JPH07503794A - 分析用ローターのための試薬容器 - 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】 分析用ローターのための試薬容器 発明の分野 本発明は全般的には生物学的流体を光学的に分析するための装置及び方法に関の 体積の流体を放出することのできる遠心ローターの設計と使用とに関する。

血漿やその他の生物学的試験においては、所定の体積の液体を各種の光学的試験 あるいは分析のための生物学的流体と迅速かつ完全に混合することがしばしば必 要となる。試験する前に生物学的流体から潜在的に妨害となる細胞状の成分を分 離することも望ましい。そのような混合、分離の過程は、今までは、代表的には 、例えば、細胞状の成分から血漿を遠心分離し、その後で、光学的分析のために 所定の体積の血漿を分離的な試験容器の中へ、手動的あるいは自動的にピペット で移すことによって行われてきた。そのような手順は労力と時間のかかるもので あり、試験に適した多数の血漿アリコートを提供するために、各種の自動的なシ ステムと方法とが提案されてきている。

従来技術によるローターは、製造困難で費用のかかる複雑な設計をしばしば用い てきた。しばしば、そのようなローターは遠心分離手順の中で各種の点において 分離統合される各種の分離可能な部品あるいは構成品を必要とする。従来の遠心 ローターは、しばしば、個々のサンプルとそれらを提供する試験容器との数に制 限があり、ある種の場合には、血液と血漿との流れを装置内で効果的に流すため に、分離的な移動流体を用いることが必要である。

これらの理由のために、所定の体積の液体をローター内の受けチェンバーに迅速 かつ容易に送給するのに適した、改良された遠心ローターと方法とを提供するこ とが望ましいであろう。その方法は容易で、比較的短時間の内に実行できるもの でなければならない。特に、この方法は比較的少数の過程しか必要とせず、また 試験員による介在あるいは操作をほとんどあるいは全くなくして実行できるもの でなければならない。

発明の背景 米国特許第４．９９９．３０４は、分離的な希釈剤チェンバーを有する、流体組 成の分離のための遠心分離機を開示している。米国特許第４，９６３．４９８は 、光学的分析のために流体を吸引、混合するために、毛細管、チェンバー、及び オリフィンからなる装置を開示している。米国特許第４．８９８．８３２は、一 連の試薬容器を有する分析用ローターを開示している。米国特許第４．８１４． １４４は、各種の試薬を導入する遠心ローターを開示している。米国特許第４． ７５６．８８３は、乾燥した錠剤になった各種試薬を有する遠心ローターを開示 している。米国特許第４．７４３．５５８は液体試薬のための複数個の貯蔵チェ ンバーを有するローターを開示している。米国特許第４．４１２，９７３は、外 側へ配置された先端部を備えた試薬容器を有するローターを開示している。前記 先端は破壊され、容器は容器を傾斜させることによって開放される。米国特許第 ４．３８７、＋６４は、ローター内に固定されたキャリアーの固体有機物バイン ダー内に収納された試薬を有するローターを開示している。欧州特許出願第８． １０５．１０６．０は、遠心力の作用した結果として開放される試薬容器を開示 本発明は、遠心分離機のポストを受留めるための受け穴と、ローターを遠心分離 機に取り付けることに応答して液体を放出するための、前記受は穴に近接したロ ーター本体内の装置とからなる分析用ローターである。液体を放出するための前 記装置は、好ましくは、受は穴に近接したチェンバー内に移動自在に位置した密 封容器である。

前記密封容器はｌあるいはそれ以上の隔室を有していてもよい。１個以上の隔室 が存在する場合でも、各々の隔室は同一あるいは異なった液体を収納していても よい。

１つの実施例においては、前記容器はローターに固定されたタブを有する薄膜シ ールで密封されている。好ましくは、前記薄膜シールは容器の頂部で折返されて おり、従って、ポストを受け穴に挿入するのに応答して、薄膜シールは容器から はがされる。

他の実施例においては、前記容器は薄膜シールとけかきマークを備えた剛的な側 部とを有している。容器の端部はローターに固定されており、従って、受は穴内 にポストが挿入されるとけかきマークに沿って容器は開放される。剛的な側部は 、好ましくは、板状のプラスチック材料から形成される。

ポストを受留める受け穴は、代表的には、ローターの底部上でその回転軸線上に 位置している。前記ポストは遠心分離機のスピンドル上に位置しているか、ある いはポストがスピンドルそのものであってもよい。ある種の実施例においては、 ポストは、容器を移動させるピストンと係合することによって、容器を間接的に 移動させる。

