JP4474099B2 - 液体保存容器およびカートリッジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を収容するための液体保存容器、および液体を保持した収容槽を備えたカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体を収容したカートリッジとしては、本願の図１２に示したように、複数のウェル８０〜８４に対して、免疫測定に必要な試薬類８０ａ〜８４ａを独立して封入したものがある（たとえば特許文献１参照）。このカートリッジ８は、ウェル８０〜８４の他に、試薬と検体を反応させた後に測光を行うための複数のセル８５〜８７を備えたものであり、使い捨てとして構成されている。カートリッジ８では、試薬の１つとして、たとえば検体中の特定成分に対して特異的反応性を示す免疫反応物質を、ラテックス微粒子に担持させた状態で液体中に分散させたもの(ラテックス分散液)が使用されている。一方、複数のウェル８０〜８４やセル８５〜８７の上方開口８０ｂ〜８７ｂは、シール８８により閉鎖されており、保存時などに試薬類８０ａ〜８４ａがこぼれ出ないようにされている。この構成では、試薬類８０ａ〜８４ａは全て液体とされ、試薬類８０ａ〜８４ａの取り出しは、ピペットノズルによりシール８８を破ってピペットノズルをウェル８０〜８４に差し込むことにより行われる。
【０００３】
カートリッジ８は、通常、シール８８が上側に位置するように保存されるが、使用者によって天地を反転させてしまったり、あるいは運搬時などの衝撃や振動により試薬類８０ａ〜８４ａの液面が荒れてしまうことがある。そうすると、図１３にウェル８４の場合を例示したように、シール８８や上部開口８４ｂの近傍に、試薬類８４ａが付着してしまうことがある。付着した試薬類８４ａ′は、自然に落下して取り除かれることもあるが、試薬類８４ａ′の表面張力の作用によって、シール８８などに対する付着状態が維持されることもある。付着した試薬類８４ａ′は、ピペットノズルによって取り出すことが容易ではないため、先のような状態で試薬類が付着した場合には、使用できる試薬類８４ａの量が事実上少なくなってしまう。したがって、ウェル８０〜８４に収容しておく試薬類８０ａ〜８４ａの量は、試薬類８０ａ〜８４ａが付着した場合にも対応できるように、付着する可能性のある試薬類８０ａ〜８４ａの最大量を上乗せしたものとして設定しておく必要がある。しかしながら、ラテックス分散液などの試薬は高価であるため、製造コストを低減する観点からは、その使用量を極力少なくする必要がある。
【０００４】
これに対して、本願の図１４に示したように、繰り返して針の突き通しが可能なストッパ９０を装着した薬瓶９１において、ストッパ９０の中空の空間９２の頂部９２ａの近傍への薬液の付着を抑制する技術がある（たとえば特許文献２参照）。この技術は、ストッパ９０に上下方向に延びる溝９３を設け、頂部９２ａの近傍に付着した薬液の表面張力を破壊して薬液を薬瓶９１に戻そうとするものである。しかしながら、図示した形態のストッパ９０を用いれば、ストッパ９０の端部９４と薬瓶９１との間に薬液９５が付着する虞がある。また、先に説明したカートリッジ８(図１２参照)のように、繰り返しの針の突き刺しを必要としない構成では、先のストッパ９０を用いることはコスト的に不利である。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３１８１０１号公報
【特許文献２】
特表２００２−５３５２１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとに考えだされたものであって、好ましくない部分への液体の付着状態が維持されることをコスト的に有利に抑制し、初期の試薬の充填量を低減して製造コストの上昇を抑制することを課題としている。
【０００７】
【発明の開示】
本発明では、上述した課題を解決するために、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
