JP2005164330A - Hemocyte separating implement - Google Patents
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- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
本発明は、血球と血漿または血清との分離に使用する血球分離用具に関する。 The present invention relates to a blood cell separation tool used for separating blood cells from plasma or serum.
血液中の血漿（または血清、以下同様）成分について分析を行う場合、特に光学的な測定方法により分析を行う場合、赤血球中のヘモグロビン等によって測定が阻害されるおそれがあることから、通常、予め、赤血球等の血球成分を血液から除去しておく必要がある。このため、従来では、血液を遠心分離することによって、血球等の血球を沈降させ、上清の血漿を分取する方法がとられている。また、遠心分離器を使用することなく、簡便に血球を分離除去できることから、全血をメンブランフィルターに供して血漿または血漿のみを回収する方法も近年広く適用されている。 When analyzing plasma (or serum, the same shall apply hereinafter) components in blood, especially when analyzing by an optical measurement method, the measurement may be hindered by hemoglobin or the like in red blood cells. It is necessary to remove blood cell components such as red blood cells from the blood. For this reason, conventionally, a method has been employed in which blood is centrifuged to precipitate blood cells such as blood cells, and the supernatant plasma is collected. In addition, since blood cells can be easily separated and removed without using a centrifuge, a method of collecting whole blood using a membrane filter and collecting only plasma or plasma has been widely applied in recent years.
しかしながら、前記メンブレンフィルターは、篩い効果によって、物理的に血液から血球を分離するため、前記フィルターに目詰まりが生じるおそれがある。そして、この目詰まりが原因となり、前記フィルターにおける血液のろ過速度が徐々に低下するため、血漿サンプルの調製、ひいては分析自体に時間がかかってしまうという問題がある。また、前記メンブレンフィルター内に血液が残存するため、十分量の試料を得るには、多量の血液をろ過に供する必要がある。 However, since the membrane filter physically separates blood cells from blood due to the sieving effect, the filter may be clogged. This clogging causes the blood filtration rate in the filter to gradually decrease, and thus there is a problem that it takes time to prepare a plasma sample, and thus the analysis itself. Moreover, since blood remains in the membrane filter, it is necessary to use a large amount of blood for filtration in order to obtain a sufficient amount of sample.
このような問題を解決すべく、毛管現象によって血液を採取するキャピラリー管について、その内壁を陽イオンに帯電させた血球分離用具が開示されている（例えば、特許文献１参照）。血球はマイナスに帯電しているため、このような血球分離用具を用いれば、前記管内を毛管現象によって血液が通る際に、血球のみが前記管の内壁とイオン結合により補足されることとなる。すなわち、メンブレンフィルターを使用することなく、前記管の内壁に血球を補足させることによって、血液を血漿と血球とに分離し、血漿のみを回収できるのである（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、このような血球分離用具においては、血球の捕捉に時間がかかるため、血球分離に必要な流路長が長くなってしまい、実用的ではなかった。 However, in such a blood cell separation device, since it takes time to capture blood cells, the flow path length necessary for blood cell separation becomes long, which is not practical.
前記目的を達成するために、本発明の血球分離用具は、血液の流路を有し、前記流路を通ることによって血液を血球と血漿または血清とに分離する血球分離用具であって、前記流路内に、血球凝集剤が配置され且つ前記血球凝集剤によって凝集した血球凝集体を保持するトラップ部を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the blood cell separation device of the present invention is a blood cell separation device that has a blood flow path and separates blood into blood cells and plasma or serum by passing through the flow path, In the flow path, a hemagglutinating agent is disposed, and a trap portion for holding a hemagglutinated aggregate aggregated by the hemagglutinating agent is provided.
