專利名稱：試樣分析用盤片及試樣分析裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及試樣分析用盤片及試樣分析裝置，更為詳細地說，本發(fā)明涉及用于分析血液及尿液等的液體試樣的試樣分析用盤片及試樣分析裝置。
背景技術(shù)：
有關(guān)用于分析血液及尿液等的液體試樣的試樣分析用盤片及試樣分析裝置，例如在日本專利特開2001-124690號公報上有記載。該文獻記載的試樣分析用盤片構(gòu)成為其內(nèi)部具有注入部、導向流路及分散流路，通過將注入部內(nèi)注入有試樣的盤片裝配于裝置上并使之繞軸心旋轉(zhuǎn)，將注入部內(nèi)的試樣在離心力作用下經(jīng)導向流路導入盤片周緣部的分散流路，并對分散的試樣中的粒子成分進行光學檢測。
然而，上述以往的試樣分析用盤片，為使到達分散流路的試樣不向?qū)蛄髀钒l(fā)生逆流，分散流路必須按重力方向構(gòu)成，且盤片的厚度必須設定得較厚。另外，由于到達分散流路的血液等試樣保持液體的狀態(tài)而殘留，因而會發(fā)生從注入部開口處飛濺及從盤片連接部滲出或漏液的現(xiàn)象，不能說其達到衛(wèi)生要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述問題而進行的，以提供可防止體內(nèi)試樣等的液體試樣發(fā)生飛濺及漏液的薄型試樣分析用盤片及試樣分析裝置作為目的。
為達到上述目的，權(quán)利要求1中所述的發(fā)明為一種試樣分析用盤片，其內(nèi)部具有自注入口向外周側(cè)延伸的流路，借助外部的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)而繞軸心旋轉(zhuǎn)、從而將自上述注入口注入流路內(nèi)的液體試樣經(jīng)設于流路途中的分析區(qū)域?qū)蛲庵芏瞬?，其特征在于，在上述流路的外周端部設有吸水構(gòu)件。根據(jù)此構(gòu)成，因旋轉(zhuǎn)時的離心力作用，液體試樣當然會向分析區(qū)域展開，同時通過分析區(qū)域的多余的液體試樣被吸水構(gòu)件吸收，因而不存在液體逆流及飛濺的擔憂，且因無須按重力方向貯液而可實現(xiàn)薄型化。
權(quán)利要求2所述的發(fā)明中，其特征在于，在分析區(qū)域內(nèi)設置有與液體試樣中的分析對象成分起反應的試劑。由此，通過與試劑的反應當然可對分析對象成分進行檢測，而且由于不須添加試劑，可有效地適合于分析的自動化及高速化。
權(quán)利要求3所述的發(fā)明中，其特征在于，吸水構(gòu)件為多孔質(zhì)材料制成。由此，可用容易獲得且廉價的多孔質(zhì)材料對液體試樣進行吸收。若采用具有可撓性的多孔質(zhì)材料，因可自如地變形，即使在淺的流路中也可容易地進行設置。
權(quán)利要求4所述的發(fā)明中，其特征在于，吸水構(gòu)件含有使液體試樣凝固的凝固劑。由此，因凝固劑的作用，可在短時間內(nèi)使液體試樣固化。
權(quán)利要求5所述的發(fā)明中，其特征在于，凝固劑為高吸水性的聚合物。由此，利用高吸水性聚合物的高吸水性及低離水性特性，可靠而高效地使液體試樣固化。
權(quán)利要求6所述的發(fā)明中，其特征在于，凝固劑為血液凝固劑。由此，當液體試樣為血液時，可有效地使之固化。
權(quán)利要求7所述的發(fā)明中，其特征在于，設置有吸水構(gòu)件的外周端部的寬度大于其內(nèi)周側(cè)的流路的寬度。由此，組裝時可容易地將吸水構(gòu)件在外周端部進行定位及固定。
權(quán)利要求8所述的發(fā)明中，其特征在于，使設置有吸水構(gòu)件的外周端部的內(nèi)周側(cè)的流路狹窄。由此，組裝時可容易地將吸水構(gòu)件在外周端部進行定位及固定。
權(quán)利要求9所述的發(fā)明中，其特征在于，所設的多個流路在設置有吸水構(gòu)件的外周端部處相互連接。由此，組裝時不須向多個流路分別地裝入吸水構(gòu)件，提高了組裝作業(yè)的便易性。