前記ローターは、好ましくは、全血液のような生物学的サンプルを分析するため に用いられる。従って、前記ローターはサンプルをローター本体の中へ導入する ための装置を有している。容器内の液体は、好ましくは、血液の分析に用いられ る試薬、代表的には、分析前に全血液を希釈するのに適した希釈剤である。

前記ローターは、好ましくは、容器から放出された流体を受留めるための受けチ ェンバーを有する。前記容器が１個以上の隔室を有している場合には、各々の隔 室は分離的な受けチェンバーに連結されている。前記受はチェンバーは、代表的 には、混合チェンバーであり、この中で液体、例えば、希釈剤がマーカー混合物 と混合される。前記ローターは、好ましくは、希釈剤を生物学的サンプルと混合 するためのチェンバーと通路とを有し、細胞状の成分を分離し、サンプルを各種 光学分析する。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明によるローターの底部層の頂面図であり、ローター内の各種通 路とチェンバーとに関連した試薬容器の位置を示している。

第２Ａ図は、ポストがローター内に挿入される前の、試薬容器の位置を示したロ ーターの側面図である。

第２Ｂ図は、ポストがローター内に挿入された後の、試薬容器の位置を示したロ ーターの側面図である。

第３Ａ図は、ポストがローターに挿入される前の、容器の位置を示した、試薬容 器の他の実施例を存するローターの底部層の頂面図である。

第３Ｂ図は、ポストがローターに挿入された後の、容器の位置を示した、試薬容 器の他の実施例を有するローターの底部層の頂面図である。

第４Ａ図は、ピストンがポストと係合する前の、ピストンとを有するローターの 側面図である。

第４Ｂ図は、ピストンがポストと係合した後の、ピストンとを存するローターの 側面図である。

第５図は、ローター内における各種通路とチェンバーとして関連して２個の隔室 を有する試薬容器の位置を示した、本発明のローターの底部層の頂面図である。

好的実施例の説明 本発明は遠心ローターに於て所定の体積の液体を自動的に放出するための装置及 び方法を提供する。このことは、好ましくは、ポストをローター内の受け穴の中 へ挿入するのに応答して開放位置へ移動される密封された試薬容器を用いて実行 される。次に、内容物は容器から取り出されて、遠心力あるいは重力によって受 けチェンバーへ送給される。前記受はチェンバーは各種の機能を有している。

例えば、それは混合チェンバー、計量チェンバー、あるいは分離チェンノく−で あってもよい。受はチェンバーは、好ましくは、分離チェンバーであり、生物学 的サンプルにおける細胞状の成分か除去される。

本発明の密封された試薬容器は、好ましくは、水と水蒸気の優れた移送ノくリヤ を提供するような材料で形成されている。高密度ポリエチレンのような各種のプ ラスチック及びその他のポリマー材料が代表的に使用される。前記容器は鋳造や 、加圧成型あるいは真空成型、及び機械加工からなる多数の技術によって製造し てもよい。

前記容器は単一の隔室あるいは１個以上の隔室を有するように形成してもよい。

前記隔室内の液体は、同一の受けチェンバーに送給されても、あるいは分離した 別々のチェンバーに送給されてもよい。各々の隔室は同一あるいは異なった試薬 を収納していてもよい。例えば、２つの隔室が混合チェンバーに連結されて、そ の中で２つの液体（例えば、希釈剤とマーカー混合物）が他のチェンバーに送給 する前に混合される。

容器は、代表的には、薄膜で密封される。薄膜シールは、好ましくは、ポリエチ レンあるいは他のプラスチックで薄層化され、また、開口を覆うために適当な形 状に成型切断される。もし容器が１個以上の隔室を有している場合には、各々の 隔室が分離した薄膜シールを有していても、あるいは単一の薄膜シールが容器全 体のために用いられてもよい。この組立体は、容器に特定の体積の試薬を充填し 、薄膜を容器の上で過熱密封あるいは超音波溶接することによって形成される。

密封された試薬容器は、普通は、容器を開放位置へ移動させるのに十分な寸法を 有したチェンバーの中に位置される。前記容器は受け穴に近接して配置され、前 記受は穴は容器が通過してしまわない限り、どのような形状あるいは寸法になっ ていてもよい。容器はローター内に固定さね、その内容物は分析用ローターが使 用されるまでは、ローターの残り部分から隔離されている。