本発明の血球分離用具は、前記流路内に血球凝集剤が配置されているため、血液は流路を通りながら血球凝集剤と混合され、血液中の血球は凝集体を形成する。そして、この血球凝集体は、さらに前記流路内に設けられた前記トラップ部によって保持されるのである。このため、前記流路を通るのみで、血液を血球と血漿または血清（以下、「血漿等」という）とに容易に分離できるのである。また、血球を凝集させて血球凝集体として保持するため、血球と血漿等とを非常に効果的に分離でき、例えば、少量の血液試料であってもロスを軽減して血漿等の回収率を極めて向上できる。このように、少量の採血でも十分量の血漿等の試料を回収できることから、患者が在宅で血液を採取し検査を行う場合や、採取した血液を病院に郵送して検査を行ってもらう遠隔臨床検査システム、多量の試料の分析を行う医療機関にとって、非常に有用な血球分離用具であるといえる。 In the blood cell separation device of the present invention, since the hemagglutinating agent is disposed in the flow channel, blood is mixed with the hemagglutinating agent while passing through the flow channel, and the blood cells in the blood form an aggregate. And this hemagglutinin is further hold | maintained by the said trap part provided in the said flow path. Therefore, blood can be easily separated into blood cells and plasma or serum (hereinafter referred to as “plasma etc.”) only by passing through the flow path. In addition, since blood cells are aggregated and retained as blood cell aggregates, blood cells and plasma can be separated very effectively. For example, even with a small amount of blood sample, loss can be reduced and the recovery rate of plasma and the like can be increased. Can be greatly improved. In this way, it is possible to collect a sufficient amount of sample such as plasma even with a small amount of blood collection, so that patients can collect blood at home for examination, or remote clinical trials where the collected blood is mailed to a hospital for examination It can be said that it is a very useful blood cell separation tool for an inspection system and a medical institution that analyzes a large amount of samples.
本発明において、前記血球凝集剤としては、血液中の血球を凝集できるものであれば特に制限されないが、例えば、血球の表面、特に赤血球の表面がマイナス荷電であることから、表面がプラス荷電した微粒子、陽イオン型界面活性剤、レクチン、ヘキサジメトリンブロミド、デキストラン、ヒドロキシエチルスターチ、ヒドロキシメチルセルロース等が使用できる。これらの中でも、表面がプラス荷電した微粒子、陽イオン型界面活性剤が好ましく、より好ましくは表面がプラス荷電した微粒子である。また、これらはいずれか一種類でもよいし、二種類以上を併用してもよい。 In the present invention, the hemagglutinating agent is not particularly limited as long as it can agglutinate blood cells in blood. For example, the surface of blood cells, particularly the surface of erythrocytes is negatively charged, so that the surface is positively charged. Fine particles, cationic surfactants, lectins, hexadimethrine bromide, dextran, hydroxyethyl starch, hydroxymethylcellulose and the like can be used. Among these, fine particles having a positively charged surface and cationic surfactants are preferable, and fine particles having a positively charged surface are more preferable. In addition, any one of these may be used, or two or more may be used in combination.
前記微粒子の形成材料としては、特に制限されないが、例えば、シリカ系ポリマー、ポリスチレン系ポリマーがあげられ、これらはいずれか一種類でもよいし、二種類以上を併用してもよい。また、形成材料自体がプラス荷電でなくとも、例えば、微粒子に処理を施すことによって、その表面をプラス荷電にすることもできる。 The material for forming the fine particles is not particularly limited, and examples thereof include silica-based polymers and polystyrene-based polymers, and these may be used alone or in combination of two or more. Further, even if the forming material itself is not positively charged, for example, the surface thereof can be positively charged by processing the fine particles.
前記微粒子の平均粒径は、例えば、５〜２０μｍの範囲である。特に、凝集がより効果的に起こり、かつ、流路内における血球の進行を物理的に抑制できることから、赤血球と同程度の粒径であることが好ましい。 The average particle diameter of the fine particles is, for example, in the range of 5 to 20 μm. In particular, since the aggregation occurs more effectively and the progression of blood cells in the flow path can be physically suppressed, the particle size is preferably about the same as that of red blood cells.
また、前記微粒子は、無孔質、多孔質のいずれでもよいが、例えば、凝集の進行がより一層早く進む利点があることから、多孔質微粒子が好ましい。 The fine particles may be non-porous or porous. For example, porous fine particles are preferred because of the advantage that the progress of aggregation proceeds more rapidly.
