(57)【要約】  円板状のディスク本体と、このディスク本体に形成された少なくとも１つのセルとを備え、前記セルは前記ディスク本体に形成され、検体投入口を有する検体リザーバと、前記ディスク本体に前記検体リザーバより外周側に位置して形成され、検体と反応する試薬が予めゲル化して収納された反応槽と、前記ディスク本体に形成され、前記検体リザーバと前記反応槽とを連通する第１細管と、前記ディスク本体に形成され、一端が反応槽に接続されると共に他端が開放された第２細管とを備える臨床検査用ディスク。
2010005000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状のディスク本体と、このディスク本体に形成された少なくとも１つのセルとを備え、
前記セルは、
前記ディスク本体に形成され、検体投入口を有する検体リザーバ；
前記ディスク本体に前記検体リザーバより外周側に位置して形成され、検体と反応する試薬が予めゲル化して収納された反応槽；
前記ディスク本体に形成され、前記検体リザーバと前記反応槽とを連通する第１細管；および
前記ディスク本体に形成され、一端が反応槽に接続されると共に他端が開放された第２細管；
を備える臨床検査用ディスク。
【請求項２】
前記ゲル化試薬は、ゲル化剤が添加された試薬を前記反応槽に導入し、冷蔵温度でゲル化したものである請求項１記載の臨床検査用ディスク。
【請求項３】
前記ゲル化剤はゼラチン、アルギン酸ナトリウム、カラギーナンおよびペクチンからなる群から選ばれる少なくとも１つである請求項２記載の臨床検査用ディスク。
【請求項４】
前記セルは、前記ディスク本体に２つ以上形成され、これらセル中の少なくとも１つの前記検体リザーバは校正用標準試料が収納されている請求項１記載の臨床検査用ディスク。
【請求項５】
前記セルは、前記ディスク本体に前記検体リザーバより前記ディスク本体の外周側に位置するように形成された第１オーバーフロー槽と、前記第１細管から分岐され、先端が前記第１オーバーフロー槽に接続された第３細管とをさらに備える請求項１記載の臨床検査用ディスク。
【請求項６】
前記セルは、前記検体リザーバと前記反応槽との間の前記ディスク本体に形成されたバッファ槽および空気トラップと、前記ディスク本体に形成され、一端が前記バッファ槽に接続されると共に他端が開放される第４細管とをさらに備え、
前記バッファ槽および前記空気トラップは、前記検体リザーバ側から前記反応槽に向けてこの順序で配列され、かつ
前記検体リザーバは、前記第１細管を前記検体リザーバから前記バッファ槽と前記空気トラップの間および前記空気トラップと前記反応槽の間を経由させて前記反応槽に接続される請求項１記載の臨床検査用ディスク。
【請求項７】
前記セルは、前記ディスク本体に前記検体リザーバを起点してディスク本体の円周方向に隣接して形成された第２オーバーフロー槽と、一端が前記検体リザーバに前記検体リザーバに接続した第１細管の接続位置よりディスク本体の中心側に位置するように接続され、他端が前記第２オーバーフロー槽に接続された第５細管と、一端が前記第２オーバーフロー槽に、他端がセル外部のディスク本体に延出される第６細管とをさらに備える請求項５記載の臨床検査用ディスク。
【請求項８】
前記検体リザーバおよび前記反応槽は、前記ディスク本体に開口されたリザーバ用穴および反応槽用穴と、前記ディスク本体表面に前記リザーバ用穴および前記反応槽用穴を覆うように形成された第１窓板と、前記ディスク本体裏面に前記リザーバ用穴および前記反応槽用穴を覆うように形成された第２窓板とから構成され、前記第１および第２窓板は前記ディスク本体表裏面に突出された環状リブに溶着され、前記環状リブは少なくとも前記反応槽用穴の周辺の前記ディスク本体表裏面にそれぞれ一体的に突出される請求項１記載の臨床検査用ディスク。
【請求項９】
前記セルは、前記ディスク本体に前記反応槽より中心側に位置して形成された試薬リザーバと、前記ディスク本体に形成され、前記反応槽と前記試薬リザーバとを接続する第５細管とをさらに備え、検査前に前記試薬リザーバ内のゲル化剤が添加された試薬は前記第５細管を通して前記反応槽に導入し、冷蔵温度でゲル化して前記反応槽内に予めゲル化した試薬を収納する請求項１記載の臨床検査用ディスク。
【請求項１０】
前記セルは、前記検体リザーバの前記検体投入口を覆うように配置された剥離台紙と、この剥離台紙から前記ディスク本体に亘って貼着され、前記剥離台紙をディスク本体に固定するための粘着テープとをさらに備える請求項１記載の臨床検査用ディスク。
【請求項１１】
前記セルは、前記ディスク本体に着脱可能に配置される請求項１記載の臨床検査用ディスク。
【請求項１２】
防湿性を有する袋と、この袋内に気密に収納される請求項１記載の臨床検査用ディスクと、前記袋内に臨床検査用ディスクと共に収納される調湿剤とを備えるディスクパック。
【請求項１３】
外装部材；
前記外装部材内に配置され、内部にチャンバが形成された筐体；
前記筐体のチャンバ内に上下動可能に配置されたベースプレートを有する直動ユニット；
前記筐体の側壁上部から前記外装部材の側壁に亘って開口された通過穴；
前記チャンバから前記通過穴を通して出し入れ可能で、請求項１記載の臨床検査用ディスクが載置される円形凹部を有するトレー；および
前記直動ユニットに固定され、前記ディスクを回転させるための回転手段；
を具備し、
前記トレーは、前記円形凹部外周の円環部に開口された円環状穴とこの円環状穴に上下動可能に懸架された円環状パッキンとを有し、
前記ベースプレートは、上面に前記円環状パッキンを突き上げる突き上げ部材が形成され、かつ
薄膜ヒータユニットは、前記筐体の上壁内面および前記トレー下面の少なくとも一方に形成される臨床検査装置。
【請求項１４】
前記ベースプレート上面に形成される突き上げ部材は、円環状突起である請求項１３記載の臨床検査装置。
【請求項１５】
前記ベースプレート上面に形成される突き上げ部材は、複数のピンである請求項１３記載の臨床検査装置。
【請求項１６】
前記回転手段は、回転軸を有するモータと、この回転軸の上端に取付けられたディスク載置板とを備える請求項１３記載の臨床検査装置。
【請求項１７】
前記ベースプレート上の前記突き上げ部材より内側に形成された別の円環状パッキンをさらに備える請求項１３記載の臨床検査装置。
【請求項１８】
前記筐体の上壁に設けられ、前記モータのディスク載置プレートと共にディスクを保持するクランパと、前記上壁に前記クランパを覆うようにパッキンを介して取り付けられたカバーとをさらに備える請求項１６記載の臨床検査装置。
【請求項１９】
直動ユニットは、前記ベースプレートの下方に吊下され、前記モータを固定するモータ載置プレートを備え、かつ別の円環状パッキンが前記モータ載置プレートと前記ベースプレートの間に前記モータを囲むようにさらに介在される請求項１６記載の臨床検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、臨床検査用ディスク、ディスクパックおよび臨床検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
臨床検査の現場では、採血した血液を遠心分離機で遠心分離し、上清である血漿を取り出す。取り出した血漿は、反応容器で試薬と混合、反応させて蛍光や吸光度を測定する。このような臨床検査は、遠心分離および信号測定に複数の機器を使用するため、訓練された専任のオペレータが必要である。【０００３】
特許文献１には、重力の助けなしで操作しえるロータリー・キュベット型光度計用ローターが開示されている。この光度計用ローターは、単一の機械で遠心分離から試薬反応を行なう構造を有する。光度計用ローターは、２枚の透明ディスク（表裏面側透明ディスク）とこれらのディスク間に挟持された不透明ディスクとを有する積層ディスクを備えている。【０００４】
積層ディスクの外周部付近の不透明ディスクには、環状列（複数）のサンプル分析用キュベットが開口されている。このキュベットは表裏側の透明ディスクで上下面が封鎖されている。積層ディスクの表面中央には、不透明ディスク表面に形成された溝と表面側透明ディスクとで区画されたサンプル分配チャンバが設けられている。サンプル装入口は、表面側透明ディスクの中心に開口され、前記サンプル分配チャンバと連通されている。サンプル分配チャンバは、不透明ディスク表面に形成された細溝と表面側透明ディスクとで区画された屈曲した複数の流路を通して前記各キュベットにそれぞれ接続されている。【０００５】
積層ディスクの裏面中央には、不透明ディスク裏面に形成された溝と裏面側透明ディスクとで区画された試薬分配チャンバが設けられている。試薬装入口は、裏面側透明ディスクの中心に開口され、前記試薬分配チャンバと連通されている。試薬分配チャンバは、不透明ディスク裏面に形成された細溝と裏面側透明ディスクとで区画された半径方向に直線的に延びる複数の流路を通して前記各キュベットにそれぞれ接続されている。【０００６】
