分析用试剂和承载了该试剂的分析用仪器的制作方法

文档序号:6001193阅读:151来源:国知局
专利名称:分析用试剂和承载了该试剂的分析用仪器的制作方法
技术领域
本发明涉及高精度分析生物试样的高密度脂蛋白胆固醇的试剂和用于液体试样分析的分析用仪器。
背景技术
一直以来,利用一台装置使血液等生物试样与分析试剂反应且能定量生物试样中的各种成分的大型自动分析装置正在被实际应用,并成为医疗领域中不可或缺的存在。然而,并非所有的医院都能引进上述装置,特别是在诊疗所等小规模的医疗机构中,不少医院因使用成本等各种原因而采用将试样分析进行外部委托的形式。当采用将分析进行外部委托的形式时,到得到分析结果需要花费时间,其结果是,存在患者为接受基于检查结果的适当的治疗而不得不再次来医院等不便和在急病等紧急情况下不容易迅速应对等问题。在这样的背景下,医疗现场希望出现实现低成本、试样液的少量化、装置的小型化、短时间测定等的更高精度且应用的自由度高的分析装置。这样迅速简便的诊断系统被称为即时检验(水、> 卜 才7·· ·夕7 ·歹7歹4 >夕’)(以下为P0CT),其定义为在必须进行检查时,可以在受试者身边迅速得到检查结果,主要着眼于医疗质量的提高和患者的生活质量提升的检查。为了实现POCT所定义的可提高使用的自由度和医疗服务的质量的分析装置,一个理想形态是例如满足从通过患者负担少的指尖采血等所采集到的少量标本中能短时间且高精度地测定多种成分的浓度的条件。但是,通过指尖采血等无需压力便可采集到的标本量最多也就十几微升左右,将如此少量的标本以前述的条件、特别是以高精度进行多种成分的分析,在技术上是很难的。特别是针对必须有预处理的分析项目来说,还处于较难在短时间内重复且高精度地对少量标本进行预处理、具备足够的测定精度的产品的数量至今还较少的状态。在专利文献1中,通过预处理用的试剂装载在多孔质体中,使标本浸透在其中,来实施标本的预处理(血细胞分离和沉淀、分离处理),测定高密度脂蛋白胆固醇(以下为 HDL胆固醇)。另外,在分析血液中的HDL(High Density Lipoprotein)胆固醇时,要使血液中的分析所不需要的成分(非HDL成分)凝聚沉淀,而使分析所需的成分(HDL成分)分离计量。图观所示为专利文献2等中记载的使用了膜滤器的分析用仪器。分析用仪器的分离层303、第一载体304和第二载体305积层在与HDL成分反应而显色的测定膜306的前方。如果液体试样的血液附着在分离层303,则血液中的血细胞成分被分离层303捕获,血浆成分浸透到第一载体304。在第一载体304上承载有凝聚非HDL成分的试剂,通过血浆成分穿过第一载体304,非HDL成分凝聚。穿过第一载体304的HDL成分和凝聚的非 HDL成分中,仅凝聚的非HDL成分被第二载体305捕集,只有不含非HDL成分的成分穿过第二载体305浸透到测定膜306中。与HDL成分反应而显色的测定膜306的显色状态透过膜 307而被检测,从而进行HDL成分的定量测定。302是壳体。专利文献专利文献1日本专利特公平7-6600专利文献2美国专利US6171849B1发明的内容血中的胆固醇作为是脂质和蛋白质的复合体的脂蛋白的构成成分在体内循环。脂蛋白根据密度差异分类,按照密度由低到高的顺序,被大致分为乳麋微粒(力4 π S夂π >)、超低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白(以下为HDL)。该HDL中所含的胆固醇为HDL胆固醇,已知为动脉硬化的负因子,俗称为有益胆固醇。为此,主要在动脉硬化的风险评价、脂质代谢异常的筛选用途中分析该HDL胆固醇。HDL胆固醇的测定方法被大致分为2种。第1种分析方法是将HDL以外的脂蛋白沉淀、除去后,分析留下的HDL所含的HDL 胆固醇的方法,但是该方法存在必须通过工艺进行复杂的预处理的问题。另外,如专利文献 1所述,还存在通过将预处理试剂承载在小型的多孔质体上,使少量的标本浸透到该多孔质体中,自动进行沉淀产生和沉淀除去处理的被称为干化学(K,4 * S 7卜U —)的装置, 但是因为预处理反应是利用多孔质体和毛细管力的反应,所以还存在因多孔质体的孔径等物理形状的不均勻、先被导入至多孔质体内部的标本前端部和其后导入的标本之间的预处理试剂浓度的梯度以及标本的物理特性上的偏差,在沉淀生成除去上容易产生不均等的问题。此外,作为前述预处理试剂,通常使用由聚阴离子(^」7 二才 > )和二价阳离子所形成的试剂,但在该状态下,存在干燥化时的潮解性和溶解性上的问题。第2种分析方法是通过使用某特定的高分子材料和表面活性剂来发挥阻碍HDL胆固醇以外的脂蛋白胆固醇的反应性等效果,以省去沉淀生成、除去等预处理本身的方法。该方法被称为直接法,是现在主流的HDL胆固醇的分析方法,但是因其是为前述大型自动分析装置所开发出的方法,如前所述其装置大,再加之应用成本的问题,较难在全部的医疗机构引入使用。另外,因为该方法是以试剂形状为液体作为前提设计的,所以现状为在其使用上需要较多的机械构造,较难进行装置的小型化,存在作为POCT应用时的缺点,不能达到 POCT所定义的应用。本发明的目的在于,为了实现提高POCT所定义的医疗服务质量和患者的生活质量,发明者考虑需要可对减轻患者负担的指尖采血所采集到十几微升以下的血液标本进行分析、且在数分钟的短时间内高精度地对血中的目标成分进行测定的系统,选择干化学方式的测定系统作为满足上述条件的方法,提供一种可在该方式中准确且短时间地对血中的 HDL胆固醇的浓度进行测定的溶解性极高的、且稳定性高的预处理试剂。另外,在专利文献2中,因为膜被分成承载试剂的第一载体304和具有分离非HDL 成分的功能的第二载体305这2层,结构复杂,所以这可能成为测定结果出现偏差的原因。另外,将血液附着在分离层303上,与使非HDL凝集的试剂接触时,存在试剂的溶解程度出现分布,且非HDL凝集成分的生成花费时间,处理不充分而不能获得准确值的问题。膜滤器特有的课题是测定所需的HDL成分的一部分很可能被捕获在第二载体305中,液体试样的损失大。为此,必须要准备所需量以上的液体试样。这给受试者带来了极大
的痛苦。本发明的目的是提供一种分析用仪器和分析方法,该装置和该方法的测定结果偏差少,即使短时间也能得到准确值,液体试样损失少。本发明的分析用试剂是在分析生物试样所含的高密度脂蛋白胆固醇时,使高密度脂蛋白以外的脂蛋白凝集的分析用试剂,其特征在于,在由聚阴离子化合物和二价阳离子化合物组合形成的试剂中含有琥珀酸、葡糖酸、丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、组氨酸、麦芽糖醇或者甘露糖醇中的任何一种或其化合物中的至少一种以上。本发明的分析用试剂是在分析生物试样所含的高密度脂蛋白胆固醇时,使高密度脂蛋白以外的脂蛋白凝集的分析用试剂,其特征在于,在由聚阴离子化合物和二价阳离子化合物组合形成的试剂中含有二羧酸、丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、组氨酸、牛磺酸、糖醇、单糖类的木糖、二糖类或者三糖类中的任意一种或其化合物中的至少一种以上。本发明的分析用仪器是具有通过离心力向测定室移送试样液的微通道结构、用于读取所述测定室中的反应液的信息的分析用仪器,其特征在于,将如下固体状态的分析用试剂承载在到达所述测定室之前的微通道结构的流路中,所述的试剂是在由聚阴离子化合物和二价阳离子化合物组合形成的试剂中含有琥珀酸、葡糖酸、丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、组氨酸、麦芽糖醇或者甘露糖醇中的任何一种或其化合物中的至少一种以上的试剂。