JPS61501873A - 臨床化学分析器用基準流体付き一回使用検出装置 - Google Patents

臨床化学分析器用基準流体付き一回使用検出装置

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JPS61501873A
JPS61501873A JP60501867A JP50186785A JPS61501873A JP S61501873 A JPS61501873 A JP S61501873A JP 60501867 A JP60501867 A JP 60501867A JP 50186785 A JP50186785 A JP 50186785A JP S61501873 A JPS61501873 A JP S61501873A
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JP60501867A
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ベーカー，リチヤード　ダブリユ
フアンク，ロジヤー　リー
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ア−デン　メデイカル　システムズ　インコ．
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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】 毛細管作用によって前記室の一方から流体を毛細管通路に吸い込み、次いで他方 の室から流体を該毛細管通路に吸い込むように、毛細管通路の入口に関して室が 連続的な相対運動が出来るように基準およびサンプル室を装着するための装着手 段と・ 基準流体とサンプル流体中にある化学的種の検出濃度の関数であるセンサ信号を 提供するために１毛細管通路と信出するための検出手段と からなることを特徴とする使い捨て一回使用検出装置。
λ　さらに、室の各々の端部において破ることができるシールと　。
相対運動によって室が前記入口に対向した時に各室の中に延びて各々のシールを 破るための毛細管通路の入口を含むプ２つと、 を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の検出装置。
１　毛細管通路は入口に接続された第１の周壁で囲まれたテスト室と、該テスト 室と出口の間に接続された第２のより小さな周壁を有する下流チャンネルとを有 することを特徴とする請求 表　前記検出手段がテスト室の中に置かれていることを特徴とする前記請求の範 囲第３項記載の検出装置。
１　前記毛細管通路がＳ字形状をしていることを特徴とする前記請求の範囲第４ 項記載の検出装置。
６、　前記装着装置は基準室およびサンプル室をキャリアと回転可能に接続して いることを特徴とする前記請求の範囲第１項記載の検出装置。
７８　前記装着装置はキャリアによって支持された円筒状の案内スリーブを含み 、前記基準およびサンプル室は前記円筒状の案内スリーブの中に回転可能に装着 されたシリンダの中に設けられていることを特徴とする請求項記載の検出装置。
＆　基準室の上面を覆う破壊可能な蓋シールと，基準流体を大気圧にさらすため に、該蓋シールを破る手段とをさらκ含むことを特徴とする前記請求の範囲第７ 項記載の検出装置。
９、　前記シリンダの上部を覆い、該上部に適合するキャップをさらに有するこ とを特徴とする前記請求の範囲第８項記載の検出装置。
１０、前記キャップが室の中にあるサンプル流体および体液を大気圧にさらすた めの大手段を有することを特徴とする前記請求の範囲第９項記載の検出装置。
ＩＬ前記穴手段は各々の室の上に置かれたキャップ中に設けられた排出穴を含む ことを特徴とする前記請求の範囲第１。
項記載の検出装置。
１ｚ前記上面にあるシールを破るための手段が前記キャップと一体構造であるこ とを特徴とする前記請求の範囲第９項記載の検出装置。
１３、ｉｌＩ記シクシリンダシリンダの内部を基準室．とサンプル室に分割する 垂直分割壁を含むことを特徴とする前記請求の範囲第９項記載の検出装置。
１４、前記キャップは、該キャップが回転させられた時にキャップからの回転力 を該シリンダに伝えるように、前記キャップの内面から下方向へ延びる分割壁に かみ合うための第１の駆動７２ンジを含むことを特徴とする前記請求の範囲第１ ３項記載の検出装置。
１１前記キヤツプは、前記第１の駆動フランジから離れた所にあり、かつ前記キ ャップからの回転力を前記シリンダに伝達するために，前記分割壁にかみ合うよ うに該キャップの内面から下へ延びろ第２の駆動フランジを含むことを特徴とす る前記請求の範囲第１４項記載の検出装置。
１６、前記蓋シールを破る手段が第１の駆動フランジを含むことを特徴とする前 記請求の範囲４１４項記載の検出装置。
１７、前記蓋シールを破るための手段は第１の駆動フランジに接続された複数個 のガセットをさらに含み，該ガセットと前記第１の駆動７２ンジは前記蓋シール を破るために下方向へ向いた刃を形成していることを特徴とする前記請求の範囲 第１６項記載の検出装置。
１＆基準室およびサンプル室の両方が入口に対向しないスタート位置，基準室が 入口に対向する基準テスト位置およびサンプル室が入口に対向するサンプルテス ト位置を限定するための手段をさらに含むことを特徴とする前記請求の範囲第７ 項記載の検出装置。
１９、スタート位置から基準テスト位置へ向う方向への前記シリンダの回転を制 限する手段をさらに有することを特徴とする前記請求の範囲第１８項記載の検出 装置。
２０、各室の底面にある破壊可能な底面シールと、前記シリンダの回転によって 、各室が入口と対向する位置に来た時その室の中に延びて各々の底面シールを破 壊させろ前記毛細管通路の入口を含むグラウと、をさらに含むことを特徴とする 前記請求の範囲第１８項記載の検出装置。
２１、前記シリンダは、該シリンダの内部を基準室とサンプル室に分割するため の垂直分割壁と、一般的には該分割壁に垂直である一対の傾斜壁を含むＶ字形底 をもつことを特徴とする前記請求の範囲第２０項記載の検出装置。
２？−スタート位置、基準テスト位置およびサンプルテスト位置を限定する手段 が複数個の周囲に間隔をおいて配置された移動止め（　ｄｅｔｓｎｔ　）からな ることを特徴とする前記請求の範囲第１８項記載の検出装置。
２３、化学的種のＩｌｌｆを検出するための検出装置であって、該検出装置は、 入口を有する毛細管通路と、 種センサが選択された化学的種の製電の関数である予め定められた測定可能な性 質を検知できるように、少くとも複数のセンサの一つが該選択された化学的種と 選択的に相互作用できる検出部をもつ種センサである。前記毛細管通路と信号の やりとりができろ位置に置かれた複数個のセンサと、 基準流体源と、 サンプル流体源と、 流体の毛細管作用によって、前記流体の一つを前記通路および複数個のセンサと 接触するように吸入し、その後で、前記一つの流体を複数個のセンサとの接触か ら一掃し、他方の流体が該複数個のセンサと接触するように、他方の流体を前記 毛細管通路に吸入するために、基準流体源およびるための手段と、 を有することを特徴とする検出装置。
２４、基準流体源およびサンプル流体源は基準流体を収容するための基準室と、 サンプル流体を収容するためのサンプル室をもつ多室貯蔵器を含むことを特徴と する請求囲第２３項記載の検出装置。
２５、　）！！続的に接続するための手段が毛細管通路の入口に関して相対運動 させるための多室貯蔵器を装着していろことを特徴とする前記請求の範囲第２４ 項記載の検出装置。
２６、多室貯蔵器が垂直軸を有する円筒の貯蔵器であり、貯蔵器の内部を基準室 とサンプル室に分割する垂直分割壁を有することを特徴とする前記請求の範囲第 ２５項記載の検出装置。
２７、前記連続的に接続するための手段が前記貯蔵器を垂直軸のまわりに回転可 能に装着する手段と、基準室の下方端部およびサンプル室の下方端部を毛細管通 路の入口と連続的に連結させるために，前記貯蔵器を垂直軸のまわりに回転させ ろ力を与えろ手段とからなることを特徴とする前記請求の範囲第２６項記載の検 出装置。
２＆力を印加する手段が前記シリンダの上部に適合するキャップを含み，該キャ ップが回転させられる時、該キャップから前記貯蔵器へ回転力を伝達するために 、分割壁にかみ合う手段を該キャップが含むことを特徴とする前記請求の範囲第 ２７項記載の検出装ｆｌ。
２９、基準室の上端を覆う破壊可能な蓋シールと、基準流体を大気圧にさらすた めに該蓋シールを破るための手段とをさらに含むことを特徴とする前記請求の範 囲第２８項記載の検出装置。
３０、前記キャップは室の内部にあるサンプル流体と体液を大気圧にさらすため の穴手段をもっていることを特徴とする前記請求の範囲第２９項記載の検出装置 。
３１、前記穴手段は各室の上に置かれたキャップの中に設けられた排出穴を含む ことを特徴とする前記請求の範囲第３０項記載の検出装置。
３２上趨部にあるシールを破壊する手段は前記キャップによって運ばれてくるこ とを特徴とする前記請求の範囲第２９項記載の検出装置。
