专利名称：微化学分析装置及其测定方法、以及微盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对包含在液体中的成分进行分析的微(micix))化学分析装置及其测定方法、以及被检试样提取器具，特别涉及对包含在血液、尿液等生物体试样中的成分进行分析的微化学分析装置及其测定方法、以及被检试样提取器具。
背景技术：
化学分析装置对于从被检体提取出的血液、尿液等被检试样和包含在该被检试样中的与各测定项目相应的试剂的混合液，针对通过化学反应而产生的色调等变化，测定出光的透过量，从而测定出被检试样中的各个成分的浓度、酶活性。另外，通过使用有选择地响应于包含在被检试样中的测定项目的成分的离子传感器、酶传感器等传感器来进行测定，从而测定出被检试样中的各个成分的浓度。近年来，公知有使用了节省空间且可以简便地进行血液检查、化学反应的薄板型微反应器(reactor)的移动型化学检查装置(例如参照特开2002 — 340911号公报)。在该装置中，将注入了作为被检试样的血液的微反应器安装到装置主体，使所安装的微反应器旋转而利用远心分离将血液分离成血球和血浆。接下来，可以将在微反应器中分离的血浆经由微小的流路移动到反应槽，在该反应槽中使用设在装置主体的发光元件以及受光元件来对血浆和试剂的反应液光学地进行测定。但是，由于含有蛋白质、脂质、糖类等的血液等被检试样的粘度高，所以难以进行微反应器那样的微小流路中的被检试样的送液、所送液的被检试样和试剂的混合，存在对测定产生恶劣影响的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以去除包含在被检试样中的对测定产生恶劣影响而不优选的、即不需要(以下称为不需要)的成分的微化学分析装置及其测定方法、以及被检试样提取器具。为了解决上述问题，第I方面的本发明的微化学分析装置具备具备可自由装卸地安装收容被检试样和试剂的微盒的装置主体，该微化学分析装置的特征在于，具备处理部件，从收容在上述微盒内的被检试样，使用用于处理包含在该被检试样中的对于测定有影响的不需要的无形成分的添加剂，使该无形成分有形化而生成第I被检试样；分离部件，从由上述处理部件生成的第I被检试样，去除包含在该第I被检试样中的有形成分而生成第2被检试样；以及分析数据生成部件，对由上述分离部件生成的第2被检试样以及被收容在上述微盒内的试剂的混合液进行测定而生成分析数据，上述处理部件具有试样流路；用于收容上述被检试样的试样收容部；与该试样流路合流的添加剂流路；用于收容上述添加剂的添加剂收容部；以及收容从上述试样收容部和上述添加剂收容部发送的被检试样和上述添加剂的试样处理部，上述添加剂与上述被检试样的送液动作同步地被送到上述试样处理部。另外，在第9方面的本发明的微化学分析装置的测定方法中，该微化学分析装置具备可自由装卸地安装收容被检试样和试剂的微盒的装置主体，该微化学分析装置的测定方法的特征在于，通过处理部件，从收容在上述微盒内的被检试样，使用用于处理包含在该被检试样中的对于测定有影响的不需要的无形成分的添加剂，而生成使该无形成分有形化了的第I被检试样，由分离部件生成从上述处理部件生成的第I被检试样去除了包含在该第I被检试样中的有形成分的第2被检试样，对由上述分离部件生成的第2被检试样以及被收容在上述微盒内的试剂的混合液进行测定，由分析数据生成部件生成分析数据，上述处理部件具有试样流路；用于收容上述被检试样的试样收容部；与该试样流路合流的添加剂流路；用于收容上述添加剂的添加剂收容部；以及收容从上述试样收容部和上述添加剂收容部发送的被检试样和上述添加剂的试样处理部,上述添加剂与上述被检试样的送液动作同步地被送到上述试样处理部。另外，第10方面的本发明的微盒的特征在于，能够自由装卸于测定被检试样和试剂的混合液的微化学分析装置的装置主体，该微盒的特征在于，具备试样流路；试样收容部，用于收容上述被检试样；添加剂流路，与该试样流路合流；添加剂收容部，用于收容从收容在上述试样收容部内的被检试样中使包含在该被检试样中的对于测定有影响的不需要的无形成分有形化的添加剂；试样处理部,用于收容从上述试样收容部和上述添加剂收容部发送的被检试样和上述添加剂；分离部，去除由于上述添加剂而被有形化了的有形成分；试剂收容部，收容了与通过上述分离部去除了有形成分后的上述被检试样混合的上述试剂，上述添加剂与上述被检试样的送液动作同步地被送到上述试样处理部。本发明的另外的目的和优点将在以下的描述中进行阐述，部分从此描述中明显可知，或者可以通过实施本发明进行了解。通过下文特定地指出的手段和组合，可以实现和获得本发明的目的和优点。
包含在本说明书中且构成本说明书的一部分的附示了本发明的实施例，这些附图与上面给出的总体描述以及下面给出的对实施例的详细描述一同用来解释本发明的原理。图I是示出本发明的第I实施方式的微化学分析装置的结构的框图。图2是示出本发明的第I实施方式的微化学分析装置的外观的图。图3是示出本发明的第I实施方式的微盒的结构的一个例子的图。图4是示出本发明的第I实施方式的微盒的上面以及剖面的图。图5是示出本发明的第I实施方式的微化学分析装置的动作的流程图。图6是示出本发明的第I实施方式的微盒的其他例子的图。图7是示出本发明的第I实施方式的装置主体的其他例子的图。图8是用于说明本发明的第I实施方式的微盒的分离部以及装置主体的其他例子的图。
图9是示出本发明的第2实施方式的微化学分析装置的结构的框图。图10是示出本发明的第2实施方式的微盒的结构的一个例子的图。图11是示出本发明的第3实施方式的微化学分析装置的结构的框图。图12是示出本发明的第3实施方式的微盒的结构的一个例子的图。图13是示出本发明中使用的被检试样提取器具的结构的图。图14是示出本发明的第4实施方式的微盒的结构的一个例子的图。图15是示出使用了本发明的第4实施方式的被检试样提取器具的测定步骤的流程的图。