本发明的分析用仪器是具有通过离心力向测定室移送试样液的微通道结构、用于读取所述测定室中的反应液的信息的分析用仪器,其特征在于,将如下固体状态的分析用试剂承载在到达所述测定室之前的微通道结构的流路中,所述试剂是在由聚阴离子化合物和二价阳离子化合物组合形成的试剂中含有二羧酸、丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、组氨酸、牛磺酸、糖醇、单糖类的木糖、二糖类或者三糖类中的任意一种或其化合物中的至少一种以上的试齐LU另外,本发明的分析用试剂的选定方法是在从分析用试剂的候选项中选定适合的分析用试剂时,选定如下的物质作为适合的分析用试剂的方法所述物质含有聚阴离子化合物和二价阳离子化合物、以及一种以上的化合物,在干燥状态下与生物试样接触后,搅拌,静置,将所生成的非HDL的凝集进行离心分离后的上清液的非高密度脂蛋白胆固醇除去率为100士20%,且在干燥时离心后无潮解产生。本发明的分析用试剂,通过含有选自琥珀酸、丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、组氨酸、麦芽糖醇或者甘露糖醇的化合物中的至少一种以上,可提高预处理试剂的溶解性,可在短时间内进行预处理,且较难受到浓度梯度和各标本的不同的物理性质的影响,所以可以进行均勻处理。由此可在短时间内高精度地测定HDL胆固醇。详细而言,本发明的分析用试剂,虽然是基于由聚阴离子和二价阳离子形成的公知的技术,但在该状态下,在干燥化时的潮解性和溶解性上存在问题,该问题得不到解决。 本发明的分析用试剂就是为了解决该课题而使干燥化时的潮解性减轻且使其溶解性得到提高的试剂。作为减轻预处理试剂的潮解性、提高溶解性的手段,对各试剂成分的盐的种类和添加剂的选定就变得重要。这是因为根据盐的种类和添加剂的不同,潮解性的强弱和溶解性会发生很大变化。作为试剂成分的盐的种类,虽然不能适用于所有的化合物,但是例如与盐酸盐相比,硫酸盐在潮解性上有较低的趋势。另外,对于添加剂,具有如下效果将试剂混合物的干燥时的结晶状态从例如巨大结晶析出而在溶解性方面不利的单个或多个单结晶的状态向在溶解性方面更加有利的细结晶聚集的多结晶状态或者非晶体、无结晶状态变化,从而提高溶解性,或者将潮解性高的试剂成分吸入、涂布到添加剂的晶体结构中,通过这样的效果来降低潮解性。对于聚阴离子化合物,如果仅实现使非HDL沉淀的功能,则可以选自下述的磷钨酸、磷钼酸、钨酸、钼酸、它们的无机盐类、或者葡聚糖硫酸酯、肝素、硫酸直链淀粉、硫酸支链淀粉等硫酸多糖类,但是为了满足所述条件,较好选自磷钨酸、磷钼酸或其盐,更好是磷钨酸钠。然后,作为与所述的聚阴离子化合物组合的二价阳离子化合物,如果仅实现使非HDL沉淀的功能,则可以选自下述的钙、镁、锰、钴、镍、锶、锌、钡、铜的2价的离子,或者铝、铁、铬的2价以外的离子,或者铵离子。但是,与所述聚阴离子的情况相同,为了满足所述条件,较好选自钙或者镁的离子,以化合物名称来描述,较好选自硫酸钙和硫酸镁,也可以将它们组合使用。为了使非HDL沉淀,虽能通过所述聚阴离子化合物和二价阳离子化合物的组合来实施,但是为了如上所述满足固体状态下的溶解性和潮解性的降低条件,必须还要添加添加剂。作为添加剂,较好为糖类、氨基酸、常温下为固体的二羧酸或其盐,进一步说,如果是糖类,较好为甘露糖醇、麦芽糖醇;如果是氨基酸,较好为丙氨酸、甘氨酸、组氨酸;如果是二羧酸,较好为琥珀酸或其盐;与所述聚阴离子化合物和二价阳离子化合物的组合及本发明的分析用试剂最适合的添加剂为琥珀酸二钠。所述组合形成的预处理试剂具有干燥化时的潮解性低,且与生物试样接触时的溶解性极高的性质,通过使用利用该预处理试剂的分析系统,能进行与所述POCT的定义一致的HDL胆固醇的测定。另外,本发明的分析用仪器由保持腔、具有HDL胆固醇分析用试剂的操作腔、分离腔、计量流路、测定室、具有酶试剂和介质的毛细管区以微通道结构形成,通过控制离心力进行移送、与试剂的混合搅拌、分离,液体试样的损失少,且即使在短时间内也可得到准确的值。


图1 是本发明的实施方式1中的分析用仪器的保护罩处于关闭状态和处于打开状态的立体图。图2是上述实施方式中的分析用仪器的分解立体图。图3是上述实施方式的基底基板的放大立体图。图4是上述实施方式的稀释液容器的俯视图、A-A剖视图、侧视图、后视图、主视图。图5是上述实施方式的保护罩的俯视图、侧视图、B-B剖视图、主视图。图6是上述实施方式的稀释液容器的密封状态和保护罩打开的状态以及稀释液释放状态的剖视图。图7是将上述实施方式中的分析用仪器设置成出厂状态的工序的剖视图。图8是上述实施方式的分析装置的门处于打开状态的立体图。图9是上述实施方式的分析装置的剖视图。图10是上述实施方式的分析装置的结构图。
图11是上述实施方式的分析用仪器的注入口附近的放大立体图、打开保护罩从指尖采集试样液的状态的立体图、从转台侧透过覆盖基板观察分析用仪器的微通道结构时的放大立体图。图12是滴注于上述实施方式的分析用仪器并设置在转台上后使其旋转前的状态图。图13是将试样液保持于上述实施方式的分析用仪器的毛细管腔内并在稀释液溶液的密封铝箔破裂的状态下设置于转台时的状态图和分离时的状态图。图14是用于说明上述实施方式的稀释液容器的液体释放的放大剖视图。图15是上述实施方式的工序3中从分离腔流入计量流路并保持规定量时的状态图和工序4中从计量流路流入混合腔时的状态图。图16是上述实施方式的工序6中使分析用仪器摆动时的状态图和将转台沿顺时针方向旋转驱动而流入测定室和保持腔时的状态图。图17是上述实施方式的工序8中使分析用仪器摆动时的状态图和工序9中将转台沿顺时针方向旋转驱动而使与操作腔的试剂反应后的稀释血浆流入分离腔后,通过维持高速旋转而将操作腔内生成的凝集物离心分离时的状态图。图18是上述实施方式的工序10中使转台停止,稀释血浆流入计量流路并保持规定量时的状态图,以及工序11中保持于计量流路的稀释血浆流入测定室时的状态图。图19是上述实施方式的工序12中测定室的稀释血浆与试剂的反应开始时的状态图,以及工序13中搅拌试剂和稀释血浆的状态图。图20是上述实施方式的工序2中从稀释液容器流出的稀释液经由排出流路流入保持腔的状态的放大立体图,以及将稀释血浆从混合腔经由毛细管流路移送至下一工序的状态的放大立体图。图21是使转台停止于180°附近时的分析用仪器的俯视图,以及使转台停止于 60°、300°附近时的分析用仪器的俯视图。图22是上述实施方式的分析用仪器的图16中的F-F剖视图。图23是表示上述实施方式的分析用仪器的毛细管区中的试剂的承载状态的放大俯视图和G-G剖视图。图M是表示上述实施方式的分析用仪器的操作腔中的试剂的承载状态的放大俯视图和H-H剖视图。图25是本发明的实施方式2中的参照试剂和添加了各种添加剂到参照试剂中的试剂的实验结果的说明图。图沈是使用了具有本发明的试剂的分析用仪器的HDL胆固醇的分析流程图。图27是同一分析用仪器的HDL胆固醇的测定值的直线性的说明图。图28是专利文献2的结构图。
