(57)【要約】  比較的多量の不特定量の液体サンプルから少なくとも１つの少量の特定量のサンプルを分離するためのサンプル定量器具を充填するための装置であり、この器具は互いに相対移動可能な第１の本体と、第２の本体とを含み、この第１本体はその表面に少なくとも１つのキャビティを有し、この少なくとも１つのキャビティはこの特定量の容積を有する。この第１本体および第２本体のいずれか一方が、少量の液体サンプルに浸すようになっている少なくとも１つの注入開口部（Ｃ）を有する。所定容量のチャネルがこの第１本体と、第２本体との間に設けられ、このチャネルは少なくとも１つの注入開口部（Ｃ）と、少なくとも１つのキャビティを越えて流体接続し、それによりこのチャネルの寸法が、このチャネルおよびこの少なくとも１つのキャビティにこの液体サンプルが充填されるような寸法となっている。
2008536113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
比較的多量の不特定量の液体サンプルから少なくとも１つの少量の特定量を分離するためのサンプル定量器具を充填し、前記器具が互いに相対移動可能な第１の本体（Ａ）と、第２の本体（Ｂ）とを含み、前記第１本体がその表面に前記特定量を有する少なくとも１つのキャビティ（５、１１；１１’）を有し、且つ、前記第２本体が前記これらの本体（Ａ、Ｂ）の相対移動によって前記表面に沿って且つ前記少なくとも１つのキャビティ（５、１１；１１’）に亘って摺動可能な密閉掻き取り手段（８）を含み、これによって前記特定量が正確に前記少なくとも１つのキャビティ（５、１１；１１’）に得られる装置において、
第１および第２本体（Ａ、Ｂ）のうちの一方が、少量の液体サンプルと接触する少なくとも１つの注入開口部（Ｃ）を有すること、
所定の容積のチャネル３が、第１本体と第２本体との間に設けられ、このチャネルが前記少なくとも１つの注入開口部（Ｃ）と、少なくとも前記少なくとも１つのキャビティを越えて流体連通していること、
前記チャネルが、前記チャネルおよびこれによって前記少なくとも１つのキャビティ（５、１１；１１’）に毛管力で前記液体サンプルを充填できるような寸法であること、を特徴とする装置。
【請求項２】
第１および第２本体（Ａ、Ｂ）のうちの一方に孔（１６；１６’）を介してチャネル（３）内に開口する注射器挿入口が設けられ、その内部に液体サンプルをチャネル（３）内に注入するための注射器（１７）が挿入できるようになっており、これによって前記チャネル（３）が毛管力と、注入との組み合わせによって充填され、且つ、少なくとも１つのキャビティ（５、１１；１１’）が毛管力によって充填されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
突出部（１）が前記少なくとも１つの注入開口部（Ｃ）と位置合わせされて配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
チャネル（３）の長いほうの側部の一方が第１本体に形成されたリム（４）によって境界を定められ、もう一方が第２本体に形成された凹部（６）によって境界を定められていること、
短いほうの側部の一方が注入開口部Ｃを形成し、もう一方は外気に開放していること、
リム（４）が第２本体（Ｂ）と密接に接触していること、
リムの長いほうの側面上のチャネル３の反対側には凹部（７）が配設されて液体サンプルがさらに広がるのを防ぎ、凹部（６）もまた液体サンプルが広がるのを防いでいること、および凹部（６）が密閉・掻き取り手段（８）によって境界を定められていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
チャネル（３）の高さが約０．０５ｍｍから約１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
チャネル（３）の高さが約０．１ｍｍから約０．３ｍｍであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
チャネル（３）の高さが０．２ｍｍであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
チャネル（３）が長方形の断面を有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
第１本体（Ａ）に拡大手段（１４）が前記少なくとも１つのキャビティ（５、１１；１１’）の前方に設けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記チャネル（３）の表面が、デキストラン、プロテインまたはそれらの誘導体からなる群から選択された材料でコーティングされることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのキャビティ（５、１１；１１’）の表面が、デキストラン、プロテインまたはそれらの誘導体からなる群から選択された材料でコーティングされることを特徴とする請求項１から１０いずれかに記載の装置。
【請求項１２】
