(57)【要約】【課題】構成が簡単で、かつ、すばやく検体分離操作を開始することが可能な検体分離器を提供する。【解決手段】回転体５０により回転軸心Ｚａ−Ｚｂを中心に回転駆動され、検体から所定の成分を分離可能な検体分離器１であって、検体を収容するための中空部１１と、回転軸心Ｚａ−Ｚｂを中心として中空部１１よりも外方に位置し、所定の成分を含む分離検体を収容するための収容容器３３と、中空部１１と収容容器３３とを連通する第一連通路１５及び第二連通路１６と、回転体５０に検体分離器１を着脱可能に取り付けるための取付部２１と、を備え、検体分離器１の重心は、回転軸心Ｚａ−Ｚｂ上に位置している。検体分離器１の重心が回転軸心Ｚａ−Ｚｂ上に位置するため、安定した状態で回転させることができるとともに、バランサなどを用いてバランスを図る必要がないため、検体分離操作をすばやく開始することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体に取り付け可能であり、該回転体により回転軸心を中心に回転駆動されると、複数の成分を含んでなる検体から所定の成分を分離可能な検体分離器であって、
前記検体を収容するための中空部と、
前記回転軸心を中心として前記中空部よりも外方に位置し、前記所定の成分を含む分離検体を収容するための収容部と、
前記中空部と前記収容部とを連通する連通路と、を備え、
前記回転軸心上に重心が位置することを特徴とする検体分離器。
【請求項２】
前記収容部は、
前記連通路と連通する収容容器保持部と、
前記収容容器保持部に対して着脱可能に保持され内部に前記分離検体を収容可能な収容容器と、からなることを特徴とする請求項１に記載の検体分離器。
【請求項３】
前記検体に含まれる成分のうち所定の成分を透過する分離部材を更に備え、該分離部材は、前記連通路の途中に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の検体分離器。
【請求項４】
前記連通路の途中に前記分離部材を保持するための分離部材保持部を更に備え、
前記分離部材は、前記分離部材保持部に対して着脱可能に保持されることを特徴とする請求項３に記載の検体分離器。
【請求項５】
前記中空部と前記連通路との連結部位は、前記中空部の底面より上方に位置していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の検体分離器。
【請求項６】
前記中空部は、前記連通路と前記中空部との連結部位に向けて底面の少なくとも一部が傾斜した傾斜部を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の検体分離器。
【請求項７】
前記中空部は、前記回転軸心上に位置することを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の検体分離器。
【請求項８】
前記収容部は偶数あり、その各収容部は、前記回転軸心に対して略線対称となる位置に対となるように設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の検体分離器。
【請求項９】
前記収容部は奇数あり、その各収容部は、前記回転軸心上に重心が位置する正多角形の頂点に位置していることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の検体分離器。
【請求項１０】
前記収容部は、４ｎ＋２（ここで、ｎは１以上の整数である。）の整数倍の数あることを特徴とする請求項８に記載の検体分離器。
【請求項１１】
前記収容容器は、第一円筒部及び前記第一円筒部よりも小径の第二円筒部を連設してなり、
前記収容容器保持部は、前記収容容器の前記第一円筒部の径と略同一の大径孔及び前記第二円筒部の径と略同一の小径孔を備えることを特徴とする請求項２に記載の検体分離器。
【請求項１２】
前記収容容器は、その全体又は少なくとも一部が透光性を有することを特徴とする請求項２に記載の検体分離器。
【請求項１３】