具体实施例方式(实施方式1)图1 图7表示本发明的分析用仪器。图1 (a)、图1 (b)是表示分析用仪器1的保护罩2的关闭状态和打开状态。图2表示在将图1(a)中的下侧向上的状态下进行了分解的状态。该分析用仪器1由相互组合的以下4个部件构成在一面形成有表面具有微细的凹凸形状的微通道结构的基底基板3、覆盖基底基板3的表面的覆盖基板4、保持稀释液的稀释液容器5、用于防止试样液飞散的保护罩2。图3所示为基底基板3的表面的凹凸形状,阴影150表示的地方是与覆盖基板4 粘合的面。以阴影151表现的地方表示比与覆盖基板4粘合的面略低而形成的地方,是在与覆盖基板4粘合后变为毛细管力作用的间隙的地方。在分析用仪器1的底面,所述覆盖基板4形成有向分析用仪器1的底部突出的作为调芯用嵌合部的旋转支承部15。保护罩2的内周部形成有旋转支承部16,保护罩2关闭的分析用仪器1中,旋转支承部16以与旋转支承部15的外周相接的方式形成。另外,所述覆盖基板4形成有其基端与旋转支承部15连接且其前端向外周延伸的作为制动用卡合部的凸部114。基底基板3与覆盖基板4以将稀释液容器5等设置于内部的状态接合,在上述接合后的部件上安装有保护罩2。通过将形成于基底基板3的上表面的多个凹部的开口用覆盖基板4覆盖,形成后述的多个收容区域和连接这些收容区域之间的微通道结构的流路等。收容区域中有需要的部分预先承载有各种分析所需要的试剂。保护罩2的单侧枢轴支撑为与形成于基底基板3和覆盖基板4的轴6a、6b卡合并能够进行打开和关闭。 当欲检查的试样液为血液时,毛细管力作用的上述微通道结构的各流路的间隙被设定为 50 μ m ~ 300 μ m。使用上述分析用仪器1的分析工序的概要如下将试样液滴注于预先设置有稀释液的分析用仪器1中,用所述稀释液稀释该试样液的至少一部分后作为待测定的试样液。图4表示稀释液容器5的形状。图4(a)是俯视图,图4(b)是图4(a)的A-A剖视图,图4 (c)是侧视图,图4(d)是后视图,图4(e)是从开口部7观察到的主视图。如图6(a)所示,上述开口部7在稀释液容器5的内部fe于填充稀释液8后被铝箔等的密封件9所密封。稀释液容器5的与开口部7 相反的一侧形成有弹簧锁部(latch) 10。上述稀释液容器5形成于基底基板3与覆盖基板 4之间,设置于稀释液容器收容部11,并在图6(a)所示的液体保持位置和图6(c)所示的液体释放位置上可自由移动地收容。图5表示保护罩2的形状。图5 (a)是俯视图,图5 (b)是侧视图,图5 (c)是图5 (a)的B-B剖视图,图5⑷是从开口加观察到的主视图。在图1(a)所示的闭塞状态下,如图6(a)所示,在保护罩2的内侧形成有能与稀释液容器5的弹簧锁部10卡合的卡定用槽12。上述图6 (a)表示使用前的分析用仪器1。在该状态下,保护罩2被闭塞,稀释液容器5的弹簧锁部10卡合在保护罩2的卡定用槽12中,并被卡定在液体保持位置,以使稀释液容器5无法朝箭头J方向移动。以该状态提供给利用者。当滴注试样液时,若保护罩2抵抗图6(a)中的与弹簧锁部10的卡合而如图1 (b) 所示被打开,则形成有保护罩2的卡定用槽12的底部2b弹性变形,并如图6(b)所示解除保护罩2的卡定用槽12与稀释液容器5的弹簧锁部10间的卡合。
在上述状态下,将试样液滴注在分析用仪器1的露出的注入口 13后关闭保护罩2。 此时,通过关闭保护罩2,形成有卡定用槽12的壁面14与稀释液容器5的弹簧锁部10的在保护罩2侧的面恥抵接,将稀释液容器5朝上述箭头J方向(靠近液体释放位置的方向) 推入。稀释液容器收容部11中从基底基板3—侧形成有作为突出部的开启凸缘(rib) 11a, 若稀释液容器5被保护罩2推入,则在朝稀释液容器5的斜面倾斜的开口部7的密封面伸展的密封件9如图6(c)所示与开启凸缘Ila碰撞而破裂。另外,图7表示将分析用仪器1设置成图6 (a)所示的出厂状态的制造工序。首先, 在关闭保护罩2之前,使设于稀释液容器5的下表面的槽42 (参照图2和图4(d))与设于覆盖基板4的孔43位置重合,在上述液体保持位置上穿过孔43在稀释液容器5的槽42中与另设于基底基板3或覆盖基板4的卡定夹具44的突起4 卡合,将稀释液容器5设置成卡定于液体保持位置的状态。然后,通过在从形成于保护罩2的上表面的缺口 45(参照图 1)插入按压夹具46后按压保护罩2的底面而使其弹性变形的状态下关闭保护罩2后解除按压夹具46,从而设置成图6 (a)的状态。另外,在上述实施方式中以在稀释液容器5的下表面设置槽42为例进行说明,但也能构成为在稀释液容器5的上表面设置槽42并对应该槽42在基底基板3上设置孔43, 使卡定模具44的突起4 与槽42卡合。此外,保护罩2的卡定用槽12直接与稀释液容器5的弹簧锁部10卡合并将稀释液容器5卡定在液体保持位置上,但也可以使保护罩2的卡定用槽12间接地与稀释液容器 5的弹簧锁部10卡合并将稀释液容器5卡定在液体保持位置上。将该分析用仪器1设置于图8和图9所示的分析装置100的转台101。该实施方式中,转台101被安装于如图9所示的倾斜的旋转轴心107处,相对水平线H倾斜角度θ (10° 45°的范围),可以根据分析用器件1的旋转停止位置来控制分析用器件1内的溶液所受到的重力的方向。具体而言,在图21(a)所示位置(正上方用0° (360° )表示时180°附近的位置)使分析用仪器1停止时,由于操作腔121的下侧122从正面看朝向下侧,因此操作腔 121内的溶液125朝外周方向(下侧122)受到重力。此外,在图21 (b)所示的60°附近的位置使分析用仪器1停止时,由于操作腔121 的左上侧123从正面看朝向下侧,因此操作腔121内的溶液125朝左上方受到重力。同样地,在图21 (c)所示的300°附近的位置,由于操作腔121的右上侧IM从正面看朝向下侧, 因此操作腔121内的溶液125朝右上方受到重力。如上所述,使旋转轴心107倾斜,在任意位置使分析用仪器1停止,便能作为用于将分析用仪器1内的溶液向规定方向移送的驱动力中的一种来利用。分析用仪器1内的溶液所受到的重力的大小可通过调整旋转轴心107的角度θ 来设定,较为理想的是根据所移送的液量与附着在分析用仪器1内的壁面上的力的关系来设定。若角度θ小于10°,则溶液受到的重力过小而可能无法得到移送所需的驱动力, 若角度θ大于45°,则对旋转轴心107的载荷增大,利用离心力来移送的溶液可能因自重随意移动而无法控制。转台101的上表面形成有环状槽102,在将分析用仪器1设置于转台101的状态
10下,形成于分析用仪器1的覆盖基板4的旋转支承部15和形成于保护罩2的旋转支承部16 与环状槽102卡合来收容分析用仪器1。将分析用仪器1设置于转台101之后,在使转台101旋转前关闭分析装置的门 103,设置后的分析用仪器1的在转台101的旋转轴心上的位置藉由设于门103侧的夹持器 (clamper) 104通过作为加力单元的弹簧10 的作用力被压向转台101侧,分析用仪器1与通过旋转驱动单元106的无刷电动机(7,* > ^ 一夕)71a旋转驱动的转台101 —体地旋转。符号107表示转台101旋转中的轴心。因为有所述的结构,将分析用仪器1设置于转台101之后,如图9所示,在转台101 的环状槽102的内周上等间隔地形成的任一槽与分析用仪器1的凸部114的前端114a卡合,形成分析用仪器1不会沿转台101的周向滑动的状态。安装保护罩2的目的是为了防止附着于注入口 13附近的试样液在分析中因离心力而飞散至外部。作为构成分析用仪器1的部件的材料,理想的是材料成本低廉且量产性良好的树脂材料。所述分析装置100通过测定透过分析用仪器1的光的光学测定方法来进行试样液的分析,因此作为基底基板3和覆盖基板4的材料,理想的是PC、PMMA、AS、MS等的透明性好的合成树脂。此外,作为稀释液容器5的材料,由于需要预先将稀释液8长时间封入稀释液容器 5的内部,因此理想的是PP、PE等的水分透过率低的结晶性的合成树脂。作为保护罩2的材料,只要是成形性好的材料就没有特别的问题,较为理想的是采用PP、PE、ABS等低价的树脂。基底基板3与覆盖基板4的接合较为理想的是采用不容易给在上述收容区域内载有的试剂的反应活性带来影响的方法,较为理想的是采用在接合时不容易产生反应性气体和溶剂的超声波熔敷和激光熔敷等。此外,在利用基底基板3与覆盖基板4接合所产生的基底基板3和覆盖基板4之间的微小间隙的毛细管力来移送溶液的部分进行用于提高毛细管力的亲水处理。具体而言, 使用亲水性聚合物和表面活性剂等来进行亲水处理。在此,亲水性是指与水的接触角不足 90°,更为理想的是接触角不足40°。图10表示分析装置100的结构。该分析装置100由如下构件构成旋转驱动单元106,该旋转驱动单元106用于使转台101旋转;光学测定单元108,该光学测定单元108用于光学测定分析用仪器1内的溶液;控制单元109,该控制单元109控制转台101的旋转速度和旋转方向以及光学测定单元的测定时机等;运算部110,该运算部110用于对光学测定单元108得到的信号进行处理并运算测定结果;以及显示部111,该显示部111用于显示运算部110得到的结果。