專利名稱:血液檢查部件的制作方法
技術領域:
本發明涉及使用于人或其他動物血液檢查的血液檢查部件。
利用這樣的血液檢查部件時,在那里形成的試藥層上滴落血漿或血清之后,向發色的試藥層照射光,測定其反射光量,根據這個反射光量可以定量分析血漿或血清中的特定物質的濃度。上述的特公平8-10193號公報中公開了這樣進行血液檢查的分析裝置。
供檢查的上述血漿或血清是從血液中分離出來的,但以往的很多情況下,把血液放進離心分離機,從中離心分離血漿或血清。另外,如特開2000-74906公報中所公開的,利用聚砜膜等多孔物質結構體和玻璃纖維所構成的血液成分分離膜,從血液中分離血漿或血清的提案。還有,如特開2001-188066公報中所公開的,利用聚砜膜等多孔物質結構體的一部分中設置切斷血球的進刀而形成的血液成分分離膜的提案。
利用上述的血液成分分離膜時,比利用離心分離機,更簡單地分離出血液中的血漿或血清。但其反面,利用聚砜膜等多孔物質結構體和玻璃纖維所形成的血液成分分離膜時,有時存在玻璃纖維的Na、Ca、Cl等物質溶解出,影響檢查值的問題。還有,利用聚砜膜等多孔物質結構體的一部分中設置切斷血球的進刀而形成的血液成分分離膜時,由于設置進刀,其血液成分分離膜的結構復雜,判定血液檢查部件的應用受到限制。
發明內容
本發明借鑒上述情況而進行的,其目的在于提供一種從血液化驗體中可以簡單分離血漿或血清,并不受血液成分分離膜溶解出成分影響的,結構簡單的血液檢查部件。
本發明的血液檢查部件的特征在于包括從血液化驗體中分離血漿和/或血清的實質性地只是由聚砜膜形成的血液成分分離膜、具有與這個血液成分分離膜接觸并展開從血液化驗體分離出的血漿和/或血清的部分,并將和血漿、血清進行發色反應的試藥載持在這個部分的試藥層。
這里,上述的[實質性地只是由聚砜膜組成]的意思是指有關分離血液成分的部件只是由聚砜膜形成的意思,也包括附加的有關分離血液成分的所有部件的情況。
另外,作為上述聚砜膜,可以利用隙孔的直徑在0.5~50μm范圍內的,其中最合適的是該隙孔的最小直徑在1~5μm范圍內的膜。
另外,展開上述試藥層血漿和/或血清的部分要近似平行地布置在血液成分分離膜的膜狀部件,或相交于血液成分分離膜的方向上延伸,其一端可以接觸于上述血液成分分離膜的狀態布置的棒狀或板狀的部件。
另外,本發明的血液檢查部件最好是使上述血液成分分離膜和試藥層存放在密閉容器內,該密閉容器的一部分部位具有可以向內部引入血液化驗體的血液引入部。
還有,上述密閉容器在上述血液引入部以外的部分中,內部和外部保持水密封,并且,至少一部分為透明的結構,最好是上述試藥層布置在通過上述密封容器的透明部分從外部可以觀察的位置。
還有,上述密閉容器最好是互相保持密封狀態的同時可以滑動配合的,形成內部可以減壓的封閉空間的,各自有底的外部圓筒和內部圓筒所組成。那時,外部圓筒和內部圓筒的底面應互相離開最遠而形成在各個圓筒的端部(即,兩個圓筒內部形成的密封空間容積最大),但對內部圓筒底面的位置不給予特殊限制,可以形成在接近外部圓筒底面的端部或圓筒的中間位置。
還有,如上述,由外部圓筒和內部圓筒組成密閉容器時,血液引入部最好是形成在外部圓筒或內部圓筒任意一個的底面為好。更好的是此時,外部圓筒的底面形成血液引入部,內部圓筒的底面形成在遠離外部圓筒的底面為好。
另外,在外部圓筒或內部圓筒的任意一個底面形成血液引入部時,最好是在這個有血液引入部的圓筒上面固定作為血液成分分離膜的血液成分分離膜,使其面向該底面的狀態。
還有,在形成血液引入部的圓筒上固定血液成分分離膜時,上述試藥層可以安裝在和該血液成分分離膜的血液引入部的另一側的面相接觸的狀態。
或如上所述,有血液引入部的圓筒上固定血液成分分離膜時,試藥層可以安裝在沒有固定血液成分分離膜的圓筒上面,并使其可以接觸于血液成分分離膜。此時,試藥層的展開血漿和/或血清的部分可以是近似平行于血液成分分離膜布置的膜狀部件,或沿著外部圓筒和內部圓筒軸線方向延伸的,其一端可以接觸于血液成分分離膜的狀態布置的棒狀或板狀的部件。
還有,上述血液成分分離膜最好是對所固定它的外部圓筒或內部圓筒的內面的全面范圍內無間隙的狀態固定。
另外,如上述,由外部圓筒和內部圓筒形成密閉容器時,最好是外部圓筒和內部圓筒的至少一個圓筒上形成從外部引入空氣的孔,并安裝關閉該孔的密封件。作為密封件最好是利用粘接在外部圓筒或內部圓筒的片狀的部件,但也可以利用其他關閉上述孔的栓塞。
還有,如上述,由外部圓筒和內部圓筒形成密閉容器時,最好是內部圓筒的外壁上安裝和外部圓筒保持密封的O型環,該內部圓筒和外部圓筒通過O型環滑動為好。
還有,如上述,由外部圓筒和內部圓筒形成密閉容器時,內部圓筒的外壁上形成向外凸出的配合部的同時,外部圓筒的內壁形成向內凸出的配合部,并由這些配合部的互相配合來可以防止內部圓筒和外部圓筒的脫離。
另外,如上述的外部圓筒和內部圓筒上,最好是設置在這些圓筒向增大密閉空間的方向相對移動而使該空間處于負壓狀態時,維持兩個圓筒狀態的鎖定裝置。
另外,上述的血液引入部,最好是利用高彈性材料制成,以便在通常關閉上述密閉容器,而在插入采血針時,保持該采血針的外壁的近似密封狀態的同時,使該采血針的前端可以穿入密閉容器內部。這種高彈性材料可以是橡膠。
另一方面,本發明的血液檢查部件中的上述試藥層,最好是可以放置多種試藥為好。
還有,本發明的血液檢查部件中,展開試藥層的血漿和/或血清的部分最好是添加一些加上水來可以發熱的物質。這些物質可以例出沸石、鋁系酸、消石灰(鐵粉+氧化劑)等。
還有,本發明的血液檢查部件中,展開試藥層的血漿和/或血清的部分最好是記入有關表示血液檢查部件的標記。
還有,本發明的血液檢查部件中,試藥層的不載持試藥的部分最好是黑色或接近黑色的面或鏡面。
根據本發明的血液檢查部件,因為實質性地只是由聚砜膜組成的血液成分分離膜來分離血液化驗體的血漿和/或血清,其結構簡單,還因為從聚砜膜不會溶出Na、Ca、Cl等物質,可以防止由此引起的檢查值的影響。
還有,根據本發明的血液檢查部件,尤其是血液成分分離膜和試藥層存放在其一部分具有向內部引入血液化驗體的血液引入部的密閉容器時,先把血液化驗體引入到密閉容器之后,從容器外部向發色的試藥層照射測定光,從密閉容器外部測定其反射光量來可以進行血液檢查。即引入血液化驗體之后,不與密閉容器內的血液成分接觸而可以進行血液檢查。從而,根據這樣結構的血液檢查部件,可以防止從事檢查者(化驗員)接觸于血液而感染其感染癥。
即這樣結構的血液檢查部件,根本沒有從外部接觸血液化驗體的可能,供應檢查之后進行高壓處理之后可以廢棄,因此,最適合于使用完就扔掉的一次性形式。
另外,根據本發明的血液檢查部件,通常以血液為對象進行血液檢查,但全血液以外可以進行至少包括血漿和/或血清一個的其血液化驗體的檢查。
還有,具有上述結構的血液檢查部件中,因利用布置在密閉容器中的血液成分分離膜來分離血液化驗體中的血漿和/或血清,根據這個血液檢查部件沒有必要把該部件放在血液化驗體中分離血漿和/或血清的離心分離機的麻煩的工作,以簡單的操作可以進行血液檢查。
另外,上述的密閉容器,保持近似密封的狀態并可以相對滑動而內部可以減壓的密閉空間的各自有底的外部圓筒和內部圓筒構成時,把這些圓筒互相離開的方向相對移動來可以使密閉空間成為負壓狀態。這樣把密閉空間處于負壓狀態之后使采血針接觸于血液引入部,或采血針接觸血液引入部之后使密閉空間成為負壓狀態,血液化驗體強烈吸引在這個密閉空間。由此,短時間內可以在密閉容器內采取所要量的血液化驗體,可以提高血液檢查作業速度。