また、陽イオン型界面活性剤としては、従来公知の界面活性剤が使用でき、例えば、塩化アルキルジメチルベンジル アンモニウム、アルキル・トリメチルアンモニウム、アルキル・ピリジウム等があげられる。 As the cationic surfactant, conventionally known surfactants can be used, and examples thereof include alkyldimethylbenzylammonium chloride, alkyl / trimethylammonium, and alkyl / pyridium.
本発明において、前記流路に配置する血球凝集剤の量は、例えば、採取する血液の量、すなわち流路を通る血液の量や、前記血液凝集剤の種類等によって適宜決定できる。 In the present invention, the amount of hemagglutinating agent disposed in the flow path can be appropriately determined depending on, for example, the amount of blood to be collected, that is, the amount of blood passing through the flow path, the type of the blood aggregating agent, and the like.
本発明において、前記流路は、キャピラリー管であることが好ましく、前記キャピラリー管としては、毛細管現象により血液を吸引できれば特に制限されない。これによれば、例えば、前記キャピラリー管の一端を血液に接触させるだけで、直接、採血を行うこともできるため、例えば、患者自身が在宅で容易に血液を採取できる。 In the present invention, the flow channel is preferably a capillary tube, and the capillary tube is not particularly limited as long as blood can be sucked by capillary action. According to this, for example, since blood can be collected directly only by bringing one end of the capillary tube into contact with blood, for example, the patient himself can easily collect blood at home.
前記キャピラリー管は、毛管現象により血液を吸引できるものであれば、特に制限されないが、例えば、内径０．０５〜１ｍｍの範囲、長さ３０〜１００ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは、内径０．１〜０．５ｍｍの範囲、長さ３０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲である。このような大きさのキャピラリー管の場合、例えば、０．２〜１０μlの範囲の血液を吸引することができる。また、前記キャピラリー管の材質は特に制限されないが、吸引した血液量や血液凝固を容易に確認できる透明部材が好ましく、前記ガラス製や、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＴＦ）、ポリビニルセルロース（ＰＶＣ）等のプラスチック製キャピラリー管等があげられる。 The capillary tube is not particularly limited as long as it can suck blood by capillary action. For example, the capillary tube preferably has an inner diameter of 0.05 to 1 mm and a length of 30 to 100 mm, and more preferably has an inner diameter of 0.1 mm. The range is 1 to 0.5 mm, and the length is 30 mm to 50 mm. In the case of such a capillary tube, for example, blood in the range of 0.2 to 10 μl can be sucked. The material of the capillary tube is not particularly limited, but a transparent member that can easily confirm the amount of blood sucked and blood coagulation is preferable, and is made of glass, polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene terephthalate ( Examples thereof include plastic capillary tubes such as PTF) and polyvinyl cellulose (PVC).
また、キャピラリー管は、例えば、２枚の基材の積層体であって、少なくとも一方の基材に溝が形成され、前記両基材を密着積層することによって、前記溝がキャピラリー構造となるものであってもよい。このようなキャピラリー管の場合は、各基材もしくは一方に後述する処理を行った上で、両者を密着積層させればよく、微粒子の選択的な配置等を容易に行うことができる。 In addition, the capillary tube is, for example, a laminate of two base materials, in which a groove is formed in at least one base material, and the two base materials are closely stacked to form the groove into a capillary structure. It may be. In the case of such a capillary tube, it is only necessary to perform a process described later on each base material or one of the substrates and to adhere both to each other, so that selective arrangement of fine particles can be easily performed.
本発明において、前記血球凝集剤によって凝集した血球凝集体を保持するトラップ部としては、例えば、以下に示す２つの形態があげられる。 In the present invention, examples of the trap part for holding the hemagglutinate aggregated by the hemagglutinating agent include the following two forms.