受は穴は、代表的には、ローターと底面に設けられており、密封された容器はロ ーターが遠心分離機におけるスピンドル上に取り付けられた時に開放される。

前記スピンドル自身が容器を移動させてもよく、あるいはスピンドルが受け穴の 中に入るポストを有してもよい。ローターがスピンドルの上に配置されると、ポ ストが容器を移動させて、容器内に開口を作り出す。あるいは、機械的なアーム あるいはソレノイドが容器を移動させる。このように、容器の開放は、試験周期 の中で所定の時間まで遅れることがある。この実施例においては、容器はロータ ーの中心から離れて位置しており、ポストをスピンドル上に配置する必要はない 。

さらに、受は穴はローターの底面以外の表面に位置させ、容器を横方向あるいは 下方向へ移動させることができる。

１つの実施例においては、容器はローター本体に固定されたタブを有した薄膜シ ールで密封されている。タブを固定する方法も各種あり、タブをローター内の層 の間で締め付けたり、溶接したり、接着剤を用いたりしてもよい。簡単な方法と しては、薄膜タブに１あるいはそれ以上の穴を開け、そのタブをローター内のポ ストにひっかけることがある。この方法は、ローターが、例えば、超音波溶接に よって密封される前に、薄膜を設定する便利な方法である。

ローターがスピンドル上に配置されると、ポストが容器の底部を押し上げ、薄膜 シールが固定された状想でそれを垂直方向に移動させる。薄膜シールはそれ自身 の上で折返されており、従って、薄膜シールは固定されたタブに対抗して容器の 側部からはがされ、容器が上昇されるにつれて開口が形成されていく。この設計 においては、容器は、好ましくは、容器の壁部上に傾斜した側部を有しており、 容器を完全に空にするのを容易にするように開口が形成される。容器を空にする ことは、さらにローターのカバーに凹所を設けることによって容易になっている 。

ローダ−内の容器を自動的に開放して空にするための付加的な設計も用いること ができる。例えば、容器の剛的な側部にけがきマークをつけた容器を形成し、充 填し、密封する設計を用いることができる。容器は、代表的には、板状のプラス チック材料から、代表的には、真空成型あるいは加圧成型によって形成される。

容器には適当な試薬が充填され、薄膜シールで密封される。前記容器は容器の端 部を固定することによって、代表的には、前記端部を溝の中あるいはポストの背 部に引っかけることによってローターの中へ取り付けられる。ローターが遠心分 離機に取り付けられると、スピンドルあるいはポストがチェンバーの中へ延在し 、容器の中心部を半径方向外側へ押し出す。スピンドルあるいはポストの力によ って容器はけかきマークのところで切れて、容器が開放される。今までの実施例 と同様に、内容物は遠心力あるいは重力によって望みの場所へ移動させられる。

本発明による分析用ローターは従来的な研究所向けのタイプの遠心分離機に取り 付けることができ、前記遠心分離機はカリフォルニア州、ファラトン市、スビン コ地区のバックマンインスツルメント社、ペンシルバニア化、ピッツバーグ市の フィッシャーサイエンティフィック社、カルフォルニア州、サンフランシスコ市 ＶＷＲサイエンティフィック社、およびその類似社のようなメーカーから市販さ れている。一般的には、前記ローターは、遠心分離機内の垂直駆動シャフト、あ るいはスピンドルに取り付けるのに適当な、受は穴あるいは他の連結装置を有し ているであろう。この受け穴は密封された試薬容器より下に位置した受け穴と同 じであっても、あるいは同しでなくてもどっちでも良い。受は穴あるいは連結装 置の特別な設計は遠心分離機の性質に依存しており、本発明の遠心ローターは、 現在使用可能な大部分のタイプの遠心分離機と共に利用できるものであり、また 速度曲線をプログラム化することができる限り、将来において使用可能となるよ うなタイプの遠心分離機に対しても適用可能であることがわかるであろう。

分析用ローターは、望みの幾何学的なパターンあるいは複数個のチェンバーとそ れを相互連結している入口チェンバーとの間の関係とを維持する本体構造を有し ているが、これについて以下もっと詳細に説明する。普通は、前記本体は実質的 に固体の板であり、固体マトリックスにおけるスペースあるいはボイドとして形 成されたチェンバーと通路とを有している。便利なことに、そのような固体板構 造は、複数個の分離的に形成された層を一緒にして薄層化し、複合構造物にする ことによって形成さね、チェンバーや通路は一般的には隣接層の間に形成される 。個々の層は射出成型、機械加工、及びその組み合わせによって形成してもよく 、普通は、代表的には、適当な接着剤を用いることにより、あるいは超音波溶接 により一緒に結合されるであろう。これらの層が一緒にされた時に、最終的な体 積が形成される。もちろん、前記分析用ローターは、適当な構造物のフレームワ ークの中で配置された、配管や、容器や、チェンバー等のような複数個の個別構 成体として形成してもよいであろう。しかしながら、そのような組立体は、一般 的に、製造がより困難で、従って、実質的に固体状の板で形成されたもの程は望 ましくない。