權(quán)利要求10所述的發(fā)明中，其特征在于，設置有吸水構(gòu)件的外周端部的內(nèi)周側(cè)的流路中涂敷有疏水性材料。由此，只要未受到離心力等外部因素的作用，液體試樣不會越過疏水性材料而流入外周端部，可使液體試樣在希望的時間內(nèi)保持在分析區(qū)域內(nèi)。
權(quán)利要求11所述的發(fā)明中，其特征在于，在設置有吸水構(gòu)件的外周端部與分析區(qū)域之間設有閥裝置。該構(gòu)成對于須注入大量液體試樣的檢測法及必須在分析區(qū)域內(nèi)靜止狀態(tài)下與試劑起反應的檢測法是有效的。
權(quán)利要求12所述的發(fā)明中，其特征在于，閥裝置構(gòu)成為通過離心力進行開閉。由此，可僅以離心力作用于閥裝置，而將分析區(qū)域中不再需要的液體試樣導向外周端部，進行吸收處理。
權(quán)利要求13所述的發(fā)明為一種試樣分析裝置，使用內(nèi)部具有自注入口向外周側(cè)延伸的流路、在上述流路途中設有分析區(qū)域、外周端部設有吸水構(gòu)件的試樣分析用盤片，其特征在于，該試樣分析裝置具備使自上述注入口向流路內(nèi)注入了液體試樣的試樣分析用盤片繞軸心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、通過對上述分析區(qū)域進行掃描而對因上述的旋轉(zhuǎn)而在流路內(nèi)被導向外周側(cè)的液體試樣中的測定對象成分進行光學檢測的光學檢測機構(gòu)。根據(jù)此構(gòu)成，可借助旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使液體試樣向分析區(qū)域展開，將其導向吸水構(gòu)件，并且，借助光學檢測機構(gòu)，可對液體試樣中的測定對象成分進行檢測及測定分析。
附圖的簡單說明

圖1為本發(fā)明的實施例1的試樣分析用盤片的截面圖。
圖2為表示使用圖1的試樣分析用盤片的試樣分析裝置的概略構(gòu)成的分解立體圖。
圖3為本發(fā)明的實施例2的試樣分析用盤片的主視圖。
圖4為本發(fā)明的實施例3的試樣分析用盤片的主視圖。
圖5為本發(fā)明的實施例4的試樣分析用盤片的主視圖。
圖6為本發(fā)明的實施例5的試樣分析用盤片的主視圖。
圖7A為表示圖6的試樣分析用盤片上設置的閥裝置處于閉塞時狀態(tài)的部分截面圖，圖7B為表示該閥裝置處于開放時狀態(tài)的部分截面圖。
具體實施例方式
以下，依據(jù)附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
圖1為本發(fā)明的實施例1的試樣分析用盤片的截面圖。
如圖1所示，試樣分析用盤片1(以下，稱為盤片1)是由聚碳酸酯等制成的盤片狀的基板2及基板3經(jīng)紫外線固化粘合劑或雙面膠帶等結(jié)合方式(未作圖示)而結(jié)合，中央具有軸孔4。
設置于下側(cè)的基板2的表面蒸鍍有由金、銀或鋁等材料構(gòu)成的反射膜2a；設置于上側(cè)基板3上的注入孔5在軸孔4的附近沿圓周方向隔開一定間隔朝厚度方向貫穿基板3而設置，并且，在各注入孔5至外邊緣附近之間形成有向著基板2開放的槽部，在與基板2之間構(gòu)成沿半徑方向的流路6。這些流路6以設置于相對軸孔4的均等位置為宜，此處，在本實施例中，沿圓周方向等間隔地設有4個。
將各流路6長度方向的中央部位設定為分析區(qū)域，相應于該分析區(qū)域的基板2表面設有涂有與檢測對象成分反應(酶反應及免疫反應等)的試劑的試劑部7。另外，在相應于各流路6的外周端部6a的基板3的表面固定有多孔質(zhì)材料制成的吸水構(gòu)件8。9表示用于閉塞各注入孔5而粘貼的膠帶。
圖2為表示使用上述試樣分析用盤片的試樣分析裝置的概略構(gòu)成的分解立體圖。
作為盤片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，在基座10上安裝有具有轉(zhuǎn)臺11的電機12。另外，作為光學讀取機構(gòu)，通過1對軌道14安裝有具備激光照射部及鏡頭等光學系統(tǒng)的傳感器13，并且還安裝有使傳感器13沿軌道14移動的驅(qū)動部15及電機16等驅(qū)動系統(tǒng)。17表示可外嵌于轉(zhuǎn)臺11中央的圓錐臺狀的磁性構(gòu)件11a的、內(nèi)部具有磁鐵17a的夾板。