このような構造の光度計用ローターによる検体（例えば血液）の臨床検査は、測定作業者がピペットなどの手段で一定量の試薬を試薬装入口から試薬分配チャンバに入れ、更に血液をサンプル装入口からサンプル分配チャンバに入れる。その後、ローターを回転して試薬分配チャンバ内の試薬をサンプル分析用キュベットに送り、サンプル分配チャンバ内の血液から遠心分離した血漿をサンプル分析用キュベットに送り、前記キュベット内で血漿と試薬を反応させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公昭５５−３６９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたロータリー・キュベット型光度計用ローターによる血液のような検体の臨床検査において、試薬分配チャンバは複数のサンプル分析用キュベットに半径方向に直線的に延びる流路を通して接続しているため、ローターの回転時に遠心力により分配チャンバに供給された試薬は各キュベットに均等かつ目的とする精度で分配することが困難になる。その結果、各キュベットで血漿と反応する試薬量が変動するため、血漿中のグルーコースのような血液成分の分析精度が低下する。【０００９】
また、特許文献１には各キュベットで異なる試薬と遠心分離された血漿とを反応させるために各サンプル分析用キュベットに異なる試薬を予め入れ、試薬を凍結乾燥することが記載されている。このような凍結乾燥された試薬は、試薬分配チャンバに供給された水または緩衝液を前述した試薬の分配と同様な方法で各キュベットに分配して溶液化することが記載されている。【００１０】
しかしながら、このような試薬分配チャンバから水または緩衝液を各キュベットに分配する際、前述した試薬分配と同様に水または緩衝液を各キュベットに均等かつ目的とする精度で分配することが困難になる。その結果、各キュベットに試薬を予め目的とする量で入れ、凍結乾燥したとしても、凍結乾燥試薬の溶液化のための水または緩衝液の分配量がばらつき、各キュベット間の試薬濃度が変動する。したがって、各キュベットで血漿と反応する試薬濃度が変動するため、血漿中のグルーコースのような血液成分の分析精度が低下する。【００１１】
本発明は、検体、例えば血液を遠心分離した血漿を反応槽内で目的とする精度で収納された試薬と反応させることが可能な臨床検査用ディスクを提供することを目的とする。【００１２】
本発明は、臨床検査用ディスクの反応槽に予め収納したゲル状試薬を安定的に保持することが可能なディスクパックを提供することを目的とする。【００１３】
本発明は、前記臨床検査用ディスクが配置される空間（チャンバ）内の機密性を確保することが可能で、かつ高い精度の温度制御が可能な臨床検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１側面によると、円板状のディスク本体と、前記ディスク本体に形成され、検体投入口を有する検体リザーバと、前記ディスク本体に前記検体リザーバより外周側に位置して形成され、検体と反応する試薬が予めゲル化して収納された反応槽と、前記ディスク本体に形成され、前記検体リザーバと前記反応槽とを連通する第１細管と、前記ディスク本体に形成され、一端が反応槽に接続されると共に他端が開放された第２細管とを備える臨床検査用ディスクが提供される。【００１５】
本発明の第２側面によると、防湿性を有する袋と、この袋内に気密に収納される前記臨床検査用ディスクと、前記袋内に前記臨床検査用ディスクと共に収納される調湿手段とを備えるディスクパックが提供される。【００１６】
本発明の第３側面によると、外装部材と、前記外装部材内に配置され、内部にチャンバが形成された筐体と、前記筐体のチャンバ内に上下動可能に配置されたベースプレートを有する直動ユニットと前記筐体の側壁上部から前記外装部材の側壁に亘って開口された通過穴と、前記チャンバから前記通過穴を通して出し入れ可能で、前記臨床検査用ディスクが載置される円形凹部を有するトレーと、前記直動ユニットに固定され、前記ディスクを回転させるための回転手段とを具備し、
前記トレーは、前記円形凹部外周の円環部に開口された円環状穴とこの円環状穴に上下動可能に懸架された円環状パッキンとを有し、前記ベースプレートは上面に前記円環状パッキンを突き上げる突き上げ部材が形成され、かつ薄膜ヒータユニットは前記筐体の上壁内面および前記トレー下面の少なくとも一方に形成される臨床検査装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、検体、例えば血液中のグルーコースのような血液成分を高精度で分析することが可能な臨床検査用ディスクを提供することができる。【００１８】
本発明によれば、臨床検査用ディスクの反応槽に予め収納したゲル状試薬を安定的に保持することが可能なディスクパックを提供することができる。【００１９】
本発明によれば、高速回転させる前記臨床検査用ディスクのセル内での検体（例えば血液から遠心分離された血漿）と試薬の反応温度を精密に制御することができ、さらに検査時にディスクのセルに形成された試薬リザーバ内のゲル化した試薬を反応に先立って均一に液化でき、再現性の高い血液検査を遂行できる臨床検査装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る臨床検査用ディスクを示す平面図である。
【図２】図１のセルを拡大して示す図である。
【図３】蛍光を利用した検査装置を示す斜視図である。
【図４】図１のディスクを検査装置にセットしたときの各フォトインタラプタおよび励起光照射ポイントの位置関係を示す平面図である。
【図５】他の実施形態に係る臨床検査用ディスクのセルを示す拡大平面図である。
【図６】他の実施形態に係る臨床検査用ディスクのセルを示す拡大平面図である。
【図７】他の実施形態に係る臨床検査用ディスクのセルを示す拡大平面図である。
【図８】他の実施形態に係る臨床検査用ディスクのセルを示す拡大平面図である。
【図９】他の実施形態に係る臨床検査用ディスクのセルを示す拡大平面図である。
【図１０】他の実施形態に係る臨床検査用ディスクのセルを示す拡大平面図である。
【図１１】他の実施形態に係る臨床検査用ディスクのセルを拡大して示す図である。
【図１２】図１１の作用を示す図である。
【図１３】他の実施形態に係る臨床検査用ディスクのセルの断面図である。
【図１４】実施形態に係る臨床検査用ディスクのセルの背面図である。
【図１５】他の実施形態に係る臨床検査用ディスクのセルの背面図である。
【図１６】他の実施形態に係る臨床検査用ディスクの分解斜視図である。
【図１７】図１６のセルを拡大して示す図である。
【図１８】実施形態に係るディスクパッケージを示す分解斜視図である。
【図１９】実施形態に係る臨床検査装置の概略斜視図である。
【図２０】図１９の臨床検査装置の断面図である。
【図２１】図１９の臨床検査装置の要部断面図である。
【図２２】図１９の臨床検査装置の動作を説明するための断面図である。
【図２３】図１９の臨床検査装置の動作を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態に係る臨床検査用ディスクおよびディスクパックを図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は、実施形態に係る臨床検査用ディスクを示す平面図。図２の（Ａ）は、図１のセルを示す拡大平面図、同図の（Ｂ）は同図の（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、同図の（Ｃ）は同図（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【００２３】
臨床検査用ディスク１は、円板状のディスク本体２を備えている。ディスク本体２には、例えば２つのセル（検体検査用セル３および校正用セル４）がその中心に対して点対称に形成されている。検体検査用セル３は、図２の（Ｂ），（Ｃ）に示すようにディスク本体２と、ディスク本体２の表裏面に互いに対向するように貼着された同寸法の矩形の表裏面側窓板５，６とから構成されている。窓板５，６は、透明または半透明な合成樹脂から形成されている。窓板５，６の貼着方法は、例えばＵＶ接着剤による接着、溶剤による接着、熱（ヒータ）による溶着、超音波溶着、レーザ溶着が採用される。特に、貼着方法はレーザ溶着法が適している。矩形状の検体リザーバ７は、ディスク本体２に開口された矩形貫通穴８を表裏面側の窓板５，６で封止することにより形成されている。検体投入口９は、矩形貫通穴８に対応する表面側窓板５の一部に開口されている。円形の反応槽１０は、検体リザーバ７より外周側に位置するディスク本体２に開口された円形貫通穴１１を表裏面側の窓板４，５で封止することにより形成されている。反応槽１０内には、ゲル化した試薬が予め収納されている。
【００２４】
第１細管１２は、検体（例えば血液）を用い、検体リザーバ７で血液を上清（血漿）と血球とに遠心分離する場合、一端が検体リザーバ７の上清が滞留する部分に接続され、他端が反応槽１０と接続されている。すなわち、第１細管１２は検体リザーバ７の血漿を反応槽１０内に導入する経路として機能する。このような第１細管１２は、矩形貫通穴８と円形貫通穴１１の間に位置するディスク本体２表面に加工された溝１３を表面側窓板５で覆うことにより形成されている。第２細管１４は、一端が反応槽１０に接続されると共に他端が開放されている。すなわち、第２細管１４は検体リザーバ７で遠心分離された検体の分離物（例えば血液の血漿）を反応槽１０内に導入したときに、その反応槽１０内の空気を外部に逃散する経路として機能する。このような第２細管１４は、円形貫通穴１１から表面側窓板５の外部に位置するディスク本体２表面に加工された溝１５の大部分を表面側窓板４で覆うことにより形成されている。
