(57)【要約】【課題】患者試料液を吸引しその後スライド型試験要素の上に分配するのに用いられる先端部において、患者試料の質及び／又はアナライトを検出するための装置及び方法。【解決手段】分光測光的分析を、液体を先端部に存在させたまま、光を通さない閉鎖容器内でその先端部をＮＩＲ及び隣接可視輻射線で走査し、その液体の吸収スペクトルを検出することによって行う。その後又はその前に、液体を乾式スライド型試験要素の上に分配し、分光測光的には検定されないアナライトのアッセイを行うことにより、処理量が向上する。一次患者収集容器において液体の走査を行う場合と比べ、必要な液量が少なくなり、ラベルを通した検出も必要なくなる。【選択図】図１
2008102149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分配ステーションと、患者試料中の標的物質を検出するための少なくとも一つの試験ステーションとを含んで成る臨床用分析装置の処理量を改良する方法であって、前記分配ステーションは、
アスピレータープローブと、
前記プローブに取り付けられた先端部であって、一次収集容器から生物学的液体を収集し且つその収集した液体の少なくとも一部を試験要素の上又は中に分配するための先端部と、
前記プローブ及び前記先端部の内部に分圧又は部分真空を発生させるための手段とを含んで成り、そして前記方法は、
(a) 前記プローブに取り付けられた先端部の一つに生物学的液体を吸引する工程;
(b) 前記液体が前記先端部の内部に存在し且つ前記先端部が前記プローブ上にある間、前記先端部を通して近赤外及び隣接可視輻射線波長の光を透過させることにより前記液体中の一種又は二種以上の標的物質を検出し且つ、その前記先端部を透過した光の部分を、前記透過光と前記液体中の一種又は二種以上の標的物質の濃度とを相関させることにより分光測光的に分析する工程;
(c) 前記先端部から前記液体の一部を試験要素の上に分配する工程; 並びに
(d) 前記試験ステーションにおいて、液体を含む試験要素を、前記一種又は二種以上の標的物質とは別の標的物質について試験する工程、を含んで成り、前記一種又は二種以上の標的物質を前記試験ステーションにおいて試験するために要する時間が必要でなくなるために処理量が高められる方法。
【請求項２】
試験要素の中又は上に分配するための生物学的液体を収集する分析装置のアスピレーターに用いられる先端部の新規使用方法であって、
(a) 既知量の前記液体をその供給体から分析装置のアスピレーターに取り付けられた使い捨て先端部に吸引する工程;
(b) 前記吸引された液体を含む先端部を、前記アスピレーターに取り付けたまま、光を通さない閉鎖容器の中に挿入する工程;
(c) 閉鎖された状態で、前記先端部に、近赤外及び隣接可視波長の光のビームを通過させる工程;
(d) 前記先端部を透過した光の部分を、前記透過光と前記液体中の一種又は二種以上の標的物質の濃度とを相関させることにより分光測光的に分析する工程を含んで成る方法。
【請求項３】
アスピレータープローブと、
前記プローブに取り付けられた先端部であって、一次収集容器から生物学的液体を収集し且つその収集した液体の少なくとも一部を試験要素の上又は中に分配するための先端部と、
前記先端部の内部に分圧又は部分真空を発生させるための手段と、
近赤外及び隣接可視輻射線を発し且つ、前記輻射線のそれが通過する媒体により吸収された部分に応答する信号を発生する分光光度計と、
前記プローブに取り付けられたままの前記先端部を受容する大きさのキャビティを画定する光を通さない閉鎖容器と、
前記分光光度計から前記閉鎖容器への輻射線路及び前記閉鎖容器から前記分光光度計への輻射線路を画定する通路であって、前記先端部が前記キャビティ内の所定の位置にある場合に前記先端部を透過させるための輻射線を、それぞれ送り込むように及び受容するように構築されており、よって前記先端部中の液体が前記輻射線により照射されて前記液体中の標的物質の濃度が測定できる通路とを含んで成る、臨床用分析装置に用いられる分配ステーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旧式の装置の新しい使い方及び新規の分配ステーションであって、血液試料を従来の乾式又は湿式アッセイで試験する前にこれらを分光測光分析にかけることを可能にするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
分光測光分析法は、多くの液体に対しその内容物を測定するために一般に適用されている。このような分析法は、近赤外線により行うと、標的アナライトとその他の物質とを区別できるので特に有用である。
このような分析法によりヘモグロビン、グルコース、アルブミン、脂質その他多くの血清成分を確認できることについては、例えば、Clin. Chem. 第38巻、第1623〜1631頁(1992)からも明らかである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような分析法を血液試料に応用し、その内容物や品質を測定することには問題があった。例えば、最初に入手したままの状態の試料、すなわち一次患者収集容器に含まれる試料に応用することは困難であった。これらの容器は、通常、細胞相から液体の血清や血漿を分離するために遠心分離された大きさの異なるチューブである。このようなチューブは、(a) 患者識別ラベルが付されており、(b) 分析対象の血清の位置が一定ではなく、しかも予測もできず、さらに(c) 多量の（ミリリットル量の）試料を必要とする。位置が一定でないことに関しては、細胞相から液体相を分離するために使用されたゲルバリヤによって、それが液体相の代わりにスキャンされた場合には、誤った評価がなされることは疑いもない。