３λ前記分割壁にかみ合う手段は、前記キャップが回転させられた時に、該キャ ップからシリンダに回転力を伝達するために、該キャップの内面から下方へ延び る弟１および纂２の駆動フランジを含むことを特徴とする前記請求の範囲第２８ 項記載の検出装置。
３を基準室およびサンプル室の両方が入口と対向していないスタート位置、前記 基準室が前記入口と対向している基準テスト位置、およびサンプル室が入口と対 向していろサンプルテスト位置を限定するための手段をさらに含むことを特徴と する前記請求の範囲ｗＪ２８項記載の検出装置。
３５、前記シリンダの回転をスタート位置から基準テスト位置に向う方向へ制限 するための手段をさらに含むことをＩＪＩｆ徴とする前記請求の範囲第３４項記 載の検出装置。
３＆各室の底部にある破壊可能な底シールと、シリンダの回転によって室を入口 と対向する位置に持って来た時、その室の中に延びて底シールを破壊させる前記 毛細管通路の入口を含むプラウとをさらに含むことを特徴とする前記請求の範囲 ＄２８項記載の検出装置。
３７、前記毛細管通路が前記入口に接続された第１の周壁をもつテスト室と、該 テスト室と出口端部との間に接続された弟２のより小さい周壁をもつ下流のチャ ンネルとをもつことを特徴とする前記請求の範囲第２３項記載の検出装置。
３＆前記検出手段がテスト室の中に設けられていろことを特徴とする前記請求の 範囲第３７項記載の検出装置。
３９、前記毛細管通路がＳ字形状であることを特徴とする前記請求の範囲第３８ 項記載の検出装置。
４０、サンプル流体中にあ．る選択された化学的種の製置を決定する臨床化学分 析装置と共に使用するための使い捨て一回使用検出装置であって、 該検出装置が、 基準流体を収容するシールされた基準室とサンプル流体を充填するサンプル室と を有する多室貯蔵器と、入口、出口（端部）、該入口（ｉ４１部）に接続された テスト室およびテスト室と出口との間に接続ざれた下流チャンネルとを有する毛 細管通路と、 、該テスト室の中に置かれ、化学的種のｍｅを検出するための検出手段と、 流体の毛細管作用によって流体を前記室の一つから吸入し、続いて流体を他方の 室から毛細管通路へ前記検出手段と接触するように吸入するためＫ、基準室およ びサンプル室を連続的に毛細管通路の入口へ接続できろように前記貯蔵器を毛細 管通路の入口へ装着するための装着装置と、を含むことを特徴とする使い捨て一 回使用検出装置。
４１゜前記室の各々の底面にある破壊可能な底シールと、相対運動によって室が 入口と対向する位置に持って来られた時、室の中に延びて底シールを破るための 毛細管通路の入口を含むプラウと、 をさらに含むことを特徴とする請求 載の検出装置。
４λ前記テスト室が第１の周壁をもち、前記下流チャンネルが第２のより小さい 周壁をもつことを特徴とする前記請求の範囲第４０項記載の検出装置。
４３、前記毛細管通路がＳ字形状であることを特徴とする前記請求の範囲第４２ 項記載の検出装置。
４４、前記貯蔵器が垂直軸をもち、該貯蔵器の内部を基準室とサンプル室とに分 割する垂直分割壁とを有するシリンダであり，装着装置が前記貯蔵器を該垂直軸 のまわりに回転できるように装着していることを％微とする前記請求の範囲第４ ０項記載の検出装置。
４５、前記装着装置は円筒形の案内スリーブを含み、前記貯蔵器の下方端部は円 筒形の案内スリーブの甲に回転可能に装着されていろことを特徴とする前記請求 の範囲第４４項記載の検出装置。
４６８前記シリンダの上方端部に適合するキャップをさらに含み、このキャップ が回転させられた時に、そのキャップからシリンダへ回転力を伝達するために、 分割壁とかみ合う手段を該キャップが含んでいることを特徴とする前記請求の範 囲＠４５項記載の検出装置。
４７、基準室およびサンプル室が入口と対向しないスタート位置と，基準室が該 入口と対向する基準テスト位置と、サンプル室が該入口と対向するサンプルテス ト位置とを限定するための手段をさらに含むことを特徴とする前記請求の範囲第 ４４項記載の検出装置。
４＆前記貯蔵器の回転を前記スタート位置から基準テスト位置に向う方向へ限定 するための手段をさらに含むことを特徴とする前記請求の範囲第４７項記載の検 出装置。
４９、前記シリンダはその内部を基準室とサングル室とに分割する垂直分割壁を もち、該分割壁に垂直な一対の傾斜壁を含むＶ字形底を有する前記請求の範囲第 ４７項記載の検出装置。
５０、スタート位置、基準テスト位置およびサンプルテスト位置を限定する手段 が複数個の周上に間隔を置かれた移動止検出装置。　゛ ５Ｌレセグタクルの位置で受信されるセンサ信号に基づいてサンプル流体中の選 択された化学的種の濃度を決定する臨床化学分析装置と共に使用するための使い 捨て一回使用検出装置であって、 前記検出装置が、 キャリアと。
基準流体を収容するための基準室とサンプル流体を収容するためのサンプル室を もつ多室貯蔵器と、キャリアによって支持され，入口端部と、出口端部と、該入 口端部に接続されたテスト室と、該テスト室と出口端部との間に接続された下流 チャンネルとを有する毛細管通センサ信号を化学的種の検知濃度の関数として提 供するための手段であって、テスト室の中に置かれた検知手段と、基準流体、続 いてサンプル流体を前記検知手段に接触させるように前記毛細管通路に吸い込む ために、前記基準およびサングル室を前記毛細管通路の入口端部へ連続的に接続 できろように前記貯蔵器を装着する装着手段と・を有することを特徴とする使い 捨て一回使用検出装置。
５２基準流体を収容する密封された基準室とサンプル室をもつ多チヤンネル貯蔵 器、入口と出口をもつ毛細管通路、該入口に接続されたテスト室，テスト室と出 口との間に接続された下流チャンネル、および選択された化学的種の濃度の関数 である予め定められた測定可能な性質を検知する種選択センサを含む検出装置を 用いたサンプル流体中の選択された化学的種の濃度決定方法であって、この方法 が、 サンプル室の中にサンプル流体を置くこと、基準室およびサンプル室の両方が入 口に接続されていないスタート位置から基準室およびサンプル室の一方を毛細管 作用κよってテスト室の中へ吸入するために前記入口へ接続する第１のテスト室 へ前記貯蔵器を動かすこと、一つの室から送られた流体がテスト室の中にある間 に予め定められた測定可能な性質を測定すること。
前記貯蔵器を、前記テスト位置から弟２のテスト位置、すなわち毛細管作用によ って流体を他方の室からテスト室へ吸い込み、前記一つの室から送られた流体を テスト室から下流チャンネルへ一掃するために、基準室およびサンプル室の他方 が前記入口に接続されろ第２のテスト位置へ勧かすこと、 他方の室からの流体が前記テスト室にある間に、予め定められた測定可能な性質 を測定すること、および、基準流体が前記テスト室の中にあった時およびサンプ ル加俸が該テスト室の中にあった時に測定された予め定められた測定可能な性質 に基づいて、サンプル流体中にある選択された化学的種の濃度を導出すること、 を特徴とする濃度決定方法。
５３、センサ信号に基づいて、サンプル流体中の選択された化学的種の濃度を決 定する臨床化学分析装置と共に使用するための使い捨て一回使用検出装置であっ て、該検出装置が、 キャリアと。
基準流体を収容する基準室と、 サンプル流体を収容するサンプル室と、前記キャリアによって支持され、入口と 出口を有する毛細管通路と、 基準室とサンプル室をキャリアとその上にある前記入口に対して手動で拗かすこ とができるように装着し、よって室の一方からの流体を吸い込み、続いて他方の 室から前記毛細管通路へ流体を吸い込むことができるようにした装着装置、 および、基準流体およびサンプル流体中にある化学的種の検出された濃度の関数 であるセンサ信号を提供するために、前記毛細管通路と信号のやりとりができる 位置に置かれた化学的種の濃度を検出するための検出手段と、を含むことを特徴 とする使い捨て一回使用検出装置。
５４、選択された化学的種の製電を決定する臨床化学分析装置と共に使用するた めの使い捨て一回使用検出装置であって、該検出装置は、 基準流体を収容するための密封された基準室とサンプル流体を受け入れるための サンプル室を有する多室貯蔵器と、入口、出口、該入口に接続されたテスト室お よび該テスト室と出口との間に接続された下流チャンネルを有する毛細管通路と 、 該テスト室の中に置かれている化学的種のｍｙを検出するための検出手段と。
まず、室の一方からの流体を毛細管通路および検出手段と接触する位置に吸込み 、続いて他方の室からの流体を吸込むために、毛細管通路の入口に基準室Ｓよび サンダル室を連続的に接続できるように、毛細管通路の入口に対して貯蔵器を手 動で回転できるように装着するための装着手段とｔ を含むことを特徴とする使い捨て一回使用検出装置。