【００２５】
校正用セル４は、検体検査用セル３と同様に検体投入口９を有するリザーバ７と、ゲル化した試薬が予め収納された反応槽１０、第１、第２の細管１２，１４を備えている。なお、校正用セル４のリザーバ７にはゲル化された校正用標準サンプルが予め収納され、室温に戻したときに液化される。校正用標準サンプルは、例えばｐＨを一定にする緩衝液と、この緩衝液に一定量溶解された測定目的物質と、検体である血液中の血漿の接触角に近づける目的で緩衝液に添加されたウサギ血漿とを含む組成を有する。
【００２６】
支持穴１６は、ディスク本体２の中心に開口され、ディスク回転用モータの回転軸が挿入される。回転数検知穴１７は、例えば支持穴１６中心から検体検査用セル３の反応槽１０中心を結ぶ直線状のディスク本体２の外周縁付近に開口されている。セル３，４の数に対応した数（２つ）のタイミング検知穴１８1、１８2は、回転数検知穴１７より中心側のディスク本体２外周に互いに１８０°の角度間隔で開口されている。また、タイミング検知穴１８1、１８2は回転数検知穴１７に対して所望の角度間隔で、かつ非対称的になるように位置されている。タイミング検知穴１８1、１８2のディスク本体２への開口位置は、後述する蛍光を利用した検査装置にディスクをセットしたときのタイミング検知用フォトインタラプタの発光素子からディスクに照射する照射ポイントと励起光照射ユニットからディスクに照射する励起光照射ポイントの位置関係から決められる。なお、一方のタイミング検知穴１８1は検体検査用セル３の反応槽１０への励起光照射タイミングを決定するのに利用する。他方のタイミング検知穴１８2は、校正用セル４の反応槽１０への励起光照射タイミングを決定するのに利用する。
【００２７】
ディスク本体２は、例えば厚さが１ｍｍ、直径が１２０ｍｍの寸法を有する。ディスク本体２は、例えば黒色のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリル、ポリカーボネート、シクロオレフィン、ＰＯＭのような合成樹脂を射出成形することにより形成される。
【００２８】
表裏面側の窓板５，６に用いられる透明または半透明な合成樹脂の例は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリアクリル酸、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィンを含む。
【００２９】
ゲル化した試薬は、試薬にゲル化剤を添加して調製した溶液（ゾル）を反応槽１０内に予め収納し、臨床検査ディスク１を冷蔵保存してゲル化することにより調製できる。ゲル化した試薬は、例えば１０℃以下で冷蔵するとゲル化して流動性がなくなる。このため、ゲル化した試薬はディスク１の運搬時の振動で反応槽１０から漏れ出すことはない。他方、反応槽１０内のゲル化した試薬はディスク１が２０℃以上の温度になったときに液化して流動性を現す。液化した試薬は、通常の液体試薬と同様に検体と混合、反応させることが可能になる。
【００３０】
ゲル化剤の例は、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、ペクチンを含む。これらのゲル化剤は１つまたは２つ以上の混合物で用いることができる。ゲル化剤は、ゲル化した試薬が２０℃以上の温度で液化する量を添加することが好ましい。ゼラチンの場合は、１重量％前後の添加が好適である。
【００３１】
次に、実施形態に係る臨床検査ディスクの作用を図面を参照して説明する。
【００３２】
図３は、蛍光を利用した検査装置を示す斜視図、図４は図１のディスクを検査装置にセットしたときの回転数検知用フォトインタラプタ、タイミング検知用フォトインタラプタおよび励起光照射ユニットからの励起光照射ポイントの位置関係を示す平面図である。
【００３３】
検査装置は、ディスク１を着脱可能に支持し、回転させる回転駆動機構５１を備えている。回転駆動機構５１は、垂直方向に延出し、時計回り方向に回転する駆動軸５２を有するディスク回転用モータ５３と、この駆動軸５２が貫通して挿着された支持円板５４とから構成されている。このような構成の回転駆動機構５１において、ディスク１はその取出し穴１６を駆動軸５２に嵌合させて支持円板５４上に載置し、ディスク１から突出した駆動軸５２にクランパ（図示せず）を係合させ、支持円板５４とクランパとで挟むことにより固定される。
【００３４】
励起光照射ユニット５５は、回転駆動機構５１の支持円板５４の周りに配置されている。励起光照射ユニット５５は、励起光源（例えばＮ2レーザ装置）５６と、このＮ2レーザ装置５６から出射したレーザ光をディスク１のセル３，４の反応槽１０の反応物に導く光学要素（例えばミラー）５７とから構成されている。
【００３５】
一対の蛍光受光ユニット５８ａ，５８ｂは、支持円板５４の周囲に励起光照射ユニット５５に対して時計周り方向に所望の角度間隔でそれぞれ配置されている。蛍光受光ユニット５８ａ，５８ｂは、ディスク１の反応槽１０の反応物に励起光を照射したとき発せられた蛍光を受光し、受光した量に応じた電気信号を出力する。また、一対の蛍光受光ユニット５８ａ，５８ｂは支持円板５４にディスク１をセットしたとき、そのディスク１を挟んで上下に配置されている。一方（上部側）の蛍光受光ユニット５８ａは、ディスク１の反応槽１０内の反応物から発せられた蛍光を受光する光学要素（例えばリレーレンズ）５９ａと、干渉フィルタ６０ａと、光電子増倍管６１ａとがディスク１側から順次上方に向けて配置して構成されている。他方（下部側）の前記蛍光受光ユニット５８ｂは、ディスク１の反応槽１０内の反応物から発せられた蛍光を受光する光学要素（例えばリレーレンズ）５９ｂと、干渉フィルタ６０ｂと、光電子増倍管６１ｂとがディスク１側から順次下方に向けて配置して構成されている。
【００３６】
ディスク回転数検知用フォトインタラプタ６２は、ディスク１の回転数を計測する。フォトインタラプタ６２は、支持円板５４の周囲に蛍光受光ユニット５８ａ，５８ｂに対して時計周り方向に所望の角度間隔で配置されている。フォトインタラプタ６２は、ディスク１の上方に配置された発光素子６３と、ディスク１の下方に配置された受光素子６４とから構成されている。このようなフォトインタラプタ６２において、発光素子６３から光が下方に向けて放射され、回転するディスク１の回転数検知穴１７が発光素子６３の真下を通過し、回転数検知穴１７を通して受光素子６４に光が入射されると、受光素子６４からパルス信号を出力する。
【００３７】
タイミング検知用フォトインタラプタ６５は、ディスク１のセル３，４の反応槽１０に励起光照射ユニット５５から励起光を照射するタイミングを制御する。フォトインタラプタ６５は、支持円板５４の周囲にディスク回転数検知用フォトインタラプタ６２に対して時計周り方向に所望の角度間隔で配置されている。フォトインタラプタ６５は、ディスク１の上方に配置された発光素子６６と、ディスク１の下方に配置された受光素子６７とから構成されている。このようなフォトインタラプタ６５において、発光素子６６から光が下方に向けて放射され、回転するディスク１のタイミング検知穴１８1（または１８2）が発光素子６６の真下を通過し、タイミング検知穴１８1（または１８2）を通して受光素子６７に光が入射されると、受光素子６５からパルス信号を出力する。このパルス信号が励起光照射ユニット５５に出力されると、そのＮ2レーザ装置５６からレーザ光（励起光）が放出される。放出された励起光は、光学要素５７を通してディスク１の検体検査用セル３（または校正用セル４）の反応槽１０に照射される。なお、パルス信号を励起光照射ユニット５５に出力する際、その信号に時間遅れを掛けてタイミング調整を行っている。
【００３８】
臨床検査（例えば血液検査）において、まず冷蔵保存されたディスク１を室温に戻す。このとき、検体検査用セル３および校正用セル４のそれぞれの反応槽１０に予め収納したゲル化した試薬、および校正用セル４のリザーバ７に予め収納したゲル化した校正用標準サンプルがそれぞれ液化する。なお、試薬は２種の色素標識された抗体を用いる。検体（例えば血液）を検体検査用セル３の検体リザーバ７に検体投入口９を通して所望量投入する。
【００３９】