すなわち、本発明の第１の側面により提供される液体保存容器は、上面部と、この上面部に形成される上部開口から下方に向かうほど縮径するテーパ状に凹入し、かつ液体を収容するための収容部と、上記収容部に試薬、希釈剤、および洗浄剤のうちの少なくとも１つを含んだ液体を目的量収容した状態で、上記上面部に貼着されることにより上記上部開口を閉鎖しているシート材と、を備えた液体保存容器であって、上記収容部の内面には、上記上部開口から始まって、上記収容部に収容した上記液体の液表面に接するまで下方に延びる凹部からなる付着液移動手段が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
付着液移動手段は、収容部とともに樹脂成形によって一体的に形成するのが好ましい。
【００１１】
本発明の第２の側面においては、上面部と、この上面部に形成される上部開口から下方に向かうほど縮径するテーパ状に凹入し、かつ液体を収容するための１または複数の収容槽と、上記上面部に形成される上部開口から下方に向かうほど縮径するテーパ状に凹入し、かつ反応場を提供するための１または複数の反応槽と、上記収容槽に試薬、希釈剤、および洗浄剤のうちの少なくとも１つを含んだ液体を目的量収容した状態で、上記上面部に貼着されることにより上記各上部開口を閉鎖しているシート材と、を備えたカートリッジであって、上記１または複数の収容槽の少なくとも１つの内面には、上記上部開口から始まって、上記収容槽に収容した上記液体の液表面に接するまで下方に延びる凹部からなる付着液移動手段が設けられていることを特徴とする、カートリッジが提供される。
【００１２】
試薬としては、たとえば免疫反応を生じさせるために必要なものが挙げられ、典型的には、検体中の特定成分に対して特異的反応性を示す免疫反応物質を、固体粒子に担持させた状態で液体中に分散させたものが挙げられる。
【００１３】
付着液移動手段は、収容槽とともに樹脂成形によって一体的に形成するのが好ましい。
【００１４】
シート材は、好ましくは、カートリッジが複数の収容槽や反応槽を備えている場合には、それらの収容槽や反応槽を一括して覆うようにして配置される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の好ましい形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明に係るカートリッジの一例を示す正面図であり、図２は図１に示したカートリッジの縦断面図であり、図３は図１に示したカートリッジの分解斜視図およびその要部拡大平面図である。
【００１６】
図１ないし図３に示したカートリッジＸは、ラテックス凝集法を利用して血液中の測定対象成分の濃度を測定するように構成されたものであり、使用時に測定装置にセットして目的の反応を生じさせるためのものである。このカートリッジＸは、カートリッジ本体Ｘ１と、このカートリッジ本体Ｘ１に貼着されたシール部材Ｘ２と、を備えている。
【００１７】
カートリッジ本体Ｘ１は、複数の収容槽１Ａ〜１Ｅ、複数の反応槽２Ａ〜２Ｃ、調整槽３、廃棄槽４、検体槽５、およびキュベット６を有している。このカートリッジ本体Ｘ１は、たとえば透明樹脂を用いた金型成形により、全体が透明に形成されている。ただし、カートリッジ本体Ｘ１においては、少なくとも反応槽２Ａ〜２Ｃを透明に形成すれば、必ずしも全体を透明に形成する必要はなく、また各槽１Ａ〜１Ｅ，２Ａ〜２Ｃ，３〜５およびキュベット６の数、配置あるいは形状などは、図示した例には限定されず、測定対象や測定方法などに応じて適宜選択すればよい。
【００１８】
各収容槽１Ａ〜１Ｅは、測定に必要な試薬、希釈液、あるいは洗浄液を収容するためのものであり、上部開口１Ａａ〜１Ｅａを有している。
【００１９】