５５、センサ信号に基づいてサンプル流体中の選択された化学的種の濃度を決定 する臨床化学分析装置と共に使用する使い捨て一回使用検出装置であって、 該検出装置は、 キャリアと、 基準流体を収容する基準室とサンプル渡体を収容するサンプル室とを有する多室 貯蔵器と、 入口、出口、該入口に接続されたテスト室および該テスト室と該出口との間に接 続された下流チャンネルとを有し、前記キャリアによって支持された毛細管通路 と・前記化学的種の検出された濃雇の関数としてセンサ信号を提供し、かつ前記 テスト室の中に置かれた検出手段と、まず、室の一方からの流体を毛細管通路お よび検出手段と接触する位置に吸込み、続いて他方の室からの流体を吸込むため に、毛細管通路の入口に基準室およびサンプル室を連続的に接続できろように、 前記キャリアの上方にある貯蔵器を該キャリアに関して手動で動かすことができ るように装着するための装着装置と、 を含むことを特徴とする使い捨て一回使用検出装置。
明　細　書 臨床化学分析器用基準流体付き一回使用検出装置出願継続中の参考資料 参考資料としては、本出願と同じ譲受人に譲渡されている次の出願がある。
１９８３年１１月１０日ｒ＜エム、ナッドソｙ　（Ｍ、Ｋｎｕｄｓｏｎ）および タブリエウ、センプロウィッチ（Ｗ、　Ｓｅｍｂｒｏｕｒｉｃｈ　）によって出 願された連続番号５５０，３６０．名称「臨床化学分析器」 １９８３年１１月１０日にエム、ナッドソ／、ダブリユウ。
センプロウィッチおよびニス、カールソン（Ｓ、Ｃａｒｌｓｏｎ　）によって出 願された連続番号５５０　、３６１　、名称「臨床化学分析器用多極グループ使 い捨て検出装置」１９８３年１１月１ｏ日に、アール、リットル（Ｒ，Ｌｉｔｔ ｌｅ）およびアール、ラス力（Ｒ，Ｌａ５ｋａ）によって出願された連続番号５ ５０．３１３　、名称［臨床化学分析器用使い捨て一回使用検出装置」 発明の背景 本発明は医療装置に関する。特に１本発明は、体液中にある医学的に意義のある 物質の測定に使用される臨床化学分析装置に関する。
従来技術の説明 近年、病気の処置法が複雑性を増したために、処置を始めろ前く、患者について の正確な情報を効果的に集めるための診断用機器に対する必要性を生じている。
この情報収集の重要な要素には、血液内に特定の化学物質が存在すること、およ びその濃度を決定するための血液分析が含まれている。
正確な医学的診断のために、科学的データを集める方法は。
臨床用化学と呼ばれる医用科学の一分野を構成する。現在では、血液またはその 他の体液中の化学物質のレベルを測定するために、通常用いられる３つの主な方 法がある。これらの方法は、光学的方法、条光光度法、およびイオン選択電極法 である。
光学的方法（これは、しばしば分光測光法と呼ばれる）の動作原理は、体液のサ ンプルに試薬が混合されると反応が起り、その結果、サンプルによって伝達され ろ光の波長の変化を測定することに゛よって、目的の化学物質の測定が可能にな るということである。光学的方法を用いる臨床用化学分析装置のシステムは、典 型的にはサンプルを予め包装された量の試薬と混合するか、あるいは色々な配管 を介して試薬をサンプルと混合したりすることによって作動される。
条光光変法においては・サンプルは炎の中で消費される。
燃焼工程の間に、所定の目的化学物質によって発生されろ特定の光が、体液内の 前記化学物質のレベルを決定するのに用いられろ。
イオン選択電極測定法では、目的の化学物質のイオンと選択的に相互作用する被 膜を有する電極を用いる。この方法は。
サンプル内の目的のイオンの濃度の関数である電圧値、電流値又は他の電気量の 測定を含む。
過去においては、光学、炎光光度あるいはイオン選択電極法を用いた臨床化学分 析装置は、サイズが大きく、高価で操作が複雑であった。光学技術あるいはイオ ン選択電極を用いた分析装置は、機械的なシステムが複雑であり、正確な寸法が 要求されるために、手に入れるためには高価であった。また・これらは測定を連 続的に監視し、評価するための訓練を受けたオペレータを必要とし、完全でかつ 頻繁な保守（メインテナンス）を必要とし、しばしば基準合せを必要とした。
炎光光度を用いた分析装置は、また訓練を受けたオペレータと、多額の保守費を 必要とした。さら罠、条光光度法はブ一般的に言って、大きな医療機関だけが臨 床用の化学分析装置を購入することができた。小規模な病院や、診療所や、医師 のグループ実習等は、彼沖科学的テストを行なうために、通常は、集中化された 病院の研究所や商業上の研究所などに委託しなければならなかった。これらの研 究所は血液およびその他の体液内の医学的に重要な物質の測定が、処置に先立つ 医者の診療の一部としてますます重きを置かれるのにつれて、事実上この１０年 の間に大幅に成長した。
過去圧おいては、血液の基本的な化学分析は、しばしば非常に時間を要するもの であった。医者が基本的な血液テストを必要とした時は血液のサンプルが採取さ れ、分析のために研究所へ送られた。緊急なケースでない時には、研究所からテ ストの結果を受け取るのに、１時間から数日を要した。一方、患者は診療所から 一旦帰り、テストの結果について医者罠相談するため罠、後で戻って来るか、あ るいは電話で連絡するかしなければならなかった。このようなこ捷は、医者と患 者の両方にとって不便であり、また医学的には効率の悪いことであった。
遅滞なくしかも安いコストで選択された基本的な化学的テストを行なうことを切 望する医者の全ては、簡単に利用できるような臨床用の化学分析装置を強く必要 としている。このような要求は、個人的な医院、医者のグループ実習、病院での ベッド際での応用、手術および救急室、心臓および集中治療棟、ナーシングホー ム（私設療養院）および救急車などくも広がっており、さらに集中化された研究 所においても即座の利用が望まれている。
しかし、改良された臨床用化学分析装置に対する前記の要求においては、アナラ イザに対して安価で入手できること、操作が一層容易であること、保守が少くて 済むこと、裸の炎を用いる必要がないこと、定常的な基準合せ（キャリブレーシ ョン）や測定値の確認の必要がないこと、ドリフトが無視できるほどまで減少さ れること、較正された試薬の必要性を無くすること、必要な場所で使えるよう罠 十分ＫＴ３Ｔ搬性があること、血液サンプルを遠心分離する工程での時間的ロス を無くするために全血（いかなる成分も除去されていない血液）を使用できるこ と、およびテストのために必要な血液の食が少ないこと等が必要とされる。しか しながら、従来の技術による臨床化学分析装置はこのような要求九応えることが できなかった。
発明の要約 この発明は一回使用の検出装置をアナライザと組み合わせて用い１体液内の選択 された科学的種の濃度を決定するための、改良された臨床用化学分析システムで ある。−回使用の検出装置は体液のサンプルを収納し、かつ保持し１選択された 科学的橿の濃度の測定が行なわれようとする時にに、アナライザのレセプタクル に装填される。一旦測定が行なわれた後では、−回使用の検出装置は、アナライ ザのレセプタクルから取り外されて廃棄されろことができる。
本発明の一回使用の検出装置は、毛細管通路と信号の受授ができる位置に、互に 離れて設けられた複数個のセンサを有している。センサの少くとも一個は、選択 された化学的種と選択的な相互作用が可能になる検出部を有する種センサである 。この種センサは、選択された化学的種の濃度に関する予また、検出装置は基準 流体源とサンプル流体源を、毛細管通路の入口端部に連続して接続する装置を有 している。基準流体はまず該通路に引き込まれ、複数のセンサと接触する。
分析装置は、基準流体と接触したセンサの指標に基づいて、基準流体中の選択さ れた化学的種の測定を行なう。
サンプル流体源が毛細管通路の入口端部に接続される時、サンプル流体は毛細管 通路に引き入れられ、複数のセンサと接触している基準流体を一掃する。その後 、分析装置はサンプル流体中にある選択された化学的種の濃度を測定する。分析 装置は、基準流体およびサンプル流体中にある選択された化学的種の濃度の測定 量を使用して、サンプル流体中にある選択された化学的種の濃度を提供する。
本発明の好ましい実施例では、基準流体源およびサンプル流体源は、それぞれ、 基準流体およびサンプル流体を入れるための第１の室および第２の室の中に入れ られる。第１および第２の室は、まず第１の室が前記通路の入口と対向し、次に 第２の室が該入口と対向するように、該通路の入口と連続的に相対移動できるよ うに装着されている。
図面の簡単な説明 第１図は、臨床化学分析システムを形成する本発明の分析器および使い捨て式検 出装置の好ましい実施例の斜視図である。
第２図は使い捨て式検出装置の斜視図である。
第３Ａ−３Ｃ図は、それぞれ、スタート位置、基準テスト位置およびサンプルテ スト位置における（斜影で示されている）回転シリンダを備えた検出装置の支持 スリーブ、毛細管通路およびセンサの平面図である。
第４Ａ、４Ｂおよび４０図は、それぞれスタート位置、基準テスト位置およびサ ンプルテスト位置におけろ（第４Ｂ。
４Ｃ図においては、説明をわかりろくするためにキャップを除去した部分の）回 転シリンダの平面図である。
ｉ５Ａ〜５０図は、それぞれ、スタート位置、基準テスト位置およびサンプルテ スト位置におけろ回転シリンダを備えた検出装置を５−５線で切った断面図であ る。
第６図は、キャップを底面から見た斜視図である。
第７Ａおよび７Ｂ図は、回転シリンダを底面から見た斜視図である。
第８図は、検出装置の分解斜視図である。