前記収容容器は、前記収容容器保持部に収容されたときに、前記収容容器の一部が前記収容容器保持部の開口から突出することを特徴とする請求項２に記載の検体分離器。
【請求項１４】
前記回転体に取り付け可能な本体を備え、
前記中空部、収容容器保持部、及び連通路は、前記本体にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２に記載の検体分離器。
【請求項１５】
前記本体には、前記収容容器保持部に連通するスリットが形成されており、
前記収容容器に換えて前記スリットにスライドガラスを着脱可能に取り付けることが可能であることを特徴とする請求項１４に記載の検体分離器。
【請求項１６】
前記スライドガラスは、前記本体に対して止着部材により止着されていることを特徴とする請求項１５に記載の検体分離器。
【請求項１７】
前記連通路は、直径０．１から０．５ｍｍのマイクロ流路であることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一つに記載の検体分離器。
【請求項１８】
前記本体を構成する材料は、セラミックスであることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか一つに記載の検体分離器。
【請求項１９】
前記本体は、板状のシート部材を複数積層してなり、
各シート部材には、これらを所定の順序で積層したときに前記中空部、前記収容部、前記連通路及び前記取付部を規定する所定のパターンが形成されていることを特徴とする請求項１４から１６及び１８のいずれか一つに記載の検体分離器。
【請求項２０】
前記検体は、血液であることを特徴とする請求項１から１９のいずれか一つに記載の検体分離器。
【請求項２１】
前記検体から分離される前記分離検体は、血漿であることを特徴とする請求項２０に記載の検体分離器。
【請求項２２】
前記収容部には、前記分離検体に含まれる所定の成分のうち少なくとも一の成分と反応する薬剤が収容されていることを特徴とする請求項１から２１のいずれか一つに記載の検体分離器。
【請求項２３】
複数の前記収容部を備え、
前記各収容部には、前記分離検体に含まれる所定の成分のうち少なくとも一の成分と反応する薬剤がそれぞれ収容されていることを特徴とする請求項１から２１のいずれか一つに記載の検体分離器。
【請求項２４】
前記回転体に前記検体分離器を着脱可能に取り付けるための取付部を備えることを特徴とする請求項１から２３のいずれか一つに記載の検体分離器。
【請求項２５】
請求項１から２３のいずれか一つに記載の検体分離器と、
前記回転軸心を中心に前記検体分離器を回転駆動可能な回転体と、
を備えたことを特徴とする検体分離器を備えた分離装置。
【請求項２６】
請求項２４に記載の検体分離器と、
前記取付部を介して前記検体分離器を固定保持し、前記回転軸心を中心に前記検体分離器を回転駆動可能な回転体と、
を備えたことを特徴とする検体分離器を備えた分離装置。
【請求項２７】
前記回転体は、
前記検体分離器を載置可能であり、かつ、前記検体器を載置したときに前記検体分離器の前記回転軸心と一致する回転体軸心を中心に回転する円盤部と、
前記円盤部に形成された突起と、を備え、
前記取付部は、前記検体分離器を前記円盤部に載置したときに前記突起に対応する位置に形成され、かつ、前記突起を挿入可能な形状を有していることを特徴とする請求項２６に記載の検体分離器を備えた分離装置。
【請求項２８】
請求項１から２７のいずれか一つに記載された検体分離器の製造方法であって、
板状のシート部材を複数製造するシート製造工程と、
該シート製造工程で製造された複数のシート部材のそれぞれに対して、これらを所定の順序で積層したときに前記中空部、前記収容部、及び前記連通路を規定する所定のパターンを形成するパターン形成工程と、
該パターン形成工程によりパターンが形成されたシート部材を積層して焼成する焼成工程と、を行うことを特徴とする検体分離器の製造方法。
【請求項２９】
前記シート部材は、セラミックスの焼成前の前駆物質で形成されたセラミックスグリーンシートであり、
前記焼成工程は、前記シート部材を積層した状態で１２００〜１８００℃にて焼成する工程であることを特徴とする請求項２８に記載の検体分離器の製造方法。