旋转驱动单元106构成为经由转台101使分析用仪器1不仅能绕旋转轴心107向任意方向以规定的旋转速度旋转,还能在规定的停止位置处以旋转轴心107为中心按规定的振幅范围、周期左右往复运动,使分析用仪器1摆动。光学测定单元108包括用于对分析用仪器1的测定部照射特定波长的光的光源 112和检测自光源112照射的光中透过分析用仪器1的透射光的光量的光检测器113。构成为通过转台101驱动分析用仪器1旋转,从注入口 13取入到内部的试样液采用以处于比注入口 13更靠内周的上述旋转轴心107为中心使分析用仪器1旋转所产生的离心力和设于分析用仪器1内的毛细管流路的毛细管力,在分析用仪器1的内部移送溶液, 对分析用仪器1的微通道结构和分析工序进行详细说明。图11表示分析用仪器1的注入口 13附近。图11 (a)表示从分析用仪器1的外侧观察注入口 13时的放大图,图11 (b)是表示打开保护罩2来从指尖120采集试样液18时的状态的图,图11 (c)是从转台101侧透过覆盖基板4观察所述微通道结构时的图。注入口 13以从设定于分析用仪器1内部的旋转轴心107朝外周方向突出的形状, 经由在基底基板3与覆盖基板4之间形成为朝内周方向伸长的微小间隙δ的毛细管力所作用的诱导部17,与利用毛细管力能保持所需量的毛细管腔19连接,因而,通过打开保护罩2后在上述注入口 13直接沾取试样液18,附着于注入口 13附近的试样液利用诱导部17 的毛细管力被取入到分析用仪器1的内部。在诱导部17与毛细管腔19之间的连接部处形成有弯曲部22,该弯曲部22在基底基板3上形成凹部21来改变通路的流向。从诱导部17观察,经由毛细管腔19在诱导部17的前部形成有毛细管力不作用的间隙的收容腔23a。毛细管腔19和弯曲部22以及诱导部17的一部分的侧方形成有向大气开放的腔对。通过腔M的作用,从注入口 13采集的试样液优先顺着诱导部17和毛细管腔 19的未形成腔M的一侧的侧壁填充,因此在注入口 13混入气泡的情况下,在诱导部17的与腔M邻接的区间内空气被向腔M排出,可以在不混入气泡的情况下填充试样液18。图12表示如上所述滴注后的分析用仪器1设置于转台101后使其旋转前的状态。 此时,如在图6 (c)中所说明的那样,稀释液容器5的密封件9与开启凸缘Ila碰撞而破裂。 25a 25m是形成于基底基板3的空气孔。将分析工序与控制旋转驱动单元106的运转的控制单元109的构成一起进行说明。-工序 1-在注入口 13滴注了接受检查的试样液的分析用仪器1如图13(a)所示将试样液保持于毛细管腔19内,在稀释液溶液5的密封件9破裂的状态下被设置于转台101。-工序 2-关闭门103后,将转台101朝顺时针方向(C2方向)旋转驱动(5000rpm SOOOrpm)后,所保持的试样液在弯曲部22的位置被断开,诱导部17内的试样液被排出至保护罩2内,而毛细管腔19内的试样液18经由收容腔23a如图13(b)所示流入分离腔23b 和23c。保持40 70秒旋转,在分离腔2 和23c内,血浆成分18a和血细胞成分18b被
离心分离。如图13(b)和图20(a)中箭头K所示,从稀释液容器5流出的稀释液8经由排出流路沈流入保持腔27。如果流入保持腔27的稀释液8超过规定量,则剩余的稀释液8经由溢流流路28a流入溢流腔^a,再如箭头Y所示越过毛细管流路37,经由溢流腔^b、溢流流路^b,流入作为参照测定室的溢流腔^c。与保持腔27同样,如果流入溢流腔29c的稀释液超过规定量,,则剩余稀释液经由溢流流路28c流入溢流腔^d。
还有,稀释液容器5的与被密封件9密封的开口部7相反的一侧的底部形状如图 4(a)、(b)所示以圆弧面32形成,且在图13(b)所示的状态的稀释液容器5的液体释放位置,如图14所示,以圆弧面32的中心m相对于旋转轴心107在更靠近排出流路沈的方向上偏置恰好距离d的方式形成,因此向该圆弧面32流动的稀释液8被变为沿圆弧面32从外侧向开口部7流动(箭头η方向),被从稀释液容器5的开口部7高效地释放至稀释液容器收容部11。-工序 3-接着,使转台101的旋转停止后,血浆成分18a被抽吸至形成于分离腔2 的壁面的毛细管腔33,如图15(a)所示经由与毛细管腔33连通的连接流路30流至计量流路38, 从而保持规定量。在这里,该实施方式采用如下构成在计量流路38的出口形成有朝内周方向伸长的填充确认区域38a,进入下一工序前,以IOOrpm左右低速旋转,可以在将血浆成分18a保持于填充确认区域38a的状态下通过光学方法检测血浆成分18a的有无。分析用仪器1内的填充确认区域38a的内表面粗糙化,使得使光透射时通过填充确认区域38a的光发生散射,未填充血浆成分18a时,透射的光量减少,填充有血浆成分18a时,由于表面的微细凹凸中也填充液体,因此光的散射受到抑制,透射的光量增加。通过检测该光量的差,可以检出是否填充有血浆成分18a。此外,分离腔23b、23c内的试样液被吸至连接分离腔23c和溢流腔36b的具有虹吸管形状的连接流路34内,同样稀释液8也被吸至连接保持腔27和混合腔39的具有虹吸管形状的连接流路41内。在这里,形成于连接流路41的出口的防流入槽3 为了防止稀释液8从连接流路 41流入计量流路38而形成,以0. 2mm 0. 5mm左右的深度同时形成于基底基板3和覆盖基板4。毛细管腔33自分离腔23b的最外周的位置向内周侧形成。换言之,毛细管腔33 的最外周的位置伸长至比图13(b)所示的血浆成分18a和血细胞成分18b的分离界面18c 更靠外周方向的位置而形成。通过如上所述设定毛细管腔33的外周侧的位置,毛细管腔33的外周端浸渍于在分离腔2 中分离而得的血浆成分18a和血细胞成分18b,由于血浆成分18a的粘度比血细胞成分18b低,所以血浆成分18a优先被毛细管腔33吸出,可以经由连接流路30向计量流路38移送血浆成分18a。此外,血浆成分18a被吸出后,血细胞成分18b也紧跟着血浆成分18a被吸出,因此可以将毛细管腔33和连接流路30的到途中为止的通路用血细胞成分18b置换,计量流路38被血浆成分18a充满后,连接流路30和毛细管腔33内的液体的移送也停止,因此血细胞成分18b不会混入计量流路38。-工序 4-将转台101沿顺时针方向(C2方向)旋转驱动GOOOrpm 6000rpm)后,如图 15(b)所示,保持于计量流路38的血浆成分18a在大气开放腔31的位置断开,只以规定量的血浆成分18a流入混合腔39,保持腔27内的稀释液8也经由虹吸管形状的连接流路41 流入混合腔39。
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此外,分离腔23b、23c和连接通路30、毛细管腔33内的试样液18经由虹吸管形状的连接流路34和防逆流通路35流入溢流腔36a。-工序 5-接着,停止转台101的旋转,使分析用仪器1处于图15(b)所示的位置,以20 70Hz的频率控制转台101而使分析用仪器1产生士 Imm左右的摆动,对由被移送至混合腔 39内的稀释液8和血浆成分18a形成的作为测定对象的稀释血浆40进行搅拌。-工序 6-然后,使分析用仪器1处于图16(a)所示的位置,慢慢提高转台101的摆动强度至 IOOHz左右,而使分析用仪器1产生士 Imm左右的摆动,将保持于混合腔39的稀释血浆40 移送至形成于比稀释血浆40的液面更靠近内周侧的位置的毛细管流路37的入口。被移送至毛细管流路37的入口的稀释血浆40通过毛细管力如箭头X所示被吸出至毛细管流路37内,被依次移送至毛细管流路37、计量流路47a、47b、47c、溢流流路47d。-工序7-将转台101沿顺时针方向(C2方向)旋转驱动GOOOrpm 6000rpm)后,如图 16(b)所示,保持于计量流路47a、47b、47c的稀释血浆40在作为与连通大气的大气开放腔 50的连接部的弯曲部48a、48b、48c、48d的位置断开,恰好规定量的稀释血浆流入测定室 5 、52c和保持腔53。