具体实施例方式(第I实施方式)以下，参照图I至图8对本发明的微化学分析装置的第I实施方式进行说明。图I是示出第I实施方式的微化学分析装置的结构的框图。另外，图2是示出微化学分析装置的外观的图。在图I中，微化学分析装置100具备微盒1，收容从被检体提取出的被检试样、用于处理包含在该被检试样中的对测定产生恶劣影响而不优选的不需要的成分的添加剂、以及与该被检试样的测定项目相应的试剂的各液体；和装置主体2，对在基于该微盒I的测定中生成的信号进行检测而生成分析数据。装置主体2为可以携带的尺寸，并具备接口部10，保持微盒I ;液体控制部3，对收容在微盒I内的各液体进行控制；检测部4，对来自微盒I的信号进行检测；以及数据处理部5，根据由检测部4检测出的检测信号生成分析数据。另外，具备存储部53，保存由数据处理部5生成的分析数据等；输出部6，输出由数据处理部5生成的分析数据；电源部7，向装置主体2的液体控制部3、检测部4、以及数据处理部5等各单元供给电力；操作部8，输入各种命令信号等；和控制部9，对上述的各单元进行控制。接口部10具有图2所示的开口部10a，利用向该开口部IOa的插入，来保持可自由装卸地安装到装置主体2的微盒I。液体控制部3具备送液单元31，对保持在接口部10的微盒I内的各液体进行送液；分注单元32，进行使用添加剂处理后的被检试样的分注；搅拌单元33，对添加了添加剂的被检试样、分注后的被检试样和试剂的混合液进行搅拌；和温度控制单元34，将混合液设定成规定的温度。送液单元31按压与收容被检试样、添加剂、以及试剂的各液体的微盒I的各收容部对应的例如上面，来对微盒I内的各液体进行送液。另外，也可以设置压电元件等致动器，使用该致动器使与微盒I的收容各液体的各收容部对应的上面以规定的频率振动而产生变形，利用该变形对各收容部内进行加压以及减压而送液各液体。在该送液方法中，存在利用设在各收容部内的泵室的入口侧和出口侧的各流路的阻力差来送液液体的扩散器方式、在微盒I内的各部具备止回阀的方式等。分注单元32例如与送液单元31同样地对使用微盒I内的添加剂来处理后的被检试样进行分注。
搅拌单元33例如从微盒I的上面使添加了微盒I内的添加剂的被检试样、由分注单元32分注后的被检试样和试剂的混合液振动而混合。温度控制单元34具备加热器以及散热器，配置于保持在接口部10的微盒I的附近，将被检试样和试剂的混合液设定成规定温度而保持。检测部4具备信号检测部41，对从保持在接口部10的微盒I输出的信号进行检测；以及信号放大部42，将来自信号检测部41的检测信号放大成规定的信号电平。然后，向数据输出部5输出由信号放大部42放大后的检测信号。数据处理部5具备收集部51，根据从检测部4的信号放大部42输出的检测信号生成被检数据；以及处理部52，根据由收集部51生成的被检数据生成分析数据。收集部51具备模拟数字转换电路(ADC)，使用该ADC将作为从信号放大部42输出的检测信号的模拟信号转换成数字信号，将所转换后的数字信号作为被检数据向处理部52输出。处理部52在针对从收集部51输出的被检数据，读出保存在存储部53中的测定项目的标定表之后，使用该标定表来生成作为包含在被检试样中的测定项目的成分浓度等的分析数据。然后，将所生成的分析数据保存到存储部53，并且输出到输出部6。存储部53具备存储电路，保存从操作部8输入的输入信息、从数据处理部5的处理部52输出的分析数据。另外，保存有在分析数据的生成中所使用的标定表等。输出部6具有液晶面板等监视器，显示从数据处理部5的处理部52输出的分析数据。另外，除了上述的显示以外，还可以通过利用基于显示灯的点亮的视觉传达部件、利用基于声音的听觉的听觉传达部件来传达。进而，还可以并用这些多个部件。电源部7例如具备可以充电的蓄电池，向液体控制部3、检测部4、数据处理部5、存储部53、输出部6、操作部8、以及控制部9等各单元供给电力。操作部8在操作面板上具备按钮等输入设备，进行装置主体2的电源ON以及OFF的操作、被检体的信息的输入、收容在微盒I中的被检试样的测定操作、保存在存储部53中的各个分析数据的输出操作等。控制部9根据来自操作部8的输入信息，来综合地进行液体控制部3、检测部4、数据处理部5、存储部53、输出部6、以及电源部7的各单元的控制、系统整体的控制。接下来，参照图I至图4，对微盒I进行详细说明。图3是示出微盒I的结构的一个例子的图。另外，图4 Ca)是图3的微盒I的上面图，图4 (b)是图4 Ca)所示的微盒I的X — X线处的剖面图。微盒I具备基板21 (图4)和接合在该基板21的上面的薄板22，该基板21具有分析部20，该分析部20是在石英玻璃、硅、塑料、陶瓷等的上面通过微细加工而形成的，并且该分析部20包括各收容部，收容被检试样、添加剂、以及试剂的各液体；和连通各收容部之间、用箭头(图3)示出的微小的各流路。即，分析部20具备试样收容部11,收容被注入到微盒I内的被检试样；添加剂收容部12，收容有与包含在 被检试样中的对测定产生恶劣影响的不需要的成分反应而使该不需要的成分有形化的添加剂；试样处理部13，向被检试样添加添加剂来进行处理，而生成第I被检试样；以及分离部14，去除包含在由试样处理部13生成的第I被检试样中的有形成分而生成第2被检试样。