前記チャネル（３）の表面が、血液と、このチャネル（３）および前記少なくとも１つのキャビティ（５、１１；１１’）の表面を形成する材料との間が７５度から０度、好ましくは５０度から０度の接触角をなす材料で、コーティングされることを特徴とする請求項１０または１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのキャビティ（５、１１’）が楔形状のキャビティであることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのキャビティ（５、１１）が楕円形状のキャビティであることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの長尺のキャビティ（５、１１；１１’）の主軸が、前記チャネル（３）の長手方向と約２０度から６０度の角度Ｖをなすことを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
液体サンプルが血液サンプルであることを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプル定量器具を充填するための装置に関し、特に比較的多量の不特定量の液体サンプルから少なくとも１つの少量の特定量のサンプルを分離するための、使い捨てのサンプル定量器具を充填するための装置に関し、この器具は互いに相対移動可能な第１の本体と、第２の本体とを含み、この第１本体はその表面に少なくとも１つのキャビティを有し、この少なくとも１つのキャビティはこの特定容積を有し、この第２本体はこれらの本体の相対移動によってこの表面に沿って、且つ、この少なくとも１つのキャビティに亘る摺動可能な手段を含み、これによって、この特定量をこの少なくとも１つのキャビティ内で得ることができる。ここで言う液体サンプルとは、血液サンプルなどである。
【背景技術】
【０００２】
血液検査では血液サンプルの量を正確に定量することが極めて重要だが、それはこれらの正確に定量されたサンプルがその後いくつかの検査に使用されるためである。通常、正確に定量された血液サンプルは、正確に定量された希釈液またはリシン剤で一般に１：１００から１：８００００に希釈される。白血球の数を数える場合は一般に１：４００、赤血球の数を数える場合は１：４００００に希釈し、後者の場合はふつう２工程で行う。当然ながら、サンプル量および希釈液量の測定は、常に正確な希釈度を得られるように正確に且つ繰り返し行えるようでなければならない。サンプルの量は希釈液の量に比べて極めて少量であるため、サンプル量を正確に測定することが希釈の手順において重要な工程であることは明らかである。
【０００３】
血液サンプルの正確な量を得るためには、血液サンプルを含有する手段が高精度に、正確に、且つ繰り返し充填されることが重要である。
【０００４】
上述した種類のサンプル定量器具は同時係属出願である特許文献１から知られている。これは通常使い捨てカセットの形状を有する。
【特許文献１】スウェーデン特許第０３０３１５７−２号明細書
【０００５】
液体サンプル、望ましくは血液サンプルの正確な量を繰り返し得るための小さいキャビティ、空隙または同様のものを充填する際に１つ問題となるのは、血液サンプル用のキャビティに気泡が生じてしまうため、キャビティが適切に充填されないことである。そのため血液サンプル量には差異が生じ、のちに血球数を調べるときに重大な問題となる。
【０００６】
また、少量の液体または血液サンプル検査用の既知の装置における別の問題は、サンプルが正しく充填されている状態を視覚で確認できないことである。
【０００７】
さらに、少量の液体または血液サンプル検査用の既知の装置への充填が、充填時の装置の向きに左右されてしまうことも問題である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、互いに相対移動可能な少なくとも２つの本体を含み、この本体のうちの１つに液体サンプルが充填される少なくとも１つのキャビティが設けられた、比較的多量の不特定量液体サンプルから少なくとも１つの正確に定量された量のサンプルを分離するための器具を充填するための装置を提供することである。
【０００９】
さらなる目的は、キャビティに液体サンプルが正確に繰り返し充填されている状態を容易に視覚で確認できる上述のタイプの装置を提供することである。
【００１０】
また、さらなる目的は、充填の向きに左右されない上述のタイプの装置を提供することである。
【００１１】
本目的は、第１および第２本体のうちの一方が、少量の液体サンプルと接触する少なくとも１つの注入開口部を有すること、所定の容積のチャネル３が、第１本体と第２本体との間に設けられ、このチャネルが前記少なくとも１つの注入開口部と、少なくとも前記少なくとも１つのキャビティを越えて流体連通していること、前記チャネルが、前記チャネルおよびこれによって前記少なくとも１つのキャビティに毛管力で前記液体サンプルを充填できるような寸法であること、を特徴とする本発明の装置によって達成される。
【００１２】