【０００４】
このため、高さの予測できない液体のチューブを扱う場合に慣例となっていることは、暴露や時間を加えながら二次チューブにアリコートとして分配するか、又は、例えば、欧州特許出願公開第１８５，３３０号公報の第３図に示されているように、チューブの内容物をＬＥＤでスキャンする方法によるなどして液体相の場所を確認することである。このような要件は、設備費用の追加や工程の遅延をもたらすものである。これは、患者ラベルを通して分光測光的にスキャンすることの困難さと相まって、このような一次収集容器のスキャンを問題があり且つコストのかかるものにしている。
【０００５】
他方、標的物質について試験するための乾式スライド型試験要素を使用する従来型の臨床用分析装置は、インキュベーションが必要な場合、標的物質のアッセイを行うには少なくとも５分はかかることが普通である。こうしたインキュベーション時間では、１時間当たり１０００回の試験をはるかに超える処理量を達成することは困難である。このような分析装置においてはるかに高い処理量を可能にする技術が非常に求められている。
【０００６】
このように、本発明がなされる以前には、全血から分離された血清や血漿のような生物学的液体のコストがかからず且つ簡易な分光測光的なスキャン法、すなわち、使用する容器の種類を問わず液体の位置を決める必要もなければ、識別ラベルを通してスキャンする必要もない方法を提供することが要望されていた。さらに、標的物質をアッセイする分析装置における試験の処理量を高めることも要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によると、分配ステーションと、患者試料中の標的物質を検出するための少なくとも一つの試験ステーションとを含んで成る臨床用分析装置の処理量を改良する方法であって、前記分配ステーションが、アスピレータープローブと、前記プローブに取り付けられた先端部であって、一次収集容器から生物学的液体を収集し且つその収集した液体の少なくとも一部を試験要素の上又は中に分配するための先端部と、前記プローブ及び前記先端部の内部に分圧又は部分真空を発生させるための手段とを含んで成る方法が提供される。本法は、
(a) 前記プローブに取り付けられた先端部の一つに生物学的液体を吸引する工程;
(b) 前記液体が前記先端部の内部に存在している間、前記先端部を通して近赤外及び隣接可視輻射線波長の光を透過させることにより前記液体中の一種又は二種以上の標的物質を検出し且つ、その前記先端部を透過した光の部分を、前記透過光と前記液体中の一種又は二種以上の標的物質の濃度とを相関させることにより分光測光的に分析する工程;
(c) 前記先端部から前記液体の一部を試験要素の上に分配する工程; 並びに
(d) 前記試験ステーションにおいて、液体を含む試験要素を、前記一種又は二種以上の標的物質とは別の標的物質について試験する工程、を含んで成り、前記一種又は二種以上の標的物質を前記試験ステーションにおいて試験するために要する時間が必要でなくなるために処理量が高められる。
【０００８】
本発明の別の態様によると、試験要素の中又は上に分配するための生物学的液体を収集する分析装置のアスピレーターに用いられる先端部の新規な使用方法であって、
(a) 既知量の前記液体をその供給体から分析装置のアスピレーターに取り付けられた使い捨て先端部に吸引する工程;
(b) 前記吸引された液体を含む先端部を、前記アスピレーターに取り付けたまま、光を通さない閉鎖容器の中に挿入する工程;
(c) 閉鎖された状態で、前記先端部に、近赤外及び隣接可視波長の光のビームを通過させる工程;
(d) 前記先端部を透過した光の部分を、前記透過光と前記液体中の一種又は二種以上の標的物質の濃度とを相関させることにより分光測光的に分析する工程を含んで成る方法が提供される。
【０００９】
本発明のさらに別の態様によると、アスピレータープローブと、
前記プローブに取り付けられた先端部であって、一次収集容器から生物学的液体を収集し且つその収集した液体の少なくとも一部を試験要素の上又は中に分配するための先端部と、
前記先端部の内部に分圧又は部分真空を発生させるための手段と、
近赤外及び隣接可視輻射線を発し且つ、前記輻射線のそれが通過する媒体により吸収された部分に応答する信号を発生する分光光度計と、
前記プローブに取り付けられたままの前記先端部を受容する大きさのキャビティを画定する光を通さない閉鎖容器と、
前記分光光度計から前記閉鎖容器への輻射線路及び前記閉鎖容器から前記分光光度計への輻射線路を画定する通路であって、前記先端部が前記キャビティ内の所定の位置にある場合に前記先端部を透過させるための輻射線を、それぞれ送り込むように及び受容するように構築されており、よって前記先端部中の液体が前記輻射線により照射されて前記液体中の標的物質の濃度が測定できる通路とを含んで成る、臨床用分析装置に用いられる分配ステーションが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
従って、本発明の有利な特徴は、分析装置における標的物質のアッセイの処理量が増加することにある。