另外，具备分注部15，用于对由分离部14生成的第2被检试样进行分注；试剂收容部16，收容有与被检试样的测定项目相应的试剂；反应部17，使用传感器18对从分注部15分注后的第2被检试样和试剂收容部16的试剂的混合液进行测定；和连接器19，用于向装置主体2输出通过基于传感器18的测定而生成的信号。试样收容部11在上方具有开口部，由薄板22覆盖着该开口部。薄板22的注入被检试样的注入部分使用防止向微盒I的外部的泄漏且确保密封性的弹性体的材料。另外，试样收容部11经由试样流路111与试样处理部13连通。然后，收容在试样收容部11中的例如O. I 50 μ L的被检试样的预先设定的量利用装置主体2的液体控制部3中的送液单元31经由试样流路111被送液到试样处理部13。另外，在被检试样例如是血液的情况下，与血球、纤维蛋白等有形成分一起，还包含有对测定产生恶劣影响的例如成为高粘度的原因的蛋白质、脂质、糖类等成分。因此，与其他流路相比，试样流路111的流路更短且流路直径更大，以可以实现被检试样的顺利的送液。添加剂收容部12可以有选择地收容有各种添加剂，该添加剂使包含在被检试样中的对测定产生恶劣影响的不需要的成分例如变性、凝集等而使其成为有形成分。另外，经由添加剂流路121与试样处理部13连通。然后，预先设定的量的添加剂从添加剂收容部12通过送液单元31与被检试样的送液动 作同步地被送液到试样处理部13。此处，例如可以使用偏磷酸、乙醇等添加剂，使成为使例如被检试样以及该被检试样和试剂的混合液的各流路中的送液速度降低而无法送液预定量的要因、妨碍上述被检试样和试剂的混合液的均匀化的要因的具有高粘度的特性的被检试样中的蛋白质有形化。试样处理部13具有试样流路111以及添加流路121合流而形成I个流路的Y字流路，经由形成在与试样流路111相反方向上的处理流路131与分离部14连通。然后，通过试样处理部13的Y字流路与被检试样的送液同步地添加添加剂。接下来，由搅拌单元33混合添加剂和被检试样，由此被添加了添加剂后的被检试样变得均匀。利用该混合，生成使包含在被检试样中的成分内的规定的成分有形化的第I被检试样。所生成的第I被检试样经由处理流路131被送液到分离部14。另外，在试样处理部13和分离部14之间还设置第2试样处理部，并且设置收容用于在该第2试样处理部中进行第I被检试样的处理的第2添加剂的第2添加剂收容部。然后，也可以将在第2试样处理部中进行了使与试样处理部13不同的成分有形化的处理的第I被检试样送液到分离部14。这样，可以使包含在从被检体提取出的被检试样中的、测定中不需要的成分有形化。分离部14具备过滤膜，该过滤膜用于分离通过试样处理部13中的处理而生成的有形成分、在试样被收容到收容部11时包含在被检试样中的例如血球和纤维蛋白等有形成分。另外，经由形成在与处理流路131相反方向的分离流路141与分注部15连通。然后，生成通过该过滤膜而第I被检试样的有形成分被去除了的第2被检试样。所生成的第2被检试样经由分离流路141送液到分注部15。另外，也可以在试样收容部11上、或试样收容部11和试样处理部13之间设置第2分离部，而在该第2分离部中去除了包含在从被检体提取出的被检试样中的血球和纤维蛋白等有形成分之后，在试样处理部13中生成第I被检试样。这样，可以去除第I被检试样的测定中不需要的有形成分。而且，在是去除了被检试样中的高浓度的蛋白质的第2被检试样的情况下，可以使粘度降低后的第2被检试样顺利且短时间地通过分离流路141而送液到分注部15。分注部15临时收容被从分离部14送液的第2被检试样，经由分注流路151与反应部17连通。然后，所收容的第2被检试样的预先设定的量通过分注单元32经由分注流路151被送液到反应部17。另外，在是去除了被检试样中的高浓度的蛋白质的第2被检试样的情况下，由于粘度降低，所以第2被检试样的预先设定的量正确地送液到反应部17。试剂收容部16收容与测定项目相应的试剂，经由试剂流路161与反应部17连通。然后，试剂收容部16的预先设定的量的试剂通过与第2被检试样的分注动作同步的送液单元31送液到反应部17。另外，在测定项目的试剂例如存在2种的情况下，也可以设置收容第2试剂的第2试剂收容部以及与反应部17连通的第2试剂流路，在试剂从试剂收容部16被送液到反应部17之后，进而从第2试剂部将第2试剂送液到反应部17。反应部17具备分注流路151以及试样流路161合流而形成I个流路的Y字流路。另外，具有由选择性地与钠离子等电解质感应的离子选择性电极以及成为该电极的基准的参照电极构成的离子传感器、固定化有包含选择性地与葡萄糖等测定成分反应的葡萄糖氧化酶(GOD)等的高分子膜的酶传感器等传感器18。然后，在反应部17的Y字流路中同步地合流并混合了第2被检试样和试剂之后，该混合液通过搅拌单元33混合并均匀化。另外，如果通过被检试样中的蛋白质的去除而使第2被检试样的粘度降低，则在上述Y字流路中第2被检试样和试剂的分散变得容易。另外，在基于搅拌单元33的搅拌动作中，迅速地进行相互分散的第2被检试样以及试剂的分子扩散，而可以取得均匀的混合液。在使用位于微盒I的附近的装置主体2中的液体控制部3的温度控制单元34将由反应部17混合后的混合液保持为规定温度之后，利用传感器18进行测定。然后，传感器18生成与测定项目的成分的浓度对应的信号，经由连接器19向装置主体2中的检测部4的信号检测部41输出所生成的信号。测定结束后的被检试样、添加剂、试剂、以及混合液被保持在微盒I内。这样，测定中使用的各液体被保持在微盒I内，所以可以防止各液体污染装置主体2以及操作者。以下，参照图I至图5，对第I实施方式的微化学分析装置100的动作的一个例子进行说明。图5是示出微化学分析装置100的动作的流程图。微化学分析装置100的操作者从操作部8进行电源ON的操作,输入被检体的被检体信息。然后，在将收容有上述被检体的被检试样的微盒I插入到装置主体2中的接口部10的开口部IOa之后，从操作部8进行测定操作，从而微化学分析装置100开始测定(步骤SI)。控制部9根据来自操作部8的输入信息，向液体控制部3、检测部4、数据处理部