此外,这时保持于溢流流路47d的稀释血浆40经由防逆流通路55流入溢流腔M。 此外,这时毛细管流路37内的稀释血浆40经由溢流腔^b、溢流流路28b流入溢流腔^c。在计量流路47a的一部分的侧壁形成有凹部49而在弯曲部48a附近与大气开放腔50连通,因此弯曲部48a附近的附着于壁面的力减小,使弯曲部48a处的液体断开良好。测定室5 52c的形状为沿离心力作用的方向伸长的形状,具体地说,以分析用仪器1的圆周方向的宽度自分析用仪器1的旋转中心向最外周变窄的方式形成。多个测定室52a 52c的外周侧的底部配置在分析用仪器1的同一半径上,因此测定多个测定室52a 52c时不需要为不同的半径距离配置多个同一波长的光源112及与之对应的光检测器113,不仅可以削减装置的成本,而且可以在同一测定盒内使用多种不同的波长进行测定,因此可以通过根据混合溶液的浓度选择最适的波长来使测定灵敏度提尚ο另外,在位于各测定室52a 52c的周向的侧壁的一侧壁以自所述测定室的外周位置向内周方向伸长的方式形成有承载有试剂的毛细管区56a 56c。图16(b)中的F-F 剖面示于图22。毛细管区56b的可吸取容量形成为比可将保持于测定室52b的试样液全部收容的容量少的容量。毛细管区56a、56c也同样,形成为比可将保持于各测定室52a、52c的试样液全部收容的容量少的容量。测定室5 52c的光路长度根据由使各检查对象的成分与试剂反应后的混合溶液得到的吸光度的范围进行调整。此外,在毛细管区56a、56b、56c内,如图23(a)所示,用于与各检查对象的成分反应的试剂58al、58a2、58bl、58b2、58b3、58cl、58c2承载在形成于毛细管区56a、56b、56c 内的试剂承载部57al、57a2、57bl、57b2、57b3、57cl、57c2。图23(a)中的G-G剖面示于图23 (b)。试剂承载部57bl、57b2、57b3的与覆盖基板4的间隙以比毛细管区56b的与覆盖基板4的间隙窄的方式从毛细管区56b突出地形成。因此,通过将试剂58bl、58b2、58b3涂布于该试剂承载部57bl、57b2、57b3,能以试剂承载部57bl、57b2、57b3与毛细管区56b的台阶来抑制试剂58bl、5m32、58b3的扩散,因此能够在不使种类不同的试剂间相互混杂的情况下承载。另外,试剂承载部57b 1、57b2、57b3的间隙比毛细管区56b窄,所以吸入毛细管区56b的液体可靠地被填充至试剂承载部57bl、57b2、57b3,因而可以可靠地使试剂58b 1、 58b2,58b3 溶解。毛细管区56b以50 300 μ m左右的有毛细管力作用的间隙形成,因此试剂承载部57bl、57b2、57b3比毛细管区56b突出数十微米左右形成。毛细管区56a、56c也被同样地构成。-工序 8-接着,停止转台101的旋转,使分析用仪器1处于图17(a)所示的位置,以60 120Hz的频率控制转台101而使分析用仪器1产生士 Imm左右的摆动,将保持于保持腔53 的稀释血浆40经由以浸没于稀释血浆40的液面的方式形成于保持腔53的侧壁的连接部 59通过毛细管力的作用移送至操作腔61。然后,以10 40Hz的频率控制转台101为时40秒-60秒,对如图M(a)所示的承载于操作腔61的试剂67a、67b与稀释血浆40进行搅拌,使稀释血浆40内所含的特定的成分与试剂反应。此处,在测定室5 中检测HDL-胆固醇时,干燥承载在操作腔61的试剂67a、67b 是使分析所不需要的非HDL成分凝聚沉淀的HDL胆固醇分析用试剂,具体使用了磷钨酸钠 (由f力,4歹^々株式会社制造)。此外,移送至测定室52b、52c的稀释血浆40通过毛细管力如图17(a)所示被吸至毛细管区56b、56c,这时开始试剂58bl、58b2、58b3、58cl、58c2的溶解,开始稀释血浆40内所含的特定的成分与试剂的反应。如图所示,操作腔61相对于旋转轴心107与保持腔53的周向邻接地形成。 操作腔61的与覆盖基板4的间隙形成为有毛细管力作用的间隙,试剂67a、67b承载于试剂承载部65a、65b。在操作腔61中,在试剂67a、67b的周边,具体来说在试剂67a、67b之间形成沿半径方向伸长并且其高度比所述操作腔61的外周壁的尺寸(=基底基板3和覆盖基板4的间隙)小的搅拌肋63。如图M(b)所示,搅拌肋63与覆盖基板4的厚度方向的剖面尺寸比操作腔61的与覆盖基板4的厚度方向的剖面尺寸小。S卩,试剂承载部65a,65b的间隙以比所述操作腔 61的间隙窄的方式从所述腔61突出形成。此外,试剂承载部65a、6^的与覆盖基板4的间隙以比操作腔61与覆盖基板4的间隙窄的方式从操作腔61突出地形成。因此,试剂承载部65a、65b的间隙比操作腔61窄,因此流入操作腔61的液体可靠地被填充至试剂承载部65a、65b,因而可以可靠地使试剂67a、67b溶解。试剂承载部65a、 65b比操作腔61突出数十微米左右形成。
在操作腔61的内周侧的侧方形成有腔62,腔62通过保持腔53与连通部60连接。 腔62的与覆盖基板4的间隙形成为没有毛细管力作用的间隙。此外,腔62通过形成于连通部60附近的空气孔25h与大气连通。保持腔53与操作腔61藉由从保持腔53的侧壁通过所述连通部60延伸的连接部 59连接。连接部59的与覆盖基板4的间隙形成为有毛细管力作用的间隙。在这里,连接部59的前端伸长至比保持于保持腔53的稀释血浆40的液面相对于所述旋转轴心更靠近外周方向的位置而形成。在操作腔61的外周侧形成有分离腔66,通过连接通路64连接。连接通路64的与覆盖基板4之间的厚度方向的剖面尺寸为有毛细管力作用的间隙,限制为比作用于操作腔 61的毛细管力大的尺寸。操作腔61中,以稀释血浆40充满的空间的大小和间隙的大小相同,但残留少量未充满稀释血浆40的空间61a。图17(a)所示的状态下,稀释血浆40与试剂67a、67b接触,试剂67a、67b溶出至稀释血浆40。如果在该状态下使分析用仪器1以旋转轴心107为中心进行规定角度的摆动,则操作腔61的稀释血浆40由于存在所述空间61a而在操作腔61中移动,在该搅拌时撞击搅拌肋63,因而更加切实地得到搅拌。藉此,即使在试剂的比重大的情况下,也使试剂不会沉淀,更有效地发挥作用,-工序 9-接着,将转台101沿顺时针方向(C2方向)旋转驱动(5000rpm 7000rpm)后,如图17(b)所示,与操作腔61的试剂反应后的稀释血浆通过连接通路64流入分离腔66,再通过20 40秒维持高速旋转而将含有操作腔61内所生成的非HDL凝集成分和HDL成分的稀释血浆成分进行离心分离。在该实施方式中,以将在使检查对象的成分与试剂反应时阻碍所述反应的成分于前一工序中排除的方式构成,通过在操作腔61使稀释血浆与试剂反应,从而对阻碍后一工序的反应的特定成分进行凝集处理,藉由在下一工序中进行离心分离来排除所述凝集物。此外,保持于毛细管区56b、56c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过离心力移送至测定室52b、52c的外周侧,从而进行试剂与稀释血浆的搅拌。在这里,通过反复进行分析用仪器1的旋转和停止的动作,可以促进试剂与稀释血浆的搅拌,因此与仅基于扩散的搅拌相比,可以切实地在短时间内进行搅拌。-工序 10-接着,如果使转台101的旋转停止,包含稀释血浆40中的HDL成分的稀释血浆成分被吸至形成于分离腔66的壁面的毛细管腔69,经由与毛细管腔69连通的连接流路70如图18(a)所示流至计量流路80,被保持规定量。此外,分离腔66内的含非HDL凝集成分的稀释血浆40被吸入连接分离腔66与溢流腔81a的具有虹吸管形状的连接流路68内。此外,移送至测定室52b、52c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过毛细管力再次被吸至毛细管区56b、56c。如图18(a)所示,毛细管腔69的最外周的位置以浸没在保持于分离腔66的稀释血浆的方式朝外周方向伸长而形成。