還有,如上述,由外部圓筒和內部圓筒來構成密閉容器時,如果血液引入部設在外部圓筒和內部圓筒的任意一個底面時,把持密閉容器使血液引入部位于前端部的狀態下,往跟前拉沒有形成血液引入部的圓筒,即把跟前的圓筒往跟前拉的操作來可以使該密閉容器內的空間成為負壓狀態。這樣的操作極其容易作,由此操作,可以簡單可靠進行引入血液化驗體操作。
此時,如果外部圓筒的底面形成血液引入部,而內部圓筒的遠離外部圓筒底面的端部上形成底面的話,則上述的操作變為一手持外部圓筒而拉內部圓筒的操作,操作性更好。另外,內部圓筒的底面形成在遠離外部圓筒底面的端部,則兩個底面的距離最大,兩個圓筒所形成的密閉空間變為最大。因此,這個密閉空間的容積設定為給定大小的前提下,內部圓筒和外部圓筒的整體大小最小,可以有利于使血液檢查部件小型化。
還有,外部圓筒或內部圓筒的一個圓筒的底面形成血液引入部時,如果在這個有血液引入部的圓筒上,以面向該底面的狀態下,固定作為血液成分分離膜的血液成分分離膜,則引入的血液化驗體可以立即供應到血液成分分離膜。
還有,這樣形成血液引入部的圓筒上固定血液成分分離膜時,如果試藥層安裝成與該血液成分分離膜的血液引入部的另一側的面相接觸的狀態,則分離的血漿和/或血清可以立即供應到試藥層。
另一方面,形成血液引入部的圓筒上固定血液成分分離膜時,如果試藥層安裝在沒有固定血液成分分離膜的圓筒上以可以接觸于血液成分分離膜的狀態,則可以利用把兩個圓筒向壓縮的方向相對移動,使試藥層與血液成分分離膜接觸供應血漿和/或血清。
還有,由上述的血液成分分離膜組成的血液成分分離膜,如果固定它的外部圓筒或內部圓筒的整個內壁范圍內無間隙地緊密固定時,分離血漿和/或血清之前的血液化驗體(例如全血)不會從外部圓筒或內部圓筒的內壁與血液成分分離膜之間的間隙中泄漏,從而可以防止這個血液化驗體附著在試藥層而檢查變為困難或錯誤的檢查。
還有,如上述,由外部圓筒和內部圓筒形成密閉容器時,如果在外部圓筒或內部圓筒的至少一個圓筒上形成從外部引入空氣到內部的孔的同時,安裝關閉這一孔的密封件,則試藥和血漿和/或血清的反應需要氧氣時,可以打開這個密封件,在該內部引入空氣,給試藥層供應氧氣。引入空氣后再利用密封件關閉上述孔,從事檢查者不會接觸容器內的血液成分。
還有,如上述,由外部圓筒和內部圓筒形成密閉容器時,內部圓筒的外壁上安裝O型環以保持外部圓筒之間的密封狀態,該內部圓筒和外部圓筒使O型環介于中間可以相對滑動的結構,則如上述,把這些圓筒互相離開的方向相對移動,需要內部的密閉空間變為負壓狀態時,可以更可靠地成為負壓狀態。還有,安裝這樣的O型環可以防止外部圓筒和內部圓筒之間間隙中向容器外部泄漏血液成分。
還有,如上述,由外部圓筒和內部圓筒形成密閉容器時,在內部圓筒的外壁形成向外凸出的配合部的同時,在外部圓筒的內壁上形成向內凸出的配合部,并通過這些配合部的配合來防止內部圓筒和外部圓筒的脫離的話,可以防止不注意而引起的內部圓筒和外部圓筒脫離而從中向外泄漏血液成分。
還有,如上述的外部圓筒和內部圓筒中,如果安裝這些圓筒向內部的密閉空間的容積增大的方向相對移動而該空間形成負壓狀態時,維持這兩個圓筒狀態的鎖定機構,則可以防止兩個圓筒自然恢復原來的狀態即可以防止內部恢復到大氣壓狀態。這樣沒有必要用手指保持兩個圓筒不讓恢復原來的狀態,從而可以簡單進行血液化驗體的引入作業。
還有本發明的血液檢查部件中,如果上述的血液引入部通常是關閉上述密閉容器,而采血針插入時可以保持該采血針的外壁的密封狀態的同時使該采血針的前端穿入到密閉容器內部的橡膠等的高彈性部件的情況下,插入采血針向密閉容器導入血液化驗體之后拔出采血針,依靠該彈性部件的彈性,自然關閉針孔。因此,采用這樣的血液引入部時,可以防止密閉容器內部的血液成分從血液引入部泄漏,更有效防止上述的感染。
另一方面,本發明的血液檢查部件中,在試藥層載持多種種類的試藥時,那些試藥上同時或逐次照射適當波長的測定光的方法,可以迅速進行血漿或血清中的不同物質檢查。
還有,本發明的血液檢查部件中,在試藥層的展開血漿和/或血清的部分中添加一些加水的方法可以發熱的物質時,包括水分的血漿和/或血清的展開而試藥層被加溫。進行這種血液檢查時,通常是利用保溫箱(恒溫裝置)恒溫保持血液檢查裝置,使血漿和/或血清和試藥在高于室溫如37℃程度的給定溫度下反應,但如上述,把試藥層預先加溫的話,可以縮短在恒溫箱中的血液檢查部件達到上述給定溫度的時間,更有效更快地進行血液檢查。
還有,本發明的血液檢查部件中,在試藥層的展開血漿和/或血清的部分記錄有關血液檢查部件的標記時,這個標記兼用于讀取從發色的試藥層測定反射光量的方法,可以掌握有關血液檢查部件的信息。
另外,本發明的血液檢查部件中,試藥層的不載持試藥的部分為黑色面或接近黑色的面或鏡面時,利用光檢測方法檢測在這個不載持試藥部分的散射光,可以防止降低血液檢查的精度。
圖2是
圖1血液檢查部件的局部側視剖面圖。
圖3是圖1血液檢查部件的試藥層的俯視圖。
圖4是表示圖1血液檢查部件的采血狀態的局部側視剖面圖。
圖5是表示利用圖1血液檢查部件的血液檢查裝置的分解立體圖。
圖6是表示圖5血液檢查裝置詳細結構的局部側視剖面圖。
圖7是表示本發明另一實施例的血液檢查部件的局部側視剖面圖。
圖8是表示本發明又一實施例的血液檢查部件以及利用它的血液檢查裝置的局部側視剖面圖。
圖9是表示利用本發明血液檢查部件的另一血液檢查裝置的局部側視剖面圖。
圖10是表示利用本發明血液檢查部件的又一血液檢查裝置的局部側視剖面圖。
圖11是表示本發明另一實施例的血液檢查部件的立體圖。
圖12是表示利用本發明血液檢查部件的又另一血液檢查裝置的主要部分的立體圖。
圖13是表示利用本發明血液檢查部件的再一種血液檢查裝置的主要部分的立體圖。
圖14是表示本發明又另一實施例的血液檢查部件的立體圖。
圖15是表示構成本發明實施例的血液檢查部件的試藥層其他例的立體圖。
圖16是表示構成本發明實施例的血液檢查部件的試藥層另一例的立體圖。
圖17是表示本發明再一個實施例的血液檢查部件的立體圖。
圖18是表示利用本發明血液檢查部件的再一種血液檢查裝置的主要部分的正視圖。
圖19是表示用于利用本發明血液檢查部件的血液檢查裝置的虛設部件的立體圖。
圖20是表示用于利用本發明血液檢查部件的血液檢查裝置的另一虛設部件的立體圖。
圖21是表示利用本發明血液檢查部件的再一種血液檢查裝置的主要部分的立體圖。
圖22是表示利用本發明血液檢查部件的別的一種血液檢查裝置的主要部分的立體圖。圖中符號為10、10A、10B血液檢查部件10W、10K、10D虛設部件11外部圓筒13外部圓筒的孔14外部圓筒的底面15橡膠膜16血液成分分離膜17外部圓筒的配合部21內部圓筒23內部圓筒底面23W白板23K黑板24試藥層24a葡萄糖檢測點24b尿酸檢測點24c條型碼25O型環26空氣引入孔27密封件40、40A、0B、40C、40D、40F、40H血液檢查裝置42部件承受部43測定光43R反射光44光源部件45光導
46濾光器47測光裝置48物鏡49成像鏡50二維光檢測器51信號處理部52顯示器53控制裝置55測光裝置56成像鏡60血液檢查部件61外部圓筒62內部圓筒63外部圓筒的側面64外部圓筒的孔65橡膠膜66、66G血液成分分離膜67、67F、67G試藥層67a~67f檢測點68外部圓筒的底面70、70a、70b、70c、70d光導71a~71f折射率分布型透鏡72線形光檢測器80、110血液檢查部件111配合槽121配合凸起124試藥層124B黑色面167試藥層167a、167b、167c、167d試藥層的檢測區域
