JPH08114539A - 体液成分分析器具および分析方法 - Google Patents

体液成分分析器具および分析方法

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JPH08114539A JP7236039A JP23603995A JPH08114539A JP H08114539 A JPH08114539 A JP H08114539A JP 7236039 A JP7236039 A JP 7236039A JP 23603995 A JP23603995 A JP 23603995A JP H08114539 A JPH08114539 A JP H08114539A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体試料の分析に必要な反応および測定等の
各ステップが試料の物理的性質に影響されずに高い分析
精度を得ることができ、かつ簡易に測定可能な体液成分
分析器具およびそれを用いた分析方法を提供する。 【解決手段】 試料の光学特性を測定して体液成分分析
を行う分析器具であり、試料受容口とポンプ接続口を有
し、該試料受容口とポンプ接続口の間に少なくとも１つ
の試料処理室と測光室、または試料処理室と測光室およ
び廃液溜とを有し、それぞれが流路で結合されているこ
とを特徴とする体液成分分析器具と、該体液成分分析器
具を用いる分析方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は生物学的液体、特にグル
コース、中性脂肪、尿酸、コレステロール、HbA1c 等の
体液成分の簡易分析における、使い捨て分析器具および
その分析器具を用いた分析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液体中の成分分析、特に体液中成分の分
析において、簡易に測定できる使い捨て乾式分析用具の
利用が普及している。簡易分析用具の初期のものは、
「試験紙」と呼ばれる、反応に必要な試薬を予め濾紙に
含浸・乾燥させたもので、これを試料に浸漬し、所定時
間後に濾紙表面の色調を目視により判定するものであっ
た。この方法は、濾紙自身の持つ不均一性からくる精度
の限界を越えることができなかったため、主に尿中成分
の半定量測定に用いられている。
【０００３】一方、試験紙を用いて血中成分を分析する
方法も試みられてきたが、血球を除去するための水洗や
ブロッティング等の操作が必要であったことや濾紙自身
の不均一性がもたらす精度不良を克服することができ
ず、専用の装置を適用したにも拘らず不満足な精密度し
か得られなかった。
【０００４】高い精密度の要求される血中成分分析のた
めに開示されたのが、血糖の簡易測定に応用された「試
験フィルム」である（特公昭49-33800号公報等）。「試
験フィルム」は反応に必要な試薬をバインダーと呼ばれ
る試薬担持剤と共にプラスチックフィルム上に塗布・乾
燥させたもので、濾紙の持つ不均一性を克服していた
が、初期のものは試験フィルム上に残存する血球を除く
ための拭き取り操作が必要であったため測定者間のバラ
ツキを解消できず、十分な測定精度は実現できていなか
った。
【０００５】写真フィルム技術などの積層技術を用いた
多層試験フィルムでは、全血を滴下するとまず全血中の
血球成分除去層によって、血球成分が除去され、血漿成
分のみが試薬層へ移行し試薬と反応して発色する。次い
で試料滴下部の反対側から測定光を照射し、試薬層と血
球除去層の間に設けられた光反射層から返ってきた光量
を読み取る。この試験フィルムはそれまでの乾式分析用
具ではなし得なかった精度を実現したが、測定光を照射
する部分が、分離した血球存在部分と重複するため、そ
の光学的影響を受け、さらには試料の粘性等の物理的性
質も影響をもたらした（特開平5-273207号公報、特開平
2-208565号公報、特公昭53-21677号公報等）。
【０００６】その他、試験片の形状や乾式試験片の精度
は近年、飛躍的に向上したが、臨床の現場における要求
を十分に満たす測定精度を有しているとはいえない。こ
れは、乾式分析用具で使用している試薬の担持体がマト
リックス構造であることが一つの要因である。即ち、試
料液体がマトリックスに浸透する際、試料液体の粘性等
の物理的性質により、マトリックスへの浸透速度や浸透
量に差を生じることがある。これによって単位面積あた
りの試料量が変動したり、マトリックスの膨潤の程度が
異なることで層厚が変動し、測定時の光学的シグナルを
変動させ、測定精度の低下を引き起こしていた。
【０００７】試料液体の物理的性質に起因する試料量の
変動や試験片の厚み変動による精度低下を防ぐため、試
薬をプラスチックの容器の中にいれた試験カセットが開
示されている（特開昭60-238761 号公報）。これは遠心
力で試料を順次、多層試験フィルムの各々の層に相当す
る役割を持たせたカセット内の小部屋に移動させるもの
で、測定は測光用のセルにて行う。セルは予め定めた厚
みで一定なので精度の高い測定を実施する事ができると
いう利点を有するが、遠心操作を必要とするため装置が
大型化したり、騒音の問題が生じる他、複数の小部屋を
有するカセット自体の製造にコストがかかるという問題
もある。
【０００８】毛細管作用により、液体が吸引される性質
を利用した分析器具が、特開昭62-129759 号公報に開示
されている。この分析器具では、複数のチャンバーを液