通过这样形成毛细管腔69,上清的稀释血浆比比重大的沉淀物优先地被毛细管腔 69吸出,经由连接流路70向计量流路80移送除去了沉淀物的含有HDL成分的稀释血浆40。-工序 11-将转台101沿顺时针方向(C2方向)旋转驱动GOOOrpm 6000rpm)后,如图 18(b)所示,保持于计量流路80的稀释血浆40在作为与连通大气的大气开放腔83的连接部的弯曲部84的位置断开,恰好规定量的稀释血浆流入测定室52a。此外,分离腔66和连接通路70、毛细管腔69内的稀释血浆40经由虹吸管形状的连接流路68流入溢流腔81a。此外,保持于毛细管区56b、56c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过离心力移送至测定室52b、52c的外周侧,进行试剂与稀释血浆的搅拌。在这里,移送至溢流腔81a的稀释血浆40随着分析用仪器1的旋转的停止而被填充至与连通大气的溢流腔81b连接的溢流流路82c,因此溢流腔81a的出口与大气隔断而内部形成负压。因此,可以防止稀释血浆40从溢流腔81a经连接流路68流出。-工序 12-接着,使转台101的旋转停止后,移送至测定室5 的含有HDL成分的稀释血浆40 通过毛细管力如图19(a)所示被吸至毛细管区56a,这时开始图23(a)所示的试剂58al、 58a2的溶解,开始稀释血浆40内所含的特定的成分与试剂的反应。在这里,在测定室52a中,因为要检测HDL-胆固醇,所以作为HDL测定试剂的试剂 58al和58a2中的被干燥承载的试剂58al是酶试剂,具体地使用了胆固醇酯酶(东洋纺社制造)、胆固醇脱氢酶(天野酶制剂公司制造)和心肌黄酶(东洋纺社制造)。被干燥承载的试剂58a2是作为介质(^ Π -—夕)的显色试剂,具体地使用了 NAD+(东方酵母公司制造)和WST-8 (同仁化学公司制造)此外,移送至测定室52b、52c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过毛细管力再次被吸至毛细管区56b、56c。-工序 13-将转台101沿顺时针方向(C2方向)旋转驱动后,如图19(b)所示,保持于毛细管区56a、56b、56c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过离心力移送至测定室52a、52b、52c的外周侧,进行试剂与稀释血浆的搅拌。对于移送至测定室52a的稀释血浆40,也通过反复进行工序11和工序12的动作来促进试剂与稀释血浆所含有的HDL-胆固醇的试剂的反应,因此与仅基于扩散的搅拌相比,可以切实地短时间内进行搅拌。-工序 14-将分析用仪器1沿逆时针方向(Cl方向)或顺时针方向(C2方向)旋转驱动 (IOOOrpm 1500rpm),在各测定室52a、52b、52c通过光源112与光检测器113之间的时刻, 运算部110读取光检测器113的检出值,算出特定成分的浓度。还有,在工序7和工序11 中,稀释血浆40流入各测定室52a、52b、52c时,在各测定室52a、52b、52c通过光源112与光检测器113之间的时机,运算部110读取光检测器113的检出值,从而可以算出与试剂反应前的吸光度,因此通过将该吸光度作为测定室52a、52b、52c的参照数据用于运算部110 的计算处理,可以改善测定精度。
另外,流入保持腔53的规定量的稀释血浆40在与试剂反应的同时,通过离心力的作用向测定室5 移送,进行测定,所以也不出现试剂的溶解程度的分布,能够期待提高测定精度。另外,按照保持腔53、操作腔61、分离腔66、计量流路80、测定室52a、毛细管区 56a和测定室52a的顺序通过离心力进行移送,能够高效将HDL成分送到测定室52a,因此液体试样的损失也可以很少,能够实现对于受试者容易接受的检查。在上述实施方式中,测定室中通过光学方法读取信息而根据衰减量来测定成分, 但在测定室中通过电学方法读取试剂与试样的反应产物的信息来测定成分的情况下也同样。该情况下,作为使用电极进行信息读取时的介质,可使用铁氰化钾等。在所述实施方式中,为了提高承载在操作腔61的HDL胆固醇分析用试剂和试样的搅拌效率,配置了搅拌肋63,但也可在毛细管区56a、56b、56c形成同样的搅拌肋以提高试剂和试样的搅拌效率。(实施方式2)就实施方式1中的具体试剂进行详细的说明。图25 图27示出本发明的实施方式2。分析的工序1-工序7的具体例与实施方式1相同,所以就工序8及其以后的工序进行具体的说明。对于与实施方式1相同的部件标以相同的符号,进行说明。结束工序7,在工序8中,停止转台101的旋转,使分析用仪器1处于图17(a)所示的位置,以60 120Hz的频率控制转台101而使分析用仪器1产生士 Imm左右的摆动,将保持于保持腔53的稀释血浆40经由以浸没于稀释血浆40的液面的方式形成于保持腔53 的侧壁的连接部59通过毛细管力的作用移送至操作腔61。然后,以10 40Hz的频率控制转台101,对如图所示的承载于操作腔61的试剂67a、67b与稀释血浆40进行搅拌,使稀释血浆40内所含的特定的成分与试剂反应。这里,操作腔61是到达测定室5 之前的微通道构造的流路。此外,移送至测定室52b、52c的稀释血浆40通过毛细管力如图17(a)所示被吸至毛细管区56b、56c,这时开始试剂58bl、58b2、58b3、58cl、58c2的溶解,开始稀释血浆40内所含的特定的成分与试剂的反应。接着,将转台101沿顺时针方向(C2方向)旋转驱动后,如图17(b)所示,与操作腔61的试剂反应后的稀释血浆通过连接通路64流入分离腔66,再通过维持高速旋转而将操作腔61内生成的凝集物离心分离。在这里,在该实施方式中,以将在使检查对象的成分与试剂反应时阻碍所述反应的成分于前一工序中排除的方式构成,通过在操作腔61使稀释血浆与试剂反应,从而对阻碍后一工序的反应的特定成分进行凝集处理,藉由在下一工序中进行离心分离来排除所述凝集物。此外,保持于毛细管区56b、56c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过离心力被移送至测定室52b、52c的外周侧,从而进行试剂与稀释血浆的搅拌。接着,使转台101的旋转停止后,稀释血浆40被吸至形成于分离腔66的壁面的毛细管腔69,经由与毛细管腔69连通的连接流路70如图18(a)所示流至计量流路80,从而
保持规定量。此外,分离腔66内的含凝集物的稀释血浆40被吸入连接分离腔66与溢流腔81a