トラップ部の第１の形態としては、前記流路内壁をプラス荷電した部位があげられる。このように流路内壁をプラス荷電とすれば、血球凝集体の血球（特に赤血球）表面はマイナス荷電であるため、イオン結合によって、前記血球凝集体が前記流路内壁のトラップ部に保持されるのである。なお、前記トラップ部は、前記流路内壁の全部でもよいし、一部分であってもよい。流路内全部をトラップ部とすれば、例えば、前記血球凝集体を内壁のどの部分でも保持することができるため、血球凝集体の保持をより一層確実でき、また、流路の少なくと１部分をトラップ部とすれば、複数の血球分離用具間で、凝集塊が保持される部位を一定化できるため、大量の試料を扱う場合に、血球分離用具からの血漿の回収処理を行う際に、扱い易いというメリットがある。なお、部分的にトラップ部を設ける場合には、一箇所でもよいし、複数箇所に設けてもよく、好ましくは、流路における、血液の供給箇所に近い部分に前記トラップ部を有することが好ましい。 As a 1st form of a trap part, the site | part which carried out the positive charge of the said flow path inner wall is mention | raise | lifted. When the inner wall of the flow channel is positively charged in this way, the blood cell (especially erythrocyte) surface of the blood cell aggregate is negatively charged. Therefore, the blood cell aggregate is held in the trap portion of the inner wall of the flow channel by ionic bonding. It is. The trap portion may be the entire inner wall of the flow path or a part thereof. If the entire inside of the flow path is a trap part, for example, the blood cell aggregate can be held at any part of the inner wall, so that the blood cell aggregate can be more reliably held, and at least one part of the flow path If the trap portion is used, the site where the aggregate is held can be fixed between a plurality of blood cell separation tools, so when handling a large amount of sample, when collecting the plasma from the blood cell separation device, There is an advantage that it is easy to handle. In addition, when providing a trap part partially, it may be provided in one place and may be provided in several places, Preferably it is preferable to have the said trap part in the part close | similar to the blood supply location in a flow path. .
また、トラップ部の第２の形態としては、前記流路内壁に形成された凹部または凸部があげられる。このように凹部が形成されている場合には、前記血球凝集体が前記凹部にはまることによって、前記血球凝集体を保持でき、また、凸部が形成されている場合には、前記血球凝集体が前記凸部に引っかかることによって、前記血球凝集体を保持できるのである。また、この形態においても、前記トラップ部の表面は、確実に前記血球凝集体を保持できることから、前述のようにプラス荷電していることが好ましい。 Moreover, as a 2nd form of a trap part, the recessed part or convex part formed in the said flow-path inner wall is mention | raise | lifted. When the concave portion is formed in this way, the blood cell aggregate can be held by the hematopoietic aggregate being fitted into the concave portion, and when the convex portion is formed, the blood cell aggregate Is retained by the convex portion, whereby the blood cell aggregate can be held. Also in this embodiment, it is preferable that the surface of the trap portion is positively charged as described above because the blood cell aggregate can be reliably held.
つぎに、本発明の血球分離用具について、流路がキャピラリー管、血球凝集剤がプラス荷電した微粒子、トラップ部が前記第１の形態である場合の例をあげて説明する。 Next, the blood cell separation device of the present invention will be described with reference to an example in which the flow channel is a capillary tube, the hemagglutinating agent is positively charged fine particles, and the trap portion is in the first form.
このような血球分離用具は、例えば、キャピラリー管の内壁に化学修飾処理を施して、その内壁をプラスに荷電させ、さらに、血球凝集剤としてプラス荷電した微粒子を内部に配置することによって製造できる。 Such a blood cell separation device can be produced, for example, by subjecting the inner wall of a capillary tube to chemical modification, charging the inner wall positively, and further placing positively charged fine particles as a hemagglutinating agent inside.
まず、前記キャピラリー管の内部に、陽イオン交換物質を含む溶液を吸引させ、これを乾燥することによって、前記キャピラリー管内部に前記陽イオン交換物質を含む層（以下、陽イオン交換層）を形成する。前記キャピラリー管内への前記溶液の吸引方法は、特に制限されず、例えば、毛管現象を利用してもよいし、強制的に溶液を吸引させてもよい。 First, a layer containing the cation exchange material is formed inside the capillary tube by sucking a solution containing the cation exchange material inside the capillary tube and drying the solution. To do. The method for sucking the solution into the capillary tube is not particularly limited. For example, capillary action may be used, or the solution may be forcibly sucked.