が移動するのに毛管力を利用している。毛管力による液
移動制御は、流路の途中に設けられたエネルギー方向付
けうねと開口部の開閉手段によって行われている。この
方法は、液体量を毛細管流路の途中に設けたチャンバー
の容量により決定できる利点を有するが、移動の速度が
液体の粘度や表面張力に依存するため、時間管理が精密
にできないという欠点がある。また、エネルギー方向付
けうねや毛細管流の制御のための表面加工が必要である
など製造が煩雑である等の問題を有している。
【０００９】またこれらのような乾式分析器具におい
て、体液成分を希釈なしにそのまま試料とした場合、試
料中のグルコースやコレステロール、トリグリセライド
等を酸化酵素により酸化させるのに、試料中の溶存酸素
だけでは足りずに反応が止まってしまう可能性も否めな
いという問題もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の如き
状況に鑑み、液体試料の分析に必要な反応および測定等
の各ステップが試料の物理的性質に影響されずに高い分
析精度を得ることができ、かつ簡易に測定可能な体液成
分分析器具およびそれを用いた分析方法を提供すること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明者等は鋭意検討を行った結果、本発明を完
成した。即ち本発明の第一は、反応後の試料の光学特性
を測定して体液成分分析を行う分析器具であり、試料受
容口（１）とポンプ接続口（５）を有し、該試料受容口
とポンプ接続口の間に少なくとも１つの試料処理室（２
ａ、２ｂ、２ｃ）と測光室（３ａ、３ｂ）または試料処
理室と測光室および廃液溜（４）とを有し、それぞれが
流路（６）で結合されていることを特徴とする体液成分
分析器具および該体液成分分析器具を用いて、試料受容
口に試料を供給し、ポンプ接続口からポンプで吸引また
は圧送を行うことにより順次試料を移動させ、試料と試
料処理室に施した試薬により処理を行い、次いで試料処
理室に近接して設けられた測光室に処理後の試料を移動
させ、反応後の試料の光学特性を測定することを特徴と
する体液成分分析方法である。第二は、前記発明に加え
て少なくとも１以上の試料処理室（２ａ、２ｂ、２ｃ）
にガス透過性膜（１７）と該ガス透過性膜により隔離さ
れた空気層（１８）を設けた体液成分分析器具である。
第三はさらに、試料受容口（１）の下部に、外周縁を押
さえ部（１９）により押さえられている、血球が通過不
可能なフィルター（２０）と、必要に応じて該フィルタ
ーに続く流路（６）に空気穴（２１）を有する血球分離
部分を備えた体液成分分析器具であり、該試料受容口
（１）から全血を滴下した後、ポンプ接続口（５）より
吸引することにより、血球を分離する方法を提供するも
のである。
【００１２】
【作用】このように構成することで試料はポンプの吸引
または圧送作用に応じて試料分析に必要な、血球分離等
の前処理、反応、反応停止、測光等の工程を順次受けつ
つ移動し、試料の光学特性を表す測光データを取得する
ことができる。また、試料の送液をポンプ等の機械操作
により行うので、粘性等の物理的性質の影響を殆ど受け
ることがなく、液の流れを確実にコントロールできる上
に、一方向の送液だけでなく、必要に応じて逆戻りさせ
ることも容易である。ガス透過性膜と空気層は酸化酵素
の働きに必要な酸素を供給する。さらに、該体液成分分
析器具は、使用後廃棄される使い捨て器具として使用で
きるので、使用が簡便かつ衛生的である。
【００１３】
【実施例】本発明の体液成分分析器具の実施例につい
て、図を参照しつつ以下に説明する。本実施例の体液成
分分析器具としては、例えば図１ないし図１１に示すよ
うな形態のものがある。図１ないし図１１に示す体液成
分分析器具のそれぞれは、試料受容口（１）とポンプ接
続口（５）を有し、該試料受容口とポンプ接続口の間に
少なくとも１つの試料処理室（２ａ、２ｂ、２ｃ）と測
光室（３ａ、３ｂ）または試料処理室と測光室および廃
液溜（４）とを有し、それぞれが、必要に応じて毛細管
でもよい流路（６）で結合されて構成されている。試料
処理室および測光室は必要に応じて増減することがで
き、試料処理室を測光室としても用いることができる。
廃液溜は測定項目の必要に応じて設けることができ、図
５は廃液溜を設けずに流路に直接ポンプ接続口を設けた
場合を示している。
【００１４】本発明の体液成分分析器具は１つの態様と
して、上部プレート（７）と下部プレート（８）から構
成されている。上部プレートには試料受容口（１）とポ
ンプ接続口（５）が設けられている。試料処理室と測光
室または試料処理室と測光室および廃液溜とそれらを結
合している流路等は、上部プレートと下部プレートが合
わせて１体の体液成分分析器具となした時にそれぞれ構
成されていれば、上部プレートに設けられていても、下
部プレートに設けられていてもよい。図６に示した体液
成分分析器具は、試料処理室と測光室および廃液溜とそ
れらを結合している流路が下部プレートに設けられてい
る場合を示している。
【００１５】上記体液成分分析器具は、その大きさ、形
状、材質等において特に制限はないが、通常用いられる
簡易型臨床検査機器に収容可能な程度の大きさに形成さ
れる。材質は例えばポリエステル、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ等
のプラスチックで成形すると容易に好ましい形状のもの
が得られ、また光透過性または光反射性材料の使用によ