さらに別の有利な特徴は、分光測光的分析にはインキュベーション時間が必要ないため、より短時間で結果が得られることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を好ましい実施態様との関連で説明する。好ましい実施態様では、好適な（且つ常用の）半透明の使い捨て先端部を、血清や血漿に含まれる患者試料の性質を代表する標的物を分析するための、繊維光学素子を用いた通路により分光光度計に接続された好適な光を通さない閉鎖容器及び好適な（且つ常用の）分析装置のアスピレーターにつけて使用する。しかしながら、本発明は、使用する半透明若しくは透明な先端部、アスピレーター、液体又は光を通さない閉鎖容器の種類とは関係なく、分光光度計への及び分光光度計からの光の通路を提供する光学系とは関係なく、また検出すべき標的物質の種類とは関係なく使用することができるが、但し、該標的物質は十分なＮＩＲ及び隣接可視輻射線吸収を示すことが必要である。すなわち、標的物質は、従来より分析装置においてスライド型試験要素上で濃度試験を受けていた従来物質、例えば、アルブミンやグルコースであることができる。液体は、全血、尿又は脳髄液であることもできる。また、先端部は、使い捨て品ではなく恒久的なものであってもよく、さらに繊維光学素子の代わりに開放レンズ系を使用して、光を通さない閉鎖容器に焦点を合わせ、次いで検出ステーションに焦点を合わせることもできる。
【００１２】
本明細書では、本発明に使用する分光光度計については図示することも詳細に説明することもしない。その理由は、十分なスペクトル精度で近赤外領域及び隣接可視光領域で発せられる輻射線を発生し且つ透過を介して検出するものであれば、いずれの分光光度計であっても有用だからである。本明細書中、「近赤外及び隣接可視」とは、４００ｎｍ〜２５００ｎｍ、最も好ましくは４７５ｎｍ〜１０７５ｎｍの間の輻射線を意味するものとする。これらの波長領域は、使い捨て先端部を十分に分光透過し且つ標的アナライトにより十分に分光吸収されるため有利である。４７５ｎｍは、本発明によるビリルビン検出に特に有用であると考えられる。所望の分光透過を可能にする先端部として有用な材料は、使い捨て先端部の製造に通常用いられているもの（ポリプロピレン又はポリエチレン）である。
【００１３】
また、本明細書中の「分光測光的」とは、一定の波長範囲にわたる分光応答を捕捉し且つ当該範囲における各波長について応答を相関させる技法を意味する。対照的に、「測光的」とは、光線を分析して特定波長にのみ応答を相関させる技法を意味する。従って、「分光光度計」とは、このような分光測光分析を行う装置をいう。
【００１４】
さらに、本明細書中の「一次患者収集容器」とは、患者の生物学的液体が、最初にラベルを付けて入れられ、そして試験のための所望の試料液を調製するために処理される容器を意味する。全血の場合、このような処理として、通常ゲル分離バリヤを使用する血液細胞を含む細胞相と血清液又は血漿液とを分離する相分離処理が含まれる。
【００１５】
また、本明細書中の「試験要素」とは、少なくとも一種の試薬が予め供給されている反応容器、例えば、米国特許第３，９９２，１５８号に記載されているようないわゆる乾式スライド型試験要素、又は米国特許第５，４４１，８９５号に記載されているような一種以上の抗体を予め塗被したキャビティ、若しくは未塗被の試薬を添加すべきキャビティ、を有するカップ若しくはウェルを意味する。
【００１６】
さらに、本明細書中の「光を通さない」とは、検出される光のうち外部の周囲光による部分が１０％以下となるように周囲光を排除するのに有効であることを意味する。
さらにまた、本明細書中の「黄疸的」とは、試料中に高濃度のビリルビン及び／又はビリベルジンが存在している状態を意味する。
【００１７】
近赤外及び隣接可視輻射線が生物学的液体を透過する量と標的物質の濃度とを相関させる際に関与する数学的分析法について詳細に説明することはしない。その理由は、このような数学的分析法は周知のことであり、カナダ国特許第２，０１９，５１１号、Clin. Chem., Vol. 38, pp. 1623-1631 (1992)に含まれる論文、並びにAnal. Chem., Vol. 59, Number 17, pp. 1007A-1017A (9/1987) 及びAnal. Chem., Vol. 66, Number 15, pp. 795A-804A (8/1994) に含まれる教示的論文から明らかだからである。
【００１８】
図１は、本発明を使用する従来の分析装置１２を示すものである。分配ステーション１８を使用し、トレイ２０に一次収集容器１９を含む供給体から、血清や血漿などの生物学的液体の試料を、アスピレータープローブ４６に取り付けた使い捨て先端部４８の中に吸引によって収集することは従来より行われている。その後、試料液は、スライドディストリビューター３０に保持され且つ試験要素供給源（図示なし）から得られたスライド型試験要素Ｅの上に分配される。プローブ４６を提供するディスペンサー４０の制御は、支持ロッド７０に取り付けられた垂直ドライブ４４及びキャリジ４２のような機構によるが、これらについてはいずれも、例えば、米国特許第４，３４０，３９０号に記載されている。先端部４８の内部に分圧又は部分真空を発生させるための手段としては、従来の任意のポンプ７１が用いられる。
【００１９】