18的具有虹吸管形状的连接流路68内。此外,移送至测定室52b、52c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过毛细管力再次被吸至毛细管区56b、56c。将转台101沿顺时针方向(C2方向)旋转驱动后,如图18(b)所示,保持于计量流路80的稀释血浆40在作为与连通大气的大气开放腔83的连接部的弯曲部84的位置断开, 恰好规定量的稀释血浆流入测定室52a。此外,分离腔66和连接通路70、毛细管腔69内的稀释血浆40经由虹吸管形状的连接流路68流入溢流腔81a。此外,保持于毛细管区56b、56c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过离心力被移送至测定室52b、52c的外周侧,从而进行试剂与稀释血浆的搅拌。接着,使转台101的旋转停止后,移送至测定室52a的稀释血浆40通过毛细管力如图19(a)所示被吸至毛细管区56a,这时开始试剂58al、58a2的溶解,开始稀释血浆40内所含的特定的成分与试剂的反应。此外,移送至测定室52b、52c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过毛细管力再次被吸至毛细管区56b、56c。将转台101沿顺时针方向(C2方向)旋转驱动后,如图19(b)所示,保持于毛细管区56a、56b、56c的试剂与稀释血浆的混合溶液通过离心力移送至测定室52a、52b、52c的外周侧,从而进行试剂与稀释血浆的搅拌。将分析用仪器1沿逆时针方向(Cl方向)或顺时针方向(C2方向)旋转驱动,在各测定室52a、52b、52c通过光源112与光检测器113之间时机,运算部110读取光检测器 113的检出值,算出特定成分的浓度。在测定室52a中定量测定HDL胆固醇时,作为试剂67a和67b,使用如下制得的物质。在从血液标本中去除HDL以外的脂蛋白即非HDL时,需要聚阴离子和二价阳离子。 通常作为聚阴离子,可以如上所述选自磷钨酸、磷钼酸、钨酸、钼酸、它们的无机盐类、或者葡聚糖硫酸酯、肝素、硫酸直链淀粉、硫酸支链淀粉等的硫酸多糖类,但是考虑到溶解性和以固体状态长期稳定配置在分析用仪器上的必要性的情况下,较好是上述聚阴离子中的无机化合物,即较好选自磷钨酸或磷钨酸盐、磷钼酸或磷钼酸盐的至少一种。作为二价阳离子,可以如上所述选自钙、镁、锰、钴、镍、锶、锌、钡、铜的至少一种,但是如果考虑到在分析用仪器内进行酶反应,则可能使酶失活的金属阳离子是不理想的;如果考虑到获取的难易程度,则较好选自钙和镁。如果还考虑到溶解性,则较好为镁;如果考虑到潮解性,则较好使用硫酸盐,即硫酸镁。此外,较好在所述的磷钨酸钠和硫酸镁的混合物中进一步添加硫酸钙,其具有使结晶状态变化、从而提高试剂的溶解性的作用。磷钨酸钠20mg/ml硫酸镁40mg/ml硫酸钙12mM琥珀酸二钠15mg/ml非HDL的除去方法中,首先制备所述组成的试剂,将20μ 1的该试剂滴入试管,使其干燥。以磷酸缓冲生理盐水(ΡΗ7.4)将从普通人采集到的血液标本稀释为4倍,将该标本200 μ 1添加到所述干燥过的试剂中,通过漩涡搅拌器搅拌45秒后,静置75秒,以1500G 离心分离30秒钟所生成的非HDL的凝集。标本的稀释倍数如果为2倍以上,则本实施例的试剂可直接使用,但是如果标本的稀释倍数为2倍以下,则要对各试剂成分的浓度进行调整才能使用。分取除去了非HDL的上清液,将液中的胆固醇(相当于HDL胆固醇)通过株式会社日立高新技术制造7020型自动分析装置且使用积水医疗株式会社制“ 二 V卞吁卞卜-CH0”进行测定。作为试剂的潮解性的判断方法,将试剂干燥承载在树脂基板上,在气温30°C湿度 80%的条件下暴露30分钟后,以500G进行离心,使得树脂基板的水平方向上受到离心力, 通过离心力方向是否有试剂的流出来判断有无潮解性。该潮解性的有无的判断理由是,分析用仪器1在内部的标本移送等中利用了离心力,因而在受到离心力的状态下试剂不飞散成为重要的判断基准。关于所述步骤中的非HDL胆固醇的除去率和潮解性的有无,将本试剂、不含有琥珀酸二钠的参照试剂、以及添加了琥珀酸二钠以外的添加剂的试剂的比较示于图25。在这里,作为所述的添加剂,如图25所示对如下物质进行了实验。二羧酸中,对琥珀酸二钠、戊二酸、葡糖酸钠进行了实验。氨基酸中,对丙氨酸、甘氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、谷氨酸钠、缬氨酸、组氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸钠、酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、脯氨酸、赖氨酸·盐酸、精氨酸、半胱氨酸、组氨酸 盐酸、苏氨酸、丝氨酸、甘氨酰替甘氨酸(- 'J ^ - 'J > )、乙酰甘氨酸 (r-t 'J ν -J > )、作为氨基酸样化合物的牛磺酸进行了实验。糖醇中,对麦芽糖醇、葡萄糖醇、乳糖醇、甘露糖醇进行了实验。糖类中,作为单糖类对葡萄糖、木糖进行了实验,作为二糖类对蔗糖、海藻糖进行了实验,作为三糖类对麦芽三糖、蜜三糖、乳糖进行了实验。关于非HDL胆固醇除去率大大超过100%的原因被推测为是由于发生了 HDL胆固醇本身也被除去的过度或异常反应所致。另外,关于潮解性,添加剂的种类和浓度是重要的因素,图25的潮解性的栏中所示为作为参考的不易潮解的添加浓度条件。虽然已知存在许多超过不含有添加剂的参照试剂的非HDL胆固醇除去率25%的有效的添加剂,但更重要的是在更短时间内除去标本中的非HDL胆固醇,以及为了以固体状态稳定地配置在分析用仪器上而没有潮解性。从图25可知,使用不含琥珀酸二钠的公知的参照试剂,非HDL胆固醇的除去率为 25%,是不够的,且具有潮解性,反之,含有琥珀酸二钠的本试剂的非HDL胆固醇的除去率为92%,可以兼顾高除去率和没有潮解性。本申请所示的非HDL胆固醇的除去率由(总胆固醇浓度-预处理后的胆固醇浓度)/(总胆固醇浓度-HDL胆固醇浓度的真值)X 100算得。虽然可以说是近100%左右的高效的添加剂,但是该数值依赖于所述的预处理条件,所以对数值的解释是相对的解释。 由此,在应用于本实施例所示的分析仪器的情况下,评价相对于HDL胆固醇的真值的相关性,结果发现,满足作为国际胆固醇认证组织的CRMLN(Cholesterol Reference Method Laboratory Network)所规定的标准(决定系数> 0.97 的添加剂的条件是非HDL胆固醇的除去率落入100士20%的范围的添加剂。由此,作为最适合于本实施例的所示的分析仪器的添加剂,因为具有优异的除去率和没有潮解性,所以除了琥珀酸二钠以外,还可以是葡糖酸钠、丙氨酸、甘氨酸或者缬氨酸、组氨酸、麦芽糖醇和甘露糖醇。另外,关于这些添加剂的降低潮解性的添加浓度,琥珀酸二钠、葡糖酸钠、丙氨酸、 甘氨酸或者缬氨酸以及组氨酸在5mg/ml以上的浓度下具有效果,麦芽糖醇和甘露糖醇在 lmg/ml以上10mg/ml以下的浓度下具有效果。通过图沈来对将所述的本试剂以固体状态配置在分析用仪器1的操作腔61上来测定HDL胆固醇浓度的情况进行说明。首先在步骤Sl中,将血液标本导入作为标本导入部的诱导部17中。作为导入方法,可以将指尖采血所得的血液直接滴注于注入部13,或者也可以用注射器等将血液采集于采血管,使用移液管等器具将血液由采血管取出并滴注于注入部13。在步骤S2中,将导入的血液标本移送至作为血细胞分离部的分离腔23b、23c,通过离心力将血细胞成分和血浆成分分离。作为血液标本,并不限于全血,血清的导入也是可以的,此时也可将分离腔23b、23c省略掉。另外,关于标本的移送,通过将毛细管力、虹吸管结构和离心力进行组合来进行。在步骤S3中,将分离腔23b、23c所分离的血浆成分移送至作为标本定量部的计量流路38,定量分取任意量的标本。在步骤S4中,将定量后的标本移送至作为标本稀释部的混合腔39,将标本稀释到任意的稀释倍数。该标本的稀释倍数由分析系统的检测灵敏度和分析用仪器所需的液体量等进行设定。在步骤S5中,将稀释后的标本移送至作为稀释标本定量部的计量流路47a,从稀释标本中定量分取任意量的标本。在步骤S6中,将该定量后的标本移送至作为以固体状态配置的预处理试剂承载部的操作腔61。通过该操作腔61的试剂67a和67b使非HDL凝集。在步骤S7中,移送至作为非HDL分离部的分离腔66,通过离心力将非HDL的凝集除去。在步骤S8中,将残留有HDL的上清液部分移送至作为酶试剂承载部的毛细管区 56a。这一系列的非HDL的分离除去动作以进行60秒钟的搅拌,其后不静置,以500G进行 30秒钟的离心分离进行。在毛细管区56a中以固体状态配置有与胆固醇进行特异反应,根据胆固醇的浓度进行显色反应的公知的酶、色原体等试剂58al和58a2。在步骤S9中,将在毛细管区56a根据HDL胆固醇的浓度显色了的标本移送至作为测定部的测定室52a,由测定显色程度的装置照射光来测定其吸光度。