り、測光が容易にできるようにできる。
【００１６】上記器具は、試料として１０〜５０μｌ程
度の体液、例えば全血試料等を受容する。各試料処理室
は、該試料を処理する試薬を施すことができる程度の容
量を有していればよく、測光室も試料を一定の厚みに収
容できる程度の容器でよい。廃液溜は測定後の体液がポ
ンプに吸い込まれないよう、受容する試料量の容量より
大であることが好ましい。これらを結合する流路はポン
プによる吸引、圧送等の移動を妨げない程度に細い方が
好ましい。試料を移動させるためのポンプは上記器具の
内部に存在する空気を吸引または圧縮して試料を移動さ
せることのできるもので、例えば注射器のようなマイク
ロシリンジを作動させるようなものが用いられる。
【００１７】光学特性の測定は、光源として発光ダイオ
ード、タングステンランプ、キセノンフラッシュラン
プ、水銀ランプ等を用い、３００〜８００ｎｍの特定の
波長の光を試料に照射することにより行う。試料に対し
て透過光あるいは反射光のいずれを用いても良い。透過
光を測定する場合は、測光室を光透過性の材料で作成
し、反射光で測定する場合は測光室の上面または下面の
いずれかを光反射性材料にし、他を光透過性材料にす
る。光反射性材料とは、二酸化チタンのような白色顔料
を混入させたプラスチックフィルムである。具体的に
は、上部プレートの少なくとも測光室に相当する部分が
光反射性であり、下部プレートの少なくとも測光室に相
当する部分が光透過性である体液成分分析器具、上部プ
レートの少なくとも測光室に相当する部分が光透過性で
あり、下部プレートの少なくとも測光室に相当する部分
が光反射性である体液成分分析器具、そして上部プレー
トおよび下部プレートの少なくとも測光室に相当する部
分が光透過性である体液成分分析器具等が示される。
【００１８】図１および図２に示す体液成分分析器具に
ついて説明する。試料は試料受容口（１）に適用された
後、ポンプ接合口（５）に接続されたポンプ（図示せ
ず）により分析器具内の空気を吸引することによって分
析器具の内部へ導かれる。試料は試料処理室（２ａ）
で、目的物質との反応を妨害したり、測定誤差の要因と
なり得る物質が除去される。測定項目毎の妨害物質や内
因性物質の除去に関しては、当業界に周知の方法が適用
できる。例えば、生化学項目における代表的な妨害物質
であるアスコルビン酸を除去するには、試料処理室の１
つを妨害物質除去域としてアスコルビン酸オキシダーゼ
含有液体を滴下乾燥させておけばよい。また、例えば尿
素窒素やクレアチニンを測定するときにバックグランド
の要因となる内因性アンモニアなどもここで除去するこ
とができる。その後、測光室（３ａ）で試料の光学特性
のブランク値を測定し、試料処理室（２ｂ）にてあらか
じめ施した反応試薬と反応させてから、測光室（３ｂ）
にて光学特性の測定を行う。測光室（３ａ、３ｂ）での
光学特性の測定は光源と受光部で測光室を挟む様にして
透過光を測定するか、測定部の上面または下面のいずれ
か一方を光反射性にし、これを反射体として用いて反対
側より積分球等により反射光を測定する。
【００１９】試料処理室は反応停止用セルとして用いる
こともできる。酵素は触媒となるので、条件が整ってい
れば、基質がある限りいつまでも基質と反応し続ける。
従って、適当な時間の経過後に反応を停止させること
は、時間的なメリットだけでなく、反応に必要な基質も
少なくて済む。また、複数の分析器具を一度に測定でき
る装置に適用した場合、組み合わせによっては測定のタ
イミングが重なってしまうこともあるが、この反応停止
用セルを利用して反応を止めておけば、いつでも測定す
ることができる。複数の試料処理室のいずれかに、反応
液での反応がいつまでも進行し続けることができないよ
うに酵素反応阻害剤や、反応液のｐＨを反応できない領
域にするための酸、アルカリまたは緩衝液等を設けるこ
とにより反応停止用セルとするものである。
【００２０】図３および図７は、本発明の態様の１つを
示す平面図および斜視図である。図１との違いは測光室
が１つで構成されていることである。この分析器具で
は、測光室（３ａ）で未反応試料の光学特性のブランク
値を測定し、試料処理室（２ｂ）へ移行させて試薬と反
応させ発色した試料液を、ポンプで圧送、逆行させて再
び測光室（３ａ）へ移動して光学特性を測定する。この
方法では、測光室が１つで済むため測光室間の誤差をな
くすことできると共に、専用測定器製作のコストを低下
させることができる。
【００２１】図４はさらに別の態様を示している。試料
受容口（１）に続く試料処理室（２ａ）を血球と血清
（血漿）を分離して血球成分のみを分離除去するための
領域とすることによって、全血を試料とする測定も可能
となる。
【００２２】図８はスペーサを用いた図４の本発明の体
液成分分析器具を構成する態様を示しており、図１０は
その体液成分分析器具の断面図を示している。試料処理
室、測光室等の形状の貫通穴を有するプラスチックフィ
ルムからなるスペーサ（１１）を上部プレート（７）お
よび下部プレート（８）によって挟持され一体化して構
成される。すなわち、試料受容口（１）とポンプ接続口
（５）の間に少なくとも１つの試料処理室（２ａ、２
ｂ、２ｃ）と測光室（３ａ）または試料処理室と測光室
および廃液溜（４）とを有し、かつ試料処理室、測光室
または試料処理室、測光室および廃液溜と流路（６）が
貫通穴として形成されているスペーサ（１１）と上部プ
レート（７）および下部プレート（８）から構成されて