本発明の一態様によると、単に容器１９から液体を吸引により収集し、その後スライド型試験要素Ｅの上に分配することを除き、先端部４８により新規な使い方が構成される。吸引された試料液を運搬する先端部４８は、分配のためのホルダー１１７の中に配置される前に、試験ステーション８２に移動される（図１、矢印８０）。ステーション８２は、図２（Ａ）、図２（Ｂ）及び図３に一段と明解に示したように、先端部４８を受容する大きさのキャビティ８４を有する有効な光を通さない閉鎖容器であるスキャニングブロックを含んで成る。キャビティ８４は、上方部８６（図３）、上方部８６よりも内径が小さい下方部８８、上方部と下方部との間の境界の押縁９０、押縁９０に含まれる空気抜き９２、下方部の上方部から遠い方から延びる円錐形出口９４、並びに分光光度計の部分への及び部分からの繊維光学素子９８，９８’を受容するように適合された二つの通路９６を含んで成ることが好ましい。出口９４の形状は、先端部４８の出口オリフィス部分の形状にほぼ合うようになっており、従って、その円錐形状はこの好ましい先端部４８のためのものである。先端部から流体をポンプ移動する可能性を低下させるため、出口９４に任意の空気管１００が接続されている。この管も不透明であり、オプションである場合には、先端部内への光の漏洩を排除することを助長する。
【００２０】
繊維光学素子９８，９８’は、光源１１０と検出器を合体して単一ユニット１１０としたものを含む常用の分光光度計（図１）に接続されている。
効率を最大限引き上げるためには、検出器に達する光が、繊維光学素子９８から先端部４８を透過した光が９０％以上となるように、本明細書に規定したように有効に光を通さない。これを達成できる方法がいくつかある。
【００２１】
最初に、拡大された上方部１１１のための支持ショルダーとして作用しこれ以上高くはならない上面９０を有するブロック８３、及び先端部４８とブロック８３との間の０．５ｍｍの側部クリアランスを含んで成る図２（Ａ）に示したステーション８２の場合、ＮＩＲ及び隣接可視輻射線を繊維光学素子９８により伝送する時と同じ周囲光条件下で（繊維９８に光を伝送しない）ブランクを読み取ることによって、光の漏洩を補正する。その後、ブランクの読みを、試料の読みと対照の読みから差し引く。
【００２２】
別法として、ブランクの読みの差し引きを使用せず且つ側部クリアランスが上記と同様である場合、ブロック８３の高さを、少なくとも先端部４８の上方部１１１の上面１１３の高さにまで伸ばすことによって、同等に光を通さないことができる（図２（Ｂ））。
【００２３】
先端部４８のショルダー表面９０の上への着座は有効なシールとなるため、先端部４８を挿入し引き抜く際には上方部８６と下方部８８との間に何らかの脱気手段を設けることが好ましい。それが空気抜き９２の作用である（図３）。この空気抜きにより、先端部をステーション８２に挿入した時に発生する圧力上昇分を開放することができ、気泡が先端部の液体中に押し込まれて液体の光走査を妨害する可能性がなくなる。同様に、光走査を行った後に先端部４８を引き抜く時には、空気抜き９２が、先端部４８を引き出す際に真空が発生して試料液の一部が後続の先端部及び試料のためのステーション８２を汚染してしまうことを防止する。
【００２４】
さらに、キャビティ部分８８の内部の繊維光学素子９８及び９８’の間での心合わせを助長するために、部分８８の底部付近の通路９６の上部に定位突起１４０を配置することができる（図３）。
使用時には、先端部４８をステーション８２の中に挿入してからホルダー１１６に挿入する。ステーション８２に位置している間、上記のＮＩＲ及び隣接可視波長のビームが先端部及びその液体を通過し、透過した輻射線が分光光度計１１０で分光測光的に分析される。その後、検出器により発せられる信号を標的物質の濃度と相関させる。標的物質の好適な組合せは、試料の質を測定するもの、具体的には、後述の実施例で示すように、ヘモグロビン、脂質、ビリルビン（ＢＲ）及びビリベルジン（ＢＶ）から成る群より選択されたもの、である。しかしながら、本発明によると、吸収スペクトルによる分光測光的検出が可能であればいかなる標的物質でも相関させ、そして検出することができる。より具体的には、これまでスライド型試験要素Ｅにおいて行われてきた特定のアッセイが、後述のように、先端部を通して分光測光的に行うことができる。
【００２５】
その後、先端部を引き抜いてホルダー１１６に挿入し、そこで、よく知られているように、一種以上の試薬を含有することが慣例であるスライド型試験要素Ｅの上に試料液を分配する。
容易に理解できることではあるが、ここで用いられる先端部４８は、ＮＩＲ及隣接可視輻射線、最も好ましくは４７５ｎｍ〜１２００ｎｍを透過することができ、また好ましくはラベルが付いていない。というのは、ラベルは専ら一次容器１９に付けられるからである。この目的に有用な材料としてポリプロピレン及びポリエチレンが挙げられる。
【００２６】
試験ステーション８２が、使い捨て先端部のためのキャビティと繊維光学素子のための開口部とのみを含む中実ブロックとして構築されること、或いは先端部をその中へ低下させることは、必要ではない。その代わりに、図４（Ａ）及び図５に示したように、ステーション８２の側壁部を開閉させることにより、先端部の通過を可能ならしめるスロットを提供することができる。既に説明したものと同様の部品には同じ参照番号を付し、これに区別するための添字「Ａ」を添付した。
【００２７】