171折射率分布型透鏡170透鏡排列210D虛設部件224條型碼244a、244b、244c、244d發光二極管245a、245b、245c、245d視準透鏡246a、246b、246c、246d帶通濾光器251截光器圖1是本發明一個實施例的血液檢查部件10的拆卸立體圖,圖2是這個血液檢查部件10的側視局部剖面圖。如圖所示,這個血液檢查部件10包括圖中的下端部開口的圓筒形的外部圓筒11、圖中的下端部有底面的內部圓筒21。這些外部圓筒11和內部圓筒21有透明的合成樹脂制作,外部圓筒的外徑15mm×高度30mm程度,內部圓筒外徑10mm×高度30mm程度的大小。另外,外部圓筒11和內部圓筒21在其他例中利用玻璃制作。
外部圓筒11在圖中的上端面為具有圓形孔13的底面14,這個孔13在平時利用粘接在底面14的橡膠膜15來關閉。這個橡膠膜15是構成后面要敘述的血液引入部。還有,外部圓筒11的內部利用所謂的夾板成型加工方法固定圓形的血液成分分離膜16。血液成分分離膜16是供應血液化驗體時,血漿和/或血清可以滲透,而固形成分不能滲透的多孔物質結構體制作,這里作為一例利用隙孔直徑為0.5~50μm的聚砜膜。另外,這個外部圓筒11的內壁的靠近圖中下端的開放端位置上形成向內側凸出的環形配合部凸緣17。
另一方面,內部圓筒21是圖中的下端由底面23封閉,在開放的上端安裝試藥層24。另外,這個內部圓筒21的外壁的靠近上端的位置上安裝O型環25。還有,這個內部圓筒21的壁上開有連通內部和外部的小的空氣引入孔26,這個空氣引入孔26利用粘接在壁面的片狀密封27關閉。
上述試藥層24如米利波阿公司制造的隙孔直徑為0.45μm的硝化纖維多孔物質膜上粘接兩個點的混合葡萄糖氧化酶、過氧化酶、1、7-二羥萘、4氨基安替比林的,配制成酸度PH為5.5~6.5的MES緩沖液,還將混合尿酸酶、過氧化酶、二芳基二氮雜環戊稀等隱色體染料的緩沖液點接兩個點,形成縱向兩點、橫向兩點,共計四個點之后進行干燥,制成最大吸收505nm附近波長的色素系葡萄糖檢測點兩個、最大吸收650nm附近波長的尿酸檢測點兩個。另外,這個試藥層24是因為其支撐體為如上述的硝化纖維多孔物質膜,在其上按后面敘述的方法供應血漿或血清時,向擴展的方向展開血漿和/或血清。
圖3是表示上述結構的試藥層24的平面形狀。圖中的24a為葡萄糖檢測點、24b為尿酸檢測點。另外,本實施例中,在這個試藥層24上作為條型碼24c記錄表示血液檢查部件10的有關信息即其制造號碼、種類等的標記。對這個條型碼24c后面要詳細敘述。
上述的外部圓筒11和內部圓筒21組合成如圖2所示的血液檢查部件10。還有,把內部圓筒21安裝在外部圓筒11時,內部圓筒21的O型環25和外部圓筒11的環形凸緣17稍微有干涉,但施加一定的力按下內部圓筒21,則外部圓筒11的圓筒壁、O型環25作彈性變形,環形凸緣17就越過O型環25。
在圖2所示的狀態中,內部圓筒21在外部圓筒11的內部沿著軸向即圖中的上下方向可以移動。此時,內部圓筒21使O型環25介于中間在外部圓筒11的內壁上滑動,內部圓筒21和外部圓筒11形成密閉空間。即本實施例中,由外部圓筒11和內部圓筒21構成與外部保持水密封性的密閉容器。
這里特別是由于O型環25的作用,上述密閉空間對外部保持密封狀態,如果把內部圓筒21從圖2的狀態向下方即從外部圓筒11的底面14離開的方向拉出,則這個密閉空間變為負壓狀態。另外,這樣內部圓筒21被拉移動到一定距離,則其O型環25和外部圓筒11的配合部17互相配合,可以防止內部圓筒21從外部圓筒11脫離。
下面,說明利用上述結構的血液檢查部件10來進行血液檢查。首先說明采血作業。此時,內部圓筒21如上所述一樣,從外部圓筒11的底面14離開的方向拉出,該內部圓筒21和外部圓筒11形成的密閉空間成為負壓。圖4表示這個狀態。其次,如圖4所示,比如把一端插入在人的上臂的采血針30的另一端插入在外部圓筒11的橡膠膜15而引入到上述密閉空間內。這樣,由于這個密閉空間為負壓狀態,血液31經過采血針30引入到該密閉空間內部。這個血液31,如圖所示一樣展開在血液成分分離膜16,其中的固形成分捕捉在血液成分分離膜16上而血漿和/或血清滲透血液成分分離膜16。
另外,如上述方法采集在血液檢查部件10內的血液31的量和內部圓筒21從圖2的狀態往下拉出的距離有關。這一事實在利用該血液檢查部件10的如上述的采血時的各條件的因素齊全的采血實驗中可以得到證實。即如拉出內部圓筒21的距離分別設定為1、2、4cm時,可以使采血量分別為10、20、40μl(微升)。
另外,如上述,內部圓筒21和外部圓筒11所形成的密閉空間為負壓狀態之后,把采血針30插入橡膠膜15,另外,也可以先把采血針30插入橡膠膜15之后拉出內部圓筒21的方法使上述密閉空間成為負壓狀態。
這樣,把血液供應到血液檢查部件10內部之后,把采血針30從橡膠膜15拔出。橡膠膜15留下采血針30的穿過的孔的痕跡,但因為橡膠膜15為高彈性的,放任其狀態時,變為關閉的狀態,不會發生血液泄漏的不合適的情況。并且,在采血針30處于插入橡膠膜15狀態時,這個采血針30的外壁與橡膠膜15之間,因為橡膠膜15具有高彈性,保持其密封狀態,血液31引入到血液檢查部件10內的過程中保持負壓狀態,然后血液31供應完血液檢查部件10內部后恢復原來的常壓。
下面,說明測光操作。圖5是利用血液檢查部件10的血液檢查裝置40的外形圖,另外,圖6是詳細表示該血液檢查裝置40主要結構的圖。如圖所示的該血液檢查裝置40的筐體上表面41具有可以裝入血液檢查部件10的圓形孔形成的部件承受部42。在這個部件承受部42放進血液檢查部件10時,從被拉出的內部圓筒21開始放進。然后,輕輕按外部圓筒11,則在其中使內部圓筒21作相對移動,該內部圓筒21的試藥層24變為接觸于外部圓筒11的血液成分分離膜16的狀態(圖6的狀態)。在此,因為試藥層24平行于血液成分分離膜16的狀態形成的,這兩者處于全面接觸的狀態。
如上述的血液成分分離膜16的上面捕捉血液中的固形成分31a,而血漿和/或血清透過這個血液成分分離膜16,因此,如果如上述內部圓筒21的試藥層24與血液成分分離膜16接觸,血漿和/或血清展開在這個試藥層24上。形成在試藥層24的上述葡萄糖檢測點24a和尿酸檢測點24b的各緩沖液(試藥)和這個血漿或血清反應之后顯示色。
圖6中詳細表示的血液檢查裝置40包括發出測定光的光源部件44、傳導該光源部件44發出的測定光譜43的由光纖維形成的光導45、布置在這個光導45而選擇測定光譜43波長的濾光器46和的前端附近安裝的測光裝置47。
上述光源部件44內部裝有發出505nm附近波長光的發光二極管和發出650nm附近波長光的發光二極管,這些發光二極管只能驅動其中一個。另外,濾光器46內部裝有使505nm波長的光滲透的濾光器和使650nm波長的光滲透的濾光器,這些濾光器中只能選擇其中一個插入在光導45。另外,替代這樣的兩個發光二極管也可以利用發出包括505nm和650nm附近波長的白色光發光二極管。
這個濾光器46的選擇濾波的工作和上述光源部件44的發光二極管的驅動選擇工作利用同一個控制裝置53互相聯動。即驅動發出505nm附近波長光的發光二極管時,使滲透505nm附近波長光的濾光器插入在光路上,而驅動發出650nm附近波長光的發光二極管時,使滲透650nm附近波長光的濾光器插入在光路上。