いる。スペーサは柔軟性があり、ポリエステル等でつく
られる。試料受容口とポンプ接続口は、上部プレートま
たは下部プレートのいずれに形成されてもよいし、スペ
ーサ部分から体液成分分析器具の側面に設けてもよい。
また、測光窓（１５）は上部プレートと下部プレートの
双方を光透過性にして設けるか、いずれか一方を光反射
性にして透過光または反射光を測定する。試料は例えば
全血を試料受容口（１）に適用された後、ポンプ接続口
（５）に接続されたポンプ（図示せず）により分析器具
内の空気を吸引することによって分析器具の内部へ導か
れる。試料は試料処理室（２ａ）で血球成分が分離され
血漿（血清）成分のみが妨害物質除去域とされた試料処
理室（２ｂ）へ移行する。
【００２３】全血より血球を分離するには公知の、ガラ
スフィルタやレクチンを含浸させたマトリックスを試料
処理室（２ａ）に付着させ、血球分離域とすればよい。
さらに好ましくは、試料受容口下にフィルターを設ける
ことにより分離能を高めることができる。即ち、試料受
容口の下部に、外周縁を段差を持つ押さえ部により押さ
えられている、血球が通過不可能なフィルターで構成さ
れている血球分離部分を有する体液成分分析器具であ
る。フィルターの孔径には特に規定はないが、血球は通
過しないが血漿は通過するものが望ましい。フィルター
としては、セルロースアセテートフィルター、ポリフッ
化エチレンフィルター等の合成樹脂を使用したメンブラ
ンフィルターやガラスフィルター等が用いられる。特に
好ましくは上面と下面の孔径の異なる、傾斜孔径を有す
るメンブランが用いられる。
【００２４】図１６と図１７は試料受容口の下部に血球
分離能を有するフィルターと、フィルターに続く流路に
空気穴を有する本分析器具の血球分離部分を示したもの
である。図１６は試料受容口を真上から見た平面図であ
り、図１７は同じ部分を正面から見た断面図である。
【００２５】血球分離を行うときには、全血を試料受容
口（１）から滴下し、全血がフィルターに浸透するのを
待ち、ポンプ接続口（５）から吸引すると、フィルター
の外周部に血漿がにじみ出てきて、流路（６）を流れ
て、測定に供することができる。また、流路内に血漿中
の目的成分と反応して呈色する試薬を予め滴下乾燥して
おけば、血漿を吸引しながら目的物質の濃度を求めるこ
ともできる。
【００２６】試薬受容口（１）下部に血球分離能を有す
るフィルター（２０）を設ける場合、図１６および図１
７に示すように該フィルターに続く流路（６）に空気穴
（２１）を設けるのは好適な態様の１つである。この空
気穴は血液を分離させるときは閉じておくことで、血漿
をポンプで吸引することができる。その後の試料の吸
引、圧送時に空気穴を開口すると、血液がフィルター内
を移動するときの抵抗をなくすことができるので、血漿
の流れをスムーズにすることができる。
【００２７】フィルターの外周縁を押さえている押さえ
部（１９）は、上下のプレートの間にフィルターをはさ
み押さえる為だけのものでなく、押さえ部におけるフィ
ルターの孔径を小さくすることによって血球の漏れを防
ぎ、血球と血漿の分離を効果的に行うためのものでもあ
る。押さえ部はフィルターの外周縁を押さえることがで
きるように２つの段差が設けられており、フィルターを
設ける部分とフィルターを押さえる部分の高さは、使用
するフィルターによって調整することができる。
【００２８】フィルターを設ける部分の形は、どの様な
形でもかまわないが、流路への流れやすさ、フィルター
のはめやすさ、加工のしやすさ等を考慮すると、円形ま
たは四角形のものが最も好適である。また、全血を滴下
する試料受容口の形も特に限定されないが、使いやす
さ、加工のしやすさ等から、円形や四角形のものが望ま
しい。
【００２９】図８において血漿が移行した試料処理室
（２ｂ）は、妨害物質除去域として、目的物質との反応
を妨害したり、測定誤差の要因となり得る物質が除去さ
れる。測定項目毎の妨害物質や内因性物質の除去に関し
ては、公知の方法が適用できる。例えば、生化学項目に
おける代表的な妨害物質であるアスコルビン酸を除去す
るには、妨害物質除去域にアスコルビン酸オキシダーゼ
を含んだマトリックスを設けるか、アスコルビン酸オキ
シダーゼ含有液体を滴下乾燥させればよい。
【００３０】また、例えば尿素窒素やクレアチニンを測
定するときにバックグランドの要因となる内因性アンモ
ニアなどもここで除去することができる。除去後、測光
室（３ａ）で試料のブランク値を得、試料処理室（２
ｃ）にて反応させてから測光室（３ａ）へ液を逆進さ
せ、反応後の光学特性の測定を行う。測光室（３ａ）で
の光学的測定は光源と受光部で測光室（３ａ）を挟む様
にして透過光を測定するか、上部プレート（７）を光反
射性にし、これを反射体として用いて下部プレート
（８）側より積分球等により反射率を測定する。
【００３１】スペーサを用いる本態様では、測光室（３
ａ）の厚みはスペーサの厚みと同じなので、測光室（３
ａ）の近くに設けた光学特性補正用参照窓（９）にてス
ペーサの光学的特性を測定することにより、スペーサの
厚みを求め、スペーサの厚みを測光室の厚みとして測光
室に光路長の補正をすることができる。光学特性補正用
参照窓は、測光室の近くに設ければ、窓として区画して
設けなくても、スペーサの光学特性が測定できる領域と
して確保できればよい。このように測光室の厚みを補正
できるようにすることによって、試料に応じた適切な分
析器具とすることが容易である。
【００３２】さらに、測定項目によっては試料中の含有
