(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞を含む被計測液が流れる測定用流路と、その測定用流路上に設けたアパーチャ部と、そのアパーチャ部を挟む位置に液接触部をそれぞれ配置した一対の電極とを備え、前記アパーチャ部を細胞が通過することによる電極間のインピーダンス変化に基づいて細胞分析を行うための細胞分析用カートリッジであって、
前記測定用流路が、カートリッジ本体の第１の面側に設けられた第１面側流路部と、前記カートリッジ本体の第２の面側に設けられた第２面側流路部と、前記第１面側流路部及び前記第２面側流路部を繋げる接続流路部とを有し、
前記カートリッジ本体が、前記第１の面側に前記第１面側流路部用の第１有底溝及び前記第２の面側に前記第２面側流路部用の第２有底溝が形成された基材と、前記第１の面に設けられた第１面側フィルムと、前記第２の面に設けられた第２面側フィルムとを具備し、
前記接続流路部に前記アパーチャ部が形成されるとともに、前記第１面側フィルムに前記一方の電極の液接触部が配置され、前記第２面側フィルムに前記他方の電極の液接触部が配置されている細胞分析用カートリッジ。
【請求項２】
前記アパーチャ部が、前記接続流路部自体の流路断面積を絞ることによって形成されている請求項１記載の細胞分析用カートリッジ。
【請求項３】
前記アパーチャ部が、前記接続用流路の第１面側開口又は第２面側開口に設けられたアパーチャ形成部材により形成されている請求項１記載の細胞分析用カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば血液などの体液を分析する細胞分析用カートリッジに関し、特にコンパクト化が可能な細胞分析用カートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の細胞分析用カートリッジとしては、特許文献１に示すように、マイクロ血球カウンタ本体に着脱自在に装着されるカートリッジがある。このカートリッジは、液体試料である薄めた検体血液を流通させる測定用流路と、その測定用流路上に設けたアパーチャ部と、そのアパーチャ部を挟む位置に液接触部をそれぞれ配置した一対の電極とを備えている。そしてこのカートリッジは、アパーチャ部を血球等の細胞が通過することによる電極間のインピーダンス変化に基づいて血液分析を行うために用いられる。
【０００３】
具体的には測定用流路及びアパーチャ部とは、ＰＭＭＡ等の樹脂基板の平面方向に測定用流路を設けて、当該測定用流路の途中にアパーチャ部を設けるように構成されている。
【０００４】
しかしながら、平面方向のみに測定用流路を設ける構成では、測定用流路を長くすればするほどカートリッジの平面サイズが大きくなってしまう。また、一対の電極の液接触部を、アパーチャ部を挟んで平面方向に配置するため、カートリッジの平面サイズをコンパクトするには制限がある。このように従来の構成のカートリッジでは、コンパクト化という市場ニーズに応えることが難しいという問題がある。
【０００５】
さらに、アパーチャ部を含めた測定用流路は、樹脂基板の表面に例えばマイクロマシニング加工等の微細加工により溝を形成することによって構成される。ここで、特にアパーチャ部は、計測対象である細胞（例えば血球）のサイズによって適宜定められ、測定結果への影響が大きいことから精度良く形成する必要がある。上記マイクロマシニング加工等の微細加工によって加工する場合には、その製作コストが大きくなってしまい、安価に製作することが難しいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２５７７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決すべくなされたものであり、カートリッジを小型化するだけでなく、その小型化した構成を生かしてアパーチャ部を簡単且つ安価に構成することをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明に係る細胞分析用カートリッジは、細胞を含む被計測液が流れる測定用流路と、その測定用流路上に設けたアパーチャ部と、そのアパーチャ部を挟む位置に液接触部をそれぞれ配置した一対の電極とを備え、前記アパーチャ部を細胞が通過することによる電極間のインピーダンス変化に基づいて細胞分析を行うための細胞分析用カートリッジであって、前記測定用流路が、カートリッジ本体の第１の面側に設けられた第１面側流路部と、前記カートリッジ本体の第２の面側に設けられた第２面側流路部と、前記第１面側流路部及び前記第２面側流路部を繋げる接続流路部とを有し、前記カートリッジ本体が、前記第１の面側に前記第１面側流路部用の第１有底溝及び前記第２の面側に前記第２面側流路部用の第２有底溝が形成された基材と、前記第１の面に設けられた第１面側フィルムと、前記第２の面に設けられた第２面側フィルムとを具備し、前記接続流路部に前記アパーチャ部が形成されるとともに、前記第１面側フィルムに前記一方の電極の液接触部が配置され、前記第２面側フィルムに前記他方の電極の液接触部が配置されていることを特徴とする。