収容槽１Ａには、ヘモグロビン測定試薬が収容されている。ヘモグロビン測定試薬は、赤血球中に含まれるヘモグロビン濃度を測定するために使用されるものであり、ヘモグロビンと反応し、かつ反応後の状態を比色測定可能なものであれば公知の種々のものを使用することができる。ヘモグロビン濃度を測定するのは、ヘモグロビン濃度からヘマトクリット値（血液中の赤血球の容積比率）を算出し、測定におけるヘマトクリット値の影響を補正するためである。
【００２０】
収容槽１Ｂには、溶血用希釈液が収容されている。溶血用希釈液は、血球中の成分を測定するために、血球成分を破壊するためのものであり、たとえば生理食塩水にサポニンを含有させたものが使用される。
【００２１】
収容槽１Ｃには、希釈液および洗浄液として使用される緩衝液が収容されている。緩衝液としては、ヘモグロビンの反応や測定対象物の免疫反応を阻害せず、かつヘモグロビンや測定対象物の吸光度測定において誤差を生じさせないものであればよく、たとえば生理食塩水や牛血清アルブミンを使用することができる。
【００２２】
収容槽１Ｄには、洗浄液が収容されている。洗浄液は、ピペットチップを洗浄するためのものであり、本実施の形態においては蒸留水が用いられている。もちろん、洗浄液としては、蒸留水以外のものを使用することもできる。
【００２３】
収容槽１Ｅには、複数の溝１Ｅｂが形成されているとともに、その内部にラテックス懸濁液が収容されている。各溝１Ｅｂは、付着液移動手段を構成するものであり、収容槽１Ｅの上下方向に延びる断面Ｖ字状に形成されている。このような溝１Ｅｂは金型成形によって収容槽１Ｅの内面に作り込むことができる。図４に良く表れているように、各溝１Ｅｂは、その上端が上部開口１Ｅａに位置して上端がシール部材Ｘ２に接触し、下端がラテックス縣濁液の液表面よりも下方に位置して下端がラテックス懸濁液に接触している。したがって、図５に示したように、上部開口１Ｅａの近傍やシール部材Ｘ２に付着したラテックス懸濁液は、その表面張力が溝１Ｅｂによって破壊され、溝１Ｅｂをつたって下方に落下する。これにより、使用できるラテックス懸濁液の量が目減りしてしまうことが抑制され、収容槽１Ｅに収容すべきラテックス懸濁液の量を極力少なくすることができる。その結果、ラテックス懸濁液の収容量が少なくて済み、製造コストを低減することができるようになる。
【００２４】
ラテックス縣濁液は、測定対象成分に対して特異的反応性を示す免疫反応物質を、ラテックス微粒子に担持させた状態でバッファ溶液中に分散させたものである。測定対象成分としては、肝炎ウイルス、リウマチ因子、Ｃ反応性蛋白、溶血性連鎖球菌毒素、各種酵素などの疾病マーカーが挙げられる。免疫反応物質は、測定対象物質の種類により選択されるが、免疫反応物質としては、たとえば例示した疾病マーカーと特異的に抗原抗体反応を示して凝集塊を生じるものが使用される。ラテックス微粒子としては、たとえばポリスチレン製のラテックスビーズが挙げられる。
【００２５】
図１ないし図３に示したように、各反応槽２Ａ〜２Ｃは、上部開口２Ａａ〜２Ｃａを有している。反応槽２Ａは、希釈血液とヘモグロビン測定試薬の混合液を調整し、その混合液の吸光度を測定する際に利用されるものである。すなわち、反応槽２Ａは、ヘモグロビン濃度を演算するために必要な吸光度を得るために利用されるものである。反応槽２Ｂは、ラテックス凝集反応を生じさせ、そのときの吸光度を測定する際に利用されるものである。反応槽２Ｃは、反応槽２Ｂとは異なる測定対象成分を測定するために、反応槽２Ｂとは異なる免疫反応を生じさせて吸光度を測定し、あるいは測定再現性を確認するために、反応槽２Ｂと同様な免疫反応を生じさせて吸光度を測定するためのものである。
【００２６】
調整槽３は、血液を調整するためのものであり、上部開口３ａを有している。血液の調整は、たとえば血液を収容槽１Ｃに収容された生理食塩水と混合し、血液を希釈することにより行われる。
【００２７】
廃棄槽４は、カートリッジＸを使用する前はピペットチップＰＴを保持するために利用されるものであり、カートリッジＸの使用時には、不要液を廃棄するために利用されるものである。この廃棄槽４は、上部開口４ａ、およびピペットチップＰＴを係止するための段部４ｂを有している。ピペットチップＰＴは、ピペッティング動作（ピペットノズルによる液体の吸引・吐出）を行うためのピペットノズル（図示略）に装着して使用されるものである。