以下，對上述試樣分析裝置的試樣分析方法進行說明。
預先從注入孔5向盤片1的流路6內(nèi)注入體內(nèi)試樣等的液體試樣，注入結(jié)束后用膠帶9封住注入孔5。然后，將盤片1放置于轉(zhuǎn)臺11上，軸孔4與轉(zhuǎn)臺11中心對準，裝上夾板17，由于夾板17內(nèi)的磁鐵17a與轉(zhuǎn)臺11的磁性構(gòu)件11a的磁力作用，而預先將盤片1固定于轉(zhuǎn)臺11上。
在此狀態(tài)下，開啟裝置的主開關(guān)(未作圖示)，則盤片1在電機12的驅(qū)動下，在規(guī)定時間(數(shù)分鐘)以數(shù)千轉(zhuǎn)/分進行旋轉(zhuǎn)，流路6內(nèi)的液體試樣因離心力而向外周方向展開，該液體試樣中的檢測對象成分與試劑部7的試劑反應而留在試劑部7，剩余液體試樣流入外周端部6a而被吸水構(gòu)件8吸收。
與此同時或在規(guī)定時間后，憑借電機16及驅(qū)動部15使傳感器13沿軌道14移動，該傳感器13發(fā)出的激光L由非點象差法或射束尺寸法聚光于旋轉(zhuǎn)中的盤片1的反射膜2a上，對試劑部7進行照射而進行掃描，傳感器13以光學方式檢測出與試劑部7的反應狀態(tài)(包括化學發(fā)光、螢光等)相應的反射光量的變化。并且，以此為據(jù)，用裝置的比較演算部(未作圖示)對檢測對象成分的有無及濃度或檢測對象物的數(shù)量等進行測定分析。
此時，因盤片1中的具有注入孔5、試劑部7、吸水構(gòu)件8的數(shù)個流路6是相互獨立地設置的，故各流路6中注入的液體試樣不會相混，可用同一個盤片1對不同的數(shù)個試樣進行檢測。另外，因在試劑部7未與試劑反應的不需要的液體試樣被吸水構(gòu)件8吸收，故即使在盤片1減速中或旋轉(zhuǎn)停止后也不會在流路6內(nèi)發(fā)生逆流，不存在液體從注入孔5或基板1、2的連接部飛濺或滲出等的擔憂。
因而，制造盤片1時，不須如以往那樣，將流路6的外周端部6a作為貯液部并沿重力方向設置，可將盤片1的厚度設定得比以往小。
此外，上述實施例中，在分析區(qū)域設有試劑部7，但對于液體試樣為血液，對其血球數(shù)進行計數(shù)的檢查等場合不需要試劑。
在如上所述地設置有試劑部7的場合，為使試劑不隨液體試樣流向外周側(cè)而保持于試劑部7，以試劑中的反應成分自身或載有反應成分的載體對反射膜2a等的涂敷材料具有親合性且不具水溶性為宜。并且，以可與液體試樣中的檢測對象成分迅速反應為宜。具有如此特性的試劑中，例如有用于判別血型的比色測定中使用的試劑。
也可設置在進行試劑部7的掃描時對透光量進行檢測的裝置。
作為吸水構(gòu)件8，可使用棉、布、紙、聚氨酯樹脂等能容易獲得的廉價多孔質(zhì)材料，如使用其中的具有可撓性的多孔質(zhì)材料，則因可自如變形，即使在淺的流路6中也可容易地進行設置。
為進一步提高吸水性或不使已吸收的液體放出，也可在多孔質(zhì)材料中含有可使液體試樣凝固的凝固劑，由此，可使液體試樣在短時間內(nèi)固化。例如，可將具有羧酸鈉基(-COO-Na+)的聚丙烯酸鈉等高吸水性聚合物作為凝固劑封入聚酯類纖維等制的無紡布作成的袋中或吸附于無紡布上進行使用，由此，可將液體試樣可靠而高效地固化。在液體試樣為血液的場合，使用由促進血液凝固的鞣花酸(日文エラジン酸)、高嶺土、膨潤土、硅石、玻璃等粉末制成的血液凝固劑，以取代高吸水性的聚合物，或與高吸水性的聚合物同時使用，也可獲得同樣效果。
圖3為本發(fā)明的實施例2的試樣分析用盤片的主視圖。
該盤片1與上述實施例1的盤片的不同處在于，各流路6構(gòu)成為其外周端部6a的流路寬度B大于注入孔5側(cè)的流路寬度A，在寬度為流路寬度B的較寬的外周端部6a處設置有吸水構(gòu)件8。在具有如此的流路寬度B的外周端部6a中，吸水構(gòu)件8可容易地定位及固定。
圖4為本發(fā)明的實施例3的試樣分析用盤片的主視圖。