【０００９】
このようなものであれば、測定用流路を第１面側流路部、第２面側流路部及び接続流路部から構成することにより、カートリッジ本体の第１面側及び第２面側に測定用流路を形成することができ、細胞分析用カートリッジの平面サイズをコンパクトにすることができる。このとき、接続用流路部にアパーチャ部を設けることにより、一方の電極の液接触部をカートリッジ本体の第１面側に配置し、他方の電極の液接触部をカートリッジ本体の第２面側に配置できることから、カートリッジのコンパクト化を妨げることもない。また、基材にアパーチャ部形成用の微細な溝を加工する必要が無く、接続流路部を形成する貫通孔によってアパーチャ部を構成することができ、アパーチャ部を簡単且つ安価に構成することができる。
【００１０】
アパーチャ部の構成を簡単にするとともに部品点数を削減して製造コストを削減するためには、前記アパーチャ部が、前記接続流路部自体の流路断面積を絞ることによって形成されていることが望ましい。
【００１１】
また、前記アパーチャ部が、前記接続用流路の第１面側開口又は第２面側開口に設けられたアパーチャ形成部材により形成されていることが望ましい。これならば、第１面側流路部、第２面側流路部及び接続流路部が形成されたカートリッジ本体と、アパーチャ形成部材とを別部品として、異なるサイズのアパーチャ部を有するカートリッジを製作する場合においてもカートリッジ本体を共通化して、アパーチャ形成部材のみを選択すれば良く、部品点数を削減して製造コストを削減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
このように構成した本発明によれば、カートリッジを小型化するだけでなく、その小型化した構成を生かしてアパーチャ部を簡単且つ安価に構成する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態である血球計測装置の構成を概略的に示す全体概略図である。
【図２】同実施形態のカートリッジの斜視図である。
【図３】同実施形態のカートリッジの平面図である
【図４】血液定量位置にあるカートリッジのＡ−Ａ線断面図である。
【図５】血液導入位置にあるカートリッジのＡ−Ａ線断面図である。
【図６】同実施形態のカートリッジのＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】同実施形態の測定用流路及びアパーチャ部を模式的に示す拡大断面図である。
【図８】同実施形態の試薬容器の構成を示す断面図である。
【図９】同実施形態のスライド体を示す図である。
【図１０】同実施形態のカートリッジの大気開放機構の動作を示す図である。
【図１１】カートリッジのアパーチャ部の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明に係る体液分析器具を用いた体液分析装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
本実施形態に係る体液分析装置１００は、図１に示すように、計測部本体１０と、この計測部本体１０に着脱自在に装着される体液分析器具である細胞分析用カートリッジ２０（以下カートリッジ２０という。）を備えている。計測部本体１０は、カートリッジ２０を装着する装着部１１と、カートリッジ２０に設けられたスライド体２０２（後述）をスライド移動等させる駆動部１２と、カートリッジ２０の内部に被計測液である薄めた検体血液（以下単に希釈血液という。）を流通させるための液供給部１３と、カートリッジ２０から信号を取り出すためのコネクタ部１４と、このコネクタ部１４からの電気信号を検出して希釈血液中に含まれる血球を演算する演算部１５とを備えている。
【００１６】
装着部１１は、カートリッジ２０の差し込み側端部である先端部の幅及び厚さよりも若干大きく形成され、カートリッジ２０の差し込み側端部の形状に合わせて所定の奥行を有するように構成された溝状の凹部１１ａ（図１参照）を備えている。この凹部１１ａにカートリッジ２０が挿入された際に、カートリッジ２０を把持する一部分（血液定量部２２を含む。）は装着部１１の外部に位置する。そして、凹部１１ａの奥部分には、カートリッジ２０の先端部に形成された切欠部２１（図２、図３等参照）に嵌合する突出部１６が形成されており、この突出部１６の表面上に、カートリッジ２０に設けた電極２７、２８、２２１に接触して電気信号を受信するコネクタ部１４の一部（導通部１４ａ）が形成されている。
【００１７】
駆動部１２は、カートリッジ２０のスライド体２０２に設けられた係止部２０２ａ（具体的に係止孔、図３等参照）に係合する係止爪と、当該係合爪をスライド方向に移動させる例えばラックアンドピニオン機構及びモータ等を用いたスライド駆動機構（不図示）を用いて構成されている。そして、駆動部１２は、スライド体２０２を血液定量のための血液定量位置Ｘ（図４参照）及び定量された血液を試薬と混合して混合用流路２４及び測定用流路２５に導入するための血液導入位置Ｙ（図５参照）との間でスライド移動させるものである。なお、後述するが、駆動部１２はスライド体２０２に設けられた貫通針７１を試薬容器３側に移動させるものでもある。