光導45的前端部布置在面對裝入在部件承受部42的血液檢查部件10內部圓筒21的狀態。
測光裝置47由測定光譜43照射內部圓筒21的試藥層24時,收集其中反射的反射光43R的物鏡48、使這個物鏡48集光的反射光43R成像的成像鏡49、布置在這個成像位置的由CCD形成的二維光檢測器50所構成。
下面,說明上述結構的血液檢查裝置40的作用。部件承受部42內部存放血液檢查部件10,則光源部件44和濾光器46的驅動受控制裝置53的控制,波長為505nm的測定光譜43或波長為650nm的測定光譜43每隔一秒輪流通過光導45照射內部圓筒21的試藥層24。在圖6中只表示光導45的前端發散光狀態射出的測定光譜43中,向著試藥層24的形成檢測點24a檢測點24b的區域的成分。此時,在試藥層24反射的反射光43R的光量,利用二維光檢測器50來檢測。
形成在試藥層24的上述葡萄糖檢測點24a和尿酸檢測點24b的各緩沖液(試藥)和檢查對象的血漿或血清進行反應顯示發色,每0.1秒測定這個各檢測點的光學濃度。即二維光檢測器50為分割象素的部件,可以檢測出試藥層24每微細點的反射光量,根據二維光檢測器50輸出的光的檢測信號S,可以測定各檢測點24a、24b的隨時間經過的光學濃度。
另外,為了根據二維光檢測器50輸出的光的檢測信號S,測定各檢測點24a、24b的光學濃度,有必要使二維光檢測器50的光檢測上面位置和試藥層24上面位置互相對應。為此,使內部圓筒21在部件承受部42內總是面向給定的位置,具體地如內部圓筒21的外壁上的一處和部件承受部42的內壁的一處做位置配合的標記,把血液檢查部件10存放在部件承受部42時,使這些位置配合的標記互相耦合就可以。
表示每一個上述檢測點24a、24b的反射光量的檢測信號S輸入到信號處理部51。信號處理部51根據這個反射光量,求出各檢測點的光學濃度。還有信號處理部51存儲預先從實驗制作的相對于葡萄糖和尿酸濃度的檢測點光學濃度關系的檢測量曲線,利用時間軸上變化的上述各檢測點的光學濃度,根據該檢測量曲線,求出葡萄糖和尿酸濃度。然后,信號處理部51把這個表示葡萄糖和尿酸濃度的信號Sd輸入給顯示器52,這個信號Sd所示的葡萄糖和尿酸濃度作為檢查結果表示在顯示器52。這里從上述反射光量換算為光學濃度時,利用Lambert-Beer法則和擴散反射式等的光學計算方法。
這里,構成試藥層24的檢測點的試藥中存在和檢測對象物質反應時或在一定時間內和檢測對象物質反應時,有必要供應氧氣的試藥。利用此種試藥時,在血液檢查部件10里如上述方法引入血液之后,揭開粘接在內部圓筒21壁的密封件27。由此,打開該密封件27所關閉的空氣引入孔26,通過這個空氣引入孔26向內部圓筒21即試藥層24供應氧氣。另外,引入空氣后再度關閉空氣引入孔26,可以防止從事檢查者接觸血液檢查部件10內的血液成分。
另外,除了利用上述的片狀密封件27以外,還可以利用關閉空氣引入孔26的栓塞狀部件。此時,引入空氣后再關閉空氣引入孔26,也可以防止從事檢查者接觸血液檢查部件10內的血液成分。
另外,進行這個血液檢查時,通常利用圖示以外的保溫箱恒溫保持血液檢查部件10,使血漿或血清在比室溫高的給定溫度下和試藥反應(例如37℃)。此時,在構成試藥層24展開血漿和/或血清的上述硝化纖維膜等多孔物質結構體上面放置一些加水就發熱的物質就可以。此時,展開包括水分在內的血漿和/或血清的方法可以加溫。這樣,預先加溫試藥層24,可以縮短保溫箱中的血液檢查部件10達到上述給定溫度的時間,由此,可以有效快速進行血液檢查。
另外,作為上述的物質,有沸石等鋁系酸、消石灰、(鐵粉+氧化劑)。
還有,本實施例的血液檢查裝置中,光導45的前端面布置在和部件承受部42的底板的下面42a相接觸。由此,構成測光部的物鏡48、成像鏡49、二維光檢測器50和試藥層24的距離總是保持在給定的值。
另外,血液檢查裝置是把血漿和/或血清中的特定成分濃度根據上述的檢查量曲線求出以外,也可以做成求出試藥層24的各檢查點24a、24b的光學濃度之后表示它或只輸出顯示光學濃度的信號的結構。
如上所述,本實施例的血液檢查部件10是外部圓筒11和內部圓筒21所構成的密閉容器里布置血液成分分離膜16和試藥層24的結構,因此,利用這個血液檢查部件10,在密閉容器內引入血液后,從容器外部向發色的試藥層24照射測定光譜43,從部件外部測定此時的反射光量的方法可以檢查血液。即引入血液化驗體之后,完全不接觸密閉容器內部的血液成分而可以進行血液檢查。從而根據血液檢查部件10可以防止從事檢查者接觸血液感染而感染癥。
這樣,本實施例的血液檢查部件10實際上沒有從外部接觸血液化驗體的危險,供應到檢查以后進行如高壓滅菌等處理之后可以就那么廢棄,因此,適合于一次性使用。
另外,血液檢查部件10是否已使用,可以利用試藥層24的各檢測點24a、24b已經發色或利用橡膠膜15上留下的采血針30痕跡來判斷,但為了更正確地確認,在試藥層24上利用和血液化驗體反應發色以后浮起[使用完畢]等文字的方法,也是可以的。
還有,這個血液檢查部件10中,利用布置在密閉容器中的血液成分分離膜16來從血液中分離血漿或血清,因此,根據這個血液檢查部件10,沒有必要進行從血液中分離血漿或血清而把血液檢查部件10安裝在離心分離機等的麻煩的操作,可以簡單的操作來進行血液檢查。
還有,本實施例的血液檢查部件10中,如上述說明,利用相對移動外部圓筒11和內部圓筒21的方法可以使內部的密閉空間處于負壓狀態。這樣,使部件內部的密閉空間處于負壓狀態以后,把采血針30插入到橡膠膜15的話,或把采血針30插入到橡膠膜15以后,使上述密閉空間處于負壓狀態,就變為血液31有力吸引在這個密閉空間的狀態。由此,在很短的時間內可以采集所需量的血液31,可以提高血液檢查效率。
還有,本實施例的血液檢查部件10中,血液成分分離膜16利用透過血漿和/或血清而不滲透固形物質成分的多孔物質結構體構成,因此,分離血漿和/或血清的構造簡單,有利于部件的小型化。還有,這里特別作為多孔物質結構體是隙孔直徑為上述范圍的聚砜膜,可以獲得極其良好的分離效果,可以提高血液檢查的可信度。
還有,本實施例的血液檢查部件10中,血液成分分離膜16利用夾板成型法和外部圓筒11形成一體,這個血液成分分離膜16在外部圓筒11內面范圍內無間隙地全面緊密固定。如果這樣的話,分離血漿或血清之前的血液31不會從外部圓筒11的內面與血液成分分離膜16之間的間隙中泄漏,可以防止這個血液31附著在試藥層24而檢查變為困難或成為錯誤的檢查。
還有,這個血液檢查部件10中,構成血液引入部的橡膠膜15形成在外部圓筒11的一個底面上,這個橡膠膜15位于前面位置的狀態下把持血液檢查部件10,往跟前拉內部圓筒21的操作來使該血液檢查部件10內部壓力成為負壓狀態。因為很容易進行這種操作,由這樣的操作,可以簡單、可靠地進行引入血液化驗體的操作。
還有,這個血液檢查部件10中,內部圓筒21的底面23形成在遠離外部圓筒底面14的端部,兩個底面14、23的距離變為最遠,使外部圓筒11和內部圓筒21所形成的密閉空間盡可能大。因此,在這個密閉空間的容積設定為給定大小的前提下,內部圓筒21和外部圓筒11的大小變為最小,有利于血液檢查部件的小型化。
還有,這個血液檢查部件10中,作為血液引入部的橡膠膜15固定在有底面14的外部圓筒11,而血液成分分離膜16固定在面對底面14的狀態,可以把引入的血液31立即供應給血液成分分離膜16。