【請求項３０】
前記パターン形成工程は、前記シート部材に対してプレス加工、レーザ加工、切削加工、打抜き加工又は放電加工によりパターン形成を行う工程であることを特徴とする請求項２８又は２９に記載の検体分離器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体分離器、該検体分離器を備えた分離装置及び前記検体分離器の製造方法に係り、特に、血液等の検体から簡単な操作で所定の成分を分離することが可能な検体分離器、該検体分離器を備えた分離装置及び前記検体分離器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、血液、体液、海水、排水等を検体として、これに含まれる所定の成分を分離し、分離後の所定の成分に対して分析、検査、測定等が行われている。
例えば、血清等の血漿成分中に含まれる成分（例えば、γグロブリン、ＧＴＰ、ＧＯＴ等）を検査対象とする場合、被験者から採取した血液（以下、全血という。）を、赤血球等の血球成分と血清等の血漿成分とに分離し、このうち血漿成分に対して所定の薬剤を添加する等の処理を行い、生化学的検査又は免疫学的検査などを行っている。
【０００３】
従来、血液検査において、分析チップに全血を注入し、血球分離要素を透過させて血球成分と血漿成分を分離する方法が採用されていた（例えば、特許文献１）。
特許文献１の分析チップは、全血等の検体に対して血球分離を行う血液分離要素と、検体中の被測定成分の定性・定量分析に必要な試薬を収容した多層乾式分析要素と、血液分離要素と多層乾式分析要素とをつなぐマイクロ流路と、を備えている。分析チップに収容された全血は、遠心力によりマイクロ流路内を移送され血液分離要素へ移動し、このうち血漿成分のみが血液分離要素を通過する。この血漿成分は、マイクロ流路内を移送され多層乾式分析要素が収容された領域へ移動し、これと混合される。
【０００４】
分析チップは、多層乾式分析要素を分析チップの外側から確認可能となるように、その全体又は一部がＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ガラス、シリコンウェハー等の透明素材で形成されている。このため、血液分離要素と混合された血漿成分に対して、分析チップの外部から測定光等を照射することにより、分析チップから血液分離要素を取り出すことなく、そのまま分析、測定を行うことができる。このため、従来の分析チップを用いることで、迅速かつ簡便に分析を行うことが可能となる。
【０００５】
同様の構成の分析チップは、特許文献２にも開示されている。
特許文献２の血液分析装置（分析チップ）は、血液導入口に全血を導入するための血液導入口と、ポンプなどを用いて血液を引き込むための排出口と、血液導入口及び排出口の間を連通する流路と、流路の途中に設けられた血液分離手段（血球溜め）を備えている。そして、血液分析装置とバランスをとるためのバランサチップとをチップ支持板にセットし、モータによりチップ支持板を回転させることで、遠心力により血液から血漿成分を分離している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−５８２８０号公報（請求項１、請求項８、段落００２４−００３７、００４２−００４９、０１０４−０１０８、０１２７−０１３２、第１図−第１０図）
【特許文献２】特開２００４−１０９０８２号公報（請求項１、段落００２０−００３５、第６図、第７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これら従来の分析チップは、チップ支持板などの部材に分析チップを支持させて、このチップ支持板を回転させることで、遠心力を発生させて検体を分離している。そして、回転バランスを図るために、チップ支持板のうち回転軸を中心として分析チップが配設される位置とは対称となる位置にバランサチップなどを配設してバランスを均一にする必要がある。
【０００８】