上述したように、サンプル定量器具は同時係属出願である下記特許文献１から知られており、これにより本特許の内容を参照によって本明細書に引用したものとする。原則的に定量方法はａ）ある表面上およびその表面に形成されたキャビティ内に、比較的多量の、多くの場合は不特定量のサンプルを塗付すること、ｂ）より少量の特定量のサンプルをキャビティに残すために、この表面に亘って掻取縁部を移動させることを含む。その後ｃ）溶剤または試薬といった液体をキャビティに流し込んで希釈サンプルを得ること、ｄ）サンプルと希釈液を混合して、均一な希釈サンプルを得ること、およびｅ）希釈され且つ混合されたサンプルの測定を行うこと、といった工程を続けて行ってもよい。
【００１３】
説明のために、上記のサンプルを充填する表面は、物理的表面（ｐｈｙｓｃｉａｌ  ｓｕｒｆａｃｅ）と、この物理的表面と面一で想像上の表面（ｉｍａｇｉｎａｒｙ  ｓｕｒｆａｃｅ）とを含む基準面（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｕｒｆａｃｅ）と見なすことができ、または、想像上の表面によって制限されるキャビティ内に目標量のサンプルが含まれるようにするために、表面と接触した全体的に剛性な掻取手段のキャビティを横断する動きによって、機構的な意味で定義することもできる。基準面は少なくとも掻き取りが行える程度にキャビティを囲み、好ましくはキャビティの全側部を取り囲む。
【００１４】
基準面は、連続性を有し、且つ、掻き取りの目的を果たす限り、異なる形状を有しても良い。例えばキャビティを有する基準面は、ボールバルブ内のキャビティに例示されるような、平面を曲げて形成することが不可能な二重湾曲した形状でもよく、好ましくは例えば平面から形成が可能なシリンダーバルブ内のキャビティに例示されるような１つの湾曲形状であり、最も好ましくは例えばスライドバルブ内のキャビティに例示されるような実質的に平坦な形状である。
【００１５】
想像上の表面または、後述する実際の表面の下方にあるキャビティの大きさすなわち目標量は、いくつかの要因によって決まる。そのうちのいくつかは、例えばサンプルの特性、所望の希釈度または意図する測定要件に必要な容量といった用途によって変わる。使い捨て器具は一般に経済的な理由から寸法を最小限にして、希釈量や混合の構成といったその他の機構もまた最小限とすることが望ましい。しかしながら手動による操作や、プラスチック成形といった製造上の制約によって、実際のまたは可能なキャビティの大きさには下限がある。キャビティが例えばいくつかの異なる希釈度のサンプルを得るために複数存在する場合は、通常最小のキャビティの大きさが制約を受ける。一般的な量を挙げるのは困難であるが、経験上、キャビティの容量は好ましくは０．０１μｌ超で、さらに好ましくは０．０５μｌ超、最適には０．１μｌ超である。キャビティの最大容量は５０μｌ未満を維持し、好ましくは２５μｌ未満、最適には１５μｌである。
【００１６】
キャビティの形状もまた同様にいくつかの要因によって決定される。キャビティを小さくすることに対する製造上の制約のほか、所望の形状は、主に充填が効率的であること、および使い捨ての器具を変えた際に重要となる本明細書で再現可能とも表現している、予測可能な容量を定めるための上記掻き取り操によって決定される。
【００１７】
キャビティの充填は種々の方法で行われる。すでに述べたように、もし必要量以上のサンプルが単にキャビティに置かれると、ガスが含まれたり、充填されない空隙が生じたりする恐れがある。これらを防ぐために、例えばキャビティを通過する強制流で確実にサンプルを送り込むなど、サンプルを強制的にキャビティに流入させてもよいが、この方法でこの流れが確実にキャビティを通過するとは限らない。そのため好ましくはプローブ（探針）などをキャビティの真上からまたはキャビティに挿入して、好ましくはプローブ吐出口の接触および遮断（ブロッキング）に注意しながら強制的に流入させるが、これは水圧面積の関係によって注入圧力を上昇させても容易に補うことができるものではなく、また、特に小さいキャビティには細心の注意が求められる。
【００１８】
好ましい充填方法としては、毛管力を利用した充填が挙げられる。このような充填は、液体サンプルに加わるその他の力とは完全に無関係に、液体を吸引する表面の湿潤によって行われると考えられている。そのため、もし他に力を加えなくても充填されれば、または充填することができれば、毛管力による充填の基準が満たされたものとみなされ、よってテスト可能（ｔｅｓｔａｂｌｅ）であるとみなされる。他に力を加えない充填の基準は、毛管充填用のチャネルに例えば注射器または重力による充填など、他の力を利用してサンプルを充填する(ａｐｐｌｙ)構成の器具においても、またテスト可能である。別の力を加えないと、例えば毛管充填を自動的に継続させるためにチャネル外周部の一部を強制的に湿潤させるといった、毛管充填用のチャネルへの強制的な液体の導入を必要とする毛管充填の開始に必要な力が得られなくなる。毛管充填が進行するためにはある程度の表面対容積比が必要であり、この比率は主に寸法によって決定され、その他にもとりわけ液体−表面の湿潤吸引（ｌｉｑｕｉｄ  ｔｏ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｗｅｔｔｉｎｇ  ａｔｔｒａｃｔｉｏｎ）によって決定され、表面は好ましくはプラズマ処理、化学変性、表面処理などによって変性された材料であってもよく、通常、断面に対してある程度の外周長さを必要とし、この外周は連続している必要はないが、ほぼ閉じた状態のチャネルを形成することが好ましい。毛管充填の条件を以下本明細書において例を用いて挙げるが、この条件は実際の材料とそこに含まれる液体によって決定されるべきである。