分析用ローターは広範な種類の材料から形成してもよく、また選択的に２あるい はそれ以上の材料から形成してもよい。普通は、前記材料は透明な材料、例えば 透明プラスチックであり、従って、生物学的サンプルと各種試薬の存在や分布が 、各種の内部チェンバーや通路の中で見ることができる。また、一般的に、ロー ター内に形成される試験容器やキュベツトはその中に形成される適当な光路長を 有し、従って、試験容器の内容物は分光光度計や、蛍光分析計や、あるいは他の 可視的評価技術によって観察することができる。以下に示す例示的な実施例にお いては、前記ローターは、少なくとも光路長を規定する領域においては必要な光 学特性を有した、アクリル樹脂から形成されている。

本発明による装置は製造が非常に容易で、非常に低価格で生産することができ、 全血液のような多数の生物学的サンプルを試験する場合に、ローターを廃棄可能 なものとして使用することができる。本装置は血液を所定の体積の試薬あるいは 希釈剤と自動的に組み合わせることができ、複数個のキュベツトの中へほぼ等体 積の血液あるいは血漿を割り当てることができる。もっと重要なことには、本装 置は各種の従来技術による分析測定装置、例えば、分光光度計や蛍光分析計と共 に用いるのに適しており、キュベラＩ・の中の血漿を、その血漿を取出す必要な しに、個々に試験することができる。

本発明は特に全血液あるいは血漿を分析するのに適しているが、尿、痰、精液唾 液、眼球液、大脳液、を髄液、羊水、及び組織培養液のような広範な種類の他の 生物学的流体や、また食品や産業化学製品、およびその類似物の分析にも適して いる。本発明によるローターはまた細胞状の成分の分離、サンプルの体積の正確 な測定、複数個の試験容器あるいはキュベツトの中へのサンプルの分配、および サンプルの迅速な光学的な分析のためにも提供される。上述した手順のすべては 、好ましくは、血漿のアリコートを装置から移送させる必要なしに、ローター回 転によって発生される遠心力の結果として行われる。

分析あるいは評価の前に細胞成分やその他の妨害物質を分離することが望ましい が、その装置及び方法が米国特許出願第０７１５３２，５２４に記載されており 、（ここでは参考に用いている）これが、好ましくは、用いられる。この出願は 全血液から血漿を分離するための遠心ローターを開示しており、半径方向外側に 向かった細胞トラップと、毛細管領域によって細胞トラップから分離された半径 方向内側の受け穴領域からなる分離チェンバーを存している。ローターが回転す ると、全血液の細胞状の成分が細胞ｌ・ラップへ入り、分離された血漿が受け穴 領域の中へ逆流する。前記毛細管領域は分離された細胞状の成分が血漿と共に受 け穴領域の中へ逆流することを防いでいる。

所定の体積の試薬と生物学的サンプルの測定と送給とは、好ましくは、ここで参 考にしている米国特許出願第０７／６７８，６２３に記載しているようにして行 われる。この出願は流体の全量を収納する全流体チェンバーと、所定の体積を有 している計量チェンバーとを存するローターを開示し、特許請求している。全流 体は所定の体積を有する計量チェンバーの中へ流れ、余剰の流体はオーバーチェ ンバーの中へ流出する。計量チェンバー内の流体は出口チャンネルを通って受け チェンバーへ送られ、これは、好ましくは、計量チェンバーが満杯になるまでは 流体の流れを防げる。

キュベツトあるいはその池の試験容器への流体の分配は、好ましくは、ここで参 考にしている米国特許共同出願第０７／６７８，８２４に開示された方法及び装 置を用いて行っている。この出願においては、全体的に半径方向の複数個の入口 チャンネルを有した遠心ローターが各々のキュベツトを収集チェンバーに連結し ている。各々の入口チャンネルは流体がキュベツトへ入るための個々の流路と、 キュベツトが充填される時のガスがキュベツトから出ていくための他の個々の流 路とを有している。ローターが回転すると、流体は収集チェンバーから入口チャ ンネルを通ってキュベツト内入り、またガスがキュベツトから出てい（のを許し 、従ってキュベツトが充填されている時に、キュベツト内に気泡が発生するのを 防いでいる。ある種の実施例においては、反射表面が各々のキュベツトから半径 方向内側に向かって位置している。前記反射表面は、全体的に水平な光ビームが 全体的に垂直方向へ変向、またその逆に変向するように方向づけられている。