このように、従来の分析チップでは、分離操作を行う際に分析チップを支持する支持板等の特別な部材が必要になるため、部品点数が増加し、検体分離に要するコストが増加するという不都合があった。
また、従来の分析チップでは、支持板に分析チップを取り付けた後で、回転軸と対称となる位置に検体チップと同等の質量のバランサチップなどを配設する必要がある。これは、通常、はかりや天秤などを用いて回転軸の両側のバランスを確認しつつ行う必要があるため、分析チップを回転させて分離操作を開始するまでに時間がかかり、この間に検体の変性（例えば、検体が血液の場合は血液凝固）などが進行するという不都合があった。
【０００９】
本発明の目的は、簡単な構成で、かつ、すばやく検体分離操作を開始することが可能な検体分離器、該検体分離器を備えた分離装置及び前記検体分離器の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、請求項１の検体分離器によれば、回転体に取り付け可能であり、該回転体により回転軸心を中心に回転駆動されると、複数の成分を含んでなる検体から所定の成分を分離可能な検体分離器であって、前記検体を収容するための中空部と、前記回転軸心を中心として前記中空部よりも外方に位置し、前記所定の成分を含む分離検体を収容するための収容部と、前記中空部と前記収容部とを連通する連通路と、を備え、前記前記回転軸心上に重心が位置することにより解決される。
【００１１】
このように、請求項１の検体分離器によれば、収容部が回転軸心を中心に中空部の外方に位置しているため、検体分離器が回転軸心を中心に回転することで、中空部に収容された検体に遠心力が作用する。この遠心力により、検体に含まれる成分のうち所定の成分が沈殿し、その他の成分が分離検体として分離され、連通路を通過して収容部に移動して収容される。
また、検体分離器の重心が回転軸心上に位置するため、回転軸心を中心に検体分離器を回転したときに重心が回転軸心から外れることがなく、回転のブレが少ない。このため、回転バランスが崩れることなく、安定した状態で回転させることが可能である。すなわち、従来の分析チップのように、検体分離器を支持板等に支持させたり、回転軸心を挟んで両側の重さが釣り合うようにバランサを取り付けたりする必要が無く、検体分離器を直接回転体に取り付けて回転させることで、安定した状態で回転させることができる。
【００１２】
また、請求項２の検体分離器によれば、請求項１の要件に加えて、前記収容部は、前記前記連通路と連通する収容容器保持部と、前記収容容器保持部に対して着脱可能に保持され内部に前記分離検体を収容可能な収容容器と、からなることが好ましい。
【００１３】
このように、請求項２の検体分離器によれば、収容容器保持部に対して収容容器が着脱可能に保持されているため、分離操作を行った後に、収容容器だけを取り外して測定装置等で測定することができる。一方従来の検体分離器は、収容容器を分離することができなかったため、検体分離器全体をセットできる特別な測定装置を用いて、分離後の検体を検体分離器内に収容したまま直接測定する必要があった。
請求項２に係る検体分離器では、収容容器だけを取り外すことが可能であるため、このような特別な測定装置を用いる必要が無く、収容容器を取り付けることができる一般的な測定装置を用いて測定を行うことが可能となる。
また、従来の検体分離器では、収容容器を取り外すことができなかったため、測定光を透過させるため検体分離器を透明にする必要があった。しかしながら、請求項２の検体分離器では、収容容器を取り外すことができるため、収容容器の全体又は一部を透明材料で形成すればよく、従来のように検体分離器全体や一部を透明材料で形成する必要がない。このため、本体の形成に使用する材料に制限がほとんどなく、耐衝撃性や耐薬品性などの特性のバリエーションを増すことが可能となる。
【００１４】
また、請求項３の検体分離器によれば、請求項１又は２の要件に加えて、前記検体に含まれる成分のうち所定の成分を透過する分離部材を更に備え、該分離部材は、前記中空部に収容された前記検体が前記連通路の途中に配置されると好適である。
【００１５】