次いで、ディスク１中心の支持穴１６を前述したように回転駆動機構５１の駆動軸５２に嵌入させる。このとき、ディスク１は支持円板５４に載置される共に、クランパ（図示せず）で支持円板５４とともに挟持されて固定される。回転駆動機構５１のモータ５３を駆動してその駆動軸５２を時計回り方向に回転することにより、支持円板５４とクランパで固定されたディスク１を例えば１００００ｒｐｍの速度で回転する。このとき、検体検出用セル３の検体リザーバ７に投入された血液は遠心分離されて検体リザーバ７のディスク１外周側に血球、検体リザーバ７のディスク１の中心側に上清（血漿）がそれぞれ分離される。遠心分離において、検体リザーバ７の血液はこれに接続される第１細管１２の毛細管力よりも強い遠心力が働く。このため、リザーバ７の遠心分離中の血液は第１細管１２を通して反応槽１０に送り込まれることはない。モータ５３の駆動を停止するブレーキをかけてディスク１の回転数を徐々に落すと、第１細管１２の毛細管力が遠心力に勝る。このため、リザーバ７の遠心分離された血漿がリザーバ７の長手方向の中間位置からディスクの外周側に位置する第１細管１２を通してその毛細管力で反応槽１０に送られる。同時に、反応槽１０内の空気は第２細管１４を通してセル３の外部に排出される。また、ブレーキ作用による毛細管力に加えて慣性力が働くため、反応槽１０内で液化した試薬と血漿とが混合される。特に、反応槽１０を円柱状にすることにより液化した試薬と血漿との混合が円滑かつ均一になされる。蛍光を測定する試薬を用いる場合、その後、４０℃以上の一定温度で一定時間インキュベートする。
【００４０】
校正用セル４においても、前記ディスク１の高速回転、ブレーキ操作時にリザーバ７から液化した校正用標準サンプルが第１細管１２を通して反応槽１０に送られて液化した試薬と混合され、さらに一定時間インキュベートされる。
【００４１】
このようなインキュベート後に回転駆動機構５１のモータ５３を再度、駆動してディスク１を例えば１００００ｒｐｍの速度で回転する。このときディスク回転数検知用フォトインタラプタ６２において、発光素子６３から光が下方に向けて放射され、時計回り方向に回転するディスク１の回転数検知穴１７が発光素子６３の真下を通過し、回転数検知穴１７を通して受光素子６４に光が入射される。この受光素子６４への光入射において、ディスク１が１００００ｒｐｍの速度で回転するため、受光素子６４から６ｍｓに１回パルス信号を出力する。受光素子６４からパルス信号を出力した後、タイミング検知用フォトインタラプタ６５において、時計回り方向に回転するディスク１のタイミング検知穴１８2が光を放射する発光素子６６の真下を通過し、タイミング検知穴１８2を通して受光素子６７に光が入射されると、受光素子６５からパルス信号を出力する。さらに、回転するディスク１のタイミング検知穴１８1が発光素子６６の真下を通過し、タイミング検知穴１８1を通して受光素子６７に光が入射されると、受光素子６５からパルス信号を出力する。前者のタイミング検知穴１８2の光通過に伴う受光素子６５から出力されるパルス信号は、無視され、後者のタイミング検知穴１８1の光通過に伴う受光素子６５から出力されるパルス信号が励起光照射ユニット５５に入力される。パルス信号が励起光照射ユニット５５に入力されると、そのＮ2レーザ装置５６から放射されるレーザ光（励起光）は光学要素５７を通してディスク１の検体検出用セル３の反応槽１０に照射され、その中の反応物が励起されて蛍光を発する。このとき、タイミング検知穴１８1とこのタイミング検知穴１８1に対応するセル３の反応槽１０とは図４に示す位置関係になっている。すなわち、タイミング検知穴１８1とディスク１の取り付け穴１６（駆動軸５２）の中心とセル３の反応槽１０中心とを結んだときの２つの線によってなす角度αは、タイミング検知用フォトインタラプタ６５の発光素子６６からディスク１に照射する位置とディスク１の取り付け穴１６の中心と励起光照射ユニット５５からディスク１に励起光を照射するポイントＰとを結んだときの２つの線によってなす角度βより例えば６°小さくなっている。このため、後者のタイミング検知穴１８1の光通過に伴う受光素子６５でのパルス信号出力からディスク１が６°回転したときに反応槽１０が励起光照射ポイントＰに達する。ディスク１が６°回転するのに要する時間は１００マイクロ秒である。ディスク１の回転に使用するモータ５３がブラシレスＤＣモータである場合には、回転むらであるワウフラッターが１〜４％程度発生する。この場合、１００マイクロ秒回転する間の回転ムラは１マイクロ秒分で、セル３の反応槽１０の移動距離に直すと、４０マイクロメートルになる。反応槽１０が例えば直径８ｍｍであれば４０μｍの誤差を許容できる。したがって、モータ５３のワウフラッターの影響を軽減して、タイミング検知穴１８1の光通過に伴う受光素子６５からのパルス信号の出力後、励起光照射ユニット５５から励起光をディスク１の検体検出用セル３の反応槽１０に照射する精度を著しく向上することが可能である。
【００４２】
このような励起光の反応槽１０への照射、蛍光の発光後に励起光照射ポイントＰから時計回り方向に位置する一対の蛍光受光ユニット５８ａ，５８ｂで常法に従って２種の蛍光の強度をそれぞれ測定する。また、校正用セル４の反応槽１０への励起光の照射、反応槽１０の反応物からの２種の蛍光の発光、一対の蛍光受光ユニット５８ａ，５８ｂでの２種の蛍光の強度測定がなされる。検体検出用セル３の反応槽１０で測定された蛍光強度を校正用セル４の反応槽１０で測定された標準値との対比によって、血漿中の例えばターゲット物質濃度を検出する。
【００４３】
なお、２つのタイミング検知穴１８1、１８2をディスク本体２にディスク回転数検知穴１７に対して非対称に開口する、つまりディスク回転数検知穴１７とタイミング検知穴１８1、１８2の位置関係をディスク１の表裏で異ならせることもできる。このような構成によれば、ディスク回転数検知用フォトインタラプタ６２でのディスク回転数検知穴１７の光通過に伴うパルス信号出力とタイミング検知用フォトインタラプタ６５でのタイミング検知穴１８2の光通過に伴うパルス信号出力の時間差からディスク１の表面側を上にしてセットされたか、裏面側を上にしてセットされたかを検出できる。その結果、ディスク１が支持円板５４上に正規の状態で載置されているか、不正規の状態で載置されているかを判別することが可能になる。すなわち、ディスク１の誤セットを防止できる。
【００４４】
以上説明したように実施形態に係る臨床検査ディスクは、そのセルの反応槽にゲル化した一定量の試薬を予め収納しているため、検査前に室温に曝されることにより試薬を液化できる。この状態で、検体（例えば血液）を検体リザーバに入れて、前述した検査装置でディスクを回転させて検体リザーバ内の血液を遠心分離することによって、遠心分離された血漿を第１細管を通して反応槽に送り込んだとき、血漿を目的とする量の試薬と反応できる。したがって、反応後に前述した励起光の反応槽への照射、反応槽から発せられる蛍光の測定を行うことによって検体（例えば血液）の特定成分の濃度を高い精度で測定することができる。
【００４５】
また、実施形態に係るディスクのセルは反応槽に第２細管を接続し、第２細管の他端をセル外部のディスク本体に延出させた構造を有する。このような構造のセルにおいて、検体リザーバで遠心分離した検体を第１細管を通して反応槽に送り込むとき、反応槽内の空気を第２細管を通してセルの外部に排出できるため、遠心分離した検体を反応槽内に円滑かつ安定的に送り込むことができる。
【００４６】
なお、実施形態に係る臨床検査ディスクは以下に説明するようにディスク形態を変更することが可能である。
【００４７】
（１）図５に示すようにセル３は、ディスク本体２に検体リザーバ７よりディスク本体２の外周側に位置するように形成された第１オーバーフロー槽２１と、第１細管１２から分岐され、先端が第１オーバーフロー槽２１に接続された第３細管２２とをさらに備えてもよい。
【００４８】
このような構成のセル３において、検体（例えば血液）を検体投入口９を通して検体リザーバ７に投入し、前述した遠心分離後のリザーバ７内の血漿を第１細管１２を通して反応槽１０に送る。このとき、過剰量の血漿が反応槽１０に送られ、反応槽１０で溢れると、その血漿を第１細管１２から分岐した第３細管２２を経由して第１オーバーフロー槽２１に送液できる。その結果、反応槽１０に送液される血漿量を一定にできる。
【００４９】
なお、第１オーバーフロー槽２１にもゲル化試薬を予め収納すれば、オーバーフロー槽２１を第２反応槽として利用することも可能になる。このため、検体の別の項目を測定することができる。また、ダイナミックレンジの広い測定の場合、希釈倍率を変えて幅広いダイナミックレンジを測定することもできる。
【００５０】
（２）図６に示すセル３は、バッファ槽２３および空気トラップ２４が検体リザーバ７と反応槽１０の間のディスク本体２に検体リザーバ７側からこの順序でさらに形成した構造を有する。第１細管１２は、検体リザーバ７からバッファ槽２３および空気トラップ２４を経由して反応槽１０に接続されている。第４細管２５は、ディスク本体２に一端がバッファ槽２３に接続されると共に他端が開放されるように形成されている。なお、バッファ槽２３および空気トラップ２４はディスク本体２に貫通穴をそれぞれ開口し、前述したディスク本体２の表裏面に貼着した窓板でそれらの貫通穴を封止することによって形成される。
【００５１】