5、存储部53、以及输出部6指示测定。根据该指示，液体控制部3的送液单元31、分注单元32、搅拌单元33、以及温度控制单元34对微盒I内的各液体进行控制。送液单元31将收容在微盒I内的试样收容部11以及添加剂收容部12中的被检试样以及添加剂，经由试样流路111以及添加流路121分别送液到试样处理部13。搅拌单元33混合被送液到试样处理部13的被检试样以及添加剂，而生成第I被检试样(步骤S2)。然后，将由试样处理部13生成的第I被检试样经由处理流路131送液到分离部
14。在分离部14中，根据被从试样处理部13送液的第I被检试样生成第2被检试样(步骤S3)。进而，将由分离部14生成的第2被检试样经由分离流路141送液到分注部15。分注单元32将来自分离部14的第2被检试样经由分注流路151分注到反应部17，送液单元31将试剂收容部16的试剂经由试剂流路161送液到反应部17。搅拌单元33搅拌并混合从分注部15以及试剂收容部16送液到反应部17的第2被检试样和试剂的混合液。温度控制单元34将混合液设定并保持成规定的温度。传感器18对被保持成预定的温度的混合液进行测定，生成与测定项目的成分浓度对应的信号，经由连接器19向装置主体2的检测部4输出所生成的信号(步骤S4)。检测部4的信号检测部41对经由微盒I的连接器19输出的信号进行检测并输出到信号放大部42。信号放大部42将从信号检测部41输出的检测信号放大成规定的信号电平并输出到数据处理部5。数据处理部5的收集部51根据从信号放大部42输出的检测信号生成被检数据并输出到处理部52。处理部52针对从收集部51输出的被检数据，从存储部53读出测定项目的标定表。使用所读出的标定表来生成包含在被检试样中的测定项目的成分浓度等的分析数据，将所生成的分析数据保存到存储部53，并且输出到输出部6 (步骤S5)。然后，在向输出部6输出了分析数据的时间点，控制部9向液体控制部3、检测部4、数据处理部5、存储部53、以及输出部6指示测定动作的停止，微化学分析装置100结束测定(步骤S6)。在测定结束后，操作者从装置主体2取出收容有结束了测定的各液体的微盒1，废弃所取出的微盒I。根据以上叙述的本发明的第I实施方式，通过生成使包含在被检试样中的测定中不需要的成分有形化的第I被检试样，进而生成去除了包含在所生成的第I被检试样中的有形成分的第2被检试样，可以更高精度地对被检试样进行测定。另外，测定中使用的各液体保持在微盒I内，从而可以防止污染装置主体2以及操作者。由此，可以简单地进行装置主体2的维护。另外，不限于上述的第I实施方式，也可以如图6所示那样例如在装置主体2的检测部4中设置具有半导体激光器或发光二极管等的光源部43，将信号检测部41置换成具有对来自光源部43的光进行检测的光电二极管等受光元件的光检测部44。另外，也可以将微盒I置换成在贯通基板21a而形成的反应部17a的上面以及下面接合了使来自光源部43的光透过的透明部件的微盒，而在该微盒内收容光学测定用的试剂。然后，对在反应部17a中与上述试剂反应的被检试样的测定项目成分的混合液照射来自光源部43的光，并使用光检测部44对透过了混合液的光进行检测来测定。由此，可以测定出无法使用传感器18测定的被检试样的测定项目的成分。另外，通过如图7所示那样在装置主体设置多个形成接口部的开口部10a，并将未图示的液体控制部以及检测部配置成对应于各接口部，从而可以对从多个被检体提取出的被检试样同时进行测定。另外，通过针对从被检体提取出的被检试样使用测定项目不同的多个微盒I，可以对多个测定项目的成分同时进行测定。在该情况下，也可以如图7所示那样从装置主体切离而设置显示部以及操作部。进而，虽然未图示，通过在微盒的基板上设置多个分析部，以可以进行多个测定项目或多个被检试样的测定，并且在装置主体设置与多个分析部对应的液体控制部，从而还可以同时进行多个测定项目或多个被检试样的测定。进而，也可以利用离心分离法来实施微盒I的分离部14中的第2被检试样的生成。在该情况下，如图8所示，将设有防止向微盒I的试样处理部13方向的逆流的止回阀以及可以将来自试样处理部13的第I被检试样分割成2部分的微阀门的微盒Ia安装到设有可以沿着箭头Rl方向旋转的旋转部的由可以开闭的2个单元构成的装置主体2a。然后，旋转微盒la，以针对从微盒Ia的试样处理部13送液到分离部的第I被检试样，沿着作为试样处理部13的方向的箭头LI的方向施加离心力。通过该旋转，微盒Ia的分离部14内的第I被检试样与由被离心分离后的试样处理部13侧的有形成分和分注部15侧的有用的成分构成的第2被检试样被液相分离。在利用微阀门分割了该第2被检试样之后，将所分割后的第2被检试样送液到分注部15。(第2实施方式)以下，参照图9以及图10对本发明的微化学分析装置的第2实施方式进行说明。图9是示出第2实施方式的微化学分析装置的结构的框图。另外，图10是示出图9的微化学分析装置中使用的微盒的结构的图。图10所示的第2实施方式与图3中的第I实施方式不同的点在于，在微盒I的分析部20中设有多个反应部以及可以对该反应部送液的试剂收容部，并置换成可以将第2被检试样分注到多个反应部的分注部。另外，图9所示的第2实施方式与图I中的第I实施方式的不同的点在于，置换成图10的微盒中的分注部、以及对多个试剂收容部以及反应部的液体进行控制的液体控制部；置换成对从各反应部输出的各信号进行检测的检测部以及对来自该检测部的检测信号进行处理的数据处理部。另外，对第2实施方式的各单元的与第I实施方式相同的单元附加相同标号并省略说明。在图9中，微化学分析装置IOOb具备微盒lb，收容被检试样、添加剂、以及与多个测定项目相应的试剂的各液体；和装置主体2b，对通过微盒Ib中的测定而生成的信号进行检测来生成分析数据。装置主体2b具备接口部10，保持微盒Ib ;液体控制部3b，对收容在微盒Ib内的各液体进行控制；检测部4b，对来自微盒Ib的信号进行检测；数据处理部5b，根据由检测部4b检测出的检测信号生成分析数据；存储部53，保存由数据处理部5b生成的分析数据等；输出部6，输出由数据处理部5b生成的分析数据；电源部7 ;操作部8 ;和控制部％，对液体控制部3b、检测部4b、数据处理部5b、存储部53、输出部6以及电源部7进行控制。液体控制部3b具备送液单元31b ;分注单元32b，将第2被检试样分注到微盒Ib内的多个反应部；搅拌单元33b，对添加了添加剂的被检试样、各反应部中的第2被检试样和试剂的混合液进行搅拌；以及温度控制单元34b，将各反应部的混合液设定保持成规定的温度。