ステーション８２Ａは、間隔を置いて固定された向かい合う二つのセグメント１０９、１１２を含んで成る。各セグメントは、対向する面１１６、１１６’を有しており、その間にスロット１１５が画定されている。面１１６、１１６’の上面１１７が先端部４８Ａの上方部１１１Ａのための案内レール及びシートを提供する。セグメント１０９は、それを貫通し光源（図示なし）から来ている繊維光学素子９８Ａを有し、一方、セグメント１１２は、これに内蔵又は接続されている分光光度計に接続されているセンサー１１４を面１１６に有する。
【００２８】
セグメント１０９及び１１２の対向する面が、使い捨て先端部４８Ａをスライドさせて通す（矢印１２０）ことができる間隔を有するスリット１１５を画定する。これらの対向面は、先端部４８Ａのスライドのための一定の距離だけ間隔を置くことができる。
【００２９】
セグメント１０９及び１１２は先端部４８Ａの通り抜け通路（矢印１２０）のためのスロット１１５を作るが、そのアスペクト比は上記の垂直開口部８４の場合よりもはるかに小さいため、分光測光のためにスロット１１５を閉じることが好ましい。このため、セグメント１０９の対向する縁部に、軸回転（矢印１３６、１３８）させて閉鎖位置（図示なし）にきた時にスロット１１５を閉鎖するのに十分な幅を有する回転扉１３０、１３２を１３４の場所にヒンジで取り付ける。（明瞭化のため、扉１３２はシルエットで図示した。）回転扉を軸回転させるため、ヒンジ１３４の軸を常用のモーター１３６の回転ドライブシャフト（図示なし）に取り付けるか固定することが好ましい。
【００３０】
別法として、スロット１１５の水平方向におけるアスペクト比が先にキャビティ８４について説明した垂直方向のアスペクト比に匹敵するようになるまでスロット１１５を長くすることによって、扉１３０及び１３２を省略することができる。
実施態様
ちょうど繊維光学素子９８Ａと検出器１１４の場所に正確に位置している先端部４８Ａの横方向の動き（矢印１２０）を止める手助けとすべく、バネをバイアスした戻り止め２１０を面１１６に配置し、向かい合う面１１６’に固定された突起部２１２と協同させることが好ましい。戻り止め２１０は、読み取り後、先端部４８Ａをスロット１１５から矢印１２０の方向へ移動させる時に、先端部によって面１１６の内部へ押し込まれる。先の実施態様で記載したように、先端部４８Ａにより、ＮＩＲ及び隣接可視波長の透過を使用することができる。
【００３１】
別法として（図４（Ｂ））、セグメント１１２Ｂをプレート１２２Ｂの上に移動可能に取り付けることにより、光の漏れを遮断することができる。既に説明したものと同様の部品には同じ参照番号を付し、それに区別するための添字「Ｂ」を添付した。このように、ステーション８２Ｂは、面１１６Ｂ及び１１６’Ｂと共にＵ字型スロットを形成するプレート１２２Ｂを含み、そのＵ字型スロットにより先端部４８Ｂが上面１１７Ｂで支持されながらスライドし抜けることができる（矢印１２０Ｂ）。繊維光学素子９８Ｂが光を固定セグメント１３０Ｂを貫通するように伝送し、そして固定面１１６Ｂに含まれる検出器１１４Ｂが分光光度計（図示なし）に光を伝送する。
【００３２】
プレート１２２Ｂと面１１６Ｂ及び１１６’ＢとのＵ字型スロットを通して起こり得る光の漏れを遮断するため、セグメント１１２Ｂを取り付けてラック１６２及び駆動ピニオン１６４により駆動されるとプレート１２２Ｂの上でスライドするようにし（矢印１６８）、スロットを開閉させる。閉じた場合、面１１６Ｂと先端部４８Ｂがセグメント１１２Ｂの内部の空間１７２を占め、そして壁部１６９がスロット１１５Ｂを遮断する。
【００３３】
患者試料の質について試験することの他、ＮＩＲ及び隣接可視波長を用いて分光測光的に分析可能なものであればいずれの標的物質でも、患者試料を先端部４８Ａに存在させたまま分光光度計１１０により分析することができる。これらには、ヘモグロビン、アルブミン、グルコース、その他が含まれる。これらの標的物質を先端部において試験することにより、該試料をスライド型試験要素Ｅの上に付着させた時にそれらについてさらに検定する必要がなくなり、実際、分析装置はその検定を省略することが好ましい。このため、分析装置の全体としての処理量が大幅に増加する。というのは、先端部を通す分光測光的検出は、スライド型試験要素Ｅでは各々別個のアッセイに４秒かかるのに対し、分析されるすべての標的物質について４秒しか要さないためである。「結果が出るまでの時間」も先端部を通す分光測光的分析によると劇的に改善され、スライド型試験要素上では５分かかるところ、先端部を通す場合には４秒となる。
【００３４】
処理量が向上した一例として、Johnson & Johnson Clinical Diagnosticsより商品名「VITROS 950」で市販されている分析装置で達成できる利益の計算を以下に示す。その仮定として、試料液のスライド型試験要素上への分配工程が当該分析における律速工程であり、その工程には８秒間の吸引工程、４秒間の試験要素上への分配工程及び該要素をVITROS 950分析装置のディストリビューター内への装填工程が含まれ、しかも先端部におけるすべての且つ唯一の測色分析を本発明により行うものとする。
【００３５】
実験すべき化学種の混合物が電位差零を示し、７種の測色及び零等級を有し、本発明によらない場合、処理量は１時間当たり３００個の試験要素となる。本発明によると、それは１時間当たり２１００個、すなわち７倍の増加を示すことができる。他方、５種の測色試験しかなく且つ、２等級又は２種の電位差試験を行う場合には、本発明によらない処理量は１時間当たり４２０であるが、本発明による処理量は１時間当たり１０５０であり、２．５倍の増加となる。さらに、７種の化学種の混合物が３種の測色試験及び４種の電位差試験を行うようなものである場合には、本発明を実施することにより得られる処理量の増加はまったくない（どちらの場合も１時間当たり５２５試験となる）。