【００１９】
充填は種々の方法で開始される。供給はほぼ基準面に沿って行うことができるため、供給と同方向に毛管湿潤が進行するという点で有利である。供給は下方から、すなわち１つまたは複数のキャビティを支持する構造と同じ構造を通過し、且つ、キャビティ充填に必要な流れとほぼ逆行する流れによって行うことも可能であり、これは例えば毛管充填がチャネル内で横方向に広がるのを防ぐために配設された構造体による干渉を回避することを目的としている。最も好ましくは、供給は基準面の上方から行うが、これは例えば上述の重力の補助、簡易な設計および掻き取り構成が作動中、供給開口部を閉鎖する可能性などのためである。
【００２０】
サンプル導入部は、上述の目的を達成するような設計とすることが好ましい。この導入部は、血液滴を導入部に塗布するといったサンプルの直接導入または注射器やプローブなどの手段を用いた器具による導入の両方に適合するように設計することが好ましい。好適な設計は毛管チャネルに漏斗の端部を、好ましくはいくつかの理由からプローブなどの器具の過剰な挿入を避けるために配設するのが好ましく、最も好ましくはその端部を最も狭い流路が毛管供給に必要な流路よりも広くなるようにし、これによって重力による充填を補助し、非円形、好ましくはスリット形状とし、非毛管流と毛管流の移行が適切に行えるようにする。同様の理由から、漏斗は好ましくは最も狭い部分の後に末広がりになるような部分を有し、毛管流が進行するようになっている、末広がりの吐出口角度を有する全体的に砂時計のような形状とする。
【００２１】
サンプルを吸引するのに当業者にとって一般的なのは、毛細管である。本キャビティがこれらの毛細管と異なるのはキャビティが基準面から延びている点で、通常この基準面はこれ自体にサンプルの充填チャネルの一部を形成し、好ましくはこのチャネルは、毛管充填用に設計され、キャビティを充填する流れ方向に対して横に位置するのが好ましい。キャビティ内のサンプルが明確に定量される限り、充填チャネルの要領と形状はあまり関係がない。充填チャネルは、基準面を有する器具を特に変更せずに、いくつかのキャビティを含んでもよい。チャネル充填構造から離れた、または少なくともその真下には位置しないキャビティを充填することによって、あらゆる利用可能なチャネル充填器具またはプローブ、およびその後のフラッシングによる干渉も回避することができる。簡易な構成により、既知のバルブタイプを上回る利点が得られる。
【００２２】
理論に束縛されるものではないが、一般に毛管充填は表面に対する液体親和性によって推進されると考えられているため、このメカニズムで充填する場合、一般的な条件において、表面対容積比が大きいほど充填が促進されるはずである。好適な毛管充填の設計ではキャビティの寸法と形状が特に重要である。半球形状は表面対容積比が最も小さい。また一方で、小さいキャビティが有する表面対容積比は一般に大きいキャビティよりも大きく、これが本発明の認識すべきさらなる利点である最小化をさらに求める主な理由である。したがって小さいキャビティの場合は形状はそれほど重要ではなく、半球に近いまたは部分的に半球の形状でもよいが、大きいキャビティには好ましくは部分的または全体的に例えば管やチャネルの形状といった半球よりも表面対容積比の大きい形状とする。「より小さい」「より大きい」それぞれの識別は、本明細書では大まかに、キャビティの深さがそれぞれ、この寸法の連続するチャネル内を毛管流が進行するために最小限必要な深さの２倍よりも「より浅い」「より深い」かによって識別すると理解されたい。毛管流進行のための必要最小限の深さよりもキャビティを深くすることが可能なのは、毛管用の寸法のチャネルが局所的に、すなわちキャビティのところでより大きな寸法を局所的に凌ぐ液体の推進流を供するためである。
【００２３】
さらに、表面湿潤理論（ｓｕｒｆａｃｅ  ｗｅｔｔｉｎｇ  ｔｈｅｏｒｙ）によって、もし縁部が凹型であれば、すなわち濡れた側から見て交点の表面角度が１８０度未満であれば、鋭角な縁部は毛管現象によって推進される液体前部によって横断（traversed）されやすいが、縁部が凸型であると、すなわち交点の表面角度が１８０度超であると横断されにくくなると考えられている。したがって、角度を小さくして毛管流移動を促進するために、少なくとも凸型縁部を滑らかにすることが好ましい。これは好ましくは毛管流前部の到達方向、すなわち上流の端部（ｕｐ−ｆｌｏｗ  ｅｎｄ）に適用されるが、もう一方の端部すなわち下流の端部（ｄｏｗｎ−ｆｌｏｗ  ｅｎｄ）はそれほど重要ではない。
【００２４】