检测部4b具备第I检测部41bl至第η检测部41bn，对与从微盒Ib输出的各反应部对应的信号进行检测；以及第I放大部42bl至第η放大部42bn，将来自各第I检测部41bl至第η检测部41bn的各检测信号放大成规定的信号电平。然后，向数据处理部5b输出由各第I放大部42bl至第η放大部42bn放大后的各检测信号。数据处理部5b具备收集部51b，根据从检测部4b的各第I放大部42bl至第η放大部42bn输出的各检测信号分别生成被检数据；以及处理部52b，根据由收集部51b生成的各检测数据分别生成分析数据。图10是示出微盒Ib的结构的一个例子的图。该微盒Ib具备收容部，收容各液体；以及分析部20b，由连通各收容部的各流路构成。分析部20b具备试样收容部11、添加剂收容部12、试样处理部13、分离部14、连通各部间的试样流路111、添加流路121、处理流路131、以及分离流路141。另外，具备分注部15b，为了分注而收容从分离部14送液的第2被检试样；第I试剂收容部16bl至第η试剂收容部16bn，收容有第I试剂至第η试剂；第I反应部17bl至第η反应部17bn，使用第I传感器18bl至第η传感器18bn对从分注部15b分注的各第2被检试样以及各第I试剂至第η试剂的各混合液进行测定；和连接器1%，用于向装置主体2b输出通过各第I传感器18bl至第η 传感器ISbn中的测定而生成的各信号。分注部15b经由第I分注流路部151bl至第η分注流路部151bn与各第I反应部17bl至第η反应部17bn连通。然后，所收容的第2被检试样的预先设定的各量通过分注单元32b经由各第I分注流路151bl至第η分注流路151bn送液到各第I反应部17bl至第η反应部17bn。第I试剂收容部16bl至第η试剂收容部16bn经由各第I试剂流路161bl至第η试剂流路161bn与第I反应部17bl至第η反应部17bn连通。然后，第I试剂收容部16bl至第η试剂收容部16bn的预先设定的量的各第I试剂至第η试剂通过与第2被检试样的分注动作同步的送液单元31b被送液到第I反应部17bl至第η反应部17bn。使用位于微盒Ib的附近的装置主体2b中的液体控制部3b的温度控制单元34b将由第I反应部17bl至第η反应部17bn混合后的各混合液保持成规定温度之后，利用各第I传感器18bl至第η传感器ISbn进行测定。然后，各第I传感器18bl至第η传感器ISbn生成与各测定项目的浓度对应的各信号，经由连接器1%向装置主体2b中的检测部4b的各第I检测部41bl至第η检测部41bn输出所生成的各信号。测定结束后的被检试样、添加剂、各试剂、以及各混合液被保持在微盒Ib内。根据以上叙述的本发明的第2实施方式，通过生成使包含在被检试样中的测定中不需要的规定的成分有形化的第I被检试样，进而将去除了包含在所生成的第I被检试样中的有形成分的第2被检试样分注到多个反应部，从而可以高精度地对被检试样的多个测定项目同时进行测定。另外，测定中使用的各液体保持在微盒Ib内，从而可以防止污染装置主体2b以及操作者。由此，可以简单地进行装置主体2b的维护。(第3实施方式)以下，参照图11以及图12，对本发明的微化学分析装置的第3实施方式进行说明。图11是示出第3实施方式的微化学分析装置的结构的框图。另外，图12是示出图11的微化学分析装置中使用的微盒的结构的图。图12所示的第3实施方式与图3中的第I实施方式不同的点在于，在微盒I的分析部20中追加配置了第2分析部。另外，图12所示的第3实施方式与图I中的第I实施方式不同的点在于，设为图12的液体控制部还对第2分析部的各液体进行控制；设为对从图11的微盒输出的多个信号进行检测的检测部以及对来自该检测部的检测信号进行处理的数据处理部。另外，在第3实施方式的各单元中，对与第I实施方式相同的单元附加相同标号并省略其说明。在图11中，微化学分析装置IOOc具备微盒lc，收容被检试样、添加剂、试剂、稀释该被检试样的稀释液、以及与使用稀释液稀释后的被检试样的测定项目相应的第2试剂的各液体；和装置主体2c，对通过微盒Ic中的测定生成的各信号进行检测而生成各分析数据。装置主体2c具备接口部10，保持微盒Ic ;液体控制部3c，对收容在微盒Ic内的各液体进行控制；检测部4c，对来自微盒Ic的信号进行检测；数据处理部5c，根据由检测部4c检测出的各检测信号生成各分析数据；以及存储部53，保存由数据处理部5c生成的分析数据等。另外，具备输出部6，输出由数据处理部5c生成的各分析数据；电源部7，向装置主体2c的各单元供给电力；操作部8，输入各种命令信号等；和控制部9c，对液体控制部3c、检测部4c、数据处理部5c、存储部53、输出部6、以及电源部7进行控制。液体控制部3c具备送液单元31c，对微盒Ic内的各液体进行送液；分注单元32c，进行第2被检试样以及稀释后的被检试样的分注；搅拌单元33c，对第2被检试样和试剂的混合液以及稀释后的被检试样和第2试剂的混合液进行搅拌；和温度控制单元34c，将第2被检试样和试剂的混合液以及稀释后的被检试样和第2试剂的混合液设定保持成规定的温度。