【００２８】
検体槽５は、カートリッジ本体Ｘ１へ血液を直接に注入する際に利用されるものである。キュベット６は、検体を、汎用の小型チューブなどに収容した状態でカートリッジＸにセットする際に利用されるものである。検体槽５およびキュベット６のいずれを用いるかは使用者の任意であり、この場合には、測定装置はシークエンス変更可能なように構成される。測定装置においては、検体槽５およびキュベット６のいずれを用いたかは、測定装置に対して使用者がボタン操作などにより指示することより認識される。
【００２９】
一方、シール部材Ｘ２は、各槽１Ａ〜１Ｅ，２Ａ〜２Ｃ，３の上部開口１Ａａ〜１Ｅａ，２Ａａ〜２Ｃａ，３ａを一括して閉鎖するためのものである。ただし、シール部材Ｘ２によって、廃棄槽４をも同時に閉鎖するようにしてもよい。シール部材Ｘ２は、たとえばアルミニウム箔などの金属箔あるいは樹脂フィルムにより構成されており、ピペットチップＰＴにより容易に開孔されるようになされている。このようなシール部材Ｘ２は、ホットメルト接着剤を用いて、あるいは熱融着などによりカートリッジ本体Ｘ１に貼着されている。
【００３０】
上述したように、カートリッジＸは測定装置に装着して使用するものであるが、カートリッジＸを用いた測定手法の例を、図６ないし図９を参照して以下に説明する。
【００３１】
まず、カートリッジＸの検体槽５またはキュベット６に全血を保持させた後、カートリッジＸを測定装置（図示略）に装着する。なお、図６ないし図９においては、検体槽５に対して血液を保持させた例を示してあり、以下においては、検体槽５に全血を保持させた場合を例にとって説明するものとする。
【００３２】
測定装置においては、使用者の操作に基づいて、あるいは自動的にカートリッジＸが装着されたことが認識され、測定動作が開始される。この測定動作は、ヘモグロビン濃度の測定、および測定対象成分濃度の測定を含んでいる。
【００３３】
測定動作を行うに当たっては、まず、図６（ａ）に示したように、ピペットノズルＰＮにピペットチップＰＴを装着する。具体的には、測定装置のピペットノズルＰＮを移動させ、このピペットノズルＰＮに、カートリッジＸの廃棄槽４に保持されたピペットチップＰＴを装着する。
【００３４】
次に、ヘモグロビン濃度の測定を行う。ヘモグロビン濃度の測定は、試料調整、吸光度測定およびヘモグロビン濃度（ヘマトクリット値）の演算を含んでいる。
【００３５】
試料調整においては、まず図６（ａ）および（ｂ）に示したように、ピペッティング動作により、収容槽１Ｂの溶血用希釈液を、調整槽３に対して分注する。調整槽３に対しては、たとえば９５μｌのピペッティング動作を２回行うことにより、合計で１９０μｌの溶血用希釈液が分注される。
【００３６】
続いて、図７（ａ）に示したように、収容槽１Ｃの緩衝液を、反応槽２Ｂに対して分注する。反応槽２Ｂに対しては、たとえば１回のピペッティング動作により、８４μｌの緩衝液が分注される。次いで、図７（ｂ）に示したように、収容槽１Ａのヘモグロビン測定試薬を、反応槽２Ａに対して分注する。反応槽２Ａに対しては、たとえば７７μｌのピペッティング動作を２回行うことにより、合計で１５４μｌのヘモグロビン測定試薬が分注される。続いて、図７（ｃ）に示した手順に従ってピペットチップＰＴを洗浄する。具体的には、ピペットチップＰＴの洗浄は、たとえば収容槽１Ｂの溶血用希釈液に対する１１０μｌの吸引・吐出を２回行ったのち、収容槽１Ｄの蒸留水５０μｌを廃棄槽４に移送することにより行われる。
【００３７】