濃度が高く、発色した液の吸光度が高すぎて、測光室の
厚みを短くしなければ測定できない場合がある。このよ
うな場合は図９、図１２および図１３に示すように、測
光室の厚みのみを小さくできるアジャスタ（１３）を設
ければよい。アジャスタ（１３）は柔軟性があり、ポリ
エステル等からつくられる。図１１はアジャスタを用い
た本体液成分分析器具の断面図を示している。即ち、試
料処理室と測光室または試料処理室と測光室および廃液
溜とそれらを結合している流路が貫通穴として形成され
ているスペーサ、または上記スペーサの下に、試料処理
室と測光室または試料処理室と測光室および廃液溜とそ
れらを結合している流路が貫通穴として形成されてお
り、かつ測光室が上記スペーサの測光室より大である貫
通穴を有するアジャスタが、上部プレートと下部プレー
トの間に挟持されている、体液成分分析器具と、それら
に光学特性補正用参照領域（１９）を設けた体液成分分
析器具である。
【００３３】図１２および図１３は図９に示す態様の体
液成分分析器具の断面図の一部である。アジャスタ（１
３）は、測光室（３ａ）および光学特性補正用参照窓
（９）以外はスペーサ（１１）と同じ形状であり、測光
室部分はスペーサより大きくなっている。ここを下部プ
レート側より光源（１６）または受光部で押さえると、
下部プレートはスペーサに当たる（図１３）ので、測定
時の光路長はスペーサの厚みと等しくなる。また、アジ
ャスタは参照窓に当たる部分が貫通穴となっているの
で、参照領域からアジャスタは観察することができず、
スペーサの厚み測定に影響を与えない。
【００３４】図１４は本分析器具の酸素供給部分を真上
から見た平面図であり、図１５は同じ部分を正面から見
た断面図である。本分析器具は上部プレート（７）と下
部プレート（８）の２枚より構成されている。図１５で
は上部プレートに流路（６）が設けられており、下部プ
レートにガス透過性膜（１７）と空気層（１８）が設け
られている。ガス透過性膜と空気層とは、上部プレート
に設けられていても、流路を挟んで上部プレートと下部
プレートの両プレートに設けられていてもよい。
【００３５】ガス透過性膜は多孔質で疎水性のものが好
ましく、例えば、材質としてポリテトラフリオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ）、セルロース混合ポリエチレン、ポリフ
ッ化ビニリデン、ポリカーボネート等を用いた不織布や
メンブランフィルター等が用いられる。
【００３６】以下本発明にかかる分析器具を用いた具体
例について説明する。 （具体例１） 尿酸の測定 図１に示した本発明の分析器具を用いて尿酸の測定を行
った。光学特性の測定は、光源としてタングステンラン
プを用い光源と光検出器の間にレンズ、スリッター、干
渉フィルターを設け、検出器の出力を吸光度に換算でき
る装置を用いた。また、別に定めた検量線に従った濃度
表示も可能である。以下の各具体例においても、本装置
により光学特性の測定を行った。 分析器具の各領域の大きさおよび反応試薬： 流路領域全体の高さ ２００ μｍ 試料処理室２ａの容量 ３０ μｌ 次の組成の溶液３０μｌを試料処理室２ａに滴下し、乾
燥する。 アスコルビン酸酸化酵素 ５ ＫＵ／ｍｌ アルギン酸ナトリウム ０．２ ｗｔ％ オルトフェニレンジアミン １５ ｍＭ ０．１Ｍリン酸緩衝液 ｐＨ７ 測光室３ａの容量 １０ μｌ 試料処理室２ｂの容量 ２０ μｌ 次の組成の溶液２０μｌを試料処理室２ｂに滴下し、乾
燥する。 尿酸酸化酵素（ウリカーゼ） １００ Ｕ／ｍｌ ＰＯＤ（ペルオキシダーゼ） １００ Ｕ／ｍｌ アルギン酸ナトリウム ０．２ ｗｔ％ ０．１Ｍリン酸緩衝液 ｐＨ７ 測光室３ｂの容量 １０ μｌ 測定操作：５０μｌの尿酸水溶液を試料受容口に滴下
し、以下に記すシーケンスで吸引し試料の処理および測
定を行った。測光波長は４４０ｎｍである。 送液シーケンス： Ａ１ Ｂ１ Ｃ１ Ｄ１ Ｅ１ Ｆ１ 操作時間（秒） ６ ３０ ６ ９０ ２ − 吸引速度（μｌ／秒） ５ 停止 ２ 停止 ５ 停止 注）Ａ１；試料処理室２ａへ試料導入 Ｂ１；３０秒間アスコルビン酸を分解させる Ｃ１；測光室３ａおよび試料処理室２ｂに試料導入 Ｄ１；測光室３ａにて試料ブランク値を求め、次いで試料処理室２ ｂにて呈色反応を行う Ｅ１；測光室３ｂに反応液導入 Ｆ１；反応液の吸光度の測光 測定結果： 尿酸水溶液 測定回数 ＯＤ 標準偏差 変動係数（％） ３ｍｇ／ｄｌ ５回 ０．４４５ ０．００８ ３．２ ８ｍｇ／ｄｌ ５回 ０．８５０ ０．０１４ ２．１ 注）ＯＤ；吸光度 測光室３ａの試料ブランク値（ＯＤ３ａ）と測光室３ｂの測光値（Ｏ Ｄ３ｂ）の差（ＯＤ３ｂ−ＯＤ３ａ）の平均 上記の如く、尿酸濃度既知の水溶液の吸光度を本体液成
分分析器具を用いて測定することにより、標準偏差およ
び変動係数の小さな、信頼性の高い測定結果を得ること
ができた。
【００３７】（具体例２） 血中グルコースの測定 図３の分析器具を用いて血中グルコースの測定を行っ
た。 分析器具の各領域の大きさおよび反応試薬： 流路領域全体の高さ １００ μｍ 試料処理室２ａの容量 ３０ μｌ 次の組成の溶液３０μｌを試料処理室２ａに滴下し、乾
燥する。 アスコルビン酸酸化酵素 ５ ＫＵ／ｍｌ ＮＡＤ ７．２ ｗｔ％ ＷＳＴ−３（同仁化学製） １０．５ ｗｔ％ 〔２−（４−ヨードフェニル）−３−（２，４−ジニト
ロフェニル）−５−（２，４−ジスルフォフェニル）−