還有,本實施例的血液檢查部件10中,因為內部圓筒21和外部圓筒11使O型環25介于中間并相對滑動的結構,如上所述,在相對移動圓筒21、11使密閉空間成為負壓狀態時,更可靠地實現這個負壓狀態。還有,由于設置這樣的O型環25,可以防止血液成分從內部圓筒21和外部圓筒11之間往外泄漏。
還有,本實施例的血液檢查部件10中,因為利用O型環25和環形凸緣17的配合來防止內部圓筒21脫離外部圓筒11,可以有效防止由于不注意的內部圓筒21和外部圓筒11的脫離而從中往外泄漏血液成分。還有,作為內部圓筒21的配合部可以利用上述的O型環25,還可以利用該O型環25圖2中下方的內部圓筒21的外壁面形成凸起部,把它作為配合部也是可以的。
還有,這個血液檢查部件10是具有保持和血漿或血清反應而發色的不同種類的試藥作為改變位置的檢測點24a和24b的試藥層24,只進行一次供應血漿和/或血清的操作,可以把血漿和/或血清供應到多個檢測點24a、24b,由此,提高了檢查作業的生產率。
還有,本實施例中,血液檢查部件10的試藥層24具有血漿和/或血清中的不同物質反應的多種種類檢測點24a、24b的同時,血液檢查裝置40逐次向上述多個檢測點分別照射合適波長的測定光譜43,因此可以迅速進行血漿或血清中的不同物質即葡萄糖或尿酸的檢查。另外血液檢查裝置40可以分別向上述的多種種類的檢測點24a、24b同時照射測定光,同時測定它們的反射光量的結構,也是可以的。提高檢測生產率的角度這樣做是有利的。
還有,本實施例的血液檢查裝置40中,作為檢測上述檢測點24a、24b的光學濃度的方法,利用攝像血液檢查部件10的試藥層24像的二維光檢測器50,利用這個二維光檢測器50可以讀取記錄在試藥層24的條型碼24c(參照圖3)。從而,把這個二維光檢測器50輸出的光檢測信號S,利用信號處理部51適當處理之后,輸入給顯示器52,在該顯示器52中顯示上述條型碼24c表示的有關血液檢查部件10的信息即制造號碼、種類等。還有,根據條型碼24c所表示的血液檢查部件10的群組的校正信息,可以對檢查結果給予適當的校正。
作為這個條型碼24c表示的信息,除了血液檢查部件10制造號碼、種類以外,還有群組的號碼信息、檢查量曲線信息、干涉物質的校正信息、溫度校正信息、血液量的校正信息等。
另外,作為條型碼24c,不限于線形方式,也可以利用二次性條型碼。還有,作為表示有關血液檢查部件10的信息的標記,可以利用條型碼以外的標記。
這里,如上述,為了從表示各檢測點24a、24b反射光量的光檢測信號S正確求出光學濃度,先求出反射為100%、反射為0%時的光檢測信號S,根據這些信號S有必要校正各檢測點24a、24b反射光量的光檢測信號S。圖19表示其方法。
即在這里,可以利用存放在血液檢查裝置40的血液檢查部件10相同形狀的虛設部件(dummy unit)10W和10K。虛設部件10W是在血液檢查部件10的試藥層24的相應位置里安裝白板23W的部件。虛設部件10K是在血液檢查部件10的試藥層24的相應位置里安裝黑板23K的部件。把這樣的虛設部件10W和10K存放在血液檢查裝置40的部件承受部42之后,對血液檢查部件10進行同樣的測光操作,可以獲得反射分別為100%和0%的光檢測信號S。因此,把這些光檢測信號S適當的存儲方法存儲,就可以適用于上述的校正。
另外,如圖19所示,也可以適用在血液檢查部件10試藥層24的相應位置上面記錄有和圖3所示的條型碼24c相同的條型碼面23D的虛設部件10D。即把那樣的虛設部件10D比如一個血液檢查部件10的包裝里放進一個,使用該包裝的血液檢查部件10之前,預先把虛設部件10D的條型碼信息讀出之后,以適當的方法存儲。這樣的話,對各血液檢查部件10進行測定光操作時,從存儲手段中讀出其信息之后,如上述一樣,可以表示該信息或根據該信息校正檢查結果。
另外,如上述使用的還虛設部件,沒有必要和血液檢查部件10具有同樣形狀,還可以利用如圖20所示形狀的虛設部件210D。這個圖20中所示的虛設部件210D具有棒狀的把手221和固定在其一端的圓盤部220,圓盤部220的表面為記錄條型碼224的條型碼面223D。在使用和血液檢查部件10不同形狀的虛設部件210D時,利用在血液檢查裝置40的部件承受部42上面設置固定上述圓盤部220的臺階的方法,使該虛設部件210D的其條型碼面223D位于和血液檢查部件10的試藥層24相同位置狀態就可以。
還有,圖6的血液檢查裝置40中,由CCD等組成的二維光檢測器50是利用多個象素(最好是100個以上的象素)檢測出試藥層24的各檢測點24a或24b的每一個。即根據這些多個象素對各檢測點24a或24b中的多個區域檢測出互相獨立的反射光量。然后,信號處理部51對有關其多個區域的光量的檢測結果進行統計處理,求出代表各檢測點24a或24b的光量值,其光量值用于上述的光學濃度的計算。
另外,作為上述的統計處理,可以利用如計算平均值的處理、求中間值的處理、求檢測光量值的正態分布處理、求頻率最大的光量值±2SD(SD標準差)范圍內的光量值平均值等。
這樣,求出代表各檢測點24a或24b每一個點的光量值之后,根據其光量值求出光學濃度的話,即使是一個檢測點24a或24b中的血漿和/或血清和試藥的反應有不均勻或存在微小的灰塵,也可以排除其不均勻或灰塵等引起的異常光量對檢測結果的影響,從而正確進行血液檢查。
另外,這里是把檢測點24a或檢測點24b中的一個作為二維光檢測器50的一個象素的光量檢測區域,但也可以把檢測點24a或檢測點24b中的一個也作為二維光檢測器50的多個象素的光量檢測區域。即如一個區域作為二維光檢測器50的相鄰4個象素的光量檢測區域,利用這些4個象素的檢測光量平均值用于上述統計的處理。
還有,圖6的血液檢查裝置40中,對各檢測點24a或24b照射已分光的合適的測定光譜43,因此,可以明確區分各檢測點24a或24b的反射光43R來檢測,可以高精度進行多項目檢查。
還有,圖6的血液檢查裝置40中,測定光譜43照射試藥層24和檢測試藥層24反射光43R的光量,都是從供應血漿和/或血清的試藥層表面的另一側的試藥層表面進行,因此,用于檢測反射光43R的測光裝置47、光導45等可以避免與供應血漿或血清的血液成分分離膜16的干擾,從而該測光裝置47、光導45等的布置自由度高。尤其此時,由于試藥層24存放在由外部圓筒11和內部圓筒21組成的密閉容器內,其布置的自由度變高的效果尤其顯著和實用價值高。這一點在后面要敘述的圖6、8、9和10中所示的血液檢查裝置中也是同樣的。
下面,結合圖7說明本發明的另一實施例的血液檢查部件10A。圖7中和圖1~6所示的血液檢查部件10的相同的要素附以相同的號碼,省略其不必要的詳細說明(以下同)。
圖7所示的血液檢查部件10A比較圖1~6所示的血液檢查部件10,不同點是試藥層24不在內部圓筒21側而形成在外部圓筒11的接觸于血液成分分離膜16的反面(橡膠膜15的另一側的面)的狀態。
利用這樣結構的血液檢查部件10A時,血液檢查基本上和利用上述圖5、6所示的裝置同樣的方法進行。但是此時,在該血液檢查部件10A內引入血液31之后,即使是不把內部圓筒21特意推向外部圓筒11側,可以在血液成分分離膜16中分離的血漿和/或血清展開在試藥層24上。即此時的情形更迅速進行血漿或血清的供應。