好ましい実施例の詳細な説明 第１図は使い捨て式−回使用の検出装置１２と分析器１４を含む臨床化学分析シ ステム１０を示す。システム１０はコれは、内科の医院や１手術室や、その他の 臨床用化学研究所等において、血液や他の体液に含まれろ化学物質の濃度を測定 するために、容易に用いろことのできろものである。
（第２〜８図にさらに詳細に示されている）検出装置１２は、プレート１８がそ の上に接着されている（平らな１通電面いカードの形状をした）キャリア（支持 部材）１６を含んでいろ。図示の実施例において、プレート１８は透明なプラス テック材刺で作られているが、他の実施例におけるプレート１８は必ずしも透明 ではない。入口２２（第３Ａ−３Ｃ図）と出口２４をもつＳ形の毛細管通路２０ はキャリア１Ｇとグレート１８の境界に設けられている。毛細管通路２０は、入 口２２に最も近い端部に、テスト室又はキャビティ２６を有している。複数のセ ンサ２８Ａ〜２８にはキャリア１６に支持され、テスト呈２６内の液体と相互作 用するように、テスト室２６の内部に露出されている。導体３０人〜３０Ｅは。
それぞれ、センサ２８Ａ−２８ｇと電気接点３２Ａ〜３２Ｅの間に伸び、これら を互に接続している。電気接点３２Ａ〜３２ｇは、分析器１４の回路と電気接続 を行なうために、キャリア１６の前方の端部の近くに置かれている。絶縁被覆１ ６Ｃ（第８図）は、センサ２８Ａ〜２８Ｅの上部および接点３２Ａ〜３２Ｅの上 部を除く、キャリア１６の全面１６Ａを覆っている。
熱伝達要素３３（第３Ａ〜３Ｃ図）はテスト室２６中の流体に熱を伝えるべく、 キャリア１６１Ｃ埋設されている。その結果、ｆ！１体の測定は体温（３７℃） で行なわれる。
円筒形の案内スリーブ３４はプレート１Ｂの上面１８Ａの上方にあり、入口２２ を包囲している。多室シリンダ３６＃′ｉスリーブ３４の中に回転自在に装着さ れている。シリンダ３６は、シリンダ３６の内部を基準流体を収容する基準室４ ０と、血液や他の体液を受け入れるサンプル室４２に分割する内壁３８を有して いる。基準溶液は室４０中に工場で封入される。
また、これはセンサ２８Ａ〜２８Ｅで感知されるように、Ｓ（１ｐｅｅｉｅ＋ｓ ）の既知の濃度を有している。ウェブ（ｗｅｂ）によってシリンダ３６に接続さ れているキャップ４４は、サンプル室４２に体液サンプルが入れられた後に・シ リンダ４６の上にかぶせられる。
キャリア１６の底面１６Ｂ上に、検出装置のタイプ（すなわち、検出可能な特定 の種）、（各種（５ｐｅｃｉｅｓ）の選択センサのための勾配値を含む）センサ 基準データ、およびロフト番号に関する情報を含むバーコード４７（第８図）が 設けられている。その甲に含まれるバーコードと信服は前に上げた出願中の明細 書中に詳細に説明されている。
分析器１４のハウジング４８は使い捨て検出装置１２のセンサ２８Ａ〜２８Ｋか ら得られろ信号に基づいて、関心のある化学的種の濃度を計算するのに使用され る全ての電気回路を含んでいる。分析器１４は、好ましくは、机やベンチの上で 使用するのに適したサイズ、又は手押し車（ｃａｒｔ）の上で使用するに適した サイズである。分析器１４のフロントパネル５０はキーボード５２およびディス プレイ５４を有している。オペレータは、これらを操作して、分析器１４の動作 を制御する。分析器１４は、また、プリンタ５６を有している。
これは、分析器１４の出力のハードコピーを提供する（分析器１４の出力は、好 ましくは、計算された濃度および他の値、すなわち異常さの警告、時間および日 付け、ロフト番号および／または検出装置１２の連続番号、サングルのタイプお よび患者名又は識別番号を含む）。この出力は開口６ｏを通りて排出される記録 紙５８上に記録される。
分析器１４のレセプタクル（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ　）　６２１１検出装置１２ の前方端部を受け入れるために設けられている。ハウジング４８中に、検出装置 １２の接点３２Ａ〜３２Ｅを分析器１４の回路と接続する位置に置かれた電気コ ネクタが設けられている。また、レセプタクル６２に：隣接した位置に、ヒータ ６４が置かれている。これは熱伝達要素３３と接触する。
ヒータ６４から発生された熱は、熱伝達！！累３３によってテスト室２６中の流 体に伝えられる。これによって、この流体は、体温（３７℃〕まで加熱される。
また、レセプタクル６２に隣接して、検出装置１２がレセプタクル６２に装填さ れた時に、バーコード中に含まれる情報を読み出すためのバーコード読み出し器 （図示されていない）が置かれている。
本発明のシステムｌＯにおいて、センサ２８Ａ〜２８Ｅは。
サンプル中の種の濃度を測定する前に、即時に基準化されろ。
装置１２がレセプタクル６２の中へ装填される直前に、オペレータはキャップ４ ４とシリンダ３６をスタート位置（ｉＪ４１゜２．３Ａ、４Ａおよび５Ａに図示 されている）から基準テスト位置（第３Ｂ、４Ｂおよび５Ｂ図に示されている） まで９０°　だけ回転する。この基準テスト位置で、基準室４ｏは毛細管通路２ ０の入口２２に接続される。基準室４０中に収容されている基準流体はテスト室 ２６中に流れ込み、そこで、センサ２８Ａ〜２８Ｅと接触する。基準流体の流れ が減じられた水圧と毛細管作用九よって停止し、基準流体が体温まで加熱された 時、基準テストの読み出しが分析器１４によってなされる。一度、この読み出し が行なわれろと、オペレータはキャップ４４とシリンダ３６をサンプルテスト位 ！（第３０゜４Ｃおよび５０図に図示されている）まで１８０°だけ回転する。
このサンプルテスト位置では、サンプル室４２が入口２２に接続される。サンプ ル流体は室２６中へ流れ込み、基準流体は毛細管通路２０の下流位置へ移動する 。このように、テスト室２６はサンプル流体によって基準流体を一掃される。
サンプル流体のテスト室２４への流れが減少した水圧と毛細管作用により停止す ると１、サンプル流体は熱伝達要素３３によって体温まで加熱され、最後の測定 が分析器１４によってなされる。基準流体がテスト室２６中にあった時およびサ ンプル流体がテスト室２６中にありた時のセンサの読みに基づいて、分析器１４ は、サンプル流体中の関心のある種の各々に対して、濃度およびこれらの濃度罠 基づく他の値を導出する。
それゆえ、本発明では、基準およびサンプル流体の供給および流れの制御は流体 を損うことなく、またポンプ又はバルブを使用せず九行なうことができる。本発 明の検出装置１２においては、流体の流れおよび制御の両方は、流体の圧力およ び毛細管力の結合によって提供される。
基準およびサンプル流体は水のようなものである。基準流体は、純水と同じよう に流れる弱い食塩溶解液である。サンプル流体（典型的には血液である）は水よ り大きな粘性を有している。これは、また若干チクソトロピー（ｔｈｉｘｏｔｒ ｏｐｙ）すなわち揺れるとゲルからゾルに変化するが、静止すると再びゲルに戻 る性質を有している。このことは、急な流れの時より遅い流れの時の方がより粘 性が大きくなることを意味している。
本発明で使用されろ流体量＃−犬変小さい（すなわち約１００〜２００μ）（マ イクロリットル））。流体チャンネル（特に、入口２２と毛細管通路２０）はま たこれらの少量の流体を収容するために、小さく作られている。このため、流体 の流れは・いつも、薄い層を形成しており、粘性がある。
粘性のある流体＃−、チャンネルの壁およびその近くで、流体の流れと反対方向 に引く力（抵抗又は抗力）を受け、！！から離れた所にある流体を流体速度で流 すという性質をもっている。このことは、粘性のある流体の流れは、チャンネル の中央で最大となり、壁面で実質的に零圧なる流体速度分布をもつことを意味し ている。
流体圧力は簡単に理解できろ。すなわち、流体は流体だめの中にためられた流体 によって作られろ圧力のために、流体だめの底にある開口から流れ出す。流体に よって作られた圧力は、流体だめ中の流体密度および高さに依存する。
毛細管力は流体と気体（ガス）がチャンネル中において互に接する所で存在する 。この力はチャンネルの固体壁に向って流体を引き上げろ作用すなわち、引力を 発生する。その引力は、壁を形成する固体に対する流体の湿潤力（すなわち、湿 めら、せ液体を広げる能力）として、理解することができろ。
例えば、純水が汚れのない清潔なガラスを湿めらせろといった固体を湿らせる流 体は、正の毛細管力を示す。このことは、毛細管力は流体を気体と流体の境界面 に向って引き上げろ力であるということができる。
提供された固体を湿め（又は濡）らさない流体（例えば、純水はポリテトラフル オロエティレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒ。
ｅｔｈｙｌｅｎｅ　）又はなめらかなガラスを濡らさない）は、負の毛細管力を もつ。゛その場合には１毛細管力は気体−流体境界面から流体を押し戻す力を発 生する。
毛細管力はチャンネルの壁面に作用するから、その力の大きさはチャンネルの局 長および流体のチャンネル壁に対する湿潤力によって決まる。圧力は、チャンネ ルの断面積で割り算された力に等しい。換言すれば、毛細管圧力はチャンネルの 局長と断面積の比によって決定されろ。面積に対する局長の比が大きいほど（小 さなチャンネルのように）１毛細管圧力は大きくなる。