２Ｈ−テトラゾリウム〕 ポリビニルピロリドン ０．２ ｗｔ％ ０．１Ｍリン酸緩衝液 ｐＨ７．５ 試料処理室２ｂの容量 ２０ μｌ 次の組成の溶液２０μｌを試料処理室２ｂに滴下し、乾
燥する。 グルコース脱水素酵素 ４ ＫＵ／ｍｌ ジアホラーゼ ２ ＫＵ／ｍｌ ポリビニルピロリドン ０．２ ｗｔ％ ０．１Ｍリン酸緩衝液 ｐＨ７．５ 測定操作：全血を遠心分離して得た血漿５０μｌを試料
受容口１に滴下し、以下に記すシーケンスで吸引し試料
の処理および測定を行った。測光波長は５６０ｎｍであ
る。血漿中のグルコース濃度は、ＨＫ−Ｇ６ＰＤＨ−Ｕ
Ｖ法により測定した。 送液シーケンス： Ａ２ Ｂ２ Ｃ２ Ｄ２ Ｅ２ Ｆ２ 操作時間（秒） ６ ３０ ６ １２０ ２ − 吸引速度（μｌ／秒） ５ 停止 ５ 停止 −５ 停止 注）吸引速度の負数は逆行を示す。 Ａ２；試料処理室２ａへ試料導入 Ｂ２；試料中のアスコルビン酸を分解する。 Ｃ２；測光室３ａおよび試料処理室２ｂへ試料導入 Ｄ２；測光室３ａで試料ブランクを測定し，同時に試料処理室２ｂ で反応させる。 Ｅ２；圧送により、試料処理室２ｂ反応液の一部を測光室３ａに戻 す。 Ｆ２；反応液の吸光度を測定する。 測定結果： 血漿中グルコース濃度 測定回数 ＯＤ 標準偏差 変動係数（％） ８１ｍｇ／ｄｌ ５回 ０．４７３ ０．００４ ２．３１ ３００ｍｇ／ｄｌ ５回 ０．９５３ ０．０１０ １．５３ 注）ＯＤ；吸光度 測光室３ａの試料ブランク値と反応測光値との差の平均値 上記の如く、グルコースの濃度が既知の血漿の吸光度を
本体液成分分析器具を用いて測定することにより、標準
偏差および変動係数の小さな、信頼性の高い測定結果を
得ることができた。
【００３８】（具体例３） 溶血した試料の測定 図３に示した態様の分析器具を用いて血中グルコースの
測定を行う際の、溶血した試料の測定において測光室３
ａにおける試料ブランクにより補正することの効果を確
認した。試料は、血漿にヘモグロビン（国際試薬製「干
渉チェック」）を添加したものを使用した。測定は波長
５６０ｎｍで行い、３回測定して平均値を求めた。 測定結果： ヘモグロビン濃度 反応後のＯＤ 試料ブランク Ａ−Ｂ （ｍｇ／ｄｌ） （Ａ） のＯＤ（Ｂ） ０ ０．６９５ ０．２９８ ０．３９７ １００ ０．７３９ ０．３４３ ０．３９６ ３００ ０．８４８ ０．４４７ ０．４０１ ５００ ０．９４６ ０．５４７ ０．３９９
【００３９】（参考例１） ポリエステルフィルムの
厚みと吸光度の関係 ５０μｍ、１００μｍ、１８８μｍの赤色ポリエステル
フィルムの厚み（Ｙ）と吸光度（Ｘ）の関係は、以下の
とおりであった。吸光度の測定波長は５４０ｎｍである Ｙ50 （50μｍ厚ポリエステルフィルム）＝115.022X50
+1.999 γ＝0.9882 Ｙ100 （100 μｍ厚ポリエステルフィルム）＝115.070X
100+8.483 γ＝0.9880 Ｙ188 （188 μｍ厚ポリエステルフィルム）＝116.532X
188-1.515 γ＝0.9770 測定器：厚み （株）セイコーEM製 計太郎 吸光度 （株）日立製作所製 U3210 分光光度計
【００４０】（具体例４） 血中尿酸の測定 図８に示した態様の分析器具を用いて血中尿酸の測定を
行った時の結果を以下に示す。スペーサには赤色ポリエ
ステルフィルム（１８８μｍ厚）を用いた。 測光室厚み補正なし 測光室厚み補正あり 低濃度検体 平均値 ３．５ ３．５ 標準偏差 ０．８９ ０．８８ 測定回数１０ 変動係数（％） ２．８ ２．６ 高濃度検体 平均値 １０．４ １０．５ 標準偏差 ０．１９ ０．１６ 測定回数１０ 変動係数（％） １．８ １．３ 赤色ポリエステルフィルム厚みの変動係数は０．３％で
あった。
【００４１】（具体例５） 血中グルコースの測定 図９に示した態様の分析器具を用い、アジャスタとして
１５０μｍ厚の透明ポリエステルフィルム、スペーサと
して５０μｍの赤色ポリエステルフィルムをそれぞれ用
いて血中グルコースの測定を行った結果を以下に示す。
測定波長は５６０ｎｍである。アジャスタの測光部穴径
は６ｍｍ，スペーサの測光部穴径は４ｍｍである。 測光室厚み補正なし 測光室厚み補正あり 低濃度検体 平 均 値 ８９．８ ９０．０ 標準偏差 １．９８ １．３４ 測定回数１０ 変動係数（％） ２．２ １．６ 高濃度検体 平均値 ２２６．１ ２２６．５ 標準偏差 ３．８４ ２．２７ 測定回数１０ 変動係数（％） １．７ １．１ スペーサとして用いた赤色ポリエステルフィルム厚みの
変動係数は０．７％であった。
【００４２】（具体例６） 酸素供給の効果 本分析器具の試薬処理室に以下の処方の試薬を塗布乾燥
したものに、グルコース濃度が判っている血漿を試料と
して試料受容口から滴下して、試料を試薬処理室まで移
送させて前述の試薬と混合させた。その後、酸素供給能
を有する試薬処理室に移送させて１分間反応させてか
ら、測光部へ移送して吸光度を測定した。比較例とし
て、同様のグルコース濃度の血漿について、試薬処理室
で試薬と混合させたものを酸素供給用試薬処理室へ移送
させずに、試薬処理室でそのまま１分間放置した後、測
光部へ移送して吸光度を測定した。この実験では、ガス
透過性膜としてＰＴＦＥタイプフィルターＴ−１００Ａ
（東洋濾紙（株）製）を使用した。結果は図１８に示