つまり、少なくともより大きいキャビティは毛管充填の促進のために設計すべきである。より小さいキャビティはそれほど重要ではなく、さらに一般的なプラスチック成形などの製造方法を用いれば通常、毛管充填に有益な、滑らかな移行表面が得られる。少なくともより大きいキャビティは好ましくは長尺な形状すなわち想像上の表面が長軸とそれに直交する短軸とを有する形状で、これによって円に対して外周対面積比が増えるが、この長尺な形状が楕円や長方形といった種々の形状でもよい。より複雑な形状の場合は、長軸および短軸を測定するするために、同じ面積の楕円形状と比較すればよい。好ましくはこのようなキャビティは少なくともベクトル成分（ｖｅｃｔｏｒ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）よって配設し、好ましくはその全長軸が毛管充填流の方向、すなわち到達する毛管液前部に対して、本明細書で言うところの上流方向（ｕｐ−ｆｌｏｗ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）と平行になるようにする。長尺な形状によって、キャビティが有する表面対容積比は確実に増える。さらに好ましくは、液体の流れの方向に見て、キャビティの上流端部が緩やかに下降してキャビティに入るスロープを有し、より好ましくは流れ方向とほぼ平行のキャビティの側部は基準面に対して急勾配になる。
【００２５】
キャビティはいくつかの開口部または入口を有してもよく、例えば既知の管のような２つの開口部間を延びる管形状でもよいが、本発明では毛管駆動（ｃａｐｉｌｌａｒｌｙ  ｄｒｉｖｅｎ）充填チャネルとも接続している。しかしながら、チャネルが２つ以上の開口部を有する場合、これらが１つの同じ基準面に開口していることが好ましい。もっとも好ましくは充填および掻き取りの最適な特性のために、キャビティは開口部を１つだけ有する。
【００２６】
スロープ構成は基準面から離れるほど狭くなっているキャビティの設計と一致し、開口部がただ１つのキャビティの場合、その底部に向かって、または換言すれば基準面と平行な断面が少なくともキャビティの深さの一部に亘って好ましくはキャビティの深さのほぼ全体に亘って基準面から離れるほど、減少する。キャビティの壁部は少なくともほぼ垂直で、好ましくはキャビティの底部に向かって先細りになり、底部は基準面から最も離れている。最も好ましくはアンダーカット部分をキャビティに設けない、または設けても小さいものにする。
【００２７】
１つまたは複数のキャビティの充填は、もしキャビティが毛管充填を補助するような設計であれば促進される、つまり、これは少なくともサンプル流方向におけるキャビティの表面対容積比が毛管充填の条件を満たすことを意味する。チャネルの表面の親和性が充分に強い場合は、キャビティの表面が毛管充填に必要な表面対容積の関係を越えてもよいが、好ましくはキャビティの寸法は毛管充填の条件の範囲内であり、ここではチャネルによって供される追加の寸法は考えない。
【００２８】
次に掻き取りについて述べる。これまで想像上の表面を、基準面と完全に連続する理想の表面として述べてきた。しかし実際は基準面との良好な接触の維持が可能な掻取手段はいずれも、ある程度の弾性、好ましくは基準面への動的に適応するために必要な最低限の弾性を有する必要があり、過度に変形しない、より硬質な材料で作製されることが好ましい。掻取手段の材料は、容易に永久変形しないものという意味において、確実に軟質ではない材料とする。好適な材料として熱可塑性プラスチック、好ましくはエラストマー（ゴム弾性材料）などが挙げられる。掻取弾性とは、これがゆがみによってキャビティ内に入り込む程度に膨張することを意味し、これによりキャビティに実際の開口表面を生じさせ、一般にキャビティのサンプル容量をいくらか減少させる。この減少は予測可能であれば問題ではない。このような予測をさらに可能にするために、想像上の表面と、実際の表面との間の量の差を最小化することに関心が持たれている。
【００２９】
掻取手段は、掻き取り方向およびこれと垂直の方向の両方に膨張してキャビティに侵入し得るが、掻取手段が好ましい方法でキャビティ全体を覆うために掻き取り方向に充分な長さを有すれば、上述したようにこのキャビティが長尺の場合すなわちより短い軸およびより長い軸を有する場合、上記量の差は減少すると考えられている。
【００３０】
少なくともある意味で掻き取りは（左右）対照ではない、すなわち掻取縁部が撓みが生じ始めるキャビティ開口部に侵入する際および完全に撓んでいた掻取部が元に戻らなければならない、縁部がキャビティ開口部を出る際は対照ではなく、後者は前者よりも重要であると考えられている。少なくとも後者の影響を最小限に抑えるため、掻き取り方向に対して横方向のキャビティ開口部の寸法を、掻き取り方向と平行な開口部の寸法に対して小さくし、上述した長尺な形状と一致させることが好ましい。掻取縁部と、少なくともキャビティ縁部との間の接触が、侵入または少なくともキャビティ開口部を離れるとき、直線による接触であることを避ける、つまり開口部を離れる間は点による接触であることが好ましい。これは掻取縁部と、キャビティ開口部を出る縁部（ｃａｖｉｔｙ  ｏｐｅｎｉｎｇ  ｌｅａｖｉｎｇ  ｅｄｇｅ）とが一致しないようにすることによって、例えば直線状の掻取縁部と、湾曲させたキャビティ開口部を出る縁部とを有することまたはその逆によって達成されるが、後者の場合は凹型の掻取縁部によってキャビティ開口部を出る縁部を通過するとき、掻取周縁部の中央部を持ち上げる前に周縁部を持ち上げるようにすることが好ましい。またはこれら縁部が、長尺なキャビティ開口部の長軸とある角度をなして、この開口部と接触してもよい。