检测部4c具备信号检测部41以及第2检测部41c，对从微盒Ic输出的各信号进行检测；以及信号放大部42以及第2放大部42c，将来自信号检测部41以及第2检测部41c的各检测信号放大成规定的信号电平。然后，向数据处理部5c输出由信号放大部42以及第2放大部42c放大后的各检测信号。数据处理部5c具备收集部51c，根据从检测部4c的信号放大部42以及第2放大部42c输出的各检测信号分别生成被检数据；以及处理部52c，根据由收集部51c生成的各被检数据分别生成分析数据。图12所示的微盒Ic具备收容部，收容各液体；以及分析部20c，由连通各收容部间的各流路构成。分析部20c具备收容从被检体提取出的被检试样的试样收容部11c、添加剂收容部12、试样处理部13、分离部14、具有传感器18的反应部17、连通各收容部间的试样流路
111、添加流路121、处理流路131、分离流路141、分注流路151、以及试剂流路161。另外，具备第2分析部23，该第2分析部23对作为如果是去除了包含在第I被检试样中的有形成分的第2被检试样则无法测定的测定项目的、例如包含在血流中的血球数或血液凝固时间等进行测定。试样收容部Ilc经由试样流路111与试样处理部13连通，并且经由第2试样流路Illc与第2分析部23连通。然后，试样收容部Ilc的被检试样通过送液单元31c送液到试样处理部13以及第2分析部23。添加剂收容部12的添加剂通过送液单元31c送液到试样处理部13。由搅拌单元33c混合被送液到试样处理部13并被添加了添加剂的被检试样。去除包含在第I被检试样中的有形成分并收容到分注部15的第2被检试样通过分注单元32c分注到反应部17，并且收容到试剂收容部16中的试剂通过送液单元31c被送液到反应部17。在反应部17中由搅拌单元33c对第2被检试样以及试剂的混合液进行混合。另一方面，第2分析部23具备稀释液收容部12c，收容稀释被检试样的稀释液；稀释部13c，使用稀释液收容部12c的稀释液对来自试样收容部Ilc的被检试样进行稀释；第2分注部15c，为了分注而收容来自稀释部13c的被稀释后的被检试样；第2分析试剂收容部16c，收容有与测定项目相应的第2试剂；和第2反应部17c，具有计测单元18c，对从第2分注部15c分注并稀释后的被检试样和第2分析试剂收容部16c的混合液进行测定。稀释液收容部12c经由稀释流路121c与稀释部13c连通。然后，稀释液收容部12c的预先设定的量的稀释液通过送液单元31c与向稀释部13c的被检试样的送液动作同步地被送液到稀释部13c。稀释部13c具有第2试样流路Illc以及稀释流路121c合流而形成I个流路的Y字流路，经由稀释试样流路131c与第2分注部15c连通。然后，在上述Y字流路中与被检试样的送液同步地混合稀释液。接下来，由搅拌单元33c对该混合液进行混合。利用该混合，稀释后的被检试样被送液到第2分注部15c。第2分注部15c经由第2分注流路151c与第2反应部17c连通。然后，所收容的被检试样的预先设定的量通过分注单元32c被送液到第2反应部17c。第2分析试剂收容部16c经由第2分析试剂流路161c与第2反应部17c连通。然后，第2分析试剂收容部16c的预先设定的量的试剂通过与被检试样的分注动作同步的送液单元31c被送液到第2反应部17c。第2反应部17c具备第2分注流路151c以及第2分析试剂流路161c合流而形成I个流路的Y字流路。另外，具有对包含在血液中的血球数或血液凝固时间进行计测的计测单元18C。然后，在第2反应部17c的Y字流路中同步地合流并混合了被检试样和第2试剂之后，该混合液通过搅拌单元33混合并均匀化。利用计测单元18c对由第2反应部17c混合后的混合液进行测定。然后，计测单元18c生成与作为测定项目的血球数或血液凝固时间等对应的信号，经由连接器19c向装置主体2c中的检测部4c的第2检测部41c输出所生成的信号。测定结束后的被检试样、添加剂、试剂、稀释液、第2试剂、以及混合液保持在微盒Ic内。根据以上叙述的本发明的第3实施方式，通过生成使包含在被检试样中的测定中不需要的规定的成分有形化的第I被检试样，进而生成去除了包含在所生成的第I被检试样中的有形成分的第2被检试样，从而可以高精度地对被检试样进行测定。另外，可以使用第2分析部对在第2被检试样中无法测定的测定项目的成分进行计测而生成分析数据。另外，测定中使用的各液体被保持在微盒Ic内，从而可以防止污染装置主体2c以及操作者。由此，可以简单地进行装置主体2c的维护。(第4实施方式)
以下，参照图13、图14以及图15，对本发明的被检试样提取器具以及微盒的不同的第4实施方式进行说明。图13是部分外观地示出被检试样提取器具的剖面图。图14是示出微化学分析装置中使用的微盒的结构的一个例子的图。图15是示出使用了被检试样提取器具的测定步骤的流程的图。在图13中，被检试样提取器具60包括针头部61，用于提取被检试样；用剖面示出的圆筒形的筒62，经由该针头部61收各被检试样；以及活塞63，用于从针头部61向筒62内吸引被检试样，并从针头部61吐出所吸引到的被检试样。该活塞63被收藏成可以沿着箭头L2以及L3方向在筒62内滑动。在被检试样例如是血液的情况下，针头部61包括针头611，可以插入到被检体的血管内；盖612，用于防止针头611刺伤被检试样提取器具60的操作者；以及针头接口 613，可自由装卸地保持该盖612并且保持针头611。而且，针头接口 613的一端部保持针头611、并且另一端部卡合保持在筒62的一端部上。