下面,結合圖8說明本發明的又一個實施例的血液檢查部件10B和利用該血液檢查部件10B的血液檢查裝置40A。該圖8所示的血液檢查部件10B比較圖1~6所示的血液檢查部件10的話,內部圓筒21的底面23B不在該內部圓筒21的端部,而在形成在中間部位。另一方面,該圖8所示的血液檢查裝置40A和圖6所示的血液檢查裝置40比較,其不同的點是光導45前端部經過形成在部件承受部42底板的孔42b之后進入到血液檢查部件10B的內部圓筒21。這個光導45前端面接觸于上述內部圓筒21的底面23B,由此,總是保持構成測光裝置47的物鏡48、成像鏡49和二維光檢測器50與試藥層24之間的一定距離。
利用上述血液檢查部件10B和血液檢查裝置40A時,血液檢查基本上和利用前面說明的圖6所示的血液檢查部件10和血液檢查裝置40的情形相同。
下面,結合圖9說明利用本發明的血液檢查部件的另一種的血液檢查裝置40B。這個圖9所示的血液檢查裝置40B和圖8所示的血液檢查裝置40A比較的話,測光裝置的結構不同。即在這里,采用具有二維光檢測器50、成像鏡56的測光裝置55。還有,本裝置中的光導45的前端部也接觸于內部圓筒21的底面23B,由此,構成測光裝置55的成像鏡56、二維光檢測器50與試藥層24的距離總是保持一定距離。另外,在這里,作為血液檢查部件10B,利用和圖8所示的同樣的部件。
利用上述的血液檢查部件10B和血液檢查裝置40B時,血液檢查基本上也和前面所說明的血液檢查部件10以及血液檢查裝置40情形相同。
下面,結合圖10說明利用本發明的血液檢查部件的又一種血液檢查裝置40C。這個圖10所示的血液檢查裝置40C和圖6所示的血液檢查裝置40比較,其不同的點是測光裝置47C比較長,其后端部,從光導45向外出來。作為血液檢查部件10和圖6所示的部件相同。
利用上述結構的血液檢查裝置40C時,血液檢查方法基本上也和利用圖6所示的血液檢查裝置40相同。
下面,結合圖11說明本發明的別的實施例的血液檢查部件60。這個圖11所示的血液檢查部件60包括一個端部有底面的透明材料制作的多面體狀的外面筒61、和這個外面筒61滑動組合的同樣多面體狀的內面筒62、關閉外面筒61側面63的圓形孔64的作為血液引入部的橡膠膜65、在外面筒61內部沿著該外面筒61的軸向延伸布置的板狀的血液成分分離膜66、固定在這個血液成分分離膜66的圖中下面的板狀試藥層67。另外,在圖中為了表示試藥層67,把該試藥層67離開血液成分分離膜66所表示。
上述的外面筒61和內面筒62和圖6所示的血液檢查部件10的外部圓筒11和內部圓筒21一樣,內部形成密閉空間。還有,內面筒62向從外面筒61拔出的方向(圖中的右方)移動來形成密閉空間的負壓狀態。
血液成分分離膜66基本上和圖6所示的血液檢查部件10相同,但在這里厚度厚的板狀的部件。
還有,試藥層67是作為隙孔直徑為0.45μm的支撐體的板狀聚砜多孔物質膜上,具有粘接不同的多種(比如六種)試藥而形成的檢測點67a、67b、67c、67d、67e和67f。這些多種試藥和血漿或血清中的不同多種物質反應以后顯示顏色。這個試藥層67,如上述一樣,固定在血液成分分離膜66,因此,該試藥層67也可以沿著外面筒61軸向延伸。
下面,說明利用上述的血液檢查部件60的血液檢查。首先,說明采血作業。此時,利用內面筒62的如上述的操作使該血液檢查部件60內的密閉空間成為負壓狀態。在這個狀態下,一端插入在人上臂的采血針30的另一端插入外面筒61的橡膠膜65而引入到上述的密閉空間內。這樣,由于這個密閉空間處于負壓狀態,血液31通過采血針30引入到該密閉空間內。這個血液31,如圖所示,展開在血液成分分離膜66上,其中的固形成分捕捉在血液成分分離膜66上面而血漿和/或血清滲透血液成分分離膜66。滲透血液成分分離膜66的血漿和/或血清展開在試藥層67上面,這個試藥層67的各檢測點67a~67f分別和檢測對象的血漿和/或血清中的特定物質反應發色。
另外,在這個血液檢查部件60中,內面筒62上設有空氣引入孔26的同時,粘接關閉空氣引入孔26的密封件27。由此,這種情形下也可以獲得如上所述的效果。
其次,說明各檢測點67a~67f的光學濃度的測定。血液檢查部件60掛在圖12中表示主要部分的血液檢查裝置40D的測光裝置上。如圖所示,這個血液檢查裝置40D包括從血液檢查部件60的試藥層67的里面(圖11中的下面)向試藥層67的各檢測點67a~67f照射測定光譜43的一對光導70、70、布置在上述檢測點67a、67b、67c、67d、67e和67f上面的六個折射率分布型透鏡71a、71b、71c、71d、71e和71f、布置成面對所有鏡71a~71f的CCD組成的二維光檢測器50。
另外,上述的血液檢查裝置40D和試藥層67之間介入圖11所示的血液檢查部件60的外面筒61的一個側面,但圖12中省略了這個外面筒的側面。
上述的血液檢查裝置40D中,測定光譜43照射到試藥層67,在該試藥層67的檢測點67a~67f上反射的光,由各折射率分布型透鏡71a~71f有效集光,因此,測定各透鏡71a~71f即每一個檢測點67a~67f的反射光量。從而,根據這個血液檢查裝置40D,可以根據二維光檢測器50輸出的光檢測信號S,分別檢測出發色的各檢測點67a~67f的光學濃度。
從時間軸上變化的這些光學濃度,求出和各檢測點67a~67f反應的特定物質的濃度時,基本上可以利用以前說明的圖6所示裝置所采用的檢測量曲線的方法。
以上所說明的血液檢查裝置40D中,從血液檢查部件60的試藥層67的里面一側即給試藥層67供應血漿和/或血清的血液成分分離膜66(參考圖11)的另一側照射測定光譜43,并進行反射光量的檢測,因此,不會發生光導70、70、折射率分布型透鏡71a~71f、二維光檢測器50對血液成分分離膜66的干擾,從而,容易設計這些光導70、70、折射率分布型透鏡71a~71f、二維光檢測器50。尤其在本裝置中,折射率分布型透鏡71a~71f分別對應布置在各檢測點67a~67f,原來的布置的自由度低,因此,上述的設計容易的效果尤其具有顯著的、高的實用價值。這一點在下面要敘述的圖13、18、22的裝置中也是同樣的。
還有,這個血液檢查裝置40D中,因為折射率分布型透鏡71a~71f布置在試藥層67的各檢測點67a~67f靠近的位置,可以防止檢測點67a~67f以外的試藥層中散射的測定光被二維光檢測器50檢測出,而影響血液檢查精度。
這里,說明確認上述效果所進行的實驗結果。作為試藥把溴酚蘭水溶液點滴在聚砜膜上形成試藥層。為了使發色檢測點按一定間隔排列,使檢測點的直徑為500μm、間距為1mm,縱向兩點、橫向兩點,形成共計四個點的檢測點。作為發射檢測光的光源利用碘鎢燈,作為濾光器利用HOYA株式會社制造的R-60,向上述檢測點照射測定光,利用對各檢測點分別設置折射率分布型透鏡來集反射光時的各檢測點反射光量的平均值設定為100時,利用試藥層67各檢測點67a~67f以外的部分涂成黑色的實驗用部件時,各檢測點反射光量的平均值也是100。如果,上述的折射率分布型透鏡組成的集光光學系統從檢測點67a~67f以外的部分的散射光,則后者的情形,各檢測點的反射光量應該是小于100,但出現上述的結果,就確認集光光學系統沒有集上述散射光。這個結果在替代二維光檢測器50利用線形光檢測器時,也同樣獲得。
下面,結合圖13說明利用本發明血液檢查部件的又一種血液檢查裝置40F。這個圖13所示的血液檢查裝置40F是布置在一列的多個(作為一列的四個)檢測點67a、67b、67c、和67d的試藥層67F作為對象的裝置,和圖12所示的血液檢查裝置40D比較的話,不同的點是四個折射率分布型透鏡71a、71b、71c和71d布置成一列和作為光檢測器利用CCD線形傳感器組成的線形光檢測器。