【００１８】
液供給部１３は、吸入ポンプ及びバルブを主体として構成されている。この吸入ポンプは、カートリッジ２０を前記装着部１１に装着した際に、後述する測定用流路２５の終端開口部Ｈに接続されて、ここを負圧にし、定量された血液及び試薬を、混合用流路２４及び測定用流路２５内に吸引して導くものである。
【００１９】
コネクタ部１４は、装着部１１の凹部１１ａの内側と電気的に導通する導通部１４ａを備えており、カートリッジ２０の電極２７に、カートリッジ装着時において接触し、前記電極２７間に所定の電圧を印加し、その際に発生する電気抵抗の大きさに比例した電流量を電気信号として検出するものである。そして、この電気信号をリード線等の配線を介して演算部１５に出力する。
【００２０】
演算部１５は、コネクタ部１４から出力された電気信号をパルス信号に変換し、測定用流路２５中に導入された希釈血液中の血球の数および血球の体積値として出力する電気回路（不図示）を備えている。そして、前述のように出力された血球の数および血球の体積についての信号は、ディスプレイ１０１等に出力される。
【００２１】
次に、カートリッジ２０の詳細な構成について図２〜図９を参照しつつ説明する。
【００２２】
図２及び図３に示すように、カートリッジ２０は原則的に１回限りの使い捨てのものであり、その挿入方向における先端側に断面略矩形状の切欠部２１を備えると共に、この先端側から前記挿入方向について遠ざかる側の端部の略中央付近に、表面に開口した血液導入口２２ａを有する血液定量部２２を備えている。また、このカートリッジ２０は、前記血液定量部２２により定量された血液を希釈するための試薬容器３が装着される容器ホルダ部２３と、定量された血液及び試薬容器３からの試薬を混合して撹拌するための混合用流路２４と、当該混合用流路２４により混合して形成された希釈血液に含まれる血球の数を計測するための測定用流路２５とを備えている。
【００２３】
血液定量部２２は、図４及び図５に示すように、血液導入口２２ａに連続して形成された概略直線状の上流側毛細管流路２２ｂ及び上流側毛細管流路２２ｂと空間Ｓ１（後述のスライド体２０２のスライド通路を形成する空間）を挟んで形成された概略直線状の下流側毛細管流路２２ｃを有するカートリッジ本体２０１と、空間Ｓ１内にスライド可能に設けられ、上流側毛細管流路２２ｂ及び下流側毛細管流路２２ｃを連通するとともに、血液導入口２２ａから導入された血液を定量する所定の流路容量を有する定量用毛細管流路２２ｄが形成されたスライド体２０２とからなる。
【００２４】
この構成において、スライド体２０２は、挿入方向側先端部に形成された係止部２０２ａに駆動部１２の係止爪が係合されて、当該駆動部１２により、定量用毛細管流路２２ｄが上流側毛細管流路２２ｂ及び下流側毛細管流路２２ｃに連通する血液定量位置Ｘ（図４）と、定量用毛細管流路２２ｄが後述する表面側接続流路部２４ｃ１及び裏面側接続流路部２４ｃ２を連通する血液導入位置Ｙ（図５）との間でスライド移動する。なお、定量用毛細管流路２２ｄ、表面側接続流路部２４ｃ１及び裏面側接続流路部２４ｃ２が連通した状態で、それらにより表面側流路部２４ａ及び裏面側流路部２４ｂを接続する接続流路部２４ｃが形成される。
【００２５】
ここで、定量用毛細管流路２２ｄが血液で満たされたことを検出するために、図２、図３に示すように、下流側毛細管流路２２ｃの下流側に血液の到達の有無を検出するための液体センサ２２１が設けられている。この液体センサ２２１は、電極により構成されており、下流側毛細管流路２２ｃの下流側開口の全部又は一部を塞ぐように設けられた液接触部２２１ａと、この液接触部２２１ａから引き出されたリード線（不図示）と、このリード線を介して液接触部２２１ａに電気的に導通するように切欠部２１下方のカートリッジ表面に表出させた信号取出部２２１ｂとから構成されている。
【００２６】
容器ホルダ部２３は、分析用液体容器たる試薬容器３が着脱可能に装着されるものである。具体的に容器ホルダ部２３は、図３〜図６に示すように、カートリッジ本体２０１の肉厚部２０１Ａに設けられて試薬容器３を横方向（挿入方向に直交する方向）から挿入して収容する容器収容部２３１と、当該容器収容部２３１の底壁から延出して設けられ、容器収容部２３１に収容された試薬容器３のシール部３２を貫通する試薬導出針２３２とを備えている。試薬導出針２３２は、その内部流路が容器ホルダ部２３の表面側（つまり、カートリッジ本体２０１の肉厚部２０１Ａの表面側）に形成された混合用流路２４（表面側流路部２４ａ）に連通している。
【００２７】
ここで試薬容器３は、所定量の分析用液体たる試薬が収容されるものであり、図８に示すように、当該試薬を外部に導出可能にする開口部３１ａが底壁に形成された容器本体３１と、その開口部３１ａを封止するシール部３２と、このシール部３２の外側に設けられた概略円筒状をなすガイド部３３とを備えている。