このように、請求項３の検体分離器によれば、遠心力による分離に加えて、分離部材によっても検体中から所定の成分を分離することができる。このため、検体から所定の成分のみをより効率よく分離することができる。また、分離部材によって検体中から所定の成分を分離することができるため、上記所定の成分を主に分離部材によって分離してもよい。その場合には、検体を分離部材に到達させる程度に遠心力を加えればよいため、遠心力のみによって所定の成分を分離する場合と比較して、検体分離器を回転させる回転速度を小さくすることができる。
【００１６】
また、請求項４の検体分離器によれば、請求項３の要件に加えて、前記連通路の途中に前記分離部材を保持するための分離部材保持部を更に備え、前記分離部材は、前記分離部材保持部に対して着脱可能に保持されると好適である。
【００１７】
このように、請求項４の検体分離器によれば、本体に対して分離部材が着脱可能に保持されるため、分離性能の異なる他の分離部材に付け換えることができる。これにより、所望の分離機能を有する検体分離器とすることができる。このため、分離できる成分のバリエーションが増し、検体分離器の汎用性が向上する。
また、請求項４の検体分離器によれば、分離部材保持部が中空部と収容容器保持部との間の連通路の途中に位置しているため、中空部から収容容器保持部へ向けて流れる連通路の途中で、検体に含まれる所定の成分が分離される。
【００１８】
また、請求項５の検体分離器によれば、請求項１から４のいずれか一つの要件に加えて、前記中空部と前記連通路との連結部位は、前記中空部の底面より上方に位置していることが好ましい。
【００１９】
このように、請求項５の検体分離器によれば、中空部と連通路との連結部位が中空部の底面より上方に位置しているため、検体中に含まれる成分のうち所定の成分以外の成分の少なくとも一部が、遠心力により底面と連結部位との間に沈殿することで分離される。
【００２０】
また、請求項６の検体分離器によれば、請求項１から５のいずれか一つの要件に加えて、前記中空部は、前記連通路と前記中空部との連結部位に向けて底面の一部が傾斜した傾斜部を備えることが好ましい。
【００２１】
このように、請求項６の検体分離器によれば、連通路との連結部位に向けて中空部の底面の少なくとも一部が傾斜しているため、中空部の底面に溜まっている検体は、遠心力を受けて、この傾斜に沿って連通路に向けて移動することができる。このため、少ない検体量でも検体分離を効率的に行うことができる。なお、中空部の底面は、連通路との連結部位に向けて傾斜していれば、一部が傾斜していても全部が傾斜していてもよい。
【００２２】
また、請求項７の検体分離器によれば、請求項１から６のいずれか一つの要件に加えて、前記中空部は、前記回転軸心上に位置することが好ましい。
【００２３】
このように、請求項７の検体分離器によれば、中空部が本体の回転軸心上に位置しているため、中空部に収容された検体の重量による回転バランスの不均一が少なくなり、安定した状態で検体分離器を回転させることができる。
【００２４】
また、請求項８の検体分離器によれば、請求項１から７のいずれか一つの要件に加えて、前記収容部は偶数あり、その各収容部は、前記回転軸心に対して略線対称となる位置に対となるように設けられていることが好ましい。
【００２５】
このように、請求項８の検体分離器によれば、収容部が偶数あり、その各収容部は回転軸心に対して線対称となる位置に対となるよう設けられているため、検体分離器の重心が回転軸心上に位置する。このため、検体分離器を回転したときに重心が回転軸心から外れることがなく、回転のブレが少ない。したがって、検体分離器の回転バランスが崩れることなく、安定した状態で回転させることが可能である。
【００２６】
また、請求項９の検体分離器によれば、請求項１から７のいずれか一つの要件に加えて、前記収容部は奇数あり、その各収容部は、前記回転軸心上に重心が位置する正多角形の頂点に位置していることが好ましい。
【００２７】