【００３１】
まとめると、充填による設計と、掻き取りによる設計とのバランスを取るために、好ましくはキャビティは長尺な開口表面を有し、且つ充填方向および掻き取り方向は少なくとも共通のベクトル成分を有し、ほぼ平行であることが最も好ましい。さらに少なくとも上流の（ｕｐ−ｆｌｏｗ）、且つ掻き取り入口のキャビティ端部の壁は緩やかなスロープを有するが、その他のキャビティ壁はより急勾配であることが好ましい。
【００３２】
上述したように、これら全ての所見はより小さいキャビティよりもより大きいキャビティに適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明について添付図を参照しながら本明細書中で説明するが、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００３４】
図１において、第１の実施態様の装置は、互いに相対移動可能で且つ密接に接触する２つの本体部、すなわちスレッジＡを含む第１の本体と、フレーム構造体Ｂを含む第２の本体とを含む。この装置は、好ましくはカセット形状の使い捨ての支持部（図示しない）の一部を形成し、フレーム構造体Ｂはこの支持部と一体に形成される。支持部は少なくとも２つのチャンバーを含み、そのうちの一方は液体サンプル、好ましくは血液サンプルを希釈するために、正確に定量された希釈液またはリシン剤が充填され、もう一方は希釈を行い且つ液体サンプルを混合するために用いられる。
【００３５】
スレッジＡまたはフレーム構造体Ｂ、またはその両方に好適な相互係合手段（図示しない）を設けて、これらが密接に接触しながら相対移動できるようにする。
【００３６】
図３から判るように、スレッジＡと、フレーム構造体Ｂとの間にはチャネル３が配置され、これに、液体サンプル２を流入するための少なくとも１つの注入開口部Ｃが設けられている（図２）。好ましい実施態様では、チャネルの充填を容易にするために注入開口部Ｃが凸部１を有する。
【００３７】
チャネル３はこの少なくとも１つの注入開口部と流体接続し、その延長線として少なくとも１つの正確に形成されたキャビティ５を越えて延びている。このキャビティ５はスレッジＡに設けられ、このチャネル３と位置が合わせられている。
【００３８】
本発明の１つの態様は、この少なくとも１つのキャビティ５に血液サンプルを正確に且つ繰り返し充填することである。発明者らはこれを毛管力で行うことが最良であることを発見した。特定の理論に束縛されるのは本意ではないが、発明者らは毛管力を利用することによって、液体サンプルがチャネル内で波面（ｗａｖｅ  ｆｒｏｎｔ）を形成し、これによってチャネル３および少なくとも１つのキャビティ５に気泡が同伴されずに充填できると考えている。
【００３９】
毛管力を用いることによって、使い捨て支持部の装置の充填向きとは無関係に、この少なくとも１つのキャビティ５を正確に充填できるため、看護婦などがこの使い捨て支持部を遥かに容易に扱えるようになる。
【００４０】
毛管力を発生させるために、スレッジＡまたはフレーム構造体Ｂのいずれか、またはこれらの間に形成された特定のチャネルは、特別な選択された形状を有しており、スレッジおよびフレーム構造体間の距離すなわちチャネルの高さは０．０５から１．０ｍｍ、望ましくは０．１から０．３ｍｍ、最も好ましくは０．２ｍｍである。
【００４１】
特定のチャネルの設計方法について以下に例を挙げるが、本発明はこの例に限定されるものではない。むしろ本発明の概念は、特定のチャネルに、毛管力で液体サンプルを充填することにある。
【００４２】
図１および２に示す実施態様において、２つの正確に限定されたキャビティ５、１１がスレッジに形成されている。ある例では大きいキャビティ１１の量が５μｌ、小さいキャビティ５の量が０．１μｌ、チャネル３の容量が約２０から約４０μｌである。しかしながら本明細書を簡潔にするため、これらのキャビティは少なくとも１つのキャビティ５、１１と記載する。
【００４３】
このように本発明の１つの態様では、チャネル３は、その断面が長方形の形状を有し、スレッジＡとフレーム構造体Ｂとの間に形成され、チャネル３の長いほうの側面は、一方がスレッジＡ上に形成されたリム４によって境界を定められ、もう一方がフレーム構造体Ｂ上に形成された凹部６によって境界を定められている。短いほうの側部は、一方が注入開口部Ｃを形成し、もう一方は外気に開放されている。
【００４４】
リム４はフレーム構造体Ｂと密接に接触しており、チャネル３の反対側（図３では左側）のリムの長いほうの側部には凹部７が配設され、毛管力が発生するにはスレッジとフレーム構造体との距離が大きすぎるので液体サンプルがさらに広がってしまうのを、この凹部によって防いでいる。同様に凹部６も液体サンプルが広がるのを防ぐ。このようにして、図２に斜線で示されているように、チャネルだけに液体サンプルが充填されるようになる。ただし図３では、チャネル３および右側の凹部６を区切っている物理的手段は、密閉・掻取手段８である。