【００２８】
容器本体３１は概略回転体形状をなし、径方向寸法よりも軸方向寸法の方が大きく、底壁が漏斗形状をなすものである。そして、開口部３１ａは、底壁の略中央部に形成されている。また、ガイド部３３は、シール部３２の周囲を覆うように設けられており、シール部３２に試薬導出針２３２を挿通するための案内をするとともに、試薬導出針２３２がシール部３２を挿通する際に試薬導出針２３２の外側周面と略液密に接触するものである。本実施形態の試薬容器３は、例えばポリプロプレン等の樹脂製であり、容器本体３１、シール部３２及びガイド部３３が一体成型により形成されている。試薬容器３の上部は開口しており、この開口から試薬を収容した後にアルミフィルム等の封止部材である封止フィルム３４により密閉されている。
【００２９】
混合用流路２４は、カートリッジ本体２０１の肉厚部２０１Ａの第１の面である表面側及び第２の面である裏面側に形成されて、スライド体２０２の定量用毛細管流路２２ｄにより定量された血液と、試薬容器３からの試薬とを混合して撹拌するものである。具体的に混合用流路２４は、図４〜図６に示すように、容器ホルダ部２３の容器収容部２３１の側壁表面側に形成された第１面側流路部である表面側流路部２４ａと、当該容器収容部２３１の側壁裏面側に形成された第２面側流路部である裏面側流路部２４ｂと、容器収容部２３１の側壁厚み方向に形成されて表面側流路部２４ａ及び裏面側流路部２４ｂを繋げる接続流路部２４ｃとからなる。
【００３０】
表面側流路部２４ａは、容器収容部２３１の側壁表面側において挿入方向と直交する方向に形成されている。また、表面側流路部２４ａは、その上流側開口が試薬導出針２３２の内部流路に連通するとともに、その下流側開口が接続流路部２４ｃの上流側開口に連通している。
【００３１】
裏面側流路部２４ｂは、表面側流路部２４ａと同様に、容器収容部２３１の側壁裏面側において挿入方向と直交する方向に形成されている。また、裏面側流路部２４ｂは、その上流側開口が接続流路部２４ｃの下流側開口に連通するとともに、その下流側開口が測定用流路２５の上流側開口に連通している。さらに、このように構成された表面側流路部２４ａの下流側開口及び裏面側流路部２４ｂの上流側開口は、平面視において実質的に重なるように形成されている。
【００３２】
接続流路部２４ｃは、その上流側開口が表面側流路部２４ａの下流側開口に連通するとともに、その下流側開口が裏面側流路部２４ｂの上流側開口に連通して、表面側流路部２４ａ及び裏面側流路部２４ｂを厚み方向に接続する。
【００３３】
具体的に接続流路部２４ｃは、表面側流路部２４ａの下流側開口に連通する表面側接続流路部２４ｃ１と、当該表面側接続流路部２４ｃ１と前記空間Ｓ１（スライド体２０２のスライド通路を形成する空間）を挟んで形成された裏面側流路部２４ｂの上流側開口に連通する裏面側接続流路部２４ｃ２と、空間Ｓ１内にスライド可能に設けられたスライド体２０２の定量用毛細管流路２２ｄとから構成される。表面側接続流路部２４ｃ１は、一端が表面側流路部２４ａに連通するとともに他端が空間Ｓ１に開口する。また、裏面側接続流路部２４ｃ２は、一端が空間Ｓ１に開口するとともに他端が裏面側流路部２４ｂに連通する。
【００３４】
つまり、スライド体２０２が血液定量位置Ｘにある場合には、接続流路部２４ｃが形成されないので、表面側流路部２４ａ及び裏面側流路部２４ｂは連通せず（図４参照）、スライド体２０２が血液導入位置Ｙにある場合には、接続流路部２４ｃが形成されて、表面側流路部２４ａ及び裏面側流路部２４ｂが連通する（図５参照）。このようにスライド体２０２が血液導入位置Ｙとなると、接続流路部２４ｃが形成されるとともに、混合用流路２４内に定量された血液が導入されることになる。この状態において、液供給部１３の吸引により、試薬容器３に挿入された試薬導出針２３２の内部流路から表面側流路部２４ａ、接続流路部２４ｃ及び裏面側流路部２４ｂに試薬が導入される。そして、液供給部１３のポンプの吸引、吐出動作により混合用流路２４内において定量された血液と試薬とが混合されて希釈血液が生成される。
【００３５】
また、カートリッジ本体２０１の肉厚部２０１Ａは、図６に示すように、肉厚部の表面に表面側流路部２４ａ用の有底溝４１及び裏面側に裏面側流路部２４ｂ用の有底溝４２が形成された例えばＰＭＭＡ製の基材４０と、その基材４０の表面及び裏面上に接着シートを介して貼り合わされるＰＥＴ製のカバー部材たる表面側フィルム５１及び裏面側フィルム５２とから構成される。なお基材４０の肉厚部には血液定量部２２及び容器ホルダ部２３が形成されている。
【００３６】
このように、混合用流路２４を表面側流路部２４ａ、裏面側流路部２４ｂ及び接続流路部２４ｃから構成することにより、カートリッジ本体２０１の厚み方向に混合用流路２４を形成することができ、混合用流路２４の容量を可及的に大きくしながらも、カートリッジ２０の平面サイズをコンパクトにしている。特に本実施形態では、カートリッジ本体２０１の肉厚部２０１Ａである容器ホルダ部２３の側壁に、当該側壁の厚み方向に表面側流路部２４ａ及び裏面側流路部２４ｂを形成しているので、混合用流路２４の容積を可及的に大きくすることができる。また、混合用流路２４の容量を可及的に大きくできることから、体液と希釈液とを均一に混合できるようになり、体液の分析精度を向上させることができる。