毛細管力をポンプ力として使用すると、粘性力によって発生されろ抵抗力と、速 度分布に対する粘性力の影響を直接に打消す効果が発生する。壁面に引き上げる 力を提供する毛細管力は壁面で抵抗を発生する粘性を打消す作用をする。
本発明による検出装置１１ｉ１１２の動作をＭ３Ａ−３ＣＩＥｌ、４Ａ−４Ｃ図 および５Ａ−５Ｃ図において詳細に説明する。第３Ａ。
４Ａおよび５Ａ図はサンプル流体がサンプル室４２中へ入れられろ前の”スター ト”位置におけるプレート１８．スリーブ３４シリンダ３６ｚよびキャップ４４ の相対位置関係を図示している。第３Ａ、４Ａ図は、４０合って配置されており 、スリーブ３４に対するシリンダ３６の向き（角度的な方位）が第３Ａおよび４ Ａ図に示されている。
第３Ｂ、４Ｂおよび５Ｂ図は、基準流体の濃度測定中の１基準テスト′位置にあ るプレート１８．スリーブ３４およびシリンダ３６の相対位置を図示している。
第３Ｂ、４Ｂ図は隣り合って記載されており、スリーブ３４に対するシリンダ３ ６の向きを示している。第４Ｂ図において、キャップ４４はシリンダ３６の内部 を示すために、除去されている。
第３Ｃ，４Ｃおよび５Ｃは、サンプル流体中の関心のある種の１し学濃度が測定 される時の１サンプルテスト”位置におけろプレート１８およびスリーブ３４に 対するシリンダ３６の相対位置を図示している。累４Ｃ図においては、第４Ｂ図 と同様に、キャップ４４はシリンダ３６の内部を明らかにするために、部分的に 破壊除去されている。
この好ましい実施例において１毛細管通路２０はキャリア１６の上面１６Ａとプ レート１８の底面１８Ｂとの間に形成され、チャンネルはプレート１８の底面中 に形成されている。
他の実施例では、毛細管通路２０はグレート１６の上表面１６Ａ中にあるチャン ネルによって形成されている。
入口２２は、グレート１８の上表面１８Ａから上方に突出しているグ２つ（ＰＩ ＯＷ　）　７０中の穴である。出口２４はプレー）１８の端部に配置されている 。毛細管通路２０はテスト室２６を形成する（入口２２に接続された）通路２２ の上流側端部をもつ、Ｓ字形状をしている。センサ２８Ａ−２８にはテスト室２ ６の甲に置かれている。Ｓ字状毛細管通路２０の残りの部分は、テスト室２６よ り細（形成されている。
熱伝達要素３３は、センサ２８Ａ〜２８Ｋを包囲する四角のリングであり、キャ リア１６の上表面１６Ａ中のチャンネル７１中にはめ込まれている。一対のフラ ンジ３３Ａと３３Ｂはキャリア１６中の通路７１Ａと７１Ｂを通って下の方向へ 突出しており、ヒータ６４と接触するように、底表面１６Ｂ罠露出している。熱 伝達要素３３はエポキシのような絶縁体３３Ｃでその表面を被覆された鋼のよう な金属が好ましい。
このため、金属はテスト室２６中の流体と直接接触せず、また、導体３０Ａ〜３ ０Ｅはセンサ２８Ａ〜２８Ｅから熱伝達要素３３詔よびキャリア１６の上表面１ ６Ａを越えて接点３２Ａ〜３２Ｅまで延長することが可能になる。
図示されている本発明の好ましい実施例において、センサ２８Ａ　〜２８Ｄは種 選択用センサ（＋５ｐａｃｉｅｓ　５ｅｌｅｃｔｉｖｅ　５ｅｎａｏｒａ）であ り、センサ２８には基準（又は参照）センサである。各種選択用センサ２８Ａ〜 ２８Ｄはポリマ（重合体）と電気的に活性な種（ｅｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅｓ ｐｅｃｉｅｓ　）を含む被覆を有している。このポリマはセンサの作用領域の上 に薄膜を作り、センサ２８Ａ〜２８Ｄの導電表面近くにある電気的に活性な種を 固定する働きをしている。各センサ２８Ａ〜２８Ｄの特定の電気的に活性な種は 検出されるべき種に応じて差異がある。基準センサ２８には全く被覆を有しない か、または関心のある特定の化学的な種に特定されない被覆を有している。
基準センサ２８には、電気的な測定が分析器１４によりて行なわれようにするた めの基準を提供している。種のセ／す２８Ａ〜２８Ｄの各々と基準センサ２８Ｅ との間で（例えば、電位又は電流の）電気測定を行なうこと罠よって、樵のセン サ２８Ａ〜２８Ｄによって検出された関心のある特定の化学的な種の化学濃度の 関数である一組の信号又は６示Ｉｆ’が得られる。本発明では、これらの測定は ２回行なわれる。１回は基準流体で行なわれ、それからサングル流体で行なわれ る。
二組の示度およびバーコードから読み取られた傾き（勾配）の基準値に基づいて １分析器１４はサンプル流体中の関心のある化学的な種の各々の濃度を計算する 。
スリーブ３４はプレート１８の上表面１８Ａから上方罠突出している。本発明の 好ましい実施例では・スリーブ３４とプレート１８は集中的にモールドされたグ ラスチック部である。高目に作られた壁７２は、一対の段部７２人と７２Ｂを作 るために・スリーブ３４の残余部の上方に突出して形成されている。ス′リーブ ３４は、また、シリンダ３６のスタート位置、基準テスト位置およびサンプルテ スト位置を位置決めする垂直溝７４．７６および７８を含んでいる。シリンダ３ ６は、一対の垂直リブ８２と８４、および停止用突出部８６を有する円筒壁８０ を有している。リブ８２と８４および停止用突出部８６は、前記三つの位置とシ リンダ３６の回転方向を限定するために、＃Ｉ７４．７６および７８と、スリー ブ３４の高目に作られた壁７２と協働する。
分割壁３８はシリンダ３６の内部を２つの室、すなわち基準室４０とサンプル室 ４２に分ける垂直壁である。基準室４゜の上湯部は薄膜８８によってシールされ ている。基準流体は装置１２の製造中に基準室４０の中に入れられ、基準室４゜ は検出装［１２を使用する前に基準流体がこぼれたり蒸発したりしないようにシ ールされる。
サンプル室４２は医療職員が血液又は他の体液をサンプル室４２中に入れること ができろよう罠、開いた上方端部を有図示された好ましい実施例では、キャップ ４４とシリンダ３６はウェブ（ｗｅｂ　）　４６によって接続された集中的にモ ールドされたプラスチックユニットで作られている。キャップ４４は、（シリン ダ３６の外径よりわずかに大きな内径をもつ）円筒＠ｉ９０と、円形上蓋９２を 有する。一対の平行な駆動フランジ９４と９６は、キャップ４４がシリンダ３６ の上端の上にかぶせられた時に、フランジ９４が基準室４０の中へ延び、フラン ジ９６が分割壁３８の他方の側圧あるサンプル室４２中へ延びろように１配置さ れている。フランジ９４と９６は、キャップ４４が第３Ａ、４Ａおよび５Ａ図に 示されているスタート位置から、ｉ３Ｂ、４Ｂおよび５Ｂ図に示されている基準 テスト位置まで回転され、さらに、基準テスト位置から、第３Ｃ，４Ｃおよび５ ０図に示されているサンプルテスト位置まで回転される時、キャップ４４からシ リンダ３６に対して回転力を与える。
（第６図に斜視図で示されている）キャップ４４は、該キャップ４４がシリンダ ３６の上にかぶせられた時に、基準およびサンプル室４０および４２のそれぞれ の上に位置する一対の穴９８および１００をもっている。駆動７う／ジ９４と（ 穴９８の両側に置かれている）ガセット（ｇｕｓｓｅｔ　）　１０２゜１０４は 、キャップ４４がシリンダ３６の上にかぶせられた時、薄膜８８を破る貫通用刃 を形成するために、設けられている。
キャップ４４の円筒壁９０は、好ましくは、医療職員がキャップ４４とシリンダ ３６を持って回転し易くするため罠、ぎざぎざの付けられた又は溝が形成された 外面をもっている。
キャップ４４の上蓋９２は、好ましくは、オペレータにキャップ４４とシリンダ ３６の回転方向を指示する一対の矢印し１０６　（第１図）を有している。
第７人および７Ｂ図に最も良く示されているように、シリンダ３６の底面は一対 の内方向に突出するフランジ又は肩部１０８　と　１１０．一対の傾斜した壁１ １２と　１１４および東端壁１１６で形成されろ部分的にピラミッド形又はｗｖ ２形に形成されている。パイロットピン（ｐｉｌｏｔ　ｐｉｎ　）　１１８は来 ｇｓ壁１１６から同軸的に下方に延びており、シリンダ３６の回転軸になるよう に、グレート１８の開口　１２０内に嵌合されている。
肩１０８と１１０はシリンダ３６の軸に垂直な共平面上にある。屑１０８と１１ ０は分割壁３８に垂直な方向く延びている。
傾斜壁１１２と１１４はそれらの上端において、各々肩１０８とｌｌ０Ｋ接続さ れている。それらの下端において、壁１１２と１１４は末端壁１１６に接続され ている。６壁１１２と１１４は、一般に１分割壁３８に垂直である。
末端壁１１６はシリンダ３６の中心軸によって横切られ、かつ該中心軸に垂直で ある。末ｇｓ壁１１６はシリンダ３６の中心軸に垂直な面内にあり分割壁３８に 垂直な縦方向に延びている。
室４０と４２を連結する一対のアーチ状の開口１２２と１２４は傾斜壁１１２と １１４．および末端壁１１６の甲く形成されている。開口１２２と１２４は、分 割壁３８によって支持されたそこからパイロットピン１１８が下方向に突出して いる中央の島１３０を作るために・傾斜吸１１２と、１１４と、末端壁１１６と を分割している。