該盤片1與上述實施例1的盤片的不同處在于，各流路6中的試劑部7與外周端部6a間設有狹窄部18。因存在該狹窄部18，吸水構(gòu)件8可容易且可靠地在外周端部6a定位及固定。
圖5為本發(fā)明的實施例4的試樣分析用盤片的主視圖。
該盤片1與上述實施例1的盤片的不同處在于，各流路6的外周端部相互連接形成環(huán)狀流路19，在該環(huán)狀流路19的全周范圍內(nèi)設置有吸水構(gòu)件8。另外，在試劑部7與環(huán)狀流路19之間設置涂有例如為氟系防水防油劑(主原料パ一フルオロオクチルエチルアクリレ一ト)的疏水性化學材料的疏水部20。
這樣的盤片1，因設有環(huán)狀流路19，與向數(shù)個流路6分別裝入吸水構(gòu)件8的實施例1相比，提高了盤片1的組裝作業(yè)的便易性。
雖然存在液體試樣中的氣體成分通過該環(huán)狀流路19在相連接的數(shù)個流路6間流通的擔憂，但如為同一試樣則并無妨礙，該構(gòu)造在對同一液體試樣以不同試劑進行檢測的場合或?qū)ν灰后w試樣進行數(shù)次相同檢測以提高檢測精度的場合尤其有效。
另外，由于設有疏水部20，只要液體試樣未受到離心力等某種力的作用，液體試樣不會立即越過疏水部20流入環(huán)狀流路19而被吸水構(gòu)件8吸收。因此，將注入試樣的盤片1放置于轉(zhuǎn)臺11上時，即使盤片1略微發(fā)生傾斜，試樣也不會即刻被吸水構(gòu)件8吸收，由此，可有效地應用于采用須使適量的液體試樣與試劑進行一定時間的反應的比色反應法的測定，例如血糖值測定等。
圖6為本發(fā)明的實施例5的試樣分析用盤片的主視圖。
該盤片1與上述實施例4的盤片大體相同(省略了反射膜的圖示)，不同之處在于，各流路6中的試劑部7與環(huán)狀流路19間的流路6上設有閥裝置21。如圖7A、圖7B所示，該閥裝置21由開設有圓孔22的將流路6分隔成內(nèi)周側(cè)與外周側(cè)的流路壁23、設置成一部分可與孔22嵌合的設于流路壁23外周側(cè)的作為閥體的金屬等制成的球體24、將該球體24向孔22推壓的PET薄膜及金屬制成的作為施力構(gòu)件的板簧25構(gòu)成。
為此，在盤片1維持靜止狀態(tài)期間，如圖7A所示，球體24受到板簧25的施力而將流路壁23的孔22閉塞，注入各流路6內(nèi)的液體試樣保持于孔22的內(nèi)周側(cè)、即試劑部7側(cè)。
在規(guī)定的反應時間后，旋轉(zhuǎn)盤片1時，則使球體24受到沿圖7B中箭頭方向的離心力，球體24在使板簧25變形的同時向環(huán)狀流路19移動，由此使孔22的兩側(cè)流路6連通，在試劑部7未反應的液體試樣流入環(huán)狀流路19而被吸水構(gòu)件8吸收。
因此，這樣的盤片1對于須大量注入液體試樣的檢測法及必須在試劑部7處于靜態(tài)下與試劑反應的檢測法，例如利用抗原-抗體反應檢測特定細胞的有無及數(shù)量的檢測中尤其有效。對未與試劑反應的液體試樣的處理，也可借助便利的離心力的外部因素加以進行。
此外，本實施例中，將嵌合于圓孔22的球體24作為閥體使用，但孔22并不限于圓形，且只要可閉塞、打開孔22也可使用其他閥體代替球體24。另外，本實施例中，作為對球體24施力的構(gòu)件使用了板簧25，若以磁性體制成流路壁23并以磁鐵制成球體24，也可獲得同樣效果。
如上所述，本發(fā)明因在流路內(nèi)的外周端部設置吸水構(gòu)件，故能可靠地防止液體試樣的飛濺，同時可實現(xiàn)盤片的薄型化。
權(quán)利要求