【００３７】
測定用流路２５は、図４〜図７に示すように、カートリッジ本体２０１の肉厚部２０１Ａの挿入側の側面に連設された測定流路形成部である平板状肉薄部２０１Ｂの裏面側に形成されている。この平板状肉薄部２０１Ｂは、その裏面がカートリッジ本体２０１の肉厚部２０１Ａの裏面と面一となるように形成されている。
【００３８】
具体的に測定用流路２５は、図６に示すように、肉薄部１０１Ｂの第１の面である表面側に形成された第１面側流路部である表面側流路部２５ａと、当該肉薄部１０１Ｂの第２の面である裏面側に形成された第２面側流路部である裏面側流路部２５ｂと、肉薄部１０１Ｂの厚み方向に形成されて表面側流路部２５ａ及び裏面側流路部２５ｂを繋げる接続流路部２５ｃとからなる。
【００３９】
表面側流路部は、その上流側開口が混合用流路２４の表面側流路部２４ａに連通するとともに、その下流側開口が接続流路部２５ｃの上流側開口に連通している。
【００４０】
裏面側流路部２５ｂは、その上流側開口が接続流路部２５ｃの下流側開口に連通するとともに、その下流側開口がカートリッジ本体２０１の表面に開口した開口部Ｈに連通している。
【００４１】
接続流路部２５ｃは、表面側流路部２５ａ及び裏面側流路部２５ｂを仕切る隔壁に、その厚み方向に形成されている。そして、その上流側開口が表面側流路部２５ａの下流側開口に連通するとともに、その下流側開口が裏面側流路２５ｂの上流側開口に連通して、表面側流路部２５ａ及び裏面側流路部２５ｂを厚み方向に接続する。
【００４２】
そして、本実施形態のカートリッジにおいて、図６及び図７に示すように、接続流路部２５ｃにアパーチャ部２６が形成されるとともに、このアパーチャ部２６の両側流路部である表面側流路部２５ａ及び裏面側流路部２５ｂに、アパーチャ部２６を挟むように検出部たる一対の電極２７が配置されている。この電極２７は、表面側流路部２５ａに配置された表面側電極２７１と、裏面側流路部２５ｂに配置された裏面側電極２７２とからなる。そして、表面側電極２７１は、測定用流路２５の表面側流路部２５ａの内壁に面するようにそれぞれ形成された液接触部２７１ａと、この液接触部２７１ａから引き出されたリード線（不図示）と、このリード線を介して液接触部２７１ａに電気的に導通するように切欠部２１上方のカートリッジ表面に表出させた信号取出部２７１ｂとから構成されている。また、裏面側電極２７２は、測定用流路２５の裏面側流路部２５ｂの内壁に面するようにそれぞれ形成された液接触部２７２ａと、この液接触部２７２ａから引き出されたリード線（不図示）と、このリード線を介して液接触部２７２ａに電気的に導通するように切欠部２１上方のカートリッジ表面に表出させた信号取出部２７２ｂとから構成されている。なお、表面側電極２７１及び裏面側電極２７２の信号取出部２７１ｂ、２７２ｂは、カートリッジ２０を計測部本体１０に装着した際に、コネクタ部１４の導通部１４ａに電気的に接触するように構成されている。
【００４３】
また、カートリッジ本体２０１の肉薄部２０１Ｂは、図７に示すように、肉薄部の表面に表面側流路部２５ａ用の有底溝４３及び裏面側に裏面側流路部２５ｂ用の有底溝４４が形成された例えばＰＭＭＡ製の基材４０と、その基材４０の表面及び裏面上に接着シートを介して貼り合わされるＰＥＴ製のカバー部材たる表面側フィルム５３及び裏面側フィルム５４とから構成される。そして、電極２７、２８は、カートリッジ内部の構成及び組み立てを簡単にするため、表面側フィルム及び裏面側フィルム上に形成されており、基材４０に対して表面側フィルム及び裏面側フィルムを貼り合わせることにより、測定用流路部２５ａ及び裏面側流路部２５ｂが形成されるとともに、その流路部２５ａ、２５ｂに電極２７、２８が配置されるようにしている。なお、本実施形態では、基材４０の肉厚部及び肉薄部の裏面が面一であり、裏面側フィルム５２及び裏面側フィルム５４は１つのフィルムである。
【００４４】
ここで接続流路部２５ｃに設けられたアパーチャ部２６は、接続流路部２５ｃ自体の流路断面積を絞ることによって形成している（図７参照）。つまり、接続流路部２５ｃの流路は、その表面側開口から中央部に行くに連れて縮径するとともに、当該中央部から裏面側開口に行くに連れて拡径する。この構成により接続流路部２５ｃはその中央部が最小開口部となり、アパーチャ部２６が形成される。例えばアパーチャ部２６の最小開口部を４５μｍ×４０μｍの矩形状の開口としている。これにより接続流路部２５ｃそのものをアパーチャ部２６とできるため、アパーチャ部２６の構成を簡単にするとともに部品点数を削減して製造コストを削減することができる。なお、アパーチャ部２６を形成するための最小開口部の大きさは、計測対象である細胞（本実施形態においては血球）のサイズによって適宜定めることができる。
【００４５】