在這個血液檢查裝置40F中,向試藥層67F照射測定光譜43,則在試藥層67F的各檢測點67a~67d反射之后由每一個折射率分布型透鏡71a~71d有效集光,因此,各個透鏡71a~71d即各檢測點67a~67d上測定反射光量。從而根據這個血液檢查裝置40F,根據線形光檢測器72輸出的光檢測信號S可以分別檢測出各檢測點67a~67d的光學濃度。
在時間軸上變化的這些光學濃度中,求出和各檢測點67a~67d反應的特定物質濃度的方法基本上可以利用以前所說明的圖6裝置所采用的檢測量曲線的方法。
下面,結合圖14說明本發明的又一個實施例的血液檢查部件80。這個圖14所示的血液檢查部件80和圖11所示的血液檢查部件60比較,基本不同點是,血液成分分離膜66G布置成平行于外面筒61的底面68,與此對應的底面68上開有孔64,適用沿著外面筒61的軸向延伸的棒狀試藥層67G。另外,在試藥層67G的作為一例有五個檢測點67a、67b、67c、67d和67e。
這個血液檢查部件80中,利用采血針30插入在關閉孔64的橡膠膜65的方法把血液引入到外面筒61內部。被引入的血液展開在血液成分分離膜66G上面,固形物質成分被捕捉在血液成分分離膜66G而血漿和/或血清透過血液成分分離膜66G。滲透血液成分分離膜66G的血漿和/或血清展開在血液成分分離膜66G的長度方向,這個試藥層67G的各檢測點67a、~67e和作為檢查對象的血漿和/或血清中的特定物質反應發色。
檢測這些發色的檢測點67a、~67e的光學濃度可以利用如圖13所示的血液檢查裝置40F同樣結構的血液檢查裝置。
另外,血液檢查部件80中,在內面筒62設有空氣引入孔26的同時,關閉這個空氣引入孔26的密封件27。由此,可以獲得如上所述的效果。
下面的圖15是表示本發明又另一種實施例的血液檢查部件的試藥層124。這個試藥層124中,保持試藥的檢測點24a、24b以外的部分為黑色面124B。如果試藥層124這樣形成的話,可以防止測定光在檢測點24a、24b以外的部分亂反射而影響血液檢查精度。另外,替代上述的檢測點24a、24b以外部分的黑色面124B可以利用接近黑色的面或鏡面,也可以獲得同樣的效果。
這里,說明確認上述效果所進行的實驗結果。把作為試藥的溴酚蘭水溶液在聚砜膜打點形成試藥層。為了使發色的檢測點按一定間隔排列,形成直徑為500μm、間隔為1mm的縱向兩點、橫向兩點的共計四個檢測點。發射測定光的光源利用碘鎢燈,作為濾光器利用HOYA株式會社的R-60,向上述檢測點照射測定光,把其反射光引導到CCD時的各檢測點的反射光量平均值作為100時,檢測點以外的部分以黑色涂敷各檢測點的反射光量平均值為97,從而確認擬制了檢測點以外部分的亂反射光影響。
下面的圖16是表示本發明再一個實施例的血液檢查部件中的試藥層167。這個試藥層167中保持試藥的檢測區域167a、167b、167c和167d,以窄長的薄長方狀形成。
下面,結合圖17說明本發明的又另一個實施例的血液檢查部件110。這個血液檢查部件110和圖1所示的血液檢查部件10比較,不同點是外部圓筒11和內部圓筒21所劃成的內部密閉空間處于負壓狀態時,設有維持這兩個圓筒狀態的鎖定機構。這個鎖定機構由外部圓筒11內壁形成的L字型配合槽111和內部圓筒外壁上凸出的配合在上述配合槽111的凸起121所構成。
利用血液檢查部件110時,把內部圓筒21向離開外部圓筒11的方向,即圖17的下方拉(此時,配合凸起121移動在配合槽111的縱向槽部分),使上述密閉空間處于負壓狀態以后,把內部圓筒21向該圖的T箭頭方向稍微轉動,則配合凸起121進入到配合槽111的橫向部分。這樣內部圓筒21不能軸向移動,可以防止外部圓筒11和內部圓筒21回到原來的狀態,即可以防止內部回到大氣壓狀態。這樣,沒有必要用手指保持防止兩個圓筒11、21回到原來的狀態,從而可以簡單進行把血液化驗體引入該兩個圓筒11、21內的操作。
下面,結合圖18說明利用本發明血液檢查部件的又一種血液檢查裝置。該圖表示這個血液檢查裝置的接受光的光學系統部分的正面形狀。這個血液檢查裝置是利用具有如圖13所示的試藥層67F的血液檢查部件來進行檢查的裝置,這里,作為把檢測點67a~67d反射光43R集光之后引導到光檢測器72的集光光學系統,利用多個折射率分布型透鏡171排成一列的透鏡組170。
這個結構中檢測點67a~67d中的各個反射光43R利用多個(比如四個)折射率分布型透鏡171來高效集光,引入到線形光檢測器。
另外,利用如上述線形排列的多個透鏡來集光反射光43R以外,也可以利用二維排列的多個透鏡來集光反射光43R的光學系統。
下面,結合圖21說明利用本發明血液檢查部件的又另一種血液檢查裝置。該圖表示這個血液檢查裝置的光傳導的光學系統部分的立體圖。這個血液檢查裝置具有發射不同波長測定光譜43的四個發光二極管244a、244b、244c和244d,由此發射的測定光譜43分別利用各自的視準透鏡245a、245b、245c和245d來成為平行光之后,通過帶通濾光器246a、246b、246c和246d的結構。
上述的各個元件裝載在移動臺240,這個移動臺240利用驅動裝置250來沿著發光二極管244a、244b、244c和244d排列的方向,即圖示中的箭頭M方向移動。另外,設置和圖6中的同樣的光傳導45,在其光的入射端面(前端面)的前面設置截光器251。
在上述的結構中,利用移動移動臺240的方法,把四個發光二極管244a、244b、244c和244d中的一個選擇設定在面對光導45的狀態。因此,使移動臺240按適當間隔間歇移動的方法,從光導45的后端面發射四種不同波長的測定光譜43,照射圖中未示的血液檢查部件的試藥層。
另外,這個結構中,轉動截光器251,可以作到切斷測定光譜43的狀態。因此,這種狀態時,存儲圖中未示的光檢測器(例如圖6所示的二維光檢測器50)輸出的光檢測信號S,使其作為試藥層的測定光譜43的反射為0%的情形下的光檢測信號,可以利用于上述的光學濃度校正。
下面,結合圖22說明利用本發明血液檢查部件的血液檢查裝置。這個血液檢查裝置40H和圖13所示的血液檢查裝置40F相比較,其不同點是替代一個大的光導70利用向試藥層67F的四個檢測點67a、67b、67c和67d分別發射測定光譜43的四個光導70a、70b、70c和70d。
這樣利用分成四個系統的傳送光的光學系統,對各檢測點67a~67d分別獨立照射適合于四個檢測點67a~67d的光譜的檢測光,可以實現提高檢查精度。
下面,對構成本發明的血液檢查部件的詳細要素,結合其中一部分制造方法進行說明。
首先,說明構成試藥層的多孔物質結構體的一例。該例中,利用硝化纖維膜或聚砜膜,其上用壓光方法形成多孔物質結構體。在具有孔間距為500μm,直徑為300μm的64個孔(縱向8個×橫向8個)的,厚度為100μm的不銹鋼板上,利用溫度為140℃,壓力為500kg/cm2時間為兩分鐘的條件下,以熱壓的方法粘接隙孔直徑為15μm的硝化纖維膜(米熱波會社制造STHF),在不銹鋼板上形成多孔物質結構體。不銹鋼板的孔外側存在的多孔物質結構體部分以熱壓粘接的方法消滅多孔物質,使白色變為透明,形成不能滲透水的結構(障壁)。