【００４５】
基本的には、チャネル３は種々の方法で設計が可能であるが、本発明では毛管力をある種のバリア手段で遮断し、このチャネルだけに液体サンプルが充填されるようにすることが重要となっている。
【００４６】
チャネルおよびチャネルによってこの少なくとも１つのキャビティ５、１１が液体サンプルで正確に充填された様子を視覚で容易に確認できるように、スレッジＡは透明な材料で作製することが望ましい。例えば血液サンプルを充填した場合にはチャネルは赤く見える。
【００４７】
液体サンプルをこの少なくとも１つのキャビティ５、１１に正確に充填する際の制御性を向上させるために図３が示すように例えばこの１つのキャビティ５、１１の前部に設けられた拡大鏡などの拡大手段１４を、スレッジＡに設けてもよい。
【００４８】
図３に示すように、例えばフレーム構造体Ｂにはニトリルゴム製の密閉・掻取手段８も設けられている。密閉・掻取手段は、フレーム構造体Ｂに配設されたチャネル１５と位置を合わせ、且つ、支持部の少なくとも２つのチャンバーと流体連通する（図示しない）、少なくとも１つの開口部９を有する。
【００４９】
血液検査を行う場合、毛管力によってチャネル３に血液が充填され、血液を正確に定量し、且つ、正確に定量されたリシン剤で希釈するとき、図４のようにスレッジＡをフレーム構造体Ｂに対して移動させ、密閉・掻取手段８でチャネル３内の余分な血液を掻き取ることで、この少なくとも１つのキャビティ５、１１に正確に定量された血液が得られるようにする。スレッジＡおよびフレーム構造体Ｂが相対移動すると、リム４がチャネル３の血液を押し出す手段（プッシャー）として機能するので、いかなる場合でも、キャビティ５、１１内の血液サンプル量は変化しない。この少なくとも１つのキャビティ５、１１は、密閉・掻取手段８の開口部９を介してチャネル１５と流体連通し、且つ、これによって希釈液またはリシン剤を含むチャンバーと、流体連通するようになっている。正確に定量した血液をその後、正確に定量した希釈液またはリシン剤と混合して、血球数が調べられる。
【００５０】
本発明の第１の実施態様では、この少なくとも１つのキャビティ１１は図２のようにて上から見ると、楕円形状を有し、楕円の長軸はチャネル３の長手方向に約２０度から約６０度の角度Ｖをなす。キャビティ１１をこの角度に配する目的は、スレッジＡおよびこれによってキャビティ１１がフレーム構造体Ｂに対して移動するとき、キャビティに亘って移動する密閉・掻取手段８の先行縁部が弾力性素材で作製されているため膨張してキャビティ内に侵入するというリスクを最小限に抑えることにある。このような事態が好ましくないのは、キャビティ内に正確に定量された液体サンプルの量が変化してしまうためである。比較的大きいキャビティ１１（約５μｌ）および小さいキャビティ５（０．１μｌ）は、チャネル３を気泡が形成されることなく満たしている液体サンプルの波面によって、充填される。小さいキャビティ５は半球形状を有してもよい。
【００５１】
チャネル３への液体サンプルの充填は、このチャネルを囲む表面をデキストラン、プロテインまたはそれらの誘導体からなる群から選択された材料、または、血液と、表面を形成する材料との間が７５度から０度、好ましくは５０度から０度の接触角をなす当業者に公知のその他の手段または材料で作製またはコーティングすることによって改善される。この少なくとも１つのキャビティ５、１１の表面が上述の材料でコーティングされる程度で充分である。
【００５２】
図５および６は、本発明の装置の第２の実施態様を示す。本発明の装置の第１および第２実施態様では作製方法および機能方法は全く同じであるが、唯一異なるのは、第２実施態様ではスレッジＡまたはフレーム構造体Ｂのうちの１つ、望ましくはフレーム構造体Ｂに、チャネル３内部に開口している孔１６を介して注射器型の注入開口部を好ましくはリム４に近接して（図６参照）設け、且つ、その内部には注射器１７、好ましくはＤｒｕｍｍｏｎｄ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏ．（米国）から市販されている毛管力ディスペンサが挿入可能な点である。液体サンプルが注入されると、毛管力と注入の組み合わせによってこのようにチャネル３がこのサンプルで充填され、これによって、キャビティ５、１１が満たされる。
【００５３】
したがって、第１の実施態様と同様に、少なくとも１つのキャビティ５、１１を正確に繰り返し充填することができる。
【００５４】
注射器の容量はチャネル３の量と等しくなるようにするのが好ましく、液体サンプルを注入する際チャネル３に過剰な量が充填されないようにすると、液体サンプルが無駄にならない。
【００５５】
注射器でチャネル３を充填する際の利点は、特に獣医関係の用途において、検体（検査用サンプル）を検査タブまたはその他の手段から抽出することが可能な点である。
【００５６】
図５Ａおよび６Ａは、孔１６’の形状および位置を僅かに変更した図５および図６の実施態様を示す。ここでは、孔はキャビティ５と１１との間に位置し、液体がキャビティに流れ込む距離は最小限になっている。さらに本発明では孔は長尺のスリット形状で、スリットの長側部がキャビティ方向、すなわち所望の液体流路方向に向いている。