筒62在内部的一端部附近具有Y字流路部621，用于经由针头部61流入以及流出的被检试样通过；流路阀622，阻止流出而可以使通过了该Y字流路部621的被检试样流入筒62内；添加剂623，根据从Y字流路621经由流入阀622流入筒62内的被检试样生成第I被检试样；过滤膜624,根据利用添加剂623生成的第I被检试样生成第2被检试样；以及流出阀625，阻止流入而可以使利用该过虑膜624生成的第2被检试样从筒62内流出。Y字流路621由第I流路至第3流路构成，在与针头部61的针头接头613卡合的筒62的一端部上形成有第I流路。然后，如果使活塞63向L2方向滑动，则从针头部61的针头611吸引出的被检试样在通过了第I流路之后，经由第2流路流入筒62内。接下来，如果使活塞63向L3方向滑动，则筒62内的被检试样在通过了第2流路之后，经由第I流路而从针头611吐出。流入阀622被配置在Y字流路621的第2流路的出口，通过活塞63的向L2方向的滑动而打开，通过向L3方向的滑动而关闭。添加剂623收容在筒62内，生成使包含在流入筒62内的被检试样中的成分内的、对微分析装置中的测定产生恶劣影响的不需要的成分有形化的第I被检试样。过滤膜624被保持在Y字流路621的第3流路内，分离包含在流出到该第3流路的第I被检试样中的有形成分而生成第2被检试样。流出阀625被配置在Y字流路621的各流路合流的第3流路的出口，通过活塞63的向L3方向的滑动而打开，通过向L2方向的滑动而关闭。图14所示的第4实施方式与图3中的第I实施方式不同的点在于，将微盒Id中的分析部20d的试样收容部11直接经由流路114连接到分注部15。在图14中，液体控制部3d具备送液单元31d，利用来自图13的被检试样提取器具60的吐出来送液被收容在微盒Id内的第2被检试样；分注单元32 ;搅拌单元33d，混合第2被检试样和试剂的混合液；以及温度控制单元34。另外，对第4实施方式的各单元的与第I实施方式相同的单元附加相同标号并省略其说明。接下来，使用图15，对使用了被检试样提取器具60时的测定步骤进行说明。首先，使用图13所示的被检试样提取器具60，自被检体，从针头部61向筒62内吸引被检试样(步骤S20)。接下来，在被检试样提取器具60内，混合从Y字流路621经由流入阀622流入到筒62内的被检试样和添加剂623而生成使测定中不需要的成分有形化的第I被检试样(步骤S21)。进而，使上述第I被检试样通过设置在被检试样提取器具60内的过滤膜624而分离有形化后的不需要的成分来生成第2被检试样(步骤S22)。接下来，第2被检试样的预定量从被检试样提取器具60投入到图14所示的微盒Id的试样收容部11 (步骤S23)。进而，将被投入了第2被检试样的微盒Id安装到微化学分析装置100 (步骤S24)。另外，由操作者来向微盒Id投入第2被检试样，并且将微盒Id安装到微化学分析装置100。进行，如果微盒Id被安装到微化学分析装置100，则微化学分析装置100自动地开始测定(步骤S25)。分注单元32将来自分离部14的第2被检试样经由分注流路151分注到反应部17，送液单元31将试剂收容部16的试剂经由试剂流路161送液到反应部17。搅拌单元33对从分注部15以及试剂收容部16送液到反应部17的第2被检试样和试剂的混合液进行搅拌并混合。温度控制单元34将混合液设定并保持成规定的温度。传感器18对保持成规定的温度的混合液进行测定而生成与测定项目的成分浓度对应的信号，经由连接器19向装置主体2的检测部4输出所生成的信号(步骤S26)。检测部4的信号检测部41对经由微盒I的连接器19输出的信号进行检测并输出到信号放大部42。信号放大部42将从信号检测部41输出的检测信号放大成规定的信号电平并输出到数据处理部5。数据处理部5的收集部51根据从信号放大部42输出的检测信号生成被检数据并输出到处理部52。处理部52针对从收集部51输出的被检数据，从存储部53读出测定项目的标定表。使用所读出的标定表来生成包含在被检试样的测定项目的成分浓度等的分析数据，将所生成的分析数据保存到存储部53并且输出到输出部6 (步骤S27)。然后，在向输出部6输出了分析数据的时间点，控制部9向液体控制部3、检测部
4、数据处理部5、存储部53、以及输出部6指示测定动作的停止，微化学分析装置100结束测定(步骤S28)。在测定结束后，操作者从装置主体2取出收容有结束了测定的各液体的微盒1，废弃所取出的微盒I。这样，通过使用图13所示的结构的被检试样提取器具60来提取被检试样，可以设为无需用于生成第I被检试样以及第2被检试样的试样流路、添加剂收容部、添加剂流路、试样处理部、处理流路、以及分离部的、将分析部的结构简化的微盒Id。另外，还可以使无需添加剂以及第I被检试样的送液、被检试样和添加剂的混合等液体的控制的装置主体2的液体控制部变为简单的结构。根据以上叙述的本发明的第4实施方式，通过使用具有特别的结构的被检试样提取器具60来吸引并提取出被检试样，可以生成第I被检试样。另外，通过从被检试样提取器具60吐出而注入到微盒Id内，可以在微盒Id内收容第2被检试样。由此，可以高精度地对被检试样进行测定，可以设为简单的结构的液体控制部3d以及微盒Id。本领域技术人员将轻易地想到其它的优点和修改。因此，本发明在其更广的方面并不限于在此示出和说明的特定细节和代表性实施例。因此，可以作出各种修改，而不背离由所附权利要求及其等同物所限定的一般发明概念的精神和范围。
权利要求