薄膜１２６は基準室４０の下端部をシールするため罠、開口１２２を覆りている 。同様に、薄＠１２８はサンプル室４２の下端部をシールするために開口１２４ を覆っている。（好ましくは、不活性のポリマフィルムである）薄膜１２６と１ ２８は、傾斜壁】１２と１１４と末端壁１１６によって限定されるピラミッド状 又は′Ｖ”形の輪郭に適合している。
第３Ａ、４Ａおよび５Ａ図に示されているスタート位置において、キャップ４４ は開いており、シリンダ３６はスリーブ３４内に置かれている。このため、リブ ８２は溝７４の中に置かれており、リブ８４は溝７６の中に置かれており、停止 突起部８６は肩７２Ａに隣接して置かれている。この位置において、分割瞳３８ はプラウ（ｐｌｏｗ　）　７０の上に置かれ、シリンダ３６の底の形状によって 、プラウ７０は薄＠１２６又は１２８の両方と保合又はかみ合わない。
サンプル流体が室４２の中に入れられ、テストが始まる準備ができた時、オペレ ータはキーボード５２によって分析器１４へ入力を入れろ。そうすると、分析器 １４は、すぐに、ディスプレイ５４によって、キャップ４４をシリンダ３６の上 に近すけ、キャップ４４を（第３Ｂ、４Ｂおよび５Ｂ図に示されている）基準テ スト位置まで回転し、装置１２をレセプタクル６２中へ挿入するように、オペレ ータに指示するメツセージを表示する。
キャップ４４がシリンダ３６の上にかぶせられると、フランジ９４とガセット１ ０２と１０４は基準室４ｏの内部を穴９８を通って大気にさらすために薄膜８８ を破る。穴　１００はサンプル室４２の露出部を大気圧まで高めている。しかし ・基準室４０とサンプル室４２の底部は、それぞれ、薄＠１２６と１２８　でシ ールされているため、流体の移動は起らない。
レセプタクル６２の中へ装［１２を挿入すると、装置１２の底面にあるバーコー ドは読み取られ、接点３２Ａ〜３２Ｅを分析器］４に接続する。それは、また、 熱伝達要素３３をヒータ６４と接触させる。
キャップ４４とシリンダ３６は、肩７２Ａと突起８６によって、一つの方向（時 計方向〕にのみ回転できるように規制されている。基準テスト位置は＃Ｉ７６と ７８によって限定されている。シリンダ３６が基準テスト位置くある時、リブ８ ２は溝７６の中に置かれ、リブ８４は＃１１７８の中に置かれる。
シリンダ３６がスタート位置から基準テスト位置まで回転されると、プラウ７０ の先端は（グ２つ７０の中に置かれている）入口２２を基準流体の中圧挿入する ために薄膜１２６を破る。プラウ７０の上端は基準室４０の中に突出し、入口２ ２と室４０間の流体の連絡を確実にする。
基準室４０内にある基準流体は入口２２を通って、（ｍ５８図に矢印で示されて いるように）毛細管通路２ｏのテスト室２６中へ引きおろされる。基準流体は、 基準室４ｏが空になるまで、毛細管力と水圧との結合によって引きおろされる。
基準室４０が空の時、基準流体の流れは、次の二つの理由で停止する。第１の理 由は、水圧が大きく減少することである。第２の理由は、小さな穴（入口２２） によって作られた逆方向に作用する毛細管力は、大きな主要な毛細管通路２０に よって発生されるものより大きいことである。これは、入口２２がより大きな周 長−面積比をもち、それゆえ、テスト室２６より大きな毛細管圧力が作られるか らである。換言すると、テスト室２６中の前方の気体−液体境界部１３２は。
より小さな入口穴２２にある後方の気体−液体境界部１３４を引っばる程の引張 り力を有しない。
流れが停止すると、基準流体は熱伝達要素３３によって体温にまで加熱されろ。
示度は、それから１種選択用センサ２８人〜２８Ｄと基準センサ２８Ｅの基準流 体との相互作用にもとづいて、分析器１４によって作られる。
基準テストが行なわれている間、分析器１４は患者の識別番号の入力８ｇ！、求 するメツセージを表示する。オペレータはキーボード５２によって患者の識別番 号を入力する。
一度、基準テストの示度が完了すると、分析器１４はディスプレイ５４によって 、オペレータに、キャップ４４とシリンダ３６をサンゾルテスト位置（第３Ｃ， ４Ｃｋよび５Ｃ図）まで回転することを指示する表示を行なう。サンプルテスト 位置においては、リブ８４は溝７４の中に置かれ、止め８６は肩７２ＢＫ当接す る。これはサンプルテスト位置を越えるシリンダ３６の回転し過ぎを防止する。
キャップ４４とシリンダ３６が基準テスト位置からサンプルテスト位置まで１８ ００回転されると、プラウ７０はサンプル室４２の底面をシールしている薄＠１ ２８を破り、入口２２がサンプル流体の中に挿入される。これによって、入口２ ２によって付与されていた毛細管圧力は消滅する（なぜなら、入口２２は今やサ ンプル流体の下にあるので、後方の流体−気体界面１３４はもはや入口２２の所 にない）。これによって、サンプル流体は毛細管チャンネル２０の中に引き込ま れ、基準流体はテスト室２６から一掃され、サンプル流体で置換される。サンプ ル流体のテスト室２６中への移動は、続行され、基準サンプル流体の境界１３６ はサンプル室４２が空になるか流れが止まるまで、下流に移動する。なぜなら− 後方の流体−気体界面１３４は、再び入口２２の所に置かれるか・又は前方の流 体−気体界面１３２は毛細管通路２０の出口２４に達するかするからである。（ 該毛細管通路では一毛細管通路２０によって提供される毛細管圧力は止まるので 、流れは止まる。） 一度流れが止まると、サンプル流体は加熱され、分析器１４は、センサ２８Ａ〜 ２８Ｅとサンプル流体との相互作用に基づく第２回目の測定を行なう。この測定 が完了すると１分析器１４は、検出装置１２をレセプタクル６２から取り外して もよいということをオペレータに指示するメツセージを提供する。分析器１４は 、基準流体およびサンプル流体の示度に基づいて、関心のある糧の各々に対して 濃度を計算する。そして、ディスプレイ５４およびプリンタ５６によって、患者 の識別番号を指示する出力と、測定された濃度と、該濃度から導出された他の値 を提供する。
本発明では、化学的な種の一度の信頼できろ測定を、非常に少ないサンプルで行 なうことができる。システムの動作は、サンプルの量が１００マイクロリツトル のような予め定められた最少量以上であれば、サンプルの量に無関係に行うこと ができる。
本発明は、測定前に、即座に、センサの基準合せを行なう。
そして、およそ数分以内に有用な結果を提供する。この基準合せは基準流体の入 手による処理を必要とせず、またスタート位置から基準テスト位置まで、キャッ プ４４とシリンダ３６を回転させる以外の手動操作を要求することなく行なわれ る。
本発明は、また、講成および操作が単純であり、それゆえ。
得られろ結果は正確になり５簡単に操作ができる（このため、正確な操作の確率 が高くなる）。
本発明では、基準流体とサンプル流体は、ポンプやバルブを必要とすることなく 、流れおよびその停止を制御されろことができる。そのため、測定装置１２は最 少の部品をもち。
大規模なオートメーションで製造できる。これによって、低価格で・使い捨ての 測定装［１２を提供できろ。
本発明は・サンプル流体によって、基準流体をテスト室２６から信頼性良く一掃 することができる。この−掃は、（毛細管通路２０の配置によって決定される） １ポング圧が常に一定であり、（典型的には血液である）サンプル流体のチクソ トロピーの性質が放物線状の流れでなく詰め物と同様の流れを生ずる程、流体は ゆっくりと流れるので、首尾良く行なわれる。
ある場合には、サンプルテストの前に、多数回基準テストを行なうのはメリット がある。本発明は、多数回の基準テストはシリンダ３６ｆｒ：分割することによ って二以上の富の中で行なわれろことができるので、複雑な組の基準テストに！ ！＃に適している。その場合、各基準室は入口２２へ順次回転され。
対応する基準テストの示度が表示されろ。その後、サンプル室は入口２２へ回転 され、サンプルテストの示度が表示されろ。
本発明は好ましい実施例に基づいて説明されたが、当業者は本発明の精神および 範囲から逸脱することなく変更を加えることができる。
例えば、図示された実施例は、キャリア１６の上表面１６Ａ上に設けられた導体 ３０Ａ〜３０Ｅおよび接点３２Ａ〜３２Ｅを示しているが、他の実施例では、こ れらは底表面１６Ｂの上に設けられる。これらの実施例では、センサ２８Ａ〜２ ８Ｅの電極部分は、底弐面１６ＢＩＣ露出されろように、キャリア１６を貫通し て延びている。また、他の実施例では、導体３０Ａ〜３０Ｅ　は必要でなく、接 点３２Ａ〜３２Ｅは、底表面１、６　Ｂに露出され、レセプタクル６２の底に沿 って置かれた一列のスプリングで付勢された接点によって直接に接触させられろ ようにしてもよい。
ソ Δθ　Δ７ 国際調査報告

Claims (55)

    【特許請求の範囲】
  1. １．レセプタクルで受信されたセンサ信号に基づいてサンプル流体中の選択され た化学的種の濃度を決定する臨床用化学分析装置と共に使用するための使い捨て 一回使用検出装置であって、 該検出装置は、 一つのキャリアと、 基準流体を収容するための基準室と、サンプル流体を収容するためのサンプル室 と、 前記キャリアによって支持された入口および出口を有する毛細管通路と、 毛細管作用によって前記室の一方から流体を毛細管通路に吸い込み、次いで他方 の室から流体を該毛細管通路に吸い込むように、毛細管通路の入口に関して室が 連続的な相対運動が出来るように基準およびサンプル室を装着するための装着手 段と、 基準流体とサンプル流体中にある化学的種の検出濃度の関数であるセンサ信号を 提供するために、毛細管通路と信号のやりとりが出来る位置に置かれた化学的種 の濃度を検出するための検出手段と からなることを特徴とする使い捨て一回使用検出装置。