通过事先制成的校正曲线由该标本的吸光度换算成胆固醇浓度,由此可以求出标本中的HDL胆固醇浓度。图27是使用分析用仪器1对从普通人所采集到的血液标本进行HDL胆固醇浓度测定的结果,以通过株式会社日立高科技制7020型自动分析装置且使用了积水医疗株式会社制HDL-胆固醇试剂盒“二 > 7 f 7卜N-HDL”所得的测定值作为参照值示出。可知,在通过使用了本试剂的分析用仪器1进行的HDL胆固醇浓度测定中,相对于参照值具有相关系数为0. 979的良好的线性,即使是短时间的预处理也具有足够的HDL胆固醇浓度的测定能力。另外,因为本试剂以固体状态配置在分析用仪器上,所以可将分析用仪器本身小型化,因为本实施例所需的血液标本量为十几微升,能够以较少的标本量在短时间内以高精度自动地测定HDL胆固醇浓度,所以对于POCT所定的提高医疗质量和减轻患者负担是有用的。在对所述添加剂进行筛选时,虽然将落入100士20%的范围作为最适合的添加剂条件,但是与单独使用参照试剂的情况的非HDL胆固醇的除去率为25%相比,即使将筛选条件扩大至非HDL胆固醇的除去率超过25%且落入100+20%,也可以实现分析装置的高性能化。通过扩大到所述条件而被筛选的所述添加剂能够使用图25的实验结果中的戊二酸、牛磺酸、葡萄糖醇、乳糖醇、木糖、蔗糖、海藻糖、麦芽三糖、蜜三糖和乳糖。通过扩大到所述条件而得到的所述添加剂中的各个添加剂的添加浓度分别是使用戊二酸、牛磺酸、乳糖醇、木糖、蔗糖、海藻糖、麦芽三糖、蜜三糖和乳糖时,其浓度分别为5mg/ml以上,使用葡萄糖醇时,其浓度为5mg/ml以上20mg/ml以下左右。另外,在图25的实施例中虽然添加上述添加剂中的任一种作为添加剂、且以试剂 67a和67b作为预处理试剂,但是即使在含有有效的添加剂中的任一种或其的化合物中的至少一种的情况下,也是同样的。另外,从分析用试剂的候选项中选定适合的分析用试剂时,考虑到上文中实施的工序的条件,选择以下的选定条件。将如下的试剂选定为适合的分析用试剂,即,所述试剂含有聚阴离子化合物和二价阳离子化合物、以及一种以上的化合物,在干燥状态下与生物试样接触后,搅拌45秒,静置75秒,将所生成的非HDL的凝集以1500G离心分离30秒后的上清液中的非高密度脂蛋白胆固醇除去率为100士20%,且干燥时在气温摄氏度为30度、 湿度为80%的环境下以500G进行5分钟的离心后无潮解产生。产业上利用的可能性本发明有助于实现对用于从生物等采集的液体的成分分析的分析用仪器的小型化和高性能化。
权利要求
1.一种分析用试剂,所述试剂是在分析生物试样所含的高密度脂蛋白胆固醇时,使高密度脂蛋白以外的脂蛋白凝集的分析用试剂,其特征在于,在由聚阴离子化合物和二价阳离子化合物组合形成的试剂中含有琥珀酸、葡糖酸、丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、组氨酸、麦芽糖醇或者甘露糖醇中的任何一种或其化合物中的至少一种以上。
2.一种分析用试剂,所述试剂在分析生物试样所含的高密度脂蛋白胆固醇时,使高密度脂蛋白以外的脂蛋白凝集的分析用试剂,其特征在于,在由聚阴离子化合物和二价阳离子化合物组合形成的试剂中含有二羧酸、丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、组氨酸、牛磺酸、糖醇、单糖类的木糖、二糖类或者三糖类中的任意一种或其化合物中的至少一种以上。
3.如权利要求2所述的分析用试剂,其特征在于,所述二羧酸是琥珀酸、戊二酸或者葡糖酸。
4.如权利要求2所述的分析用试剂,其特征在于,所述糖醇是麦芽糖醇、葡萄糖醇、乳糖醇或者甘露糖醇。
5.如权利要求2所述的分析用试剂,其特征在于,所述二糖类为蔗糖、乳糖或者海藻糖。
6.如权利要求2所述的分析用试剂,其特征在于,所述三糖类为蜜三糖或者麦芽三糖。
7.如权利要求1或2所述的分析用试剂,其特征在于,所述聚阴离子化合物是选自磷钨酸或磷钨酸盐、磷钼酸或磷钼酸盐中的至少一种。
8.如权利要求1或2所述的分析用试剂,其特征在于,所述二价阳离子化合物是选自镁离子化合物或镁离子化合物盐、钙离子化合物或钙离子化合物盐中的至少一种。
9.一种分析用仪器,该装置是具有通过离心力向测定室移送试样液的微通道结构、用于读取所述测定室中的反应液的信息的分析用仪器,其特征在于,将如下固体状态的分析用试剂承载在到达所述测定室之前的微通道结构的流路中;所述的试剂是在由聚阴离子化合物和二价阳离子化合物组合形成的试剂中含有琥珀酸、葡糖酸、丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、 组氨酸、麦芽糖醇或者甘露糖醇中的任何一种或其化合物中的至少一种以上的试剂。
10.一种分析用仪器,该装置是具有通过离心力向测定室移送试样液的微通道结构、用于读取所述测定室中的反应液的信息的分析用仪器,其特征在于,将如下固体状态的分析用试剂承载在到达所述测定室之前的微通道结构的流路中;所述的试剂是在在由聚阴离子化合物和二价阳离子化合物组合形成的试剂中含有二羧酸、丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、组氨酸、牛磺酸、糖醇、单糖类的木糖、二糖类或者三糖类中的任意一种或其化合物中的至少一种以上。
11.一种分析用试剂的选定方法,其特征在于,从分析用试剂的候选项中选定适合的分析用试剂时,选定如下的物质作为适合的分析用试剂所述物质含有聚阴离子化合物和二价阳离子化合物、以及一种以上的化合物,在干燥状态下与生物试样接触后,搅拌,静置,将所生成的非HDL的凝集进行离心分离后的上清液的非高密度脂蛋白胆固醇除去率为 100 士 20 %,且在干燥时离心后无潮解产生。
12.如权利要求9或10所述的分析用仪器,其特征在于,具有保持腔,该保持腔供作为液体试样的规定量的稀释血浆流入;操作腔,该操作腔形成在邻接于所述保持腔的周向的位置上,通过毛细管力所作用的连接部与所述保持腔连接,且具有高密度脂蛋白胆固醇分析用试剂;分离腔,该分离腔形成在比所述操作腔更靠外周侧的位置上,通过毛细管力作用的间隙的连接流路进行连接;计量流路,该计量流路与所述分离腔的周向邻接,通过毛细管力作用的连接流路与所述分离腔连接;测定室,该测定室形成在比所述计量流路更靠外周侧的位置上;毛细管区,该毛细管区形成在比所述测定室更靠内周侧的位置上,具有酶试剂和介质;所述分析用仪器形成如下功能的结构,即增大所述离心力将在所述毛细管区反应后的反应溶液移送到所述测定室的外周侧,读取停留在所述测定室的外周侧的所述反应溶液的信息,检测所述液体试样的HDL。
13.如权利要求12所述的分析用仪器,其特征在于,承载所述操作腔中的所述高密度脂蛋白胆固醇分析用试剂的试剂承载部的间隙以比所述操作腔的间隙窄的方式从所述操作腔突出形成。
14.如权利要求12所述的分析用仪器,其特征在于,在所述操作腔上形成沿半径方向伸长的搅拌肋,所述搅拌肋的高度比所述操作腔的外周壁低。
全文摘要
本发明是以在由聚阴离子化合物和二价阳离子化合物组合形成的试剂中含有琥珀酸、葡糖酸、丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、组氨酸、麦芽糖醇或者甘露糖醇中的任何一种或其化合物中的至少一种以上作为特征,可改善试剂的干燥化和潮解性。
文档编号G01N35/00GK102472757SQ20108003029
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月1日 优先权日2009年7月15日
发明者丸山祐树, 佐伯博司, 渡部贤治, 田头幸造, 石桥宪二 申请人:松下电器产业株式会社
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