另外,替代上述硝化纖維膜可以利用米熱波會社制造的隙孔直徑為45μm的硝化纖維膜(HA)、富士膠卷株式會社制造的隙孔直徑為0.5~50μm(最小直徑為1~2μm)范圍的聚砜膜、或乙酰纖維素、纖維素、尼龍等制造的多孔物質膜。另外,替代上述的不銹鋼板可以利用鉻、銅、銀、金、白金等組成的金屬板或特氟隆(登記商標)、聚苯乙烯、聚乙烯樹脂等樹脂板。
以上形成的多孔物質膜可以利用于前面說明的各實施例的試藥層24、67、67F或67G的形成。
為了在如上形成的多孔物質結構體上保持試藥,例如,可以利用如下方法,使用如市場出售的測位儀,在其上滴落1nl(那升)程度的一定量的試藥,然后干燥該試藥形成檢測點。
另外,在如上述的方法形成檢測點時,多孔物質結構體的檢測點以外的區域最好是形成不能滲透水溶性試藥的障壁。這樣的障壁在上述的熱壓法形成多孔物質結構體時,以前說明的該熱壓粘接法來可以自動形成,但也可以形成多孔物質結構體之后,利用熱封的方法重新形成。
還有,利用這個熱封法以外,可以利用形成預先浸泡必要試藥的直徑為300μm的圓形硝化纖維膜或聚砜膜,然后,把這些硝化纖維膜或聚砜膜,按一定間隔粘貼而形成獨立的試藥層的方法,可以形成其周圍不滲透水溶性試藥的結構。
圖2所示的血液成分分離膜16等的血液成分分離膜在試藥層壓在其上時,為了防止損傷,最好是在接合試藥層的表面上安裝防止損傷膜。為了確認其事實進行了如下實驗。由聚砜膜形成的血液成分分離膜上粘貼直徑為200~400μm的孔,孔間距為1mm的厚度為300~400μm的尼龍網。把這個沖出直徑為10mm的圓形,安裝在長度為20mm,內徑為10mm的塑料圓筒內,從尼龍網一側點滴血液50μl(微升)。然后,把在底面裝有直徑為6mm的硝化纖維膜的外徑為6mm的塑料筒,插入在上述圓筒的有硝化纖維膜的一側,用300~500kg/cm2壓力使接觸于這個硝化纖維膜上。作為比較,利用沒有粘貼尼龍網的聚砜膜,進行了同樣的操作。
其結果,沒有粘貼尼龍網的聚砜膜的有損傷而粘貼尼龍網的沒有發生損傷。
下面說明構成本發明血液檢查部件的試藥層的其他具體的例。
供顯微鏡觀察用1英寸×3英寸的玻璃片上粘貼米利波阿公司制造的孔徑為0.45μm的硝化纖維多孔物質膜,在這個膜上把混合葡萄糖氧化酶、過氧化酶、1、7-二羥萘、4-氨基安替比林的配制成酸度為PH5.5~6.5的MES緩沖液,利用微型加料斗滴下直徑為200μm尺寸的,縱向四個、橫向六個的共計24個的,間隔為600μm的點滴之后再進行干燥,制作極大吸收波長為505nm的色素系葡萄糖檢測點。
碘鎢燈作為光源發生一定強度的光,把這個光利用使通過505nm光的濾光器單色化之后作為測定光,在離光源10~30cm的位置上固定試料臺,使放置在這個試料臺的上述硝化纖維多孔物質膜與光源的距離保持一定。然后,布置光學系統以便向硝化纖維多孔物質膜的上述葡萄糖檢測點照射測定光時的反射光,通過10倍透鏡,引導到CCD檢測器。
遮斷外界光的檢測光學系統內中,測定遮斷測定光時的CCD各元件的受光量,把此作為0%反射時的光量來存儲。接著,在上述布置硝化纖維多孔物質膜的相同的位置上布置白色板,測定各元件的受光量,把此作為100%反射時的光量來存儲。
把硝化纖維多孔物質膜固定在給定的位置,在二十四個檢測點上點滴人的血清使檢測點全部濕潤后,照射505nm的光,在此狀態下每10秒一次測定硝化纖維多孔物質膜的反射光量,換算為發色各檢測點的光學濃度。點滴血清后的約一分鐘后,各檢測點的光學濃度達到一定濃度,在此時的光學濃度作為終點來求。點滴配置不同濃度葡萄糖的多個血清的方法制作對葡萄糖濃度的光學濃度的檢測量曲線,根據這個檢測量曲線可以求出任何人的血清的葡萄糖濃度。
下面,說明試藥層的又一種具體例。利用涂黑色的聚乙烯板或表面為黑色的不銹鋼板,在板上開直徑為200~500μm,孔間距為直徑的兩倍的,縱向六個、橫向六個的共計三十六個的孔,在這些孔里裝入硝化纖維多孔物質膜,在那里利用微型加料斗點滴混合葡萄糖氧化酶、過氧化酶、1、7-二羥萘、配置酸度PH為5.5~6.5的MES緩沖液之后,進行干燥。
確認了在這個試藥層也可以利用于上述方法,可以測定人的血清的葡萄糖濃度。
下面,對利用本發明血液檢查部件的血液檢查裝置構成要素進行詳細的說明。
首先,作為發射測定光的光源,不限于上述的發射單色光或白色光的發光二極管,可以利用碘鎢燈、氙燈等的白色光源。另外,把測定光單色化的方法可以利用通過中心波長±3nm的帶域光的光學濾光器。但不限于這些,如果是試藥吸收波長范圍的波長,可以利用通過中心波長±30nm的比較單色度不好的濾光器。也可以利用只發射發色試藥吸收波長范圍內波長的,單色性高的發光二極管或半導體激光,而不用濾光器。
另一方面,作為檢測試藥層反射光的手段,不限于上述的CCD組成的部件,也可以利用可以測定多數點的光電二極管陣列或多路光學測定器等,也可以排列利用多個光電子放大管等單點測光器。
為了獲得試藥層的測定光反射為0%時的光檢測信號S,可以利用圖19所示的虛設部件10K或截光器251以外,還可以利用遮斷向試藥層的測定光或在試藥層反射而向光檢測器的其他所有光的截光裝置。作為那樣的裝置不限于單純遮斷光的裝置而且可以使用利用光的干涉、折射或折回改變光的強度或光的線路的裝置。也可以不利用光學的遮斷光裝置,而切斷發射檢測光的光源的電流供應,把此時的光檢測器輸出的光檢測信號S作為反射為0%時的光檢測信號,也是可以的。
另外,為了獲得試藥層的測定光反射為100%時的光檢測信號S,可以利用如圖19所示的虛設部件10W的白板23W以外,還可以向已知光學濃度的灰色、蘭、綠、黃、紅色板照射檢測光,此時的光檢測信號S換算反射為100%的光檢測信號S的方法。
還有,血液檢查裝置判斷試藥層的發色反應的開始點的方法,不限于檢測試藥層的反射光量的方法,也可以利用直接地或間接地使血液檢查部件的一部分或全部接觸于血液檢查裝置的方法來判斷,也可以把血液檢查部件安裝在血液檢查裝置就同時進行手動操作來把表示發色反應開始信號輸入給該血液檢查裝置。
權利要求
1.一種血液檢查部件包括從血液化驗體中分離血漿和/或血清的由聚砜膜制作的血液成分分離膜、具有與這個血液成分分離膜接觸,展開從血液化驗體分離出的血漿和/或血清的部分,并將和血漿和/或血清進行發色反應的試藥載持在該部分的試藥層。
2.根據權利要求1所述的血液檢查部件,其特征在于上述聚砜膜的隙孔徑在0.5~50μm范圍。
3.根據權利要求1或2所述的血液檢查部件,其特征在于展開上述試藥層的血漿和/或血清的部分為布置成近似平行于上述血液成分分離膜的膜狀部件。
4.根據權利要求1或2所述的血液檢查部件,其特征在于展開上述試藥層的血漿和/或血清的部分是相交于上述血液成分分離膜方向上延伸并其一端部可以接觸于上述血液成分分離膜的狀態布置的棒狀或板狀的部件。
全文摘要
本發明提供從血液的血液化驗體中可以簡單地分離血漿和/或血清,并且檢測值不會受由于血液成分分離膜溶解出的成分影響的,簡單結構的血液檢查部件。本發明的血液檢查部件包括從血液化驗體分離血漿和/或血清的實際為聚砜膜形成的血液成分分離膜(16)、和這個血液成分分離膜(16)接觸而展開從血液化驗體分離出來的血漿和/或血清的部分、在這個部分具有和血漿或血清反應而發色的試藥保持在試藥層(24)。
文檔編號G01N21/78GK1448718SQ0310164
公開日2003年10月15日 申請日期2003年1月10日 優先權日2002年3月28日
發明者巖木義英, 中村健太郎, 田中秀明, 境野佳樹, 寺島薰 申請人:富士膠片株式會社