このような構成のセル３において、検体（例えば血液）を検体投入口９を通して検体リザーバ７に投入し、前述したようにディスクを高速回転すると、血液はリザーバ７中で血球と血漿とに遠心分離される。回転するディスクにブレーキを掛けて回転数を落とすと、第１細管１２の毛細管力でリザーバ７内の血漿が第１細管１２を通してバッファ槽２３に送られる。このとき、バッファ槽２３内の空気は第４細管２５を通してディスク外部に排出される。再度、ディスクの回転数を上げると、バッファ槽２３内の血漿が遠心力で第１細管１２、空気トラップ槽２４を経由して反応槽１０に送液される。すなわち、ディスクの回転を上げるタイミングにより血漿の反応槽１０への送液、反応槽１０内の試薬との混合のタイミングを制御することができる。また、遠心力がなくなると、空気トラップ槽２４内部の空気が膨張し、第１細管１２を空気で液流を遮断するバルブ効果が働く。このため、血漿の反応槽１０への過度の流入、反応槽１０からの反応物の流出を防止することができる。このようなセル構造は、試薬反応時間を厳密に管理する必要がある試薬に好適である。なお、空気トラップ槽２４は血漿がバッファ槽２３から反応槽１０に押し込まれる際、反応槽１０内に存在していた空気をトラップし、血漿を反応槽１０内に送液する際の抵抗を下げる働きをする。また、バッファ槽２３をセル３内に配置することによって反応槽１０内の反応物を湿潤状態に保持することが可能になる。
【００５２】
（３）実施形態では、セル３の反応槽１０に予め一定量のゲル化剤を添加した試薬を直接収納し、冷蔵庫に入れて反応槽１０の試薬をゲル化し保管した。ゲル化した試薬を反応槽に予め収納する別の形態は、例えば図７に示すように第２細管１４に位置するディスク本体２に投入口２６を有する試薬リザーバ２７を形成することにより実現できる。この試薬リザーバ２７を有するセル３において、ゲル化剤を添加した試薬を投入口２６から試薬リザーバ２７に一定量入れ、ディスクを高速回転し、遠心力で試薬リザーバ２７内の試薬を第２細管１４を通して反応槽１０まで送り込む。その後、冷蔵庫に入れて反応槽１０の試薬をゲル化して保管する。試薬リザーバ２７は、ディスク本体２に貫通穴を開口し、前述したディスク本体２の表裏面に貼着した窓板で貫通穴を封止することによって形成される。
【００５３】
なお、前述した図５に示すセル構造において、図８に示すように前記機能を持つ試薬リザーバ２７を第２細管１４に位置するディスク本体２に形成してもよい。また、前述した図６に示すセル構造において、図９に示すように前記機能を持つ試薬リザーバ２７を第４細管２５に位置するディスク本体２に形成してもよい。
【００５４】
（４）図１０のセル３は、前述した図７に示すセル構成においてディスク本体２にさらに第２オーバーフロー槽２８を検体リザーバ７を起点してディスク本体２の円周方向に隣接して形成した構造を有する。第２オーバーフロー槽２８は検体リザーバ７に第５細管２９を経由して接続されている。第５細管２９は、検体リザーバ７に接続した第１細管１２の接続位置よりディスク本体２の中心側の検体リザーバ７の箇所に接続されている。第６細管３０は、一端が第２オーバーフロー槽２８に、他端がセル３外部のディスク本体２に延出している。
【００５５】
このような図１０に示すセル３によれば、検体（例えば血液）を投入口９から検体リザーバ７に一定量入れ、ディスクを高速回転すると、検体リザーバ７に投入された血液は遠心分離されて検体リザーバ７のディスク１外周側の血球、検体リザーバ７のディスク１の中心側に上清（血漿）がそれぞれ分離される。ディスクの回転を停止するブレーキをかけてディスクの回転数を徐々に落すと、検体リザーバ７の遠心分離された血漿はリザーバ７の長手方向の中間位置からディスクの外周側に位置する第１細管１２を通してその毛細管力で反応槽１０に送られる。同時に、遠心分離された血球はリザーバ７の長手方向の中間位置からディスクの外周側に位置する第５細管２９を通してその毛細管力で第２オーバーフロー槽２８に送られる。このとき、第２オーバーフロー槽２８内の空気は第６細管３０を通してセル３の外部に排出されるため、遠心分離された血球は第２オーバーフロー槽２８内に円滑に送られる。
【００５６】
したがって、検体リザーバ７に第２オーバーフロー槽２８を第５細管２９により所定の位置関係で接続することによって、検体リザーバ７で分離された血漿は反応槽１０に目的する一定の量で送り込むことができる。
【００５７】
（５）図１１および図１２に示すように検体検査用セル３の検体リザーバ７の検体投入口９を開閉可能にする構造にしてもよい。図１１の（Ａ）は検体検査用セル３の平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１２の（Ａ）は検体検査用セル３の平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００５８】
臨床検査ディスクにおいて高速回転中に検体投入口９を開けたままにすると、セル３内の水分が蒸発する可能性がある。図１１の（Ａ），（Ｂ）に示すように剥離台紙３１は、検体投入口９を含む検体リザーバ７の半分程度を覆うように表面側窓板５上に配置されている。粘着テープ３２は、検体投入口９に対向する剥離台紙３１の領域からリザーバ７より上方の表面側窓板５に亘って貼り付けられている。このような構造において、剥離台紙３１が粘着テープ３２を介して傾動（開閉）可能になり、検体投入口９を剥離台紙３１で覆ったり、開放したりすることができる。検体を検体リザーバ７に投入するには、剥離台紙３１を粘着テープ２９の接着部を起点にして１８０度傾動することにより検体投入口９を開放する。次いで、検体投入後には図１２の（Ａ），（Ｂ）に示すように剥離台紙３１を粘着テープ３２から剥がし、粘着テープ３２で検体投入口９を塞ぐように表面側窓板５に貼り付ける。これにより検体投入口９が塞がれるため、リザーバ７、反応槽９、第１、第２の細管１２，１４から構成されるセル３内の水分蒸発を防止することができる。なお、粘着テープ３２は蛍光を測定する試薬を利用する場合、アルミニウム蒸着テープや黒色樹脂基材を有するテープが好適である。
【００５９】
このような検体リザーバ７の検体投入口９を開閉可能する構造は、前述した図５〜図１０に示すセルにも同様に適用できる。
【００６０】
また、前記（３）、（４）で説明した図７〜図１０の試薬リザーバ２７の投入口２６にも前述した図１１に示す開閉可能な構造にしてもよい。
【００６１】
（６）図１３に示すように円形貫通穴１０周囲のディスク本体２の表裏面に環状リブ３３，３４を形成し、表裏側の窓板５，６のディスク本体２への溶着精度を向上することにより一定容積の反応槽１０を形成することが可能になる。
【００６２】
すなわち、前述した図１、図２に示す実施形態に係る臨床検査ディスク１は容積が一定になるように形成された反応槽１０に一定量のゲル化した試薬を保存し、前述した高速回転、遠心分離により検体リザーバ７から第１細管１２を通して反応槽１０に血漿を送り込む。送り込まれる血漿の体積は、反応槽１０の容積から試薬量を引いたものになる。一定量のゲル化した試薬の分注は、精密な送液ポンプやピペットなどの手段で実現可能である。このため、反応槽１０の容積が常に一定にするには反応槽１０を構成するディスク本体２の円形貫通穴１１の寸法およびディスク本体２の表裏の貼着される窓板５，６の貼り付け精度が重要になる。例えば、容積５０マイクロリットルの反応槽１０を製作する場合、直径８ｍｍの円形貫通穴１１を持つ厚さ１ｍｍのディスク本体２に窓板５，６を貼着する。ディスク本体２は射出成形で作られるため、ロット間ばらつきを僅少に押えることが可能になる。ディスク本体２表裏面への窓板５，６の貼着工程において、一方の面に１０μｍの誤差を生じると、両面で２０μｍになって容積として２％の誤差を生じる。つまり、窓板５，６の貼着精度が反応槽１０の容積誤差に影響する。
【００６３】
窓板５，６の貼着精度を向上させるために図１３に示すように円形貫通穴１０周囲のディスク本体２の表裏面に環状リブ３３，３４を形成する。レーザ溶着機を用いて窓板５，６をディスク本体２に溶着する場合、ディスク本体２表裏面に窓板５，６を配置した被溶着物をレーザ溶着機のガラス板下方に配置した上下動可能なテーブル上にセットする。テーブルを上昇させて被溶着物をガラス板下面に押し付けながら、ガラス板上方からレーザ光を被溶着物に照射する。レーザ光を照射すると、表面側窓板５とディスク本体２の表面が溶けて溶着される。このときレーザ光を表面側の環状リブ３３に照射し、被溶着物をガラス板に押し付ける力をコントロールすることによって、環状リブ３３が溶けてつぶれる量をコントロールできる。表面側窓板５とディスク本体２表面との溶着後、被溶着物を反転させ、表面側に環状リブ３４を位置させ、その後同じ手順に従ってレーザ溶着機で裏面側窓板６をディスク本体２に環状リブ３１の溶融、つぶれる量をコントロールしながら溶着する。このような溶着操作により表面側窓板５と裏面側窓板６との距離を一定にコントロールできる。その結果、ディスク本体２の円形貫通穴１１を表裏面の窓板５，６で封止して形成される反応槽１０の容積を常に一定にすることが可能になる。
【００６４】
（７）実施形態ではディスク本体２に形成するセル３において、図１４に示すようにディスク本体２の裏面に表面側窓板と同寸法の裏面側窓板６を貼着したが、このような形態に限定されない。ディスク本体２の裏面には細孔形成用の溝がないため、図１５に示すようにリザーバ用窓板６ａと反応槽用窓板６ｂに分割してディスク本体２裏面に貼着してもよい。なお、図１５中の３５はリザーバ用窓板６ａとディスク本体２との溶着部、３６は反応槽用窓板６ｂとディスク本体２との溶着部である。前述した図１３のように円形貫通穴周囲のディスク本体の表裏面に環状リブを形成し、環状リブをつぶして溶着する形態において、リザーバ用窓板６ａと反応槽用窓板６ｂの分割はつぶれ量のコントロールが容易になるため、反応槽１０の容積精度をより一層向上できる。この場合の溶着操作は、最初に反応槽窓板６ｂをディスク本体２裏面に溶着し、その後、リザーバ窓板６ａをディスク本体２裏面に溶着することが好ましい。