  2. ２．さらに，室の各々の端部において破ることができるシールと、 相対運動によって室が前記入口に対向した時に各室の中に延びて各々のシールを 破るための毛細管通路の入口を含むブラウと、 を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の検出装置。
  3. ３．毛細管通路は入口に接続された第１の周壁で囲まれたテスト室と、該テスト 量と出口の間に接続された第２のより小さな周壁を有する下流チャンネルとを有 することを特徴とする前記請求の範囲第１項記載の検出装置。
  4. ４．前記検出手段がテスト室の中に置かれていることを特徴とする前記請求の範 囲第３項記載の検出装置。
  5. ５．前記毛細管通路がＳ字形状をしていることを特徴とする前記請求の範囲第４ 項記載の検出装置。
  6. ６．前記装着装置は基準室およびサンプル室をキャリアと回転可能に接続してい ることを特徴とする前記請求の範囲第１項記載の検出装置。
  7. ７．前記装着装置はキャリアによって支持された円筒状の案内スリーブを含み、 前記基準およびサンプル室は前記円筒状の案内スリープの中に回転可能に装着さ れたシリンダの中に設けられていることを特徴とする前記請求の範囲第６項記載 の検出装置。
  8. ８．基準室の上面を覆う破壊可能な蓋シールと、基準流体を大気圧にさらすため に、該蓋シールを破る手段とをさらに含むことを特徴とする前記請求の範囲第７ 項記載の検出装置。
  9. ９．前記シリンダの上部を覆い、該上部に適合するキャップをさらに有すること を特徴とする前記請求の範囲第８項記載の検出装置。
  10. １０．前記キャップが室の中にあるサンプル流体およぼ体液を大気圧にさらすた めの穴手段を有することを特徴とする前記請求の範囲第９項記載の検出装置。
  11. １１．前記穴手段は各々の室の上に置かれたキャップ中に設けられた排出穴を含 むことを特徴とする前記請求の範囲第１０項記載の検出装置。
  12. １２．前記上面にあるシールを破るための手段が前記キャップと一体構造である ことを特徴とする前記請求の範囲第９項記載の検出装置。
  13. １３．前記シリンダが該シリンダの内部を基準量とサンプル室に分割する垂直分 割壁を含むことを特徴とする前記請求の範囲第９項記載の検出装置。
  14. １４．前記キャップは、該キャップか回転させられた時にキャップからの回転力 を該シリンダに伝えるように、前記キャップの内面から下方向へ延びる分割壁に かみ合うための第１の駆動フランジを含むことを特徴とする前記請求の範囲第１ ３項記載の検出装置。
  15. １５．前記キャップは、前記第１の駆動フランジから離れた所にあり、かつ前記 キャッブからの回転力を前記シリンダに伝達するために、前記分割壁にかみ合う ように該キャップの内面から下へ延びる第２の駆動フランジを含むことを特徴と する前記請求の範囲第１４項記載の検出装置。
  16. １６．前記蓋シールを破る手段が第１の駆動フランジを含むことを特徴とする前 記請求の範囲第１４項記載の検出装置。
  17. １７．前記蓋シールを破るための手段は第１の駆動フランジに接続された複数個 のガセットをさらに含み、該ガセットと前記第１の駆動フランジは前記蓋シール を破るために下方向へ向いた刃を形成していることを特徴とする前記請求の範囲 第１６項記載の検出装置。
  18. １８．基準室およびサンプル室の両方が入口に対向しないスタート位置、基準室 が入口に対向する基準テスト位置およびサンプル室が入口に対向するサンプルテ スト位置を限定するための手段をさらに含むことを特徴とする前記請求の範囲第 ７項記載の検出装置。
  19. １９．スタート位置から基準テスト位置へ向う方向への前記シリンダの回転を制 限する手段をさらに有することを特徴とする前記請求の範囲第１８項記載の検出 装置。
  20. ２０．各室の底面にある破壊可能な底面シールと、前記シリンダの回転によって 、各室が入口と対向する位置に来た時その室の中に延びて各々の底面シールを破 壊させる前記毛細管通路の入口を含むブラウと、をさらに含むことを特徴とする 前記請求の範囲第１８項記載の検出装置。
  21. ２１．前記シリンダは、該シリンダの内部を基準室とサンプル室に分割するため の垂直分割壁と、一般的には該分割壁に垂直である一対の傾斜壁を含むＶ字形底 をもつことを特徴とする前記請求の範囲第２０項記載の検出装置。
  22. ２２．スタート位置、基準テスト位置およびサンプルテスト位置を限定する手段 が複数個の周囲に間隔をおいて配置された移動止め（ｄｅｔｅｎｔ）からなるこ とを特徴とする前記請求の範囲第１８項記載の検出装置。
  23. ２３．化学的種の濃度を検出するための検出装置であって、該検出装置は、 入口を有する毛細管通路と、 種センサが選択された化学的種の濃度の関数である予め定められた測定可能な性 質を検知できるように、少くとも複数のセンサの一つが該選択された化学的種と 選択的に相互作用できる検出部をもつ種センサである。前記毛細管通路と信号の やりとりができる位置に置かれた複数個のセンサと、 基準流体源と、 サンプル流体源と、 流体の毛細管作用によって、前記流体の一つを前記通路および複数個のセンサと 接触するように吸入し、その後で、前記一つの流体を複数個のセンサとの接触か ら一掃し、他方の流体が該複数個のセンサと接触するように、他方の流体を前記 毛細管通路に吸入するために、基準流体源およびサンプル流体源を前記毛細管通 路の入口へ連続的に接続するための手段と、 を有することを特徴とする検出装置。
  24. ２４．基準流体源およびサンプル流体源は基準流体を収容するための基準室と、 サンプル流体を収容するためのサンプル室をもつ多室貯蔵器を含むことを特徴と する前記請求の範囲第２３項記載の検出装置。
  25. ２５．連続的に接続するための手段が毛細管通路の入口に関して相対運動させる ための多室貯蔵器を装着していることを特徴とする前記請求の範囲第２４項記載 の検出装置。
  26. ２６．多室貯蔵器が垂直軸を有する円筒の貯蔵器であり、貯蔵器の内部を基準室 とサンプル室に分割する垂直分割壁を有することを特徴とする前記請求の範囲第 ２５項記載の検出装置。
  27. ２７．前記連続的に接続するための手段が前記貯蔵器を垂直軸のまわりに回転可 能に装着する手段と、基準室の下方端部およびサンプル室の下方端部を毛細管通 路の入口と連続的に連結させるために、前記貯蔵器を垂直軸のまわりに回転させ る力を与える手段とからなることを特徴とする前記請求の範囲第２６項記載の検 出装置。
  28. ２８．力を印加する手段が前記シリンダの上部に適合するキャップを含み、該キ ャップが回転させられる時、該キャップから前記貯蔵器へ回転力を伝達するため に、分割壁にかみ合う手段を該キャップか含むことを特徴とする前記請求の範囲 第２７項記載の検出装置。
  29. ２９．基準室の上端を覆う破壊可能な蓋シールと、基準流体を大気圧にさらすた めに該蓋シールを破るための手段とをさらに含むことを特徴とする前記請求の範 囲第２８項記載の検出装置。
  30. ３０．前記キャップは室の内部にあるサンプル流体と体液を大気圧にさらすため の穴手段をもっていることを特徴とする前記請求の範囲第２９項記載の検出装置 。
  31. ３１．前記穴手段は各室の上に置かれたキャップの中に設けられた排出穴を含む ことを特徴とする前記請求の範囲第３０項記載の検出装置。
  32. ３２．上端部にあるシールを破壊する手段は前記キャップによって運ばれてくる ことを特徴とする前記請求の範囲第２９項記載の検出装置。
  33. ３３．前記分別壁にかみ合う手段は、前記キャップが回転させられた時に、該キ ャップからシリンダに回転力を伝達するために、該キャップの内面から下方へ延 びる第１および第２の駆動フランジを含むことを特徴とする前記請求の範囲第２ ８項記載の検出装置。
  34. ３４．基準室およびサンプル室の両方か入口と対向していないスタート位置、前 記基準室が前記入口と対向している基準テスト位置、およびサンプル室が入口と 対向しているサンプルテスト位置を限定するための手段をさらに含むことを特徴 とする前記請求の範囲第２８項記載の検出装置。
  35. ３５．前記シリンダめ回転をスタート位置から基準テスト位置に向う方向へ制限 するための手段をさらに含むことを特徴とする前記請求の範囲第３４項記載の検 出装置。
  36. ３６．各室の底部にある破壊可能な底シールと、シリンダの回転によって室を入 口と対向する位置に持って来た時、その室の中に延びて底シールを破壊させる前 記毛細管通路の入口を含むプラウとをさらに含むことを特徴とする前記請求の範 囲第２８項記載の検出装置。