また、前記下流側電極２７２における液接触部２７２ａの下流側には、第２の電極２８を設けている。第２の電極２８は、液接触部２７２ａからの流路容量が予め定めた一定容量となる下流側（具体的には測定用流路２５の終端から所定距離上流側）に設けた液検出部（不図示）と、この液検出部から引き出されたリード線（不図示）と、このリード線の終端に連続し、前記信号取出部２７ｂの側方に設けた検出信号出力部２８ｂとから構成されており、希釈血液が液検出部に到達したことを検出する液面センサとして作用する。
【００４６】
つまり、液接触部２７２ａと接触した後に測定用流路２５中を進む希釈血液が、この液検出部に接触すると電気信号が発生し、この電気信号は液検出部から引き出されたリード線を介して検出信号出力部２８ｂに送られ、これによって希釈血液が測定用流路２５内の所定の到達位置に到達したことが計測部本体１０に伝わる。このように、希釈血液が測定用流路２５内の前記所定位置に到達したことが検出された際に、液供給部１３による希釈血液の供給を停止することで、希釈血液が流路終端の開口部Ｈに到達して溢れることを防止できるようにしてある。
【００４７】
そして本実施形態のカートリッジ２０は、図３に示すように、容器ホルダ部２３に収容された試薬容器３の封止フィルム３４を貫通して当該試薬容器３を大気開放する大気開放機構７を有している。
【００４８】
この大気開放機構７は、容器ホルダ部２３に保持された試薬容器３の封止フィルム３４を貫通する貫通部材たる貫通針７１と、貫通針７１を封止フィルム３４の面方向に直交する方向に移動させる第１移動機構７２と、前記貫通針７１を前記封止フィルム３４の面方向に移動させる第２移動機構７３とを有する。
【００４９】
貫通針７１は、保持体であるスライド体２０２の挿入方向先端側において、試薬容器３側を向くように設けられている。スライド体２０２は、図９に示すように、前記空間Ｓ１（スライド通路）を形成するカートリッジ本体２０１の側壁内面に接触してスライドする被ガイド部２０２ｍと、当該被ガイド部２０２ｍから挿入方向に延び設けられ、被ガイド部２０２ｍよりも肉薄である延出部２０２ｎとからなる。この延出部２０２ｎの試薬容器３側に貫通針７１が設けられており、その貫通針７１よりも先端側に前出した係止部２０２ａが形成されている。
【００５０】
第１移動機構７２は、図１０に示すように、貫通針７１を封止フィルム３４の面外方向上方である孔あけ位置Ｐ、及び当該孔あけ位置Ｐから封止フィルム３４の面外方向に直交する方向（つまり挿入方向、封止フィルム３４の面方向）に離間した退避位置Ｑの間で移動可能とするものである。なお、退避位置Ｑは、貫通針７１が封止フィルム３４の面外方向上方には無い位置であり、本実施形態では血液定量位置Ｘである。
【００５１】
具体的に第１移動機構７２は、スライド体２０２の被ガイド部２０２ｍと、カートリッジ本体２０１に設けられたガイド部であるスライド通路とからなる。この第１移動機構７２によりスライド体２０２は挿入方向に沿って試薬容器３に対して進退移動する。つまり試薬容器３の封止フィルム３４の面外方向は、封止フィルム３４の外面が向く方向であり、封止フィルム３４の面方向に直交する方向である。
【００５２】
このように構成された第１移動機構７２によりスライド体２０２は、前述した駆動部１２により駆動される。つまり、駆動部１２の係止爪をスライド体２０２の係止部２０２ａに係止させて、スライド体２０２を退避位置Ｑから孔あけ位置Ｐに移動させる（図１０参照）。
【００５３】
つまりスライド体２０２には、定量用毛細管流路２２ｄと貫通針７１が設けられることになる。ここで、定量用毛細管流路２２ｄが血液定量位置Ｘ（上流側毛細管流路２２ｂ、定量用毛細管流路２２ｄ及び下流側毛細管流路２２ｃが連通する位置）となるスライド体２０２の位置と、貫通針７１が退避位置Ｑとなるスライド体２０２の位置とは同一である。また、定量用毛細管流路２２ｄが血液導入位置Ｙ（定量用毛細管流路２２ｄが測定用流路２５と連通する位置）となるスライド体２０２の位置と、貫通針７１が孔あけ位置Ｐとなるスライド体２０２の位置とは同一である。
【００５４】
第２移動機構７３は、図１０に示すように、第１移動機構７２により孔あけ位置Ｐとされた貫通針７１を、封止フィルム３４に向かって移動させて貫通針７１が封止フィルム３４を貫通する貫通位置Ｒに移動可能とするものである。なお、貫通位置Ｒとは貫通針７１が封止フィルム３４を挿通し、試薬容器３が大気開放される位置である。
【００５５】
具体的に第２移動機構７３は、前記スライド体２０２において被ガイド部２０２ｍと貫通針７１を保持する保持部との間に設けられた撓み部からなる。ここで本実施形態の撓み部は、延出部２０２ｎの弾性変形による撓みを利用している。
【００５６】
このように構成された第２移動機構７３によりスライド体２０２は、前述した駆動部１２により駆動される。つまり、駆動部１２の係止爪をスライド体２０２の係止部２０２ａに係止させて、当該係止爪を試薬容器３側に移動させることによって、スライド体２０２の延出部２０２ｎを試薬容器３側に押し込むことにより、貫通針７１を孔あけ位置Ｐから貫通位置Ｒに移動させる（図１０参照）。