1.一种微化学分析装置，具备可自由装卸地安装收容被检试样和试剂的微盒的装置主体，该微化学分析装置的特征在于，具备 处理部件，从收容在上述微盒内的被检试样，使用用于处理包含在该被检试样中的对于测定有影响的不需要的无形成分的添加剂，使该无形成分有形化而生成第I被检试样；分离部件，从由上述处理部件生成的第I被检试样，去除包含在该第I被检试样中的有形成分而生成第2被检试样；以及 分析数据生成部件，对由上述分离部件生成的第2被检试样以及被收容在上述微盒内的试剂的混合液进行测定而生成分析数据， 上述处理部件具有试样流路；用于收容上述被检试样的试样收容部；与该试样流路合流的添加剂流路；用于收容上述添加剂的添加剂收容部；以及收容从上述试样收容部和上述添加剂收容部发送的被检试样和上述添加剂的试样处理部， 上述添加剂与上述被检试样的送液动作同步地被送到上述试样处理部。
2.根据权利要求I所述的微化学分析装置，其特征在于， 在上述微盒内保持有用于过滤上述第I被检试样的过滤膜， 上述分离部件使用上述过滤膜对上述第I被检试样进行过滤，生成第2被检试样。
3.根据权利要求I或者2所述的微化学分析装置，其特征在于， 在上述装置主体中设有旋转上述微盒、向上述第I被检试样施加离心力的旋转部件， 上述分离部件使用上述旋转部件对上述第I被检试样进行离心分离而生成第2被检试样。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的微化学分析装置，其特征在于， 被收容在上述微盒内的试剂至少由第I试剂和第2试剂构成， 上述分析数据生成部件对从上述处理部件生成的第2被检试样所分注的第3被检试样与上述第I试剂的混合液进行测定而生成第I分析数据，对从上述第2被检试样所分注的第4被检试样和上述第2试剂的混合液进行测定而生成第2分析数据。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的微化学分析装置，其特征在于， 上述装置主体具有可以装卸多个微盒的开口部， 上述分析数据生成部件生成与从上述开口部安装的上述多个微盒对应的各分析数据。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的微化学分析装置，其特征在于， 在上述微盒内具有至少能够收容多个被检试样的第I被检试样收容部以及第2被检试样收容部；收容有与上述第I被检试样收容部以及第2被检试样收容部对应的第I试剂以及第2试剂的第I试剂收容部以及第2试剂收容部， 上述处理部件分别根据上述第I被检试样收容部和第2被检试样收容部的被检试样，生成上述第I被检试样， 上述分离部件分别根据由上述第I被检试样收容部和第2被检试样收容部的被检试样生成的上述第I被检试样，生成上述第2被检试样， 上述分析数据生成部件对由上述第I被检试样收容部的被检试样生成的上述第2被检试样和上述第I试剂的混合液进行 测定而生成第I分析数据,对由上述第2被检试样收容部的被检试样生成的上述第2被检试样和上述第2试剂的混合液进行测定而生成第2分析数据。
7.根据权利要求I所述的微化学分析装置，其特征在于， 被收容在上述微盒内的被检试样是血液， 上述微化学分析装置具有对包含在该血液中的血球数或上述血液的凝固时间进行计测的计测部件。
8.根据权利要求1-7中的任意一项所述的微化学分析装置，其特征在于， 上述无形成分是包含在血液中的蛋白质、糖类、以及脂质内的至少一个成分。
9.一种微化学分析装置的测定方法，该微化学分析装置具备可自由装卸地安装收容被检试样和试剂的微盒的装置主体，该微化学分析装置的测定方法的特征在于， 通过处理部件，从收容在上述微盒内的被检试样，使用用于处理包含在该被检试样中的对于测定有影响的不需要的无形成分的添加剂，而生成使该无形成分有形化了的第I被检试样， 由分离部件生成从上述处理部件生成的第I被检试样去除了包含在该第I被检试样中的有形成分的第2被 检试样， 对由上述分离部件生成的第2被检试样以及被收容在上述微盒内的试剂的混合液进行测定，由分析数据生成部件生成分析数据， 上述处理部件具有试样流路；用于收容上述被检试样的试样收容部；与该试样流路合流的添加剂流路；用于收容上述添加剂的添加剂收容部；以及收容从上述试样收容部和上述添加剂收容部发送的被检试样和上述添加剂的试样处理部,上述添加剂与上述被检试样的送液动作同步地被送到上述试样处理部。
10.一种微盒，能够自由装卸于测定被检试样和试剂的混合液的微化学分析装置的装置主体，该微盒的特征在于，具备 试样流路； 试样收容部，用于收容上述被检试样； 添加剂流路，与该试样流路合流； 添加剂收容部,用于收容从收容在上述试样收容部内的被检试样中使包含在该被检试样中的对于测定有影响的不需要的无形成分有形化的添加剂； 试样处理部，用于收容从上述试样收容部和上述添加剂收容部发送的被检试样和上述添加剂； 分离部，去除由于上述添加剂而被有形化了的有形成分； 试剂收容部，收容了与通过上述分离部去除了有形成分后的上述被检试样混合的上述试剂， 上述添加剂与上述被检试样的送液动作同步地被送到上述试样处理部。
全文摘要
本发明提供一种微化学分析装置及其测定方法、以及被检试样提取器具，具备微盒(1)，收容被检试样、试剂、以及添加剂的各液体，并具有对测定项目的成分进行测定的传感器(18)；以及装置主体(2)，具有对该微盒(1)内的各液体进行控制的液体控制部(3)，生成通过利用该液体控制部(3)添加添加剂而使包含在收容于微盒(1)内的被检试样中的测定中不需要的规定的成分有形化的第1被检试样，从所生成的第1被检试样分离包含在该第1被检试样中的有形成分而生成第2被检试样。然后，使用传感器(18)对所生成的第2被检试样以及试剂的混合液进行测定，根据所测定出的来自传感器(18)的信号生成分析数据。
文档编号B01L3/00GK103217537SQ20131004888
公开日2013年7月24日 申请日期2008年6月27日 优先权日2007年6月29日
发明者大室直子, 金山省一 申请人:株式会社东芝, 东芝医疗系统株式会社