前記陽イオン交換物質としては、例えば、ポリスチレンスルホン酸が使用できる。このような陽イオン交換物質であれば、例えば、一方の末端が、キャピラリー管内壁の水酸基等とイオン結合することによって、前記陽イオン交換層を形成でき、かつ、他方の末端が、後述する陰イオン交換物質とさらにイオン結合することができる。 For example, polystyrene sulfonic acid can be used as the cation exchange material. With such a cation exchange material, for example, one end is ion-bonded to a hydroxyl group or the like on the inner wall of the capillary tube to form the cation exchange layer, and the other end is an anion described later. It can be further ionically bonded to the ion exchange material.
なお、基材である前記キャピラリー管の内壁はプラス荷電していることが好ましく、具体的には、例えば、水酸基等の基を有していることが好ましい。このように基材表面がプラス荷電していることによって、前記陽イオン交換層を形成する際に、前記基材と陽イオン交換物質とをイオン結合させ易いからである。前記キャピラリー管の内壁がプラス荷電しているか否かは、通常、その材質等に依存するが、例えば、前述のようなプラス荷電となる基を有するシラン化合物で、前記内壁表面を処理し、さらに塩酸等で処理することによって、プラス荷電させることも可能である。前記シラン化合物としては、例えば、3-アミノプロピルトリエトキシシラン等が使用できる。 In addition, it is preferable that the inner wall of the said capillary tube which is a base material is positively charged, and specifically, it is preferable to have groups, such as a hydroxyl group, for example. This is because when the surface of the base material is positively charged, the base material and the cation exchange material are easily ionically bonded when the cation exchange layer is formed. Whether or not the inner wall of the capillary tube is positively charged usually depends on the material and the like, for example, the surface of the inner wall is treated with a silane compound having a positively charged group as described above, and It can also be positively charged by treatment with hydrochloric acid or the like. As the silane compound, for example, 3-aminopropyltriethoxysilane can be used.
続いて、前記キャピラリー管内に、さらに陰イオン交換物質を含む溶液を吸引させ、これを乾燥する。これによって、前記陽イオン交換物質と前記陰イオン交換物質とがイオン結合し、前記キャピラリー管内壁に形成された前記陽イオン交換層の上に、さらに、陰イオン交換物質を含む層（以下、「陰イオン交換層」という）が形成され、結果として前記キャピラリー管内壁がプラス荷電となるのである。このように、陽イオン交換層および陰イオン交換層を交互に積層すれば、例えば、キャピラリー管内部を極めて安定かつ十分にプラス荷電することができる。 Subsequently, a solution containing an anion exchange substance is further sucked into the capillary tube and dried. As a result, the cation exchange material and the anion exchange material are ionically bonded to each other, and further on the cation exchange layer formed on the inner wall of the capillary tube, a layer containing an anion exchange material (hereinafter, “ An anion exchange layer ”is formed, and as a result, the inner wall of the capillary tube becomes positively charged. Thus, if the cation exchange layer and the anion exchange layer are alternately laminated, for example, the inside of the capillary tube can be positively charged extremely stably and sufficiently.
前記陰イオン交換物質としては、例えば、3-アミノプロピルトリエトキシルシランがあげられる。このような陰イオン交換物質であれば、例えば、一方の末端が、キャピラリー管内に形成された陽イオン交換層における陽イオン交換物質とイオン結合でき、かつ、他方の末端が、マイナス荷電した血球凝集体とさらにイオン結合できる。 An example of the anion exchange material is 3-aminopropyltriethoxylsilane. With such an anion exchange material, for example, one end can ionically bond with the cation exchange material in the cation exchange layer formed in the capillary tube, and the other end has a negatively charged blood cell coagulation. Further ion binding can be performed with the aggregate.