本発明の装置および方法は、生物学的サンプル、好ましくは、血漿に対して存利 的あるいは必然的に実施される広範な種類の分析手順を実行するのに適している 。前記分析手順は、一般的には、血漿が１あるいはそれ以上の試薬と結合して、 血漿の特別な組成あるいは特性の測定に関連して、血漿内にある種の光学的に検 出可能な変化が生じるようにすることを必要としている。好ましくは、血漿は、 結果として、色や、蛍光や、冷光、あるいはその類似現象に変化をもたらすよう な反応あるいは池の変化を受１九それらは従来型の分光光度計、蛍光度肝、光検 出器、等によって測定することができる。ある種の場合には、試験容器の中では 免疫学的検出法や、その他の特定の結合検出法が行われることがある。しかしな がら、一般的には、そのような検定手順は均質的でなければならず、分離作業を 必要としない。他の場合には、免疫学的検出法における反応が生じた後に、血漿 を試験容器から分離するための装置を設けることにより、均質的な評価装置を組 み入れることが可能になるであろう。

実施することのできる従来型の血液検定は、グルコース、乳酸デヒドロゲナーゼ 、血清グルタミンオキサロ酢酸トランスアミナーゼ（ＳＧＤＴ）　、血清グルタ ミンピルビン酸トランスアミナーゼ（ＳＧＰＴ）、血液尿素（窒素）（ＢＵＮ） 、全蛋白質、アルカリ度、ホスファターゼ、ビリルビン、カルシウム、塩素、ナ トリウム、カリウム、マグネシウム、及びその類似物の検定を含んでいる。この リストは網羅的なものではなく、本発明の装置と方法を用いて実行することので きる検定を単に例示しようとするものである。普通は、これらの試験は、血漿が Ｉあるいはそれ以上の試薬と結合して、その結果血漿内に光学的に検出可能な、 普通は分光光度的に検出可能な変化が生じるようにすることを要求している。必 要な試薬は良く知られており、特許文献や科学文献に十分に記載されている。本 発明に使用するのに適した凍結乾燥された試薬の球は、ここで参考にしている米 国特許共同出願第０７／７４７，１７９に記載されている。

第１図から第５図を参照しながら、本発明の原理に関して構成された遠心ロータ ーを詳細に説明する。以下に説明する各種の通路とチェンバーを通る液体の流れ は、回転するローターによって生じる遠心力の結果として生じる。チェンバー間 に流体を移送するのに用いられるサイホンは、米国特許共同出願第０７／６７８ ．８２３に記載されたように作用する。簡単に言うと、各々サイホンはローター の中心から、流体を保持しているチェンバーの半径方向最内点とほぼ同じ距離の ところにエルボ一部を存している。ローターが回転すると、流体はエルボ一部を 越えて流れていかない。ローターが停止すると、毛細管の力が流体をエルボ一部 の周りで引っ張ることによって、サイホンに流体を詰め込む。ローターが再起動 すると、結合した遠心力と毛細管力が残りの流体をチェンバーから引き出し、次 のチェンバーへ流し込む。

本発明のローター本体２は実質的に固体状のディスク形状になっており、その底 部層４が第１図に示されている。密封された試薬容器６が底部層４のチェンバー ８内に位置していて、これは出口チャンネル１０から半径方向内側へ向かってお り、試薬は前記チャンネルを通って混合チェンバー１２の中へ移される。前記試 薬容器は、代表的には、生物学的サンプルと混合される希釈剤を収納している。

当業界においては本発明に用いるのに適した各種の希釈剤が知られている。例え ば、もしサンプルが血液である場合には、通常の食塩水溶液（０，５％食塩水） や、リン酸緩衝液、リンゲル乳酸液、およびその類似物のような標準希釈剤を用 いてもよい。

密封された試薬容器６は、代表的には、ローター本体２を遠心分離機の中に取り 付けるのに応答して開放される。試薬容器６を開放するための機構を以下詳細に 説明する。開放された後は、試薬容器内の試薬は出口チャンネルＩＯを通って混 合チェンバー１２へ流れる。前記混合チェンバー１２は、代表的には、試験しよ うとしている生物学的サンプルの希釈度を規定するための測光的に検出可能なマ ーカー混合物を有しているであろう。適当なマーカー混合物は米国特許共同出願 第０７／７４７，１７９に開示されている。そのような混合物は、１．１’。