このように、請求項９の検体分離器によれば、収容部が奇数あり、その各収容部は回転軸心上に重心が位置する正多角形の頂点に位置しているため、検体分離器の重心が回転軸心上に位置する。このため、検体分離器を回転したときに重心が回転軸心から外れることがなく、回転のブレが少ない。したがって、検体分離器の回転バランスが崩れることなく、安定した状態で回転させることが可能である。
【００２８】
また、請求項１０の検体分離器によれば、請求項８の要件に加えて、前記収容部は、４ｎ＋２（ここで、ｎは１以上の整数である。）の整数倍の数あるとより好適である。
【００２９】
このように、請求項１０の検体分離器によれば、収容部の数が４ｎ＋２（ここで、ｎは１以上の整数である。）の倍数であるため、検体分離器の重心が回転軸心上に位置し、安定した状態で回転させることが可能である。
特に、収容部が収容容器保持部と収容容器とから構成される場合、収容容器の数が偶数であっても奇数であっても、いずれの場合にも重心が回転軸心上に位置するように収容容器を取り付けることができる。
【００３０】
また、請求項１１の検体分離器によれば、請求項２の要件に加えて、前記収容容器は、第一円筒部及び前記第一円筒部よりも小径の第二円筒部を連設してなり、前記収容容器保持部は、前記収容容器の前記第一円筒部の径と略同一の大径孔及び前記第二円筒部の径と略同一の小径孔を備えることが好ましい。
【００３１】
このように、請求項１１の検体分離器によれば、収容容器の第一円筒部を収容容器保持部の大径孔、第二円筒部を小径孔の計２か所で保持することにより、特別な止着部材等を使用しなくても本体から収容容器を脱落しにくくすることができる。特に、下方向へ抜けが生じにくくなる。
【００３２】
また、請求項１２の検体分離器によれば、請求項２の要件に加えて、前記収容容器は、その全体又は少なくとも一部が透光性を有することが好ましい。
【００３３】
このように、請求項１２の検体分離器によれば、収容容器の全体又は少なくとも一部が透光性を有するため、本体から収容容器を取り外した後、内部の分離検体を取り出すことなくそのままの状態で、収容容器内の分離検体に対して光学測定を行うことができる。また、収容容器が透光性を有するため、逆に本体は必ずしも透光性を有する必要が無く、このため、透光性を有さない他の材料（例えば耐熱性を有するセラミックスなど）で本体を形成することも可能となる。これにより、検体分離器の特性にバリエーションを持たせることが可能となる。
【００３４】
また、請求項１３の検体分離器によれば、請求項２の要件に加えて、前記収容容器は、前記収容容器保持部に収容されたときに、前記収容容器の一部が前記収容容器保持部の開口から突出することが好ましい。
【００３５】
このように、請求項１３の検体分離器によれば、収容容器保持部に収容容器を収容したときに、収容容器の一部が収容容器保持部の開口から突出しているため、この突出した部分を指などでつまんで収容容器を引き上げることで、本体から収容容器を容易に取り外すことができる。
【００３６】
また、請求項１４の検体分離器によれば、請求項２の要件に加えて、前記回転体に取り付け可能な本体を備え、前記中空部、収容容器保持部、及び連通路は、前記本体にそれぞれ設けられていることが好ましい。
【００３７】
また、請求項１５の検体分離器によれば、請求項１４の要件に加えて、前記検体分離器を構成する本体には、前記収容容器保持部に連通するスリットが形成されており、前記収容容器に換えて前記スリットにスライドガラスを着脱可能に取り付けることが可能であることが好ましい。
【００３８】
このように、請求項１５の検体分離器によれば、収容容器に換えてスライドガラスを着脱可能に取り付けることができる。このため、検体分離器にスライドガラスを取り付けて回転させることで、遠心力により検体から所定の成分を分離するとともに、その分離検体をスライドガラスに載せることができる。その後、本体からスライドガラスを取り外して、顕微鏡観察等に使用することができる。このように、請求項１５の検体分離器によれば、簡易な操作でスライドガラス標本を作製することが可能となる。
【００３９】
また、請求項１６の検体分離器によれば、請求項１５の要件に加えて、前記スライドガラスは、前記検体分離器に対して止着部材により止着されていると好適である。
【００４０】