前記陰イオン交換物質と前記陽イオン交換物質との組合せは、特に制限されないが、例えば、陰イオン交換物質としてポリエチレンイミン（ＰＥＩ）を使用する場合には、陽イオン交換物質としてポリスチレンスルホン酸を使用することが好ましい。 The combination of the anion exchange material and the cation exchange material is not particularly limited. For example, when polyethyleneimine (PEI) is used as the anion exchange material, polystyrene sulfonic acid is used as the cation exchange material. It is preferable to do.
続いて、表面がプラス荷電した微粒子を前記キャピラリー内部に配置することによって、血球分離用具が製造できる。具体的には、例えば、前記微粒子を前述のような溶媒に分散し、この分散液を前記キャピラリー管に吸引させた後、乾燥することによって、前記微粒子をキャピラリー管内部に配置できる。 Subsequently, a blood cell separation tool can be manufactured by arranging fine particles whose surface is positively charged inside the capillary. Specifically, for example, the fine particles can be arranged inside the capillary tube by dispersing the fine particles in the solvent as described above, sucking the dispersion liquid into the capillary tube, and then drying.
前述のように微粒子は、その形成材料自体がプラスに荷電していない場合であっても、化学修飾処理によってその表面をプラス荷電にすることができる。この化学修飾処理としては、前記キャピラリー管内壁のプラス荷電処理と同様の方法があげられる。 As described above, even when the forming material itself is not positively charged, the surface of the fine particle can be positively charged by chemical modification treatment. Examples of the chemical modification treatment include the same method as the plus charge treatment for the inner wall of the capillary tube.
このようにして製造した血球分離用具は、一方の開口部が血液試料の吸引部となる。この吸引部を血液に接触させると、毛管現象によって前記キャピラリー管内に血液が吸引され、吸引された血液は、キャピラリー管内の血球凝集剤と混合され凝集することによって血球凝集体を形成する。この血球凝集体は、その表面がマイナス荷電であることから、キャピラリー管の内壁に形成された陰イオン交換層表面のプラス荷電とイオン結合し、前記キャピラリー内に保持される。これによって、前記キャピラリー管内で、血球と血漿とが分離できるのである。 In the blood cell separation tool thus manufactured, one opening serves as a blood sample suction part. When this suction part is brought into contact with blood, blood is sucked into the capillary tube by capillary action, and the sucked blood is mixed with a hemagglutinating agent in the capillary tube and aggregates to form a hemagglutination. Since the surface of the blood cell aggregate is negatively charged, it is ion-bonded with the positive charge on the surface of the anion exchange layer formed on the inner wall of the capillary tube, and is held in the capillary. Thereby, blood cells and plasma can be separated in the capillary tube.
そして、血漿を回収する際には、例えば、前記血球凝集体を保持している部分と血漿成分との境界線で前記キャピラリー管を切断し、前記血漿を含むキャピラリー管の一端からシリンジ等を差し込み、前記血漿を押し出すことによって回収できる。また、前記血清を有するキャピラリー管に溶媒を流し込んだり、前記キャピラリー管の一端を溶媒に接触させて血漿を前記溶媒中に流出させることにより、回収することもできる。前記溶媒としては、例えば、蒸留水、生理食塩水、緩衝液等が使用でき、そのｐＨは、例えば、ｐＨ７〜８の範囲である。また、試薬を含有する試験紙に前記キャピラリー管の一端を接触させ、前記試験紙に血漿を吸収させることにより反応を開始させて、直接検査を行う事もできる。 When collecting plasma, for example, the capillary tube is cut at the boundary line between the blood cell aggregate-holding portion and the plasma component, and a syringe or the like is inserted from one end of the capillary tube containing the plasma. It can be recovered by extruding the plasma. In addition, it can be recovered by pouring a solvent into the capillary tube containing the serum, or by bringing one end of the capillary tube into contact with the solvent and allowing the plasma to flow into the solvent. As said solvent, distilled water, physiological saline, a buffer solution etc. can be used, for example, The pH is the range of pH 7-8, for example. Alternatively, a test can be directly performed by bringing one end of the capillary tube into contact with a test paper containing a reagent and allowing the test paper to absorb plasma to initiate a reaction.