次に、図８（ａ）に示したように、検体槽５の血液を調整槽３に分注した後、調整槽３の液体を混合することにより血液の希釈が行われる。調整槽３に対しては、たとえば１回のピペッティング動作により、２８μｌの血液が分注され、調整槽３の液体の混合は、たとえば当該液体１１０μｌに対する５回の吸引・吐出により行われる。続いて、図８（ｂ）に示したように、図７（ｃ）を参照して説明したのと同様な手順に従って、ピペットチップＰＴを洗浄する。最後に、図８（ｃ）に示したように、調整槽３の希釈血液を反応槽２Ａに分注した後、反応槽２Ａの液体を混合することにより、ヘモグロビン測定用の試料調整が終了する。反応槽２Ａに対しては、たとえば１回のピペッティング動作により、２８μｌの希釈血液が分注され、反応槽２Ａの液体の混合は、たとえば当該液体１１０μｌに対する５回の吸引・吐出によって行われる。
【００３８】
一方、吸光度測定は、反応槽２Ａの側方から単色光を照射し、そのときに反応槽２Ａを透過した光量を測定することにより行われる。単色光は、ヘモグロビン測定用の試薬の種類によって選択されるが、たとえば波長が５４０ｎｍのものが使用される。これに対してヘモグロビン濃度の演算は、たとえば基準吸光度と測定された吸光度との差を演算式に代入することにより行われる。このようにして得られたヘモグロビン濃度からは、ヘマトクリット値を算出することができる。ただし、ヘモグロビン濃度を演算することなく、測定された吸光度に基づいて、ヘマトクリット値を直接演算するようにしてもよい。
【００３９】
ヘモグロビン濃度（ヘマトクリット値）の測定が終了すれば、上述のように、測定対象成分の濃度を測定する。測定対象成分の濃度測定は、試料調整、吸光度測定、および濃度演算を含んでいる。
【００４０】
試料調整に当たっては、まず図９（ａ）に示したように、図７（ｃ）を参照して説明したのと同様な手順に従って、ピペットチップＰＴを洗浄する。次いで、図９（ｂ）に示したように、反応槽２Ｂに対して、調整槽３の希釈血液を分注し、調整槽３の液体を混合する。反応槽２Ｂに対しては、たとえば１回のピペッティング動作により、２８μｌの希釈検体が分注され、反応槽２Ｂの液体の混合は、たとえば当該液体８５μｌに対する５回の吸引・吐出によって行われる。
【００４１】
続いて、図９（ｃ）に示したように、収容槽１Ｄの蒸留水を利用してピペットチップＰＴの洗浄を行う。ピペットチップＰＴの洗浄は、たとえば収容槽１Ｄの蒸留水に対して１１０μｌの吸引・吐出を２回行った後に収容槽１Ｄの蒸留水１１０μｌを廃棄槽４に移送することにより行われる。最後に、図９（ｄ）に示したように、反応槽２Ｂに対して収容槽１Ｅのラテックス懸濁液を分注し、反応槽２Ｂの液体を混合する。反応槽２Ｂに対しては、たとえば一回のピペッティング動作により、２８．２μｌのラテックス懸濁液が分注され、反応槽２Ｂの液体の混合は、たとえば当該液体１１０μｌに対する３回の吸引・吐出によって行われる。
【００４２】
一方、吸光度測定は、反応槽２Ｂの側方から単色光を照射し、そのときに反応槽２Ｂを透過した光量を測定することにより行われる。単色光は、測定対象成分や用いるラテックス懸濁液に担持させた免疫反応物質によって選択される。これに対して測定対象成分の濃度の演算は、たとえば基準吸光度と測定された吸光度との差を演算式に代入することにより行われる。このようにして得られた測定対象成分の濃度は、先に得られたヘマトクリット値に基づいて補正が行われる。
【００４３】
本実施の形態においては、付着液移動手段として収容槽１Ｅに断面Ｖ字状の複数の溝１Ｅｂ（図３および図４参照）が形成された場合を例にとって説明したが、本発明はこの例には限定されない。たとえば、収容槽１Ｅに代えて、あるいは収容槽１Ｅに加えて、他の収容槽１Ａ〜１Ｄに付着液移動手段を設けてもよい。また、付着液移動手段の形態は、図３および図４などに示した形態には限定されない。すなわち、付着液移動手段は、たとえば図１０（ａ）に示したように断面半円状の溝１Ｅｂあるいは図１０（ｂ）に示したように断面矩形状の溝１Ｅｂとして形成してもよい。付着液移動手段は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示したようにスパイラル状に延びる溝１Ｅｂ′として、あるいは斜め方向に延びる溝（図示略）として形成してもよい。もちろん、付着液移動手段は、凸部として形成してもよい。