【００６５】
実施形態に係る臨床検査ディスクにおいて、反応槽を形成するための円形貫通穴内面のディスク本体および細孔を形成するための溝内面のディスク本体に親水化処理を施してもよい。親水化処理方法は、例えばプラズマ処理、エキシマＵＶ処理、ＵＶ処理、親水性ポリマーの塗布、界面活性剤の塗布、タンパク分子の固定化などを挙げることができる。
【００６６】
実施形態に係る臨床検査ディスクにおいて、図１６および図１７に示すように例えば２つのセル（検体検査用セル３および校正用セル４）をディスク本体２に対して着脱可能に配置してもよい。図１６は、実施形態に係る臨床検査ディスクの分解斜視図、図１７の（Ａ）はディスクに配置された検体検査用セル３部分の平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【００６７】
臨床検査用ディスク１は、円板状ディスク本体２を備えている。ディスク本体２は、セルを収納するための例えば２つの矩形溝３７，３８が支持穴１６に対して互いに点対称に形成されている。ディスク本体２は、例えば厚さが１ｍｍ、直径が１２０ｍｍの寸法を有する。ディスク本体２は、例えば前述した黒色の合成樹脂を射出成形することにより形成される。また、ディスク本体２は着色ガラスで形成してもよい。検体検査用セル３および校正用セル４は、ディスク本体２の矩形溝３７，３８に着脱可能に配置されている。
【００６８】
検体検査用セル３は、図１７の（Ｂ），（Ｃ）に示すようにセル本体３９と、セル本体３９の表裏面に互いに対向するように貼着された同寸法の矩形の表裏面側窓板５，６とから構成されている。セル本体３９は、例えば黒色のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリル、ポリカーボネート、シクロオレフィン、ＰＯＭのような合成樹脂を射出成形することにより形成される。矩形状の検体リザーバ７は、セル本体３９に開口された矩形貫通穴８を表裏面側の窓板５，６で封止することにより形成されている。検体投入口９は、矩形貫通穴８に対応する表面側窓板５の一部に開口されている。円形の反応槽１０は、検体リザーバ７より外周側に位置するセル本体３９に開口された円形貫通穴１１を表裏面側の窓板４，５で封止することにより形成されている。反応槽１０内には、ゲル化した試薬が予め収納されている。第１細管１２は、矩形貫通穴８と円形貫通穴１１の間に位置するセル本体３９表面に加工された溝１３を表面側窓板５で覆うことにより形成されている。第２細管１４は、セル本体３９表面に円形貫通穴１１からディスク本体２の中心に向って加工された溝１５を表面側窓板４で覆うことにより形成されている。円形貫通穴１１と反対側の溝１５他端は、ディスク本体２の中心（支持穴１６）側に位置するセル本体３９側面の段差４０の手前まで延出されている。すなわち、セル３をディスク本体２の矩形溝３７に挿入、配置した状態において、溝１５他端は段差４０の垂直壁に開口して反応槽１０の空気の逃散口を形成している。
【００６９】
校正用セル４は、検体検査用セル３と同様にセル本体および表裏面側窓板とから構成されるリザーバ７と、ゲル化した試薬が予め収納された反応槽１０、第１、第２の細管１２，１４を備えている。なお、校正用セル４のリザーバ７にはゲル化された校正用標準サンプルが予め収納され、室温に戻したときに液化される。
【００７０】
このように検体検査用セル３および校正用セル４がディスク本体２の矩形溝３７，３８に着脱可能に配置した臨床検査ディスク１は、セル３，４を利用した検体の検査後において、セル３，４のみを廃棄処理し、ディスク本体２を再使用できる。すなわち、前述した図１に示すディスク本体２にセル３，４が一体的に取付けた臨床検査ディスク１は、セル３，４を利用した検体の検査後においてディスク本体２毎、つまりディスク１そのものを廃棄処理する。その結果、図１６、図１７に示す臨床検査ディスク１は、図１に示す臨床検査ディスク１に比べてコストの低減化を図ることができる。
【００７１】
また、反応槽１０に予めゲル化した試薬を収納しているために例えば冷蔵庫で冷蔵保存される。図１に示す臨床検査ディスク１はそれ自体を冷蔵庫で保管する。これに対し、図１６、図１７に示す臨床検査ディスク１はセル３，４のみを冷蔵庫で保管することもできるため、省スペース化を図ることができる。
【００７２】
なお、セルをディスク本体に着脱可能に配置する形態において、セルは図１６、図１７に示す構造に限らず、前述した図５〜図１０に示す構造にしてもよい。
【００７３】
図１６、図１７に示す臨床検査ディスクにおいて、反応槽を形成するための円形貫通穴内面のセル本体および細孔を形成するための溝内面のセル本体に親水化処理を施してもよい。親水化処理方法は、例えばプラズマ処理、エキシマＵＶ処理、ＵＶ処理、親水性ポリマーの塗布、界面活性剤の塗布、タンパク分子の固定化などを挙げることができる。
【００７４】
次に、実施形態に係るディスクパッケージを図１８を参照して説明する。
【００７５】
実施形態に係るディスクパッケージは、袋４１と、この袋４１に収納された樹脂製小袋４２と、樹脂製小袋４２に収納された臨床検査ディスク１と、袋４１に収納され、樹脂製小袋４２を支持する樹脂製台板４３と、袋４１内に収納された調湿剤４４とから構成されている。袋４１は、樹脂製小袋４２、樹脂製台板４３および調湿剤４４の収納後に開口部を熱シールすることにより密封される。
【００７６】
袋４１は、例えばアルミニウム箔を挟んで両側に積層された熱融着性樹脂フィルムおよび剛性を持つ樹脂フィルムを含むアルミニウムラミネートフィルムから形成される。
【００７７】
樹脂製小袋４２は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンの樹脂フィルムから形成される。
【００７８】
樹脂製小袋４２に収納する臨床検査ディスク１は、前述した図１に示すディスク本体にセルが一体化されたもの、図５〜図１０のセル構造を有するもの、図１６、図１７に示すディスク本体にセルが着脱可能に配置されたものを用いることができる。
【００７９】
調湿剤は、例えばポリアクリル酸ナトリウム、シリカゲルを使用することができる。
【００８０】
このような構成のディスクパッケージは、冷蔵保管時に袋４１内の湿度が冷却と調湿剤４４の効果により約１００％に達する。その結果、保管中に反応槽に予め収納したゲル化した試薬の乾燥が防止される。
【００８１】
なお、実施形態では血液を検体とした場合について説明したが、骨髄液、血清、尿、腹水などの生体試料全般に使用することができる。
【００８２】
次に、実施形態に係る臨床検査装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００８３】
図１９は、実施形態に係る臨床検査装置を示す概略斜視図、図２０は図１９の臨床検査装置の断面図、図２１は図１９の臨床検査装置の要部断面図である。
【００８４】
実施形態に係る臨床検査装置は、図１９に示すようにフロントローディング型光ディスクドライブ装置に類似した構造を有する。外装部材７１は、底板７１ａ，天板７１ｂおよび４つの側壁７１ｃで構成され、内部に矩形空間７２を有する。筐体７３は、外装部材７１の矩形空間７２に配置され、外装部材７１内の底板７１ａに設けられた複数の脚部７４上に固定されている。筐体７３は、底板７３ａ，上壁７３ｂおよび４つの側壁７３ｃで構成され、内部にチャンバ７５を有する。通過穴７６，７７は、互いに対向する外装部材７１の側壁７１ｃおよび筐体７３の側壁７３ｃにそれぞれ開口されている。後述する水平方向に往復動作可能なトレーは通過穴７６，７７を通して出し入れされる。シャッタ７８は外装部材７１の側壁７１ｃ内面に上下動可能に取付けられ、通過穴７６，７７を開閉する。
【００８５】
上下動するピストン７９を有する４本のシリンダ８０は、チャンバ７５内の底板７３ａに長方形の角に位置するように立設されている。コイルスプリング８１が捲回された４本の支持軸８２は、各ピストン７上にそれぞれ連結されている。中心に穴８３が開口された円盤状ベースプレート８４は、４つの支持軸８２の頂部に固定されている。第１円環状パッキン８５は、ベースプレート８４上面にその穴８３を囲むように取付けられている。複数（例えば４本）のピン８６は、ベースプレート８４の上面に第１円環状パッキン８５より外側に位置するように取付けられている。各ピン８６は、後述するトレーに上下動可能に挿入される円環状パッキンを突き上げる突き上げ部材として機能する。円盤状のモータ載置プレート８７はベースプレート８４の下方に配置され、複数の防振ゴム材８８でベースプレート８４下面に連結されている。第２円環状パッキン８９は、ベースプレート８４とモータ載置プレート８７の間に防振ゴム材８８より内側に位置するように固定されている。このようなシリンダ８０、支持軸８２、ベースプレート８４およびモータ載置プレート８７等の部品により直動ユニットを構成している。