なお、流路がキャピラリー管以外であっても、流路となる基材の内壁に、前述と同様にしてトラップ部を形成し、血球凝集剤を配置すれば、本発明の血球分離用具を製造できる。 Even if the flow path is other than a capillary tube, the blood cell separation device of the present invention can be manufactured by forming a trap portion on the inner wall of the base material to be the flow path in the same manner as described above and placing a hemagglutinating agent. it can.
まず、長さ６００ｍｍ×幅３０ｍｍのガラス基板を準備し、その長さ方向に平行となるように、長さ６ｃｍ、幅０.５ｃｍ、深さ３０μｍの溝を形成した。この溝を流路と言う。このガラス基板に以下に示すようにして化学修飾処理を施し、その表面をプラスに荷電させた。具体的には、まず、前記基板を５重量％の3-アミノプロピルトリエトキシルシラン溶液に浸漬（５分間）した後、さらに１ＮのＨＣｌに浸漬することによって、前記基板の表面（前記溝の内部を含む）に、その表面がプラスに荷電した薄膜を形成した。つぎに、前記ガラス基板を３ｍｇ/Ｌのポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）溶液に浸漬することによって、前記基板表面の前記薄膜にＰＳＳをイオン結合させ、表面がマイナスに荷電したＰＳＳ薄膜（陽イオン交換層）を形成した。続いて、前記ガラス基板を１.５ｍｇ/Ｌのポリエチレンイミン（ＰＥＩ）溶液に浸漬することによって、前記ＰＳＳ薄膜にＰＥＩをイオン結合させ、表面がプラスに荷電したＰＥＩ薄膜（陰イオン交換層）を形成した。このようにして、ガラス基板表面をプラスに荷電した。 First, a glass substrate having a length of 600 mm and a width of 30 mm was prepared, and a groove having a length of 6 cm, a width of 0.5 cm, and a depth of 30 μm was formed so as to be parallel to the length direction. This groove is called a flow path. The glass substrate was subjected to chemical modification treatment as shown below, and the surface thereof was charged positively. Specifically, first, the substrate was immersed in a 5 wt% 3-aminopropyltriethoxylsilane solution (for 5 minutes), and then further immersed in 1N HCl to obtain the surface of the substrate (inside the groove). In addition, a thin film having a positively charged surface was formed. Next, by immersing the glass substrate in a 3 mg / L polystyrene sulfonic acid (PSS) solution, PSS is ion-bonded to the thin film on the surface of the substrate, and the surface is negatively charged PSS thin film (cation exchange layer) ) Was formed. Subsequently, by immersing the glass substrate in a 1.5 mg / L polyethyleneimine (PEI) solution, PEI is ionically bonded to the PSS thin film, and a PEI thin film (anion exchange layer) having a positively charged surface is formed. Formed. In this way, the glass substrate surface was positively charged.
一方、赤血球とほぼ同程度の粒径（８μｍ程度）であるポリスチレンポリマー製微粒子（商品名テクポリマー；積水化成品工業社製）を準備し、これに前記基板と同様の化学修飾処理を施し、その表面をプラスに荷電させた。具体的には、前記微粒子を前記3-アミノプロピルトリエトキシルシラン溶液に拡散（５分間）させた後、遠心分離（１５０００ｒｐｍ、５分）によって前記微粒子を回収し、さらにＰＳＳ溶液およびＰＥＩ溶液により同様にして処理し、最後のＰＥＩ溶液から回収した後、脱気により乾燥した。 Meanwhile, polystyrene polymer microparticles (trade name Techpolymer; manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) having a particle size approximately the same as that of red blood cells (about 8 μm) are prepared, and this is subjected to the same chemical modification treatment as the substrate, The surface was charged positively. Specifically, after the fine particles are diffused into the 3-aminopropyltriethoxylsilane solution (for 5 minutes), the fine particles are recovered by centrifugation (15000 rpm, 5 minutes), and further the same with a PSS solution and a PEI solution. After recovering from the final PEI solution, it was dried by degassing.