【００３６】
このようなアナライトをこのように先端部に入れたまま試験する場合、何らかの手段で試料液の温度を制御することが好ましい。これは、試験ステーション８２における温度を制御することによってのみ行う必要はなく、試料液が容器１９（図１）に含まれる間や試料液が先端部４８に含まれている間、等、ステーション８２に存在しない試料液を加熱若しくは冷却することによっても行うことができる。
【００３７】
それにもかかわらず、なおもスライド型試験要素Ｅの使用を必要とするアッセイもある。その方法を図１に概略的に示す。先端部４８をホルダー１１７に挿入し、そして患者試料の一部をスライド型試験要素Ｅの上に分配する。その後、ディストリビューター３０を所定の位置まで回転させ（矢印１４０）、そこで試験要素Ｅをインキュベーター（図示なし）に直線的に移送（矢印１４２）し、その中で要素を試験ステーション１４６で読み取る又は検出するまでインキュベーターを回転させる（矢印１４４）。これらの工程はいずれも周知であり且つ慣例的なものである。試験ステーション１４６は、先端部４８、４８Ａに使用する分光光度計１１０とは対照的に、測色検出器又は電位差計型検出器を含んで成ることが慣例的である。
【００３８】
上述したように、ステーション１４６で行う試験は、先端部を通して行う試験を省略することが好ましいが、後者の精度を「チェック」するために、このような分光測光的アッセイをステーション１４６において繰り返すことも可能である。
また、試験の順序を逆にできることも企図される。すなわち、試料液の一部を上記のように試験スライド上に付着させてから、ＮＩＲ及び隣接可視波長における先端部を通した測定を行うこともできる。
【実施例】
【００３９】
本発明を例証するため、以下の非消耗的試験を行った。
図２の装置を使用し、その中で、従前より「Ektachem」使い捨てチップとして知られているJohnson & Johnson Clinical Diagnostics社より商品名「Vitros」で市販されている使い捨て先端部を使用した。光ファイバーは0.2 mmの単繊維とし、繊維９８及び９８’によりステーション８２を「TC2000」二重ビーム式インタイム分光光度計に接続した。この光度計は、検出器１１２としてタングステン−ハロゲン光バルブ光源１１０を使用するCME Telemetrixより市販されている線型ダイオードアレイ検出器を使用する。検出器１１２において回折格子を使用し、５８０ｎｍ〜１１００ｎｍの輻射線のみが検出されるようにした。（明瞭化のため、分光光度計の参照ビーム部は省略した。）先端部４８に吸引した液量は５０μＬとし、液量レベルが通過部分（矢印２００）よりも十分に高い位置にくるようにした（図２）。試験により、３０μＬが必要であるにすぎないことが実証された。
【００４０】
試験した液体は、最初に検量用として、既知量のヘモグロビンと、Pharmacia社から市販されているIntralipid（商標）（天然キロミクロンを模倣する脂肪乳濁液）と、ビリベルジンとをヒト血清媒体中に含むランダムに組み合わせた液体とした。
以下の表１に、血清中に導入した後のＨｂ、ＩＬ及びＢＶの濃度を記載する。表中、「Ｈｂ」はヘモグロビンを、「ＩＬ」はIntralipid（商標）を、「ＢＶ」はビリベルジン二塩酸塩を、そして「ＢＲ」はビリルビンをそれぞれさす。
【００４１】
【表１】
2008102149.tif 000003
【００４２】
同様に調製された第二の組合せの２１種の液体は、表２の成分を有するように調製され、そして未知試料として処理した。
【００４３】
【表２】
2008102149.tif 000004
【００４４】
最初の組合せの液体に上記のように照射し、常用の分光測光手順により検量アルゴリズムを得、そして本測定で検出されたＨｂの値を実際の値に対してプロットすることにより（図６）、回帰プロットを得た。各種の検量アルゴリズムが有用である。以下の方程式は例示にすぎない。
(1)  Hb(g/L) = C１(dA６００/dλ６００)−C２(dA６６３/dλ６６３)− C３
(2)  IL(g/L) = C４(dA８７４/dλ８７４)＋C５
(3)  BV(mg/L)= C６(dA７２４/dλ７２４)−C７(dA８０３/dλ８０３)＋C８
上式中、 A６００は600 nmにおける吸光度を表し、λ６００は600 nmの波長を表し、その他のＡ及びλについても同様であり、 (dAｉ/dλｉ) は吸光度の波長に対する第一導関数であり、C１、・・・C９は定数であって好ましくは以下の値を有する。
C１ = 15.892                 C５ = 0.244
C２ = 15.882                 C６ = 98.068
C３ = 0.21                   C７ = 122.732
C４ = 252.155                C８ = 0.0685
図６の場合の回帰相関係数Ｒ２は０．９９１であった。
【００４５】