【００４４】
本発明は、検体として血液を用いる場合に限らず、尿や唾液などの他の検体を分析するように構成されたカートリッジ、液体（検体を含む）を保存するための液体保存容器に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカートリッジの一例を示す正面図である。
【図２】図１に示したカートリッジの縦断面図である。
【図３】図１に示したカートリッジの分解斜視図およびその要部拡大平面図である。
【図４】図１のIV −IV線に沿う断面図である。
【図５】収容槽に形成された溝の作用を説明するための図４に相当する断面図である。
【図６】図１ないし図３に示したカートリッジを用いた測定手法の一例を説明するための図２に相当する断面図である。
【図７】図１ないし図３に示したカートリッジを用いた測定手法の一例を説明するための図２に相当する断面図である。
【図８】図１ないし図３に示したカートリッジを用いた測定手法の一例を説明するための図２に相当する断面図である。
【図９】図１ないし図３に示したカートリッジを用いた測定手法の一例を説明するための図２に相当する断面図である。
【図１０】付着液移動手段の他の例を示すカートリッジの要部拡大平面図である。
【図１１】（ａ）は付着液移動手段のさらに他の例を示すカートリッジの要部拡大平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示した付着液移動手段を説明するための図４に相当する断面図である。
【図１２】従来のカートリッジの一例を示す断面図である。
【図１３】図１２の要部拡大図である。
【図１４】付着液を除去するための従来の技術例を説明するための要部断面図である。
【符号の説明】
Ｘ カートリッジ
Ｘ２ シール部材（閉鎖手段）
１Ａ〜１Ｅ 収容槽（収容部）
２Ａ〜２Ｃ 反応槽
１Ａａ〜１Ｅａ，２Ａａ〜２Ｃａ 上部開口
１Ｅｂ 溝（付着液移動手段）

Claims (5)

1. 上面部と、この上面部に形成される上部開口から下方に向かうほど縮径するテーパ状に凹入し、かつ液体を収容するための収容部と、上記収容部に試薬、希釈剤、および洗浄剤のうちの少なくとも１つを含んだ液体を目的量収容した状態で、上記上面部に貼着されることにより上記上部開口を閉鎖しているシート材と、を備えた液体保存容器であって、
   上記収容部の内面には、上記上部開口から始まって、上記収容部に収容した上記液体の液表面に接するまで下方に延びる凹部からなる付着液移動手段が設けられていることを特徴とする、液体保存容器。
2. 上記付着液移動手段は、上記収容部とともに樹脂成形によって一体的に形成されている、請求項１に記載の液体保存容器。
3. 上面部と、この上面部に形成される上部開口から下方に向かうほど縮径するテーパ状に凹入し、かつ液体を収容するための１または複数の収容槽と、上記上面部に形成される上部開口から下方に向かうほど縮径するテーパ状に凹入し、かつ反応場を提供するための１または複数の反応槽と、上記収容槽に試薬、希釈剤、および洗浄剤のうちの少なくとも１つを含んだ液体を目的量収容した状態で、上記上面部に貼着されることにより上記各上部開口を閉鎖しているシート材と、を備えたカートリッジであって、
   上記１または複数の収容槽の少なくとも１つの内面には、上記上部開口から始まって、上記収容槽に収容した上記液体の液表面に接するまで下方に延びる凹部からなる付着液移動手段が設けられていることを特徴とする、カートリッジ。
4. 上記試薬は、免疫反応を生じさせるために必要なものである、請求項３に記載のカートリッジ。
5. 上記試薬は、検体中の特定成分に対して特異的反応性を示す免疫反応物質を、固体粒子に担持させた状態で液体中に分散させたものである、請求項３または４に記載のカートリッジ。

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