３．３．３’　、３’−６−メチルインドール３カーポジアンのヨー化物、ｌ。

１’　−２（スルホアルキル）−３，３，３’、３’　−４−メチルインドール ３カーポジアン塩、酵素基質（例えば、乳酸とパラ−ニトロフェニルリン酸）お よび酵素（例えば、Ｄ−乳酸デヒドロゲナーゼおよび微生物のグルコース−６− リン酸デヒドロゲナーゼ）のような染料からなる。

混合した後は、希釈剤は混合チェンバー１２を出て、サイホン１４を通って計量 チェンバー１６の中へ入る。前記計量チェンバー１６はオーバーフローチェンバ ー１８に連結されている。計量チェンバー１６内での希釈剤の計量は米国特許共 同出願第０７／６７８，８２３に記載されている。所定体積の希釈剤を提供する ために、計量チェンバー１６の体積は試薬容器の体積よりも小さくなければなら ない。希釈剤の余剰の体積は、計量チェンバーの中に所定体積の希釈剤を残して 、オーバーフローチェンバー１８の中へ流入する。

オーバーフローチェンバー１８における希釈剤の余剰体積は、通路２０を通って 収集チェンバー２２の中へ入る。次に希釈剤は、以下に述べるように、生物学的 サンプルの光学的分析における参考値として用いるために、半径方向外側へ流れ 、システムキュベツト２４の中へ流れる。

計量チェンバー１６内の所定体積の希釈剤はサイホン２６を通って出、分離チェ ンバー２８内へ入り、分析しようとする生物学的サンプル２８と混合し、サンプ ルを希釈する。サンプルは頂部層（図示せず）における注入口を介してローター 本体に加えられる。サンプル計量チェンバー３０は連結路３４によってサンプル オーバーフローチェンバー３２に連結されている。サンプル計量チェンバー３０ とオーバーフローチェンバー３２との深さは、代表的には、毛細管状の寸法にな るように選択されている。計量された体積のサンプルは、次に、通路２９を介し て分離チェンバー２８の中へ入る。

前記分離チェンバー２８は、全血液のような生物学的サンプルから細胞状の材料 を除去するために用いられる。分離チェンバー２８はその半径方向外側の円周部 において形成された細胞トラップ３６と、半径方向内側の円周に沿って形成され た受け穴領域３８とからなっている。遠心分離の結果として、細胞状の成分が細 胞ｌ・ラップ３６の中へ入った後に、それが逆流するのを防ぐために、受は穴領 域３８と細胞トラップ３６との間に毛細管領域４０が形成されている。前記受は 穴領域３８は希釈された、細胞成分のない、血漿を受け留めることのできる体積 を有している。

希釈された血漿はサイホン４２を介して分離チェンバー２８から出て第２分離チ ェンバー４４へ入り、そこで細胞状の成分の分離がさらに行われる。次に、希釈 されたサンプルは通路４６を介して出て収集チェンバー４８の中へ入り、そこで 光学的分析を行うためにキュベツト５０へ送られる。キュベツト５０はサンプル の光学的分析のために必要に試薬、代表的には、米国特許出願第０７／７４７゜ １７９に記載されているような、凍結乾燥された試薬球を収納している。

密封された試薬容器６の開放については第２Ａ図および第２Ｂ図に詳しく示され ている。第２Ａ図は、ローター本体２を遠心分離機に配置する前の試薬容器６の 位置を示している。ここでは、試薬容器６がチェンバー８の底部に位置している ことかわかる。前記容器は薄膜シール５２で密封されており、これは底部層４と 頂部層５６との間で固定ポスト５７によって締め付けられたタブ５４と、前記タ ブ５４における穴（図示せず）とを有している。第２Ａ図は、ローター本体２を 遠心分離機の上に配置し、ポスト５８が受け穴６０の中へ入り込んできた後のチ ェンバー８内の試薬容器６の位置を示している。前記ポスト５８は、代表的には 、遠心分離機のスピンドルである。ポスト５８は試薬容器６を上方へ押し上げる 。薄膜シール５２かタブ５４においてローター２に固定されているので、この動 きによって薄膜シール５２は試薬容器６の頂部から引き戻される。このようにし て開放部分５５が作り出され、試薬容器内の希釈剤は出口チャンネルＩＯを通っ て出ていく。