  37. ３７．前記毛細管通路が前記入口に接続された第１の周壁をもつテスト室と、該 テスト室と出口端部との間に接続された第２のより小さい周壁をもつ下流のチャ ンネルとをもつことを特徴とする前記請求の範囲第２３項記載の検出装置。
  38. ３８．前記検出手段がテスト室の中に設けられていることを特徴とする前記請求 の範囲第３７項記載の検出装置。
  39. ３９．前記毛細管通路がＳ字形状であることを特徴とする前記請求の範囲第３８ 項記載の検出装置。
  40. ４０．サンプル流体中にある選択された化学的種の濃度を決定する臨床化学分析 装置と共に使用するための使い捨て一回使用検出装置であって、 該検出装置が、 基準流体を収容するシールされた基準量とサンプル流体を充填するサンプル室と を有する多室貯蔵器と、入口、出口（端部）、該入口（端部）に接続されたテス ト室およびテスト室と出口との間に接続された下流チャンネルとを有する毛細管 通路と、 該テスト室の中に置かれ、化学的種の濃度を検出するための検出手段と、 流体の毛細管作用によって流体を前記室の一つから吸入し、続いて流体を他方の 室から毛細管通路へ前記検出手段と接触するように吸入するために、基準室およ びサンプル室を連続的に毛細管通路の入口へ接続できるように前記貯蔵器を毛細 管通路の入口へ装着するための装着装置と、を含むことを特徴とする使い捨て一 回使用検出装置。
  41. ４１．前記室の各々の底面にある破壊可能な底シールと、相対運動によって室が 入口と対向する位置に持って来られた時、室の中に延びて底シールを破るための 毛細管通路の入口を含むプラウと、 をさらに含むことを特徴とする前記請求の範囲第４０項記載の検出装置。
  42. ４２．前記テスト室第１の周壁をもち、前記下流チャンネルが第２のより小さい 周壁をもつことを特徴とする前記請求の範囲第４０項記載の検出装置。
  43. ４３．前記毛細管通路がＳ字形状であることを特徴とする前記請求の範囲第４２ 項記載の検出装置。
  44. ４４．前記貯蔵器が垂直軸をもち、該貯蔵器の内部を基準室とサンプル室とに分 割する垂直分別壁とを有するシリンダであり、装着装置が前記貯蔵器を該垂直軸 のまわりに回転できるように装着していることを特徴とする前記請求の範囲第４ ０項記載の検出装置。
  45. ４５．前記装着装置は円筒形の案内スリーブを含み、前記貯蔵器の下方端部は円 筒形の案内スリーブの中に回転可能に装着されていることを特徴とする前記請求 の範囲第４４項記載の検出装置。
  46. ４６．前記シリンダの上方端部に適合するキャップをさらに含み、このキャップ が回転させられた時に、そのキャッブからシリンダへ回転力を伝達するために、 分割壁とかみ合う手段を該キャッブが含んでいることを特徴とする前記請求の範 囲第４５項記載の検出装置。
  47. ４７．基準室およびサンプル室が入口と対向しないスタート位置と、基準室か該 入口と対向する基準テスト位置と、サンノル室が該入口と対向するサンプルテス ト位置とを限定するための手段をさらに含むことを特徴とする前記請求の範囲第 ４４項記載の検出装置。
  48. ４８．前記貯蔵器の回転を前記スタート位置から基準テスト位置に向う方向へ限 定するための手段をさらに含むことを特徴とする前記請求の範囲第４７項記載の 検出装置。
  49. ４９．前記シリンダはその内部を基準室とサンプル室とに分割する垂直分割壁を もち、該分割壁に垂直な一対の傾斜壁を含むＶ字形底を有する前記請求の範囲第 ４７項記載の検出装置。
  50. ５０．スタート位置、基準テスト位置およびサンプルテスト位置を限定する手段 が複数個の周上に間隔を置かれた移動止めを含むことを特徴とする前記請求の範 囲第４９項記載の検出装置。
  51. ５１．レセプタクルの位置で受信されるセンサ信号に基づいてサンプル流体中の 選択された化学的種の濃度を決定する臨床化学分析装置と共に使用するための使 い捨て一回使用検出装置であって、 前記検出装置か、 キャリアと、 基準流体を収容するための基準室とサンプル流体を収容するためのサンプル室を もつ多室貯蔵器と、キャリアによって支持され、入口端部と、出口端部と、該入 口端部に接続されたテスト室と、該テスト室と出口端部との間に接続された下流 チャンネルとを有する毛細管通路と、 センサ信号を化学的種の検知濃度の関数として提供するための手段であって、テ スト室の中に置かれた検知手段と、基準流体、続いてサンプル流体を前記検知手 段に接触させるように前記毛細管通路に吸い込むために、前記基準およびサンプ ル室を前記毛細管通路の入口端部へ連続的に接続できるように前記貯蔵器を装着 する装着手段と、を有することを特徴とする使い捨で一回使用検出装置。
  52. ５２．基準流体を収容する密封された基準室とサンプル室をもつ多チャンネル貯 蔵器、入口と出口をもつ毛細管通路、該入口に接続されたテスト室、テスト室と 出口との間に接続された下流チャンネル、および選択された化学的種の濃度の関 数である予め定められた測定可能な性質を検知する種選択センサを含む検出装置 を用いたサンプル流体中の選択された化学的種の濃度決定方法であって、この方 法が、 サンプル室の中にサンプル流体を置くこと、基準室およびサンプル室の両方が入 口に接続されていないスタート位置から基準室およびサンプル室の一方を毛細管 作用によってテスト室の中へ吸入するために前記入口へ接続する第１のテスト室 へ前記貯蔵器を動かすこと、一つの室から送られた流体がテスト室の中にある間 に予め定められた測定可能な性質を測定すること、前記貯蔵器を、前記テスト位 置から第２のテスト位置、すなわち毛細管作用によって流体を他方の室からテス ト室へ吸い込み、前記一つの室から送られた流体をテスト室から下流チャンネル ヘー掃するために、基準室およびサンプル室の他方が前記入口に接続される第２ のテスト位置へ動かすこと、 他方の室からの流体が前記テスト室にある間に、予め定められた測定可能な性質 を測定すること、および、基準流体が前記テスト室の中にあった時およびサンプ ル流体が該テスト室の中にあった時に測定された予め定められた測定可能な性質 に基づいて、サンプル流体中にある選択された化学的種の濃度を導出すること、 を特徴とする濃度決定方法。
  53. ５３．センサ信号に基づいて、サンプル流体中の選択された化学的種の濃度を決 定する臨床化学分析装置と共に使用するための使い捨て一回使用検出装置であっ て、該検出装置が、 キャリアと、 基準流体を収容する基準室と、 サンプル流体を収容するサンプル室と、前記キャリアによって支持され、入口と 出口を有する毛細管通路と、 基準室とサンプル室をキャリアとその上にある前記入口に対して手動で動かすこ とがてきるように装着し、よって室の一方からの流体を吸い込み、続いて他方の 室から前記毛細管通路へ流体を吸い込むことができるようにした装着装置、 および、基準流体およびサンプル流体中にある化学的種の検出された濃度の関数 であるセンサ信号を提供するために、前記毛細管通路と信号のやりとりができる 位置に置かれた化学的種の濃度を検出するための検出手段と、を含むことを特徴 とする使い捨て一回使用検出装置。
  54. ５４．選択された化学的種の濃度を決定する臨床化学分析装置と共に使用するた めの使い捨て一回使用検出装置であって、該検出装置は、 基準流体を収容するための密封された基準室とサンノル流体を受け入れるための サンプル室を有する多量貯蔵器と、入口、出口、該入口に接続されたテスト室お よび該テスト室と出口との間に接続された下流チャンネルを有する毛細管通路と 、 該テスト室の中に置かれている化学的種の濃度を検出するための検出手段と、 まず、室の一方からの流体を毛細管通路および検出手段と接触する位置に吸込み 、続いて他方の室からの流体を吸込むために、毛細管通路の入口に基準室および サンプル室を連続的に接続できるように、毛細管通路の入口に対して貯蔵器を手 動で回転できるように装着するための装着手段と、 を含むことを特徴とする使い捨て一回使用検出装置。
  55. ５５．センサ信号に基づいてサンプル流体中の選択された化学的種の濃度を決定 する臨床化学分析装置と共に使用する使い捨て一回使用検出装置であって、 該検出装置は、 キャリアと、 基準流体を収容する基準室とサンプル流体を収容するサンプル室とを有する多室 貯蔵器と、 入口、出口、該入口に接続されたテスト室および該テスト室と該出口との間に接 続された下流チャンネルとを有し、前記キャリアによって支持された毛細管通路 と、前記化学的種の検出された濃度の関数としてセンサ信号を提供し、かつ前記 テスト室の中に置かれた検出手段と、まず、室の一方からの流体を毛細管通路お よび検出手段と接触する位置に吸込み、続いて他方の室からの流体を吸込むため に、毛細管通路の入口に基準室およびサンプル室を連続的に接続できるように、 前記キャリアの上方にある貯蔵器を該キャリアに関して手動で動かすことかでき るように装着するための装着装置と、 を含むことを特徴とする使い捨て一回使用検出装置。
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