つぎに、化学修飾処理後の微粒子を水に懸濁して、１０ｍｇ/Ｌの懸濁液を調製し、前記懸濁液２μＬを前記化学処理後のガラス基板の流路内壁に塗布して乾燥することにより、血球分離用具を作製した。前記懸濁液の塗布は、前記流路内部の血液点着部付近に行った。なお、前記血液点着部とは、流路（６ｃｍ）の一端から２ｃｍまでの範囲を示す。 Next, the fine particles after the chemical modification treatment are suspended in water to prepare a 10 mg / L suspension, and 2 μL of the suspension is applied to the inner wall of the flow channel of the glass substrate after the chemical treatment and dried. Thus, a blood cell separation tool was produced. The suspension was applied in the vicinity of the blood spotting portion inside the flow path. In addition, the said blood spotting part shows the range from one end of a flow path (6 cm) to 2 cm.
前記血球分離用具の前記血液点着部にヘマトクリット値42％の血液試料１０μＬを点着したところ、前記血液試料が毛管現象により前記流路内部を他端に向かって進むにつれて、血球が凝集していった。そして、血球の凝集体は、流路の一端（血液点着部側）から５ｃｍまでのところで流路内に保持され、前記凝集体の停滞部分から前記流路の他端の間（１ｃｍ）には血漿のみが進み、血漿と血球（血球の凝集体）とに分離された。 When 10 μL of a blood sample having a hematocrit value of 42% was spotted on the blood spotting portion of the blood cell separation device, the blood cells aggregated as the blood sample progressed toward the other end in the flow path by capillary action. It was. The blood cell aggregate is held in the flow path at a distance of 5 cm from one end of the flow path (at the blood spotting side), and between the stagnant portion of the aggregate and the other end of the flow path (1 cm). Only progressed in plasma and was separated into plasma and blood cells (blood cell aggregates).
一方、プラスに荷電させた微粒子を塗布しなかった以外は、同様にしてプラス荷電処理を行ったガラス基板（流路６ｃｍ）を用いて、血球分離を行った。このガラス基板では、血液を点着した結果、６ｃｍの流路長では明瞭な血球分離が見られなかった。 On the other hand, blood cells were separated using a glass substrate (flow path 6 cm) that had been subjected to a positive charge process in the same manner except that the positively charged fine particles were not applied. As a result of spotting blood on this glass substrate, no clear blood cell separation was observed with a channel length of 6 cm.
このように前記血球分離用具によれば、血球は血球凝集体となって、血液店着部の近隣で流路内に保持されるため、前記血液分離用具内で、血球と血漿との分離が早急に行われ、また、血漿と血球との境界部も明確であった。このため、血球分離を迅速に行うことができ、血漿の回収率も向上するといえる。 Thus, according to the blood cell separation tool, the blood cells become blood cell aggregates and are held in the flow path in the vicinity of the blood store, so that the blood cells and plasma are separated in the blood separation tool. It was performed immediately and the boundary between plasma and blood cells was clear. For this reason, it can be said that blood cell separation can be performed rapidly and the plasma recovery rate is improved.
以上のように、本発明の血球分離用具によれば、迅速かつ簡便に血球と血漿または血清とを分離できる。また、血漿等の回収率にも優れるため、必要な血液試料を低減することも可能である。このため、例えば、臨床医療における診断等や、前述のような遠隔臨床検査システムに特に有用である。 As described above, according to the blood cell separation device of the present invention, blood cells and plasma or serum can be separated quickly and easily. Further, since the recovery rate of plasma and the like is excellent, it is possible to reduce the necessary blood sample. For this reason, for example, it is particularly useful for diagnosis in clinical medicine and the remote clinical examination system as described above.
Claims (12)
前記流路内に、血球凝集剤が配置され且つ前記血球凝集剤によって凝集した血球凝集体を保持するトラップ部を有することを特徴とする血球分離用具。 A blood cell separation tool that has a blood flow path and separates blood into blood cells and plasma or serum by passing through the flow path,
A blood cell separation tool comprising a trap portion in which a hemagglutinating agent is disposed in the flow path and holds a hemagglutinate aggregated by the hemagglutinating agent.
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|---|---|---|---|---|
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