【００８６】
このような構成の直動ユニットにおいて、複数のシリンダ８０のピストン７９を上昇させると、各ピストン７９に連結された支持軸８２も上昇する。これらの支持軸８２の上昇により各支持軸８２上に固定されたベースプレート８４が上昇し、ベースプレート８４に連結されたモータ載置プレート８７も上昇する。一方、複数のシリンダ８０のピストン７９を下降させると、前述した連結構造によりベースプレート８４と共にモータ載置プレート８７が下降する。
【００８７】
上方に回転軸９０を延出したモータ９１は、モータ載置プレート８７上の中央部にベースプレート８４の穴８３を通して固定されている。ディスク載置円板９２は、回転軸９０上端に水平に固定されている。前述した臨床検査用ディスク１中心の支持穴１６と係合する円柱体９３は、ディスク載置円板９２上に回転軸９０に対して同軸的に固定されている。このような回転軸９０を有するモータ９１と、ディスク載置円板９２と、円柱体９３とにより回転手段を構成している。
【００８８】
トレー９４は、筐体７３のチャンバ７５内に配置されたロード・アンロード機構（図示せず）によりベースプレート８４と筐体７３の上壁７３ｂの間のチャンバ７５領域から通過穴７７，７６を通して出し入れされる。トレー９４は、例えば熱伝導性の高いアルミニウム（または銅）から作られる。トレー９４は、円盤状をなし、円形凹部９５が同心円状に形成されている。回転軸９０と連結されたディスク載置円板９２が挿通可能な大きさの穴９６は円形凹部９５の中央に開口されている。円形凹部９５より外周のトレー９４には、上部側に段差９７を有する円環状穴９８が開口されている。上部に鍔９９を有する肉厚の第３円環状パッキン１００は、円環状穴９８に挿入され、その鍔９９を円環状穴９８の段差９７に係合することにより上下動可能に挿入されている。
【００８９】
筐体７３の上壁７３ｂには、穴１０１がディスク載置円板９２に対向するように開口されている。逆帽子形の磁石製クランパ１０２は、上壁７３ｂの穴１０１に上方から挿入されている。磁石製クランパ１０２は、ディスク載置円板９２上の円柱体９３をディスク１の支持穴１６に嵌合したとき、円柱体９３と磁気的カップリングがなされ、ディスク載置円板９２と共にディスク１を挟持する。上部封じ円筒状カバー１０３は、上壁７３ｂの外面にクランパ１０２を覆うように第４円盤状パッキン１０４を介して固定されている。
【００９０】
第１薄膜ヒータユニット１０５は、図２１に示すように円形凹部９５が位置するトレー９４の下面に設けられている。なお、第１薄膜ヒータユニット１０５はトレー９４の搬入時の姿勢において、ベースプレート８４の第１円環状パッキン８５との当接部から中心に向かうトレー９４下面の円形領域を除く箇所に取付けられる。第１薄膜ヒータユニット１０５は、トレー９４の下面側から貼付けられた放熱シート１０６、フィルムヒータ１０７および裏板として機能するアルミニウム板１０８とを備える。放熱シート１０６は、例えばアクリル系ゲルが用いられる。放熱シート１０６は、フィルムヒータ１０７の熱をトレー９４下面に均一に伝達する。温度センサ１０９は、アルミニウム板１０８およびフィルムヒータ１０７に亘って開口した穴に挿入され、アルミニウム板１０８に貼付けた樹脂カバー１１０で覆われている。温度センサ１０９は、例えば熱電対またはＰｔ１００を用いることができる。なお、フィルムヒータ１０７の温度は温度センサ３７でモニターされ、モニター結果は図示しない温度制御器にフィードバックされてフィルムヒータ１０７の温度制御がなされる。
【００９１】
第２薄膜ヒータユニット１１１は、第１薄膜ヒータユニット１０５と対向して筐体７３の上壁７３ｂの内面に設けられている。第２薄膜ヒータユニット１１１は、上壁７３ｂの内面から貼付けられたフィルムヒータ１１２、放熱シート１１３およびアルミニウム板１１４を備える。放熱シート１１３は、例えばアクリル系ゲルが用いられる。放熱シート１１３は、フィルムヒータ１１２の熱を均熱板としてのアルミニウム板１１４に均一に伝達させる。温度センサ１１５は、上壁７３ｂおよびフィルムヒータ１１２に亘って開口した穴に挿入され、上壁７３ｂ外面に貼付けた樹脂カバー１１６で覆われている。温度センサ１１５は、例えば熱電対またはＰｔ１００を用いることができる。なお、フィルムヒータ１１２の温度は温度センサ１１５でモニターされ、モニター結果は図示しない温度制御器にフィードバックされてフィルムヒータ１１２の温度制御がなされる。
【００９２】
前述した図３の検査装置と同様に筐体７３の上壁７３ｂ上に固定されたＮ2レーザ装置５６と、このＮ2レーザ装置５６から出射したレーザ光をディスク１のセルの反応槽の反応物に導くミラー５７とから構成され励起光照射ユニット５５を備える。一方の蛍光受光ユニット５８ａは、リレーレンズ（図示せず）と、干渉フィルタ（図示せず）と、筐体７３の上壁７３ｂに配置された光電子増倍管６１ａとが上壁７３ｂ側から順次上方に向けて配置して構成されている。他方（下部側）の蛍光受光ユニット５８ｂは、リレーレンズ（図示せず）と、干渉フィルタ（図示せず）と、モータ載置プレート８７に取付けられた光電子増倍管６１ｂとが順次下方に向けて配置して構成されている。ディスク回転数検知用フォトインタラプタ６２は、筐体７３の上壁７３ｂに配置された発光素子６３と、モータ載置プレート８７上に配置された受光素子６４とから構成されている。タイミング検知用フォトインタラプタ６５は、筐体７３の上壁７３ｂに配置された発光素子６６と、モータ載置プレート８７上に配置された受光素子６７とから構成されている。
【００９３】
次に、前述した臨床検査装置の作用を図１９、図２０、図２２および図２３を参照して説明する。
【００９４】
前述した検体リザーバ、反応槽、第１、第２の細管（いずれも図示せず）を備えたセル３，４を有し、中心に支持穴１６が開口された臨床検査用ディスク１を用意する。なお、反応槽にはゲル化した試薬が予め収納されている。検体（例えば血液）をディスク１のセル３，４の検体リザーバに投入する。シャッタ７８で通過穴７６，７７を開いた後、図１９に示すように外装部材７１からトレー９４を取出し、この円形凹部９５上に前記ディスク１を載せる。図２２に示すように直動ユニットの複数のシリンダ８０のピストン７９を下降させる。これにより、前述したようにベースプレート８４と共にモータ載置プレート８７が下降し、モータ載置プレート８７上に固定されたモータ９１が下降してその回転軸９０上端のディスク載置円板９２およびディスク載置円板９２上の円柱体９３も下降する。このような動作によりモータ９１の回転軸９０、ディスク載置円板９２および円柱体９３はトレー９４の搬入領域から退避されてトレー９４の取入れを可能にする。ローデ・アンロード機構（図示せず）によりトレー９４をベースプレート８４と筐体７３の上壁７３ｂの間のチャンバ７５領域に通過穴７６，７７を通して取り入れる。トレー９４の取入れが完了すると、トレー９４に載置したディスク１の支持穴１６は図２３に示すようにモータ９１に連結された円柱体９３の直上に位置する。
【００９５】
シャッタ７８で通過穴７６，７７を閉じた後、直動ユニットの複数のシリンダ８０のピストン７９を上昇させる。前述したようにベースプレート８４と共にモータ載置プレート８７が上昇する。モータ載置プレート８７の上昇により、図１９に示すようにモータ載置プレート８７上のモータ９１が上昇して回転軸９０上端のディスク載置円板９２がトレー９４の円形凹部９５の中央に開口した穴９６を通過する。ディスク載置円板９２がトレー９４に載置されたディスク１の下面に当接して上方に持ち上げると共に、ディスク載置円板９２の円柱体９３がディスク１の支持穴１６に挿入される。ディスク載置円板９２がさらに上昇することによって、ディスク１が筐体７３の上壁７３ｂの穴１０１に挿入された磁石製クランパ１０２下面に当接する。これに伴って、クランパ１０２がその磁力により円柱体９３と磁気カップリングされる。すなわち、ディスク１は上下の磁石製クランパ１０２とディスク載置円板９２とで挟持されてディスク載置円板９２に固定される。同時に、ベースプレート８４の上昇に伴ってその上の複数のピン８６がトレー９４の円環状穴９８内に上下動可能に挿入された第３円環状パッキン１００下面に当接する。これに伴って、第３円環状パッキン１００が上方に持ち上げられ、その上端が筐体７３の上壁７３ｂ内面に当接する。また、ベースプレート８４の上昇に伴ってその上の複数のピン８６より内側の第１円環状パッキン８５がトレー９４下面に当接する。
【００９６】
このような操作によりディスク１がモータ９１の回転軸９０のディスク載置円板９２にセッティングされる。ディスク１のセッティング後に第１薄膜ヒータユニット１０５のフィルムヒータ１０７に通電する。フィルムヒータ１０７の熱は放熱シート１０６を通してアルミニウム製のトレー９４に伝達され、トレー９４と上壁７３ｂ間のチャンバ７５領域に位置するディスク１を下方から加熱する。同時に、筐体７３の上壁７３ｂ内面の第２薄膜ヒータユニット１１１のフィルムヒータ１１２に通電する。フィルムヒータ１１２の熱は、放熱シート１１３およびアルミニウム板１１４を通してトレー９４と筐体７３の上壁７３ｂ間のチャンバ７５領域に位置するディスク１を上方から加熱する。
