロックコーポリマー並びに、Ｈａｎｄｉ−Ｗｒａ
ｐ　ＩＩ等の商品名でＤｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａ１社、そ
の他から入手することができる変性ポリオレフィンを含
む。ある種の好ましいシートフィルム材料としてはポリ
ビニリデンクロライドコーポリマー等のハロゲン化オレ
フィンポリマー、例えば、ポリ（ビニールクロライドー
コービニリデンークロライド）及びポリ（アクリロニト
リルーコービニリデンクロライト）（Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍ
ｉｃａ１社によって販売される５ａｒａｎ　　（登録商
標）樹脂）、ポリ（ビニールクロライド）（ＰＶＣ））
　、及びｄｕＰｏｎ　ｔによって販売されるテフロン等
のポリテトラフルオルエチレン、及びそのコーポリマー
、例えば、ポリ（ヘキサフルオロエチレン−コーチドラ
フルオルエチレン）等がある。アクリルポリマーシート
材料も使用可能であり、例えばポリ（エチールメタアク
リレート）及び不活性アクリルエステルの他のホモ及び
コーポリマー、例えば、ｄｕＰｏｎｔ社の販売にかかる
ＥＩＶａＣｉｔｅ　ａｃｌｙｌｉｃ樹脂等がある。材料
の好ましい等級としてはは写真や、電子写真及び磁気テ
ープ並びに、セルロースアセテート、セルローストリア
セテート、セルロースアセテートブチレート、ニトロセ
ルロース等のコーティングを施した透明粘着テープ等の
フィルム支持材料として代表的に採用されるセルロース
である。他の好ましいポリマーはよく知られたポリエス
テル、ポリカーボネート、及びポリアミドがあり、例え
ば、ｄｕＰｏｎ　を社によってＭａｙｌａｒ、またはＥ
ａｓｔｍａｎ　Ｋｏｄａｋ社によってＥｓｔａｒの商品
名で販売されるポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥ
Ｔ）、Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社によって販
売されるレキサンポリカーボネートのようなピッフェニ
ール穴ポリカーボネート、及びｄｕＰｏｎｔ社によって
販売されるナイロン等がある。

特に好ましい材料は感圧接着コーティングと共に供給さ
れるものであり、付勢手段６０Ｄに迅速かつ容易な適用
を許容することができる。例えば、つや消し仕上げ付も
しくは無のポリ（エチレンテレフタレート）及びセルロ
ースアセテートフィルム１、及び感圧接着剤を含有し、
例えばそのようなフィルムとして３Ｍ社によって販売さ
れるスコッチブランドテープの４８３．８１０及び８５
０がある。

ゴムやイオン性もしくは水性ポリマー等の粘着性があり
、柔軟なもしくはこう着性の材料は貯蔵時にテープのス
テッキングを避けるため使用しないようにするべきであ
る。したがって、セルロース、ポリエステル及びハロゲ
ン化ポリオレフィンが好ましいが、しかしながら、この
問題はテープ箔に金属コーティングを施すことにより最
小もしくは避けることができる。

予め付加した粘着剤を欠如した閉鎖部材の接合に有効な
接着剤はポリマー樹脂、ラバーセメント、当業者周知の
ゴム糊があり、例えば、米国特許第２．３５８．７６１
号、２．５５３．８１６号及び２；　７８３．１６６号
に記載したような感圧接着剤、Ｂｏｒｄｅｎ　Ｃｈｅｍ
ｉｃａ１社によって販売されＨＡ６１６４のようなエチ
レン−ビニールアセテートコーポリマー（ＥＶＡ樹脂）
、ｄｕＰｏｎｔ社によって販売されるＥｌｖａｘポリマ
ー、及び８１１２１１　（：ｈｅｍｉｃａ１社によって
販売されるＫｒａｔｏｎのようなポリイソプレン樹脂の
ようなジオレフィン−スチレンブロックコーポリマー、
及びＰｈｌｌｌｉｐｓＰｅｔｒｏｌｅｕｃｎ社によって
販売される５ｏｌｐｒｅｎｅ樹脂等である。

試験の結果使用可能なポリマーテープを以下の表に表す
。

（以下余白） ２へ　　１ト ニ　セ 本ト ）−１区 ：〉 翳Ｏ 暮蒙全 霊拐セ Ｉ　　　　　　　全 ト　　　　　　　　　　矢 ヤ　　　　　　　　　　全 ト　　、′Ｘ　　姥　　さ Ｋ　　ユ　　１ト１ひ ＄、　　区　　Ｊ−、＼ 口　　　Ｈ日　　１ト　　ニ　　セ 全　　フ　　）＝〉　　　も　　フ ＋Ｊ　　１÷　　１÷　　１÷　　８１÷これらのテー
プの全部が前記した順応を起こさせるに充分薄いわけで
はない。上に試験したテープについて最大厚み及び好ま
しい厚みは以下のようである。