次いで、第二の組合せの液体を上記のように照射し、そして最初の組合せの液体から得られた検量アルゴリズム（図６）を使用して、既知の結果に対して予測値をプロットした（図７）。Ｒ２値の０．９８２は優良値であった。この精度は、スライド型試験要素の代わりに、未知試料中のＨｂの臨床検定にこれらの結果を利用することができる十分な精度である。
同様に、上記のように検出されたスペクトルをＩＬについて評価した。検量結果を図９に示し、そして予測結果を図９に示す。この場合のＲ２はそれぞれ０．９９４１及び０．９８７８となった。
【００４６】
同様に、上記のスペクトルを、今回はＢＶについて評価した。図１０に検量結果を示し、そして図１１に予測結果を示す。Ｒ２は表示の通りである。
新たに第三の組合せの液体を調製し、ビリルビン検出における本発明を例証した。その検量用の組合せは以下の通りとした。
【００４７】
【表３】
2008102149.tif 000005
【００４８】
本試験に使用した検量アルゴリズムは以下の通り。
(4)  BR(mg/L)= C９(dA４９５/dλ４９５)＋ C１０(dA５１２/dλ５１２)＋
C１１(dA５７８/dλ５７８)− C１２
上式中の定数は以下の通り。
C９ = -24.878
C１０= 201.61
C１１= 44.98
C１２= 6.475
ビリルビン値の予測を検証するため、第四の組合せの液体を同様に調製した。この組合せの構成は以下の通り。
【００４９】
【表４】
2008102149.tif 000006
【００５０】
先の実施例と同様にスペクトルの評価を行った。図１５は検量結果を示し、図１６は予測結果を示す。Ｒ２は表示した通りである。
４種類すべての実験（Ｈｂ、ＩＬ、ＢＶ及びＢＲ）について、これらのいずれを所望のアッセイとみなしても、これらの結果は、スライド型試験要素での試験の代わりに使用しても十分な優れた相関性を示している。いずれの場合でも、これらの結果は生物学的液体試料の質を明らかに確認できるものであり、許容できる質の範囲を外れたと決定した場合に試料の却下を可能ならしめるものである。
【００５１】
使用可能な別の検量アルゴリズムの一例として、ＩＬについての上記方程式(2) に代わるものとして以下の式が挙げられる。
(2') IL(g/L) = C１３(dA９９９/dλ９９９)＋C１４(dA１０５１/dλ１０５１)−C１５
上式中、 C１３=166.068、C１４=92.352、C１５=0.693
本方程式を上記最初の及び第二の組合せの液体に使用した場合、Ｒ２は、検量線で０．９８８、そして予測値で０．９８４となった。（実際のプロットについての図示はなし。）
【００５２】
図１２のプロットは、実際に、ＮＩＲ及び隣接可視スペクトルにおける吸光度値の第一導関数により、ＩＬ、ＢＶ又はＨｂ成分のいずれかを含む試料について、独立した検出を可能ならしめるに十分な分離が有用な波長において得られることを例証するものである。すなわち、曲線２００はこれらの成分を何ら含まない試料であり、曲線２０２は１．７９ｇ／ＬのＨｂのみを含む試料であり、曲線２０４は２．３８ｇ／ＬのＩＬのみを含む試料であり、そして曲線２０６は３．９５ｍｇ／ｄＬのＢＶのみを含む試料である。このように、ＨｂはＮＩＲの主として５８０ｎｍ〜６０５ｎｍの領域に寄与し、ＩＬは８９６ｎｍ〜１０５１ｎｍ、好ましくは８９６ｎｍ〜９３９ｎｍの領域に寄与し、そしてＢＶは６８０ｎｍ〜７５０ｎｍの領域に寄与する。
【００５３】
さらに別の実施態様として、先端部は従来の先端部と変わらないが、その先端部にＮＩＲ及び隣接可視輻射線を複数回通過させてから吸収スペクトルを分光光度計により受光するものがある（図１３）。既に説明した部品には同じ参照番号を付し、これに区別するための添字「Ｄ」を添付した。
【００５４】
このように、先端部４８Ｄを前と同様にキャビティ８４Ｄの中に取り付け、繊維光学素子９８Ｄから発せられるＮＩＲ及び隣接可視輻射線による照射を繊維光学素子９８’Ｄにより受けて処理する。しかしながら、前の実施態様とは異なり、受ける光学素子９８’Ｄは透過用光学素子９８Ｄに直接対峙しておらず、また「最初に通過した」輻射線を受ける位置にもない。その代わりに、少なくとも１組、好ましくは３組のミラー（２３０、２３２；２４０、２４２；及び２５０、２５２）を配置して、ミラーの数と同じ回数だけ先端部４８Ｄに輻射線を再通過させる。（３組６枚のミラーにより、輻射線は先端部を６回再透過する。）
【００５５】
さらに別の実施態様では、光学素子９８，９８’（又は上記したその他の変型）は、ＮＩＲ及び隣接可視光を先端部の最も厚い部分のみを通して透過させる必要がない。その代わりに、光をより細い首部を通して透過させることができる。（既に説明した部品と同様の部品には同じ参照番号を付し、これに区別するための添字「Ｅ」を添付した。）
【００５６】
このように、図１４において、照射用の繊維光学素子９８Ｅは、先端部４８Ｅの本体部２２４Ｅの直径「ｄ」よりも直径の小さい円錐形首部３００を照射するように、ステーション８２Ｅのブロックに配置されている。先端部を透過して繊維光学素子９８’Ｅに受容される光は、はるかに少量の試料を通過する。このことは、検出すべきアナライトが、濃度の高いものである場合や、その当該ＮＩＲ及び隣接可視波長に対する消衰係数が高い場合に、望ましいことである。最も極端な場合には、繊維光学素子９８Ｅ及び９８’Ｅをシルエット部分３０２まで下方に移動させ、先端部４８Ｅの最も細い部分３０４を通して読み取る。
【００５７】