【００５７】
このように構成した大気開放機構により、貫通孔７１による封止フィルム３４の貫通動作を、封止フィルム３４の面方向に直交する方向に沿って退避位置Ｑから孔あけ位置Ｐに移動し、その後貫通位置Ｒに移動するようにできる。これにより、貫通動作前においては貫通孔７１が退避位置Ｑにあることから、貫通動作前において貫通針７１が不意に封止フィルム３４に接触することを防止できる。したがって、貫通針７１により封止フィルム３４が不意に破れて試薬が漏れることを防止することができる。
【００５８】
また、スライド体２０２は、退避位置Ｑにおいて、封止フィルム３４の面方向上方に位置して、当該封止フィルム３４を外部から保護するカバー部を有する。本実施形態では、延出部２０２ｎのうち貫通針７１よりも先端側（係止部２０２ａが設けられた部分）がカバー部として機能する。これにより、貫通針７１が退避位置Ｑにある状態において、貫通針７１以外の外部からの接触により封止フィルム３４が破れてしまうことを防止することができる。
【００５９】
＜計測手順について＞
次に、このような体液分析装置１００を用いて、希釈血液中の血球数および血球のサイズを計測する手順を、以下に説明する。
【００６０】
まず、カートリッジ本体２０１の容器ホルダ部２３内に試薬容器３を入れる。このとき、容器ホルダ部２３の試薬導出針２３２はシール部３２を挿通していない状態である。また、カートリッジ本体２０１に対するスライド体２０２の位置は、血液定量位置Ｘである。この状態で、カートリッジ２０を計測部本体１０に装着する。その後、試薬容器３が容器ホルダ部２３に装着されて、試薬導出針２３２がシール部３２を挿通する。なお、このとき、カートリッジ本体２０１の表面に形成された信号取出部２７ｂ、検出信号出力部２８ｂおよび信号取出部２２１ｂは、コネクタ部１４の導通部１４ａと接触し、この導通部１４ａよりカートリッジ本体２０１の液体センサ２２１、第１の電極２７および第２の電極２８に対して所定の電圧を印加するように、微量な電流を供給する。
【００６１】
その後、計測部本体１０の外部に出ているカートリッジ本体２０１の血液導入口２２ａに血液を付着させる。そうすると上流側毛細管流路２２ｂ、定量用毛細管流路２２ｄ及び下流側毛細管流路２２ｃの毛細管現象により付着された血液が内部に導入される。このとき下流側毛細管流路２２ｃの下流側開口に設けられた液体センサ２２１からの検出信号を取得して、計測部本体１０は下流側毛細管流路２２ｃに血液が到達したかを判断する。下流側毛細管流路２２ｃに血液が到達したと判断した場合に、計測部本体１０は、スライド体２０２を血液定量位置Ｘから血液導入位置Ｙにスライドさせる。このとき、定量用毛細管流路２２ｄの外部にある血液は、上流側毛細管流路２２ｂを形成する形成壁部及び下流側毛細管流路２２ｃを形成する形成壁部により擦り切られて、定量用毛細管流路２２ｄに保持されている血液のみが血液導入位置Ｙに移動することになる。
【００６２】
またこのとき、計測部本体１０は、スライド体２０２の延出部２０２ｎを試薬容器３側に押し込むことで、貫通針７１により試薬容器３の封止フィルム３４を貫通させて、試薬容器３を大気開放させる。
【００６３】
スライド体２０２を血液導入位置Ｙに移動した後、液供給部１３が作動して、混合用流路２４内が負圧になり、当該混合用流路２４内に試薬容器３から試薬が吸引される。その後、液供給部１３は、ポンプを吸引動作及び吐出動作することにより、混合用流路２４内及び／又は試薬容器３内で血液及び試薬を混合する。混合後、液供給部１３により希釈血液が測定用流路２５内に吸引される。
【００６４】
測定用流路２５内に供給された希釈血液が、アパーチャ部２６を通過して、一対の液接触部２７ａそれぞれに到達すると、コネクタ部１４は、信号取出部２７ｃを介して、これら液接触部２７ａ間の電気抵抗値を電気信号として検出する。この電気信号は、アパーチャ部２６を通過する希釈血液中の血球の数および体積（径）に基づいて変化する電気抵抗値に比例したパルス信号となっており、コネクタ部１４はこの電気信号から所定時間の間にアパーチャ部２６を通過した希釈血液中の血球の数および体積を算出し、ディスプレイ１０１等に出力する。なお、前記所定時間の間とは、例えば下流側電極２７２の液接触部２７２ａに到達した時点から第２の電極２８の液検出部に到達するまでの間である。
【００６５】
また、測定用流路２５内に供給された希釈血液が、下流側電極２７２の液接触部２７２ａが設けられた位置を通過し、さらに、第２の電極の液検出部が設けられた位置まで到達すると、検出信号出力部２８ｂを介して、第２の電極２８の電気抵抗値を電気信号として検出する。この電気信号がコネクタ部１４において検出されると、演算を停止するとともに、切り替えバルブを作動させて、開口部Ｈを、液供給部１３から切り替え、大気に連通させる。このことにより開口部Ｈを大気圧に戻し、希釈血液の吸引を停止する。
【００６６】
このように、希釈血液中の血球の数を計測し終わると、カートリッジ２０を装着部１１より取り外し、希釈血液を収容した状態のカートリッジ２０を焼却等の所定の処理によって廃棄する。