す。 試薬処方 グルコースオキシダーゼ １８００Ｕ パーオキシダーゼ １０００Ｕ ４−アミノアンチピリン ２０ｍｇ １−ナフトール−３，６−ジスルホン酸Ｎａ ３０ｍｇ ０．１Ｍリン酸緩衝液 １．０ｍｌ 測定結果 グルコース濃度 吸 光 度 （ｍｇ／ｄｌ） 酸素供給有 酸素供給無 ０ ０．０１ ０．０１ ８０ ０．１７３ ０．１７０ １９５ ０．３９７ ０．２０７ ２９０ ０．５８９ ０．２１５ 図１８に示してあるように、酸素供給処理室を用いない
場合は酸素が不足するため、反応が途中で進まなくなっ
ている。
【００４３】（具体例７） 本分析器具により分離し
た血漿と遠心分離によって得た血漿との比較 血球分離能を有するフィルターを設けた本分析器具にお
いて、試料処理室にトリグリセライド測定試薬を塗布乾
燥したものを用いてトリグリセライド濃度の測定を行っ
た。このとき、ポリスルホン酸エーテルで製造された傾
向孔径を有するメンブランフィルターを使用した。比較
例としては、同じ量の全血を遠心分離して得た血漿を、
分析器具にフィルターを設けずに、直接試料受容口から
滴下して測定を行った。以下の処方の試薬５μｌをトリ
グリセライド測定試薬として試料処理室に滴下し、４０
℃で３０分乾燥させた。 グリセロールデヒドロゲナーゼ １０００Ｕ リポプロテインリパーゼ ５００Ｕ β−ＮＡＤ（ニコチンアミドアデニンジヌクレオシド） ４０ｍｇ ＷＳＴ−３（同仁化学製） ３０ｍｇ 0.１モルＨＥＰＥＳ緩衝液（ｐＨ８．０） １ｍｌ 吸光度測定結果を下の表に示す。 吸 光 度 トリグリセライド濃度 本分析器具 遠心分離 １００ｍｇ／ｄｌ ０．７８ ０．７９ ２００ｍｇ／ｄｌ １．０５ １．０７ ４００ｍｇ／ｄｌ １．６３ １．６１ （ｎ＝５） 以上のように、本分析器具により分離した血漿は遠心分
離により得た血漿と同程度の呈色を示した。
【００４４】
【発明の効果】本発明により、液体試料の分析に必要な
反応および測定等の各ステップを試料の物理的性質に影
響されずに高い分析精度を得ることができ、かつ簡易に
測定可能な体液成分分析器具およびそれを用いた分析方
法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の体液成分分析器具の一実施例を示す平
面図。
【図２】（ａ）は図１に示す体液成分分析器具のＩＩＡ
−ＩＩＡ断面図。（ｂ）は図１に示す体液成分分析器具
のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ断面図。
【図３】本発明の体液成分分析器具の一実施例を示す平
面図。
【図４】本発明の体液成分分析器具の一実施例を示す平
面図。
【図５】本発明の体液成分分析器具の一実施例を示す平
面図。
【図６】図１に示す体液成分分析器具の組立の態様を示
す斜視図
【図７】図３に示す体液成分分析器具の組立の態様を示
す斜視図
【図８】図４に示す体液成分分析器具の組立の態様を示
す斜視図
【図９】図４に示す体液成分分析器具の組立の他の態様
を示す斜視図
【図１０】（ａ）は図８に示す体液成分分析器具のＸＡ
−ＸＡ断面図。（ｂ）は図８に示す体液成分分析器具の
ＸＢ−ＸＢ断面図。
【図１１】（ａ）は図９に示す体液成分分析器具のＸＩ
Ａ−ＸＩＡ断面図。（ｂ）は図９に示す体液成分分析器
具のＸＩＢ−ＸＩＢ断面図。
【図１２】アジャスタを用いた体液成分分析器具の測光
室部分の断面図
【図１３】アジャスタを用いた体液成分分析器具の測光
室部分の測光時の状態を示す断面図
【図１４】酸素供給層部分の平面図
【図１５】図１４に示す酸素供給層部分のＸＶ−ＸＶ断
面図
【図１６】フィルターを下部に設けた試料受容口の平面
図
【図１７】図１６に示す試料受容口のＸＶＩＩＡ−ＸＶ
ＩＩＡ断面図
【図１８】酸素供給層の効果を示すグルコース濃度と吸
光度の関係を示す図
【符号の説明】
１・・・試料受容口、２ａ，２ｂ，２ｃ・・・試料処理
室、３ａ，３ｂ・・・測光室、４・・・廃液溜、５・・
・ポンプ接続口、６・・・流路、７・・・上部プレー
ト、８・・・下部プレート、９・・・光学特性補正用参
照窓、１１・・・スペーサ、１３・・・アジャスタ、１
４・・・測光用貫通穴、１５・・・測光窓、１６・・・
光源、１７・・・ガス透過性膜、１８・・・空気層、１
９・・・押さえ部、２０・・・フィルター、２１・・・
空気穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 忠雄 兵庫県三田市テクノパーク９番地の１ 日 本メジフィジックス株式会社兵庫工場内 (72)発明者 中野 肇 兵庫県三田市テクノパーク９番地の１ 日 本メジフィジックス株式会社兵庫工場内

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】試料の光学特性を測定して体液成分分析を
    行う分析器具であり、試料受容口とポンプ接続口を有
    し、該試料受容口とポンプ接続口の間に少なくとも１つ
    の試料処理室と少なくとも１つの測光室、または少なく
    とも１つの試料処理室兼測光室を有し、それぞれが流路
    で結合されていることを特徴とする体液成分分析器具。
  2. 【請求項２】請求項１記載の体液成分分析器具に加えて
    さらに少なくとも１つの廃液溜を有することを特徴とす
    る体液成分分析器具。
  3. 【請求項３】少なくとも１つの試料処理室が測光室とポ
    ンプ接続口との間に設けられている請求項１または２記
    載の体液成分分析器具。
  4. 【請求項４】上部プレートに試料受容口とポンプ接続口
    が設けられ、かつ上部プレートまたは下部プレートのい
    ずれかに ａ）少なくとも１つの試料処理室と少なくとも１つの測