1.一種試樣分析用盤片，其內(nèi)部具有自注入口向外周側(cè)延伸的流路，借助外部的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)而繞軸心旋轉(zhuǎn)、從而將自所述注入口注入流路內(nèi)的液體試樣經(jīng)設于流路途中的分析區(qū)域?qū)蛲庵芏瞬浚涮卣髟谟?，在所述流路的外周端部設有吸水構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試樣分析用盤片，其特征在于，在分析區(qū)域內(nèi)設置有與液體試樣中的分析對象成分起反應的試劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試樣分析用盤片，其特征在于，吸水構(gòu)件為多孔質(zhì)材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3中任一項所述的試樣分析用盤片，其特征在于，吸水構(gòu)件含有使液體試樣凝固的凝固劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試樣分析用盤片，其特征在于，凝固劑為高吸水性的聚合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試樣分析用盤片，其特征在于，凝固劑為血液凝固劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試樣分析用盤片，其特征在于，設置有吸水構(gòu)件的外周端部的寬度大于其內(nèi)周側(cè)的流路的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試樣分析用盤片，其特征在于，使設置有吸水構(gòu)件的外周端部的內(nèi)周側(cè)的流路狹窄。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試樣分析用盤片，其特征在于，所設的多個流路在設置有吸水構(gòu)件的外周端部處相互連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試樣分析用盤片，其特征在于，設置有吸水構(gòu)件的外周端部的內(nèi)周側(cè)的流路中涂敷有疏水性材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試樣分析用盤片，其特征在于，在設置有吸水構(gòu)件的外周端部與分析區(qū)域之間設有閥裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的試樣分析用盤片，其特征在于，閥裝置構(gòu)成為通過離心力進行開閉。
13.一種試樣分析裝置，使用內(nèi)部具有自注入口向外周側(cè)延伸的流路、在所述流路途中設有分析區(qū)域、外周端部設有吸水構(gòu)件的試樣分析用盤片，其特征在于，該試樣分析裝置具備使自所述注入口向流路內(nèi)注入了液體試樣的試樣分析用盤片繞軸心旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；通過對所述分析區(qū)域進行掃描而對因所述的旋轉(zhuǎn)而在流路內(nèi)被導向外周側(cè)的液體試樣中的測定對象成分進行光學檢測的光學檢測機構(gòu)。
全文摘要
一種試樣分析用盤片(1)，其內(nèi)部具有自注入孔(5)向外周側(cè)延伸的流路(6)，借助外部的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)而繞軸心旋轉(zhuǎn)從而將自所述注入孔(5)注入流路(6)內(nèi)的液體試樣經(jīng)設于流路途中的分析區(qū)域的試劑部(7)導向外周側(cè)，在流路(6)的外周端部(6a)設有吸水構(gòu)件(8)。由此，在因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下到達外周端部(6a)的液體試樣被吸水構(gòu)件(8)吸收，因而不存在液體逆流及飛濺的擔憂，且因無須按重力方向貯液而可實現(xiàn)薄型化。
文檔編號B01L3/00GK1620610SQ0380260
公開日2005年5月25日 申請日期2003年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月25日
發(fā)明者岡田謙二, 村上健二 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社