【００５７】
図７は、挿入部材として示した孔１６’の斜視図であり、図７Ａおよび７Ｂでは、長尺なスリットの長軸を横断および長軸に沿った断面図を示す。サンプルは上方から注入するようになっており、すなわち、液体の流れは図では上方から下方である。サンプルは、スリット上に直接配された点滴または例えば注射器１７などの突出器具のいずれかを孔の上部に挿入して注入することができるが、好ましくは充分幅広の器具の先端を用いて砂時計状の最も細い部分でその後遮断できるようにする。断面図から明らかであるように、孔１６’は砂時計状の楕円形状を有し、上方部分は、末広がりの下方部分よりも大きい角度で先細りになっている。もし末広がりの角度が大き過ぎる場合、または全く末広がりではない場合、液流は下方のチャネルに流入したとき適切に移動しない可能性がある。
【００５８】
さらに図７、図７Ａおよび図７Ｂそれぞれが示す態様では、孔１６’は毛管チャネル内まで延びている長尺のスリット型漏斗で、好ましくは突出器具の過度な侵入を防ぐための遮断装置を有する。毛管力による供給を行わない場合は、孔１６’は、好ましくは最も狭い部分が毛管供給に求められるよりも広い流路を有し、これによって重力充填を補助するが、非円形、好ましくはスリット形状とし、非毛管流と毛管流とが適切に移動できるようにする。同様の理由から、漏斗は好ましくは最も狭い部分の後に末広がりになる部分を有し、これによって、毛管流に適合する末広がりの吐出口角度を有する、全体的に砂時計のような形状となっている。
【００５９】
図８、８Ａおよび８Ｂは、上記少なくとも１つのキャビティ１１’、ここでは上記少なくとも１つのより大きいキャビティ１１’が毛管力による充填を促進するために設計されている。この少なくとも１つの大きいキャビティ１１’は、好ましくは長尺形状、すなわち長軸とこれと直交する短軸を有する想像上の表面を有し、これによって円に対して外周対面積比率が増え、この長尺の形状は楕円や長方形といった種々の形状を有しても良い。好ましくは、キャビティ１１’は一般的な楔形状を有する。
【００６０】
図８のＡ−Ａ線に沿った断面図である図８Ａを参照すると、液体はこの図の右側から供給され、左側に流れるようになっている。この図から明らかなように、液体は右側の上流端部で、より小さな角度αのより平らなスロープに沿ってキャビティ１１’に流入し、左側の下流端部で、より大きな角度βの急勾配なスロープに沿って、キャビティ１１’から流出する。
【００６１】
図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図である図８Ｂから明らかであるように、所望の液体流路と平行なキャビティ１１’の側部は急勾配で、基準面またはチャネル３に対してほぼ９０度である。
【００６２】
長尺な形状によって、キャビティ１１’は表面対容積比を確実に増やす。さらに、ほぼ流れる方向と平行なキャビティ１１’の側部は、基準面に対して急勾配である。
【００６３】
第２の実施態様および上述した実施態様の変形例の装置は、第１の実施態様の装置と同じ方向から、同じ方法で充填される、すなわち、突出部１が液体サンプル２に浸され、これによってチャネル３およびキャビティ５、１１および１１’が毛管力で充填される。したがって孔１６、１６’を介する注射器による注入は、チャネルの毛管力に影響を与えない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】隠れている部分および２つのキャビティが想像線で示されている、本発明の第１の態様の装置の部分断面略図である。
【図２】検査用液体サンプルとともに、隠れている部分および２つのキャビティが想像線で示されている、図１の第１態様の装置を上方から見た部分図である。
【図３】Ａ−Ａ線に沿った図２の第１態様の装置の部分断面側面図である。
【図４】２つの本体Ａ、Ｂが相互移動している、Ａ−Ａ線に沿った図２の第１態様の装置の部分断面側面図である。
【図５】孔を介在した注射器挿入口を具備し、且つ、検査用液体サンプルとともに、その内部の隠れている部分および２つのキャビティが想像線で示されている第２態様の装置を上方から見た部分図である。
【図５Ａ】孔１６’の形状および位置について僅かに変更した図５の変形実施態様を示す。
【図６】注射器を備えた、Ａ−Ａ線に沿った図２の第２態様の装置の部分断面側面図である。
【図６Ａ】内腔１６’の形状および位置について僅かに変更した図６の変形実施態様を示す。
【図７】挿入部としての孔の斜視図である。
【図７Ａ】挿入部としての孔の横断面である。
【図７Ｂ】挿入部としての孔の長尺なスリットに沿った図を示す
【図８】挿入部としてのより大きいキャビティ１１’の変形例を示す。
【図８Ａ】長軸に沿った、挿入部としてのより大きいキャビティ１１’の変形例を示す。
【図８Ｂ】短軸に沿った、挿入部としてのより大きいキャビティ１１’の変形例を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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