【００９７】
ディスク１のディスク載置円板９２へのセッティングおよび第１、第２の薄膜ヒータユニット１０５，１１１によるディスク１の加熱後に、モータ９１の回転軸９０を高速回転する。このとき、回転軸９０のディスク載置円板９２と磁石製クランパ１０２とで挟持されたディスク１が高速回転し、ディスク１のセル３において前述したように遠心分離された血漿を反応槽に送り溶液化した試薬と反応させる。その後、前述したディスクによる血液分析と同様に、励起光照射ユニット５５、一対の蛍光受光ユニット５８ａ、５８ｂ、ディスク回転数検知用フォトインタラプタ６２およびタイミング検知用フォトインタラプタ６５を用いて血漿中の例えばターゲット物質の濃度測定を行なう。
【００９８】
このような構成の臨床検査装置において、複数のピン８６で突き上げられた第３円環状パッキン１００上端を筐体７３の上壁７３ｂ内面に当接することにより、ディスク１の高速回転に伴って空気を最も外部に流出し、外部から空気を引き込む筐体７３の上壁７３ｂとトレー９４の間の隙間を遮断できる。つまり、ディスク１の配置空間であるトレー９４と筐体７３の上壁７３ｂとの間のチャンバ７５領域を実質的に気密状態にすることが可能になる。その結果、ディスク１の高速回転に伴う前記チャンバ７５領域での空気流の発生を抑制して、ディスク１の冷却を抑制できる。このため、第１、第２の薄膜ヒータユニット１０５，１１１で加熱されたディスク１のセル３の反応槽における血漿と試薬の反応温度を精密に制御することが可能になる。また、反応温度の精密な制御はディスク１のセル３に形成された試薬リザーバ内のゲル化した試薬を反応に先立って均一に液化することが可能になる。
【００９９】
また、第１円環状パッキン８５が複数のピン８６の位置より内側のベースプレート８４上に配置している。第１円環状パッキン８５は、ベースプレート８４の上昇時にトレー９４下面に当接する。このため、ベースプレート８４とトレー９４の間の隙間が第１円環状パッキン８５で遮断され、ディスク１の配置空間であるトレー９４と筐体７３の上壁７３ｂのチャンバ７５領域をより高い気密状態に維持できる。その結果、ディスク１を高速回転させたとき、ディスク１のセル３の反応槽における血漿と試薬の反応温度をより精密に制御することが可能になる。
【０１００】
さらに、第２円環状パッキン８９はベースプレート８４とモータ載置プレート８７の間に介在され、ベースプレート８４とモータ載置プレート８７の間の隙間を遮断する。このため、ディスク１の配置空間であるトレー９４と筐体７３の上壁７３ｂのチャンバ７５領域をより高い気密状態に維持できる。その結果、ディスク１を高速回転させたとき、ディスク１のセル３の反応槽における血漿と試薬の反応温度をより一層精密に制御することが可能になる。
【０１０１】
さらに、ディスク１をディスク載置円板９２と共に磁石製クランパ１０２で挟持する構造において、上部封じ円筒状カバー１０３を筐体７３の上壁７３ｂの外面にクランパ１０２を覆うように第４円盤状パッキン１０４を介して固定するため、クランパ１０２と筐体７３の上壁７３ｂの穴２９の隙間を外部から遮断する。このため、ディスク１の配置空間であるトレー９４と筐体７３の上壁７３ｂのチャンバ７５領域をより高い気密状態に維持できる。その結果、ディスク１を高速回転させたとき、ディスク１のセル３の反応槽における血漿と試薬の反応温度をよりさらに一層精密に制御することが可能になる。
【０１０２】
したがって、実施形態に係る臨床検査装置によれば高速回転させるディスク１のセル３において、反応槽内での血漿と試薬の反応温度を精密に制御することができるため、再現性に高い血液検査を遂行できる。
【０１０３】
また、第３円環状パッキン１００はトレー９４の円環状穴９８内に上下動可能に挿入されるため、第３円環状パッキン１００はディスク１を高速回転させるときのみ、上昇したベースプレート８４の複数のピン８６で突き上げられ、筐体７３の上壁７３ｂ内面に当接する。これ以外のトレー９４の取出し、取入れ過程では第３円環状パッキン１００は図２３、図２４に示すように下降して筐体７３の上壁７３ｂとの間で一定の距離があけられている。すなわち、第３円環状パッキン１００の上端は上壁７３ｂ内面に対して非接触状態になっている。その結果、ロード・アンロード機構によるトレー９４の取出し、取り入れ時に第３円環状パッキン１００の上端が上壁７３ｂと摺接して短期間で磨耗するのを防止できる。
【０１０４】
なお、実施形態に係る臨床検査装置はベースプレートに立設した複数のピンでトレーに取付けたに第３円環状パッキンを押し上げる構造にした。複数のピンの代わりに例えばベースプレートに円環状突起を設け、この円環状突起でトレーの第３円環状パッキンを押し上げてもよい。このような円環状突起は、第３円環状パッキンを押し上げ部材として機能するばかりか、ベースプレートとトレー間の隙間をも遮断できる。その結果、ベースプレート上に設けられ、ベースプレートとトレー間の隙間を遮断する第１円環状パッキンが省略できる。
【０１０５】
実施形態に係る臨床検査装置において、ディスクを加熱する薄膜ヒータユニットはトレー下面および筐体の上壁内面の両方に配置したが、薄膜ヒータユニットはトレー下面および筐体の上壁内面のいずれか一方に配置してもよい。すなわち、ディスクは薄い合成樹脂で作られるため、トレー下面および筐体の上壁内面のいずれか一方に薄膜ヒータユニットを配置すればディスク全体を加熱することが可能である。
【０１０６】
実施形態に係る臨床検査装置において、直動ユニットは独立して上下動する４つのピストンを持つシリンダを備える構造に限定されない。例えば、カム溝を有するスライダと、カム溝に係合されるカムフォローが水平方向に連結されたリフトアップブランケットと、このブランケットに立設された２本のピストンとを備えた２つの直動機構を筐体の底板内面に固定してもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１…臨床検査用ディスク、２…ディスク本体、３，４…セル、５，６…窓板、７…リザーバ、９…検体投入口、１０…反応槽、１２…第１細管、１４…第２細管、１７…回転数検知穴、１８1、１８2…タイミング検知穴、５１…回転駆動機構、６２…ディスク回転数検知用フォトインタラプタ、６５…タイミング検知用フォトインタラプタ、２１，２８…オーバーフロー槽、２２…第３細管、２３…バッファ槽、２４…空気トラップ槽、２７…試薬リザーバ、２８…剥離台紙、２９…粘着テープ、３０，３１…環状リム、３７，３８…矩形溝、４１…袋、４２…小袋、４４…調湿剤、７１…外装部材、７３…筐体、７３ｂ…上壁、７５…チャンバ、８０…シリンダ、８４…ベースプレート、８５…第１円環状パッキン、８６…ピン、８７…モータ載置プレート、８９…第２円環状パッキン、９１…モータ、９２…ディスク載置円板、９３…金属製円柱、９４…トレー、９５…円形凹部、８９…第３円環状パッキン、１０２…磁石製クランパ、１０３…上部封じ円筒状カバー、１０４…第４円盤状パッキン、１０５，１１１…薄膜ヒータユニット、１０７，１１２…フィルムヒータ。
【図１】
2010005000.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010005000.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010005000.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010005000.tif 000009
【図８】
2010005000.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010005000.tif 000012
【図１１】
2010005000.tif 000013
【図１２】
2010005000.tif 000014
【図１３】
2010005000.tif 000015
【図１４】
2010005000.tif 000016
【図１５】
2010005000.tif 000017
【図１６】
2010005000.tif 000018
【図１７】
2010005000.tif 000019
【図１８】
2010005000.tif 000020
【図１９】
2010005000.tif 000021
【図２０】
2010005000.tif 000022
【図２１】
2010005000.tif 000023
【図２２】
2010005000.tif 000024
【図２３】
2010005000.tif 000025
【国際調査報告】
2010005000.tif 000026
2010005000.tif 000027
2010005000.tif 000028
2010005000.tif 000029
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2010005000.tif 000031
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