    光室、または ｂ）少なくとも１つの試料処理室兼測光室、と廃液溜が
    あれば廃液溜と、それらを結合している流路が設けられ
    た、該上部プレートおよび下部プレートとから構成され
    ている請求項１ないし３のいずれかに記載の体液成分分
    析器具。
  5. 【請求項５】体液成分分析器具の上部プレートの少なく
    とも測光室に相当する部分が光反射性であり、下部プレ
    ートの少なくとも測光室に相当する部分が光透過性であ
    る請求項４記載の体液成分分析器具。
  6. 【請求項６】体液成分分析器具の上部プレートの少なく
    とも測光室に相当する部分が光透過性であり、下部プレ
    ートの少なくとも測光室に相当する部分が光反射性であ
    る請求項４記載の体液成分分析器具。
  7. 【請求項７】体液成分分析器具の上部プレートおよび下
    部プレートの少なくとも測光室に相当する部分が光透過
    性である請求項４記載の体液成分分析器具。
  8. 【請求項８】上部プレートと下部プレート、および ａ）少なくとも１つの試料処理室と少なくとも１つの測
    光室、または ｂ）少なくとも１つの試料処理室兼測光室、と廃液溜が
    あれば廃液溜と、それらを結合している流路が貫通穴と
    して形成されているスペーサから構成されており、試料
    受容口とポンプ接続口が上部プレートまたは下部プレー
    トのいずれかに設けられている請求項１ないし３のいず
    れかに記載の体液成分分析器具。
  9. 【請求項９】請求項８記載の体液成分分析器具のスペー
    サと下部プレートとの間に、 ａ）少なくとも１つの試料処理室と少なくとも１つの測
    光室、または ｂ）少なくとも１つの試料処理室兼測光室、と廃液溜が
    あれば廃液溜と、それらを結合している流路が貫通穴と
    して形成されており、かつ測光室がスペーサの測光室よ
    り大である貫通穴を有するアジャスタを挟持させて構成
    されている、上部プレート、スペーサ、アジャスタおよ
    び下部プレートよりなる体液成分分析器具。
  10. 【請求項１０】請求項４ないし９のいずれかに記載の体
    液成分分析器具に光学特性補正用参照領域を設けた体液
    成分分析器具。
  11. 【請求項１１】体液成分分析器具の上部プレートの少な
    くとも測光室および／または光学特性補正用参照領域に
    相当する部分が光反射性であり、下部プレートの少なく
    とも測光室および／または光学特性補正用参照領域に相
    当する部分が光透過性である請求項１０に記載の体液成
    分分析器具。
  12. 【請求項１２】体液成分分析器具の上部プレートの少な
    くとも測光室および／または光学特性補正用参照領域に
    相当する部分が光透過性であり、下部プレートの少なく
    とも測光室および／または光学特性補正用参照領域に相
    当する部分が光反射性である請求項１０に記載の体液成
    分分析器具。
  13. 【請求項１３】体液成分分析器具の上部プレートおよび
    下部プレートの少なくとも測光室および／または光学特
    性補正用参照領域に相当する部分が光透過性である請求
    項１０に記載の体液成分分析器具。
  14. 【請求項１４】少なくとも１以上の試料処理室に、ガス
    透過性膜と該ガス透過性膜により隔離された空気層を設
    けた請求項１ないし１３のいずれかに記載の体液成分分
    析器具。
  15. 【請求項１５】試料受容口の下部に、外周縁を押さえ部
    により押さえられている、血球が通過不可能なフィルタ
    ーで構成されている血球分離部分を有する請求項１ない
    し１４のいずれかに記載の体液成分分析器具。
  16. 【請求項１６】フィルターに続く流路に空気穴を有する
    請求項１５記載の体液成分分析器具。
  17. 【請求項１７】流路が毛細管である、請求項１ないし１
    ６のいずれかに記載の体液成分分析器具。
  18. 【請求項１８】請求項１ないし１７のいずれかに記載の
    体液成分分析器具を用いて、試料受容口に試料を供給
    し、ポンプ結合口からポンプで吸引または圧送を行うこ
    とにより順次試料を移動させ、試料と試料処理室に施し
    た試薬により試料の処理を行い、次いで試料処理室に近
    接して設けられた測光室に処理後の試料を移動させ、試
    料の光学特性を測定することを特徴とする体液成分分析
    方法。
  19. 【請求項１９】請求項１０記載の光学特性補正用参照領
    域を設けた体液成分分析器具の使用に際し、該光学特性
    補正用参照領域よりスペーサの光学特性を測定すること
    により、スペーサの厚みを求め、スペーサの厚みを測光
    室の厚みとして測光室の光路長の補正を行うことを特徴
    とする体液成分分析方法。
  20. 【請求項２０】試料受容口より全血を滴下した後、ポン
    プ接続口より吸引する、請求項１５または１６記載の体
    液成分分析器具を用いる血球分離方法。
  21. 【請求項２１】測光室での光学特性測定を、呈色反応前
    の試料について行い、次いで呈色反応後の試料について
    行う請求項１８または１９記載の体液成分分析方法。
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