別法として、先端部のより細い部分にＮＩＲ及び隣接可視輻射線を通過させることは、先の実施態様において、単にステーション８２の内部で先端部（及びそのプローブ）を十分に上昇させてＮＩＲ輻射線で照射することによっても達成することができる。最も好ましくは、工程順序を以下の通りとする：図２Ａ、２Ｂ、４Ａ及び４Ｂのいずれかに示したようにＮＩＲ及び隣接可視輻射線発生器を含む光を通さない閉鎖容器の中に先端部をそれがその中で着座するまで降下させる工程、該発生器から発せられたＮＩＲ及び隣接可視輻射線で先端部とその内容物を走査する工程、そしてその内容物が所定のしきい値を超える濃度を示した場合には、その後、閉鎖容器の内部で発光器が先端部のより細い部分を走査する位置に達するまで先端部を上昇させる工程。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】従来の分析装置における図２Ａ及び２Ｂの走査ブロックの場所を示す分析装置のアスピレータープローブの部分斜視図である。
【図２】図２（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の代わりとなる二つの実施態様を提供する装置の中間部分における部分立面図である。
【図３】図２（Ａ）のステーション８２の斜視図であって、その中間部分において部分分解されたものである。
【図４】本発明の代わりとなる別の実施態様を示す部分斜視図である。
【図５】図４の構造体の一部の断面における平面図である。
【図６】本発明によりヘモグロビンについて分光測光的に走査、分析した試験試料の回帰プロットを示すグラフである。
【図７】本発明によりヘモグロビンについて分光測光的に走査、分析した試験試料の回帰プロットを示すグラフである。
【図８】本発明により脂質血症について分光測光的に走査、分析した試験試料の回帰プロットを示すグラフである。
【図９】本発明により脂質血症について分光測光的に走査、分析した試験試料の回帰プロットを示すグラフである。
【図１０】本発明により黄疸症について分光測光的に走査、分析した試験試料の回帰プロットを示すグラフである。
【図１１】本発明により黄疸症について分光測光的に走査、分析した試験試料の回帰プロットを示すグラフである。
【図１２】黄疸、ヘモグロビン及び脂質の各試料を示す本発明により検出された分光透過のプロットを示すグラフである。
【図１３】図２（Ａ）と同様の部分立面図であって、代わりとなる別の光を通さない閉鎖容器の態様を示すものである。
【図１４】図２（Ａ）と同様の部分立面図であって、代わりとなる別の光を通さない閉鎖容器の態様を示すものである。
【図１５】本発明によりビリルビン濃度について分光測光的に走査、分析した試験試料の回帰プロットを示すグラフである。
【図１６】本発明によりビリルビン濃度について分光測光的に走査、分析した試験試料の回帰プロットを示すグラフである。
【図１】
2008102149.tif 000007
【図２】
2008102149.tif 000008
【図３】
2008102149.tif 000009
【図４】
2008102149.tif 000010
【図５】
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【図６】
2008102149.tif 000012
【図７】
2008102149.tif 000013
【図８】
2008102149.tif 000014
【図９】
2008102149.tif 000015
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年12月27日(2007.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分配ステーションと、患者試料中の標的物質を検出するための少なくとも一つの試験ステーションとを含んで成る臨床用分析装置の処理量を改良する方法であって、前記分配ステーションは、
アスピレータープローブと、
前記プローブに取り付けられた使い捨て先端部であって、前記プローブ上に取り付けるための上方取付部と、前記上方取付部とは反対側の、前記先端部へ液体を取り込み且つ前記先端部から液体を分配するための出口オリフィスと、前記上方取付部と前記オリフィスとの間に延在する円錐形状部とを含んでなり、一次収集容器から生物学的試料液体を収集し且つその収集した液体の少なくとも一部を試験要素の上又は中に分配するための先端部と、
前記プローブ及び前記先端部の内部に分圧又は部分真空を発生させるための手段とを含んで成り、そして前記方法は、
(a) 前記プローブに取り付けられた先端部の一つに生物学的液体を吸引する工程；
(b) 前記液体が前記先端部の内部に存在し且つ前記先端部が前記プローブ上にある間、前記先端部の円錐形状部を通して複数の近赤外及び隣接可視輻射線波長の光を透過させることにより前記液体中の一種又は二種以上の標的物質を検出し且つ、その前記先端部を透過した光の部分を、当該吸光度の波長に対する第一導関数を計算する工程を含む相関により前記透過光と前記液体中の一種又は二種以上の標的物質の濃度とを相関させることにより前記複数の波長において分光測光的に分析する工程；
(c) 前記分光測光的分析に先立ち前記先端部から前記液体の一部を試験要素の上に分配する工程；並びに
(d) 前記試験ステーションにおいて、液体を含む試験要素を、前記一種又は二種以上の標的物質とは別の標的物質について試験する工程、を含んで成る方法。
【外国語明細書】
2008102149000001.pdf