タイプ　　　　　　　最大厚み　　　好適厚み（１）上
記　　　　　　　０．１５　ｍｍ　　　　０．０１３　
ｍｍ（２）上記　　　　　　　０．１０　ｍｍ　　　　
０．０６　ｍｍ（３）上記　　　　　　　０．１０　ｍ
［１１０，０６ｍｍ（４）上記　　　　　　　０．２０
　ｍｍ　　　　０．１３　ｍｍ（５）上記　　　　　　
　（１１５ｍｍ　　　　０．０５　ｍｍ（５′）上記５
の片側　　　０．１５　ｍｍ　　　　０．０８　ｍｍポ
リエステル張り （６）上記　　　　　　　０．１５ｍｍ　　　　０．０
９　ｍｍ（７）上記　　　　　　　０．１５　ｍｍ　　
　　０．０３　ｍｍそのような材料より戊る閉鎖部材は
適当な接着剤（例えば、上記したどれでも良い）によっ
て付勢部材６０Ｄに容易に接着することができる。例え
ば、 同様に第１８図は第５図に示すように、遠心力に平行に
伝達される圧力に応動して作動するバルブを示すが、第
１７図に説明した材料で構成されるバルブを使用してい
る。したがって装ｆｆ１３０Ｄはチャンバ３２Ｅ及び６
４Ｅを具備し、これらのチャンバ３２Ｅ及び６４Ｅは、
バルブ５０Ｅが位置する通路５６Ｈによって接続される
。第１７図に示すように、バルブ５０Ｅは閉鎖部材５４
Ｂをバルブシート５８Ｅに加圧する付勢手段６０Ｅを具
備し、部材６０Ｅ及び５４Ｂは第１７図に関して説明し
たように構成される。

第１７図及び第１８図に示されるバルブは２相液体採集
分離装置にその使用が限定されるわけではない。加えて
、任意の二つの位置の間で各種のタイプの液体の流れを
制御するのに使用することができ、特に、輸送を開始す
るのに使用される圧力が小さい、例えば約６．８から６
８ｋＰａ（キロパスカル）の程度の、場合にである。即
ち、このバルブを使用することができるのは、定まった
時間を必要とする血液の成分の浮遊物質の分離を目的に
、又はサンプルが他のチャンバに輸送される以前に中実
表面に可溶性成分を結合するような反応を起こすのに十
分な時間を持たせることを目的に、どのような種類の生
体流体でもよいがそれを小量二つのチャンバ間で時間遅
れを持ってシーケンシャルに輸送する場合である。

〔効果〕

この発明の効果は、全血内等の相分離装置及び方法にお
いて遠心力を著しく減少することができると共に、遠心
回数はこれより数百ｇ大きい遠心力を使用した従来装置
と同回数程度とすることができる。

これに関連する効果として、遠心力による相分離は低い
力で実施され、通常は失われてしまうようなセル部分か
らリンパ球を回復することができる。

他の利点は装置はバルブ手段を有し、遠心力が加わって
いる間に所望の相を吸引を吸引されている液体により発
生される圧力に応動してのみ行うことができることであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術により構成される血清分離装置の断面
図。 第２Ａ図はこの発明に従って構成される血清分離装置の
断面図。 第２Ｂ図は第２Ａ図のＩＩＩ−ＬＨ線に沿って表される
断面図。 第３図はこの発明による血清分離時間と遠心力との関係
を示す図。 第４図は回復されるリンパ球と、相分離毎の遠心力との
関係を示すグラフ。 第５図は第２図と類似するが、他の実施例の断面図。 第６Ａ図及び第６Ｂ図は第５図の一部と類似するが、別
実雄側を示し、使用中の異なった位置。 第７図はフィンガブリックとして使用されるこの発明の
別実雄側の側面図。 第８図、第９図及び第１０図は第７図の夫々ＶＩＩＩ−
ＶＩＩＩ線、ＩＸ−ＩＸ線、及びＸ−Ｘ線に沿って表す
断面図。 第１１図は第９図のＸＩ−ＸＩ線に沿って表す、第７図
の装置の全体の断面図。 第１２図は第９図の各チャンバの毛細管領域の拡大、破
断、部分概略斜視図。 第１３図及び第１４図は、第１１図と類似するが、装置
の充填シーケンスを示している。 第１５図、第１６図は相分離後、ついでバルブを通して
の血清の輸送時の液体の状態を説明する。 第１７図、第１８図は第２図、第５図とそれぞれ類似す
るが、変形実施例を示す。 ３０・・・遠心分離装置、 ３２・・・分離室 ５０・・・バルブ ７６・・・軸線、 ｌ・・長寸法 ＣＦ・・・遠心力 ＣＦ２・・・大遠心カ 図面の浄書（内容に変更なし） Ｅ ＦＩＧ、　／　従来技術 ＦＩＧ、　２８ ；「丁 朦＠−ＩＪさお簀 ９Ｃ ｍＣ 手 続 補 正 書（方式） ％式％ 事件の表示 平底２年特許願第３２３３７９号 ２゜ 発明の名称 血液採集装置 ３゜ 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、遠心力による相分離に適した液体相分離装置であっ
   て、予め定めた容積Ｖを持ち、最大寸法がｌであり、そ
   れより短い長さｄを少なくとも一つ有したチャンバを具
   備し、該チャンバは重い相の採集部と、軽い相の採集部
   とを少なくとも具備し、前記チャンバへ液体の導入を許
   容する手段と、二つの相を分離するのに使用される遠心
   力を減少することなく、分離後に、前記チャンバから分
   離された軽い相を取り出す手段とを具備した装置におい
   て、前記重い相の採集部と軽い相の採集部とは、前記チ
   ャンバの最大寸法が前記採集部の少なくとも一つの長さ
   と全体として等しくなるように配置され、かつ前記寸法
   ｄは軽い相の採集部から重い相の採集部に延びている血
   液採集装置。 ２、遠心力による相分離に適した２相液体分離装置であ
   って、予め定めた容積Ｖの少なくとも一つのチャンバを
   具備し、該チャンバは重い相の採集部と軽い相の採集部
   とを有し、更に前記チャンバへの液体の導入を許容する
   手段と、分離された軽い相を前記チャンバから除去する
   手段とを具備し、該手段は、重い相から軽い相を分離す
   るのに使用される遠心力より過剰の遠心力で開くように
   構成されるバルブを有した装置において、流体圧力ヘッ
   ドに応じてのみ前記バルブを開放しかつ開放状態に維持
   する手段を具備したことを特徴とする２相液体分離装置
   。