【００６７】
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態に係る体液分析装置１００によれば、測定用流路２５を表面側流路部２５ａ、裏面側流路部２５ｂ及び接続流路部２５ｃから構成することにより、カートリッジ本体２０１の表面側及び裏面側に測定用流路２５を形成することができ、カートリッジ２０の平面サイズをコンパクトにすることができる。このとき、接続用流路部２５ｃにアパーチャ部２６を設けることにより、一方の電極２７１の液接触部２７１ａをカートリッジ本体２０１の表面側に配置し、他方の電極２７２の液接触部２７２ａをカートリッジ本体２０１の裏面側に配置できることから、カートリッジ２０のコンパクト化を妨げることもない。また、基材４０にアパーチャ部形成用の微細な溝を加工する必要が無く、接続流路部２５ｃを形成する貫通孔によってアパーチャ部２６を構成することができ、アパーチャ部２６を簡単且つ安価に構成することができる。
【００６８】
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００６９】
例えば、アパーチャ部の形成方法としては、前記実施形態の他に、図１１に示すように、接続流路部２５ｃの上流側又は下流側に所定サイズ（例えば４５μｍ×４０μｍの矩形）の貫通孔を有するアパーチャ形成部材２６１を配置することにより構成しても良い。アパーチャ形成部材２６１によりアパーチャ部２６を形成する場合には、例えばＰＥＴシートに貫通孔を形成するようにしても良いし（図１１（ａ）参照）、シリコン基板に例えば異方性エッチングを施すことにより概略矩形状の貫通孔を形成するようにしても良い（図１１（ｂ）参照）。なお、シリコン基板の貫通孔のサイズを約４５μｍ角とするためにはシリコン基板の厚みを約５０μｍとする。また、シリコン基板に貫通孔を形成して構成されるアパーチャ部２６において、アパーチャ部下流における希釈血液のよどみを防止するために、エッチングされたシリコン基板の裏面同士を貼り合わせることによりアパーチャ部２６を形成しても良い（図１１（ｃ）参照）。
【００７０】
また、前記実施形態のアパーチャ部は、接続流路部自体の流路断面積を絞ることによって形成しているが、接続流路部の流路断面積を絞ることなく、接続流路部自体からアパーチャ部を形成するようにしても良い。
【００７１】
また、前記実施形態では接続流路部２４ｃが表面側接続流路部２４ｃ１、定量用毛細管流路２２ｄ及び裏面側接続流路部２４ｃ２から構成され、接続流路部２４ｃを用いて定量された血液を混合用流路２４に導入するように構成しているが、これに限られない。つまり、接続流路部２４ｃを用いて定量された血液を導入しないように構成し、接続流路部２４ｃを表面側流路部２４ａ及び裏面側流路部２４ｂの接続にのみ用いるようにしても良い。
【００７２】
また、前記実施形態の混合用流路２４が容器ホルダ部２３の表面側及び裏面側にのみ形成されるものであったが、カートリッジ本体２０１の肉薄部にわたって形成しても良い。
【００７３】
さらに、前記実施形態の測定用流路２５をカートリッジ本体の肉厚部、つまり容器ホルダ部の表面側及び裏面側に形成しても良い。
【００７４】
その上、前記実施形態では、測定用流路及び混合用流路の第１面側流路部及び第２面側流路部それぞれが、表面側流路部及び裏面側流路部であったが、その他の側面を第１の面又は第２の面として、当該側面に第１面側流路部又は第２面側流路部を形成しても良い。
【００７５】
加えて、前記実施形態では、血球計数に用いるものであったが、その他、被計測液中に含まれる細胞等の粒子の分析用途（例えば粒度分布分析等）に用いるものであっても良い。
【００７６】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７７】
１００  ・・・体液分析装置
２０    ・・・カートリッジ（細胞分析用カートリッジ）
２０１  ・・・カートリッジ本体
２５    ・・・測定用流路
２５ａ  ・・・表面側流路部
２５ｂ  ・・・裏面側流路部
２５ｃ  ・・・接続流路部
２６    ・・・アパーチャ部
２７    ・・・検出部
２７ａ  ・・・液接触部
２６１  ・・・アパーチャ形成部材
【図１】
0005579537.tif 000002
【図２】
0005579537.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005579537.tif 000005
【図５】
0005579537.tif 000006
【図６】
0005579537.tif 000007
【図７】
0005579537.tif 000008
【図８】
0005579537.tif 000009
【図９】
0005579537.tif 000010
【図１０】
0005579537.tif 000011
【図１１】
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