他の実施例を第３Ａ図、第３Ｂ図に示す。この実施例においては、試薬容器６２ はチェンバー６４内に位置しており、出口チャンネル６８を介して受けチェンバ ー６６の中へ移される。好ましくは、受はチェンバー６６は混合チェンバーであ り、第４図に示したような一連のチェンバーと通路の中へ移される。試薬容器６ ２は薄膜シール７０と、けがきマーク７４を存した剛的な側部７２とを有してい る。容器６２は保持ポスト７５により所定の位置に保持される。

第３Ｂ図はスピンドルあるいはポスト７６が受け穴７８を通って延在しチェンバ ー６４の中へ入ってきた後の、試薬容器６２の位置を示している。この位置にお いては、ポスト７６は試薬容器６２を受けチェンバー６６の方へ移動させ、剛的 な側部７２はけかきマーク７４に沿って割れ、開ロア７を作り出している。流体 はローターの回転に応答して、受はチェンバー６６の中へ入っていく。

第４Ａ図と第４Ｂ図は他の実施例を示しており、ここではポスト７６がピストン ８０の動きを介して、試薬容器６２を間接的に移動させる。第４Ａ図は、ポスト ７６がピストン８０と係合する前の、チェンバー６４内に位置する試薬容器６２ を示している。第４Ｂ図は、ポスト８０が受け六６０を通ってチェンバー６４内 に入った後の、ポスト７６とピストン８０との位置を示している。ここでは、ピ ストン８０が半径方向外側へ移動し、従って試薬容器６２を移動させ、試薬容器 を上述したようにして開放させることがわかる。

第５図は、１個以上の、隔室８４を備えた密封された試薬容器８２を有するロー ターを示している。チェンバーはローター本体２内に位置し、第１図に示した実 施例と同し方法で開放される。説明を簡単にするために、試薬容器は上述したよ うな薄膜シールのない状態で示されている。この実施例においては、各々の隔室 ８４は出口チャンネル８６から半径方向内側に向かっており、分離した受けチェ ンバー８８．９０の中へそれぞれ移される。試薬容器は上述したような希釈剤を 収納している。この実施例における試薬容器８２は、各々の隔室８４が所定の体 積の希釈剤を収納していて、制御のため、あるいは生物学的サンプルと混合する ためのいずれかとして用いられるので、計量チェンバーを必要としなくなってい る。

開放された後は、各々の隔室における希釈剤は出口チャンネル８６を通って受け チェンバー８８．９０の中へ流れ、前記チェンバー内には前述したようなマーカ ー混合物が含まれている。受はチェンバー８８内の希釈剤は通路９２を通って出 、収集チェンバー９４の中へ入る。次に希釈剤はシステムキュベツト９６へ向か って半径方向外側へ流れ、参考値として使用される。

受はチェンバー９０における所定の体積の希釈剤は、サイホン９０を通って出て 分離チェンバー１００の中へ入り、そこで分析しようとする生物学的サンプルと 混合され、サンプルを希釈する。分離チェンバー１００は上述したような機能を 果たす。全血液はサンプル計量チェンバー１０２に供給さね、上述したように計 量される。この計量された体積の血液は通路１０４を通って分離チェンバー１０ ０内へ入る。

希釈された血漿はサイホン１０６を通って分離チェンバー１００から出て第２分 離チェンバー１０８の中へ入り、細胞状の成分をさらに分離する作業が行われる 。次に、希釈されたサンプルは通路＋１０を出て収集チェンバー１１２の中へ入 り、そこで光学的分析のためにキュベツト１１４へ送られる。

今まで、本発明について明確に理解するために詳細に説明してきたが、添付した 請求の範囲の中である種の修正を加えてもよいことは明らかであろう。例えば、 ポストを受け留める容器は、ローター本体の底面以外の表面上に位置させてもよ い。ポストはローターが取り付けられた時に容器の中へ入っていく必要がなく、 試験中の予め選択された時刻において、機械的に動かしてもよい。さらに、試薬 容器は、マーカー混合物や、分析試薬、およびその類似物のような、希釈剤以外 の試薬を収納していてもよい。

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ＦＥ、ＪＡ。

ＦＩＧ　３ｆＩ ＦＩＧ　４Ａ。

ＦＩＧ、４β ｈυ　５

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. １．遠心分離機とともに使用するための分析用ローターにおいて、回転軸線と、 頂面、底面とを有するローター本体と、遠心分離機におけるポストを受留めるた めの、前記ローター本体の表面における受け穴と、 ローター本体における前記受け穴に近接して位置し、ローター本体を遠心分離機 に取り付けるのに応答して液体を放出するための装置とを備える構造になる分析 用ローター。
2. ２．請求の範囲第１項記載のローターにおいて、前記放出装置が、受け穴に近接 したチェンパー内で、移動自在に位置した密封容器を有し、受け穴の中ヘポスト を挿入することによって、前記容器が開放位置へ移動される分析用ローター。
3. ３．請求の範囲第２項記載のローターにおいて、前記容器がローターに固定され たタプを有する薄膜シールを備えており、受け穴の中ヘポストを挿入するのに応 答して、前記シールが容器からはがされる分析用ローター。
4. ４．請求の範囲第２項記載のローターにおいて、前記容器が薄膜シールと、けが きマークを有する剛的な側部とを備えており、またその端部をローターに固定し ており、受け穴の中ヘポストを挿入するのに応答して、前記容器がけがきマーク に沿って開放される分所用ローター。
5. ５．請求の範囲第４項記載のローターにおいて、前記剛的な側部が板状のプラス チック材料から形成されている分所用ローター。
6. ６．請求の範囲第２項記載のローターにおいて、前記容器が１組以上の隔室を有 している分所用ローター。
7. ７．請求の範囲第２項記載のローターにおいて、前記受け穴がピストンを有して いて、これが容器を開放位置へ移動させる分析用ローター。
8. ８．請求の範囲第１項記載のローターにおいて、前記液体が血液分析のための試 薬である分析用ローター。
9. ９．請求の範囲第１項記載のローターにおいて、前記試薬が希釈剤である分所用 ローター。
10. １０．請求の範囲第１項記載のローターにおいて、前記受け穴がローター本体の 底面上に配置されている分析用ローター。
11. １１．請求の範囲第１０項記載のローターにおいて、前記受け穴がローター本体 の回転軸線上に位置し、遠心分離機のスピンドルを受け入れる分析用ローター。
12. １２．請求の範囲第１項記載のローターにおいて、液体を受留めるための受けチ ェンパーを有する分析用ローター。
13. １３．請求の範囲第１２項記載のローターにおいて、前記受けチェンパーが混合 チェンパーである分析用ローター。
14. １４．請求の範囲第１２項記載のローターにおいて、前記受けチェンパーが、細 胞トラップと生物学的サンプルを導入するための装置とを有する分離チェンパー に連結されている分析用ローター。
15. １５．請求の範囲第１２項記載のローターにおいて、前記受けチェンパーから半 径方向外側へ配置された複数個のキュベットを有する分所用ローター。
16. １６．遠心分離機とともに使用するための分析用ローターにおいて、底面を有す るローター本体と、 遠心分離機におけるポストを受留めるための、前記ローター本体の底面における 受け穴と、 前記ローター木体内に配置された密封容器とを備え、前記容器が液体を収納し、 前記受け穴に近接して位置しており、前記受け穴の中ヘポストが挿入されると容 器が開放位置へ移動され、ローターが回転されると液体がローター内の受けチェ ンパーへ送られるように構成された分析用ローター。
17. １７．請求の範囲第１６項記載のローターにおいて、前記容器が１個以上の隔室 を有する分析用ローター。
18. １８．頂面と底面とを有する分所用ローターにおける受けチェンパーへ所定の体 積の液体を送給する方法において、 ローターの表面に配置された受け穴の中にポストを挿入し、それによって液体を 放出することと、 ローターを回転させて、前記液体を受けチェンパーの中へ流すことと、を含む液 体の送給方法。
19. １９．請求の範囲第１８項記載の送給方法において、前記ポストが遠心分離機に おけるスピンドル上に配置されており、受け穴を通してポストを挿入する過程が ローターを前記スピンドル上に取り付けることによって行われる送給方法。
20. ２０．請求の範囲第１８項記載の送給方法において、前記受け穴がローターの底 面上に配置されている送給方法。
21. ２１．請求の範囲第１８項記載の送給方法において、前記ポストがローター内の 密封容器を開放位置へ移動させ、それによって液体を放出する送給方法。
22. ２２．請求の範囲第２１項記載の送給方法において、前記容器を開放位置へ移動 させると、薄膜シールを容器からはがすことになる送給方法。
23. ２３．請求の範囲第２１項記載の送給方法において、前記容器を開放位置へ移動 させると、容器の剛的な側部を破壊開放することになる送給方法。