このように、請求項１６の検体分離器によれば、止着部材によりスライドガラスが止着されることで、検体分離器が回転しても遠心力によるスライドガラスの抜けを防止することができる。
【００４１】
また、請求項１７の検体分離器によれば、請求項１から１６のいずれか一つの要件に加えて、前記連通路は、直径０．１から０．５ｍｍのマイクロ流路であることが好ましい。
このように、請求項１７の検体分離器によれば、連通路は直径が０．１から０．５ｍｍ程度のマイクロ流路となっている。マイクロ流路内を流れる流体は、一般に流れが不均一な乱流状態が発生しにくく、管路の壁面に沿って一方向に流れる層流状態となりにくい。このため、請求項１７の検体分離器では、連通路内を流れる検体に乱流が発生しにくく、流れが安定な層流となり、連通路内を検体がスムーズに流れることができる。
【００４２】
また、請求項１８の検体分離器によれば、請求項１４から１７のいずれか一つの要件に加えて、前記本体を構成する材料は、セラミックスであることが好ましい。
【００４３】
このように、本体がセラミックスで構成されているため、検体分離器を耐薬品性、耐摩耗性、耐熱性などの特性を備えたものとすることができる。
【００４４】
また、請求項１９の検体分離器によれば、請求項１４から１６及び１８のいずれか一つの要件に加えて、前記本体は、前記板状のシート部材を複数積層してなり、各シート部材には、これらを所定の順序で積層したときに前記中空部、前記収容部、前記連通路及び前記取付部を規定する所定のパターンが形成されていることが好ましい。
【００４５】
このように、請求項１９の検体分離器によれば、板状のシート部材に所定のパターンを形成してこれを積層することで、中空部、収容容器保持部、連通路、取付部を形成することができる。このように、パターンが予め形成されたシート部材を積層することで、微細な形状や複雑な構造を検体分離器の内部や表面に形成することができる。
【００４６】
また、請求項２０の検体分離器によれば、請求項１から１９のいずれか一つの要件に加えて、前記検体は、血液であると好適である。
特にこの場合、請求項２１の検体分離器によれば、請求項２０の要件に加えて、前記検体から分離される前記分離検体は、血漿であることが好ましい。
【００４７】
このように、請求項２０の検体分離器によれば、血液から所定の成分のみを分離することができる。したがって、血液分離を簡単に、かつ、すばやく開始することができる。
この場合、請求項２１の検体分離器によれば、前記検体から分離される前記分離検体は、血漿であるため、血漿中に含まれる所定の成分に対して分析等を行うことができる。
【００４８】
また、請求項２２の検体分離器によれば、請求項１から２１のいずれか一つの要件に加えて、前記収容部には、前記分離検体に含まれる所定の成分のうち少なくとも一の成分と反応する薬剤が収容されていることが好ましい。
【００４９】
このように、請求項２２の検体分離器によれば、収容部には薬剤が収容されているため、分離した分離検体が収容部中に収容されることで、分離検体と薬剤が自動的に混合される。このため、分離検体と薬剤を混合する手間を省略でき、分離検体の分析に要する工程の一部を省略することが可能となる。
【００５０】
また、請求項２３の検体分離器によれば、請求項１から２１のいずれか一つの要件に加えて、複数の前記収容部を備え、前記各収容部には、前記分離検体に含まれる所定の成分のうち少なくとも一の成分と反応する薬剤がそれぞれ収容されていることが好ましい。
【００５１】
このように、請求項２３の検体分離器によれば、複数の収容部を備えているため、各収容部に異なる薬剤を収容することにより、同じ成分の分離検体を異なる薬剤と反応させることが可能となる。
【００５２】
また、請求項２４の検体分離器によれば、請求項１から２３のいずれか一つの要件に加えて、前記回転体に前記検体分離器を着脱可能に取り付けるための取付部を備えることが好ましい。
【００５３】
また、上記課題は、請求項２５の分離装置によれば、請求項１から２３のいずれか一つに記載の検体分離器と、前記回転軸心を中心に前記検体分離器を回転駆動可能な回転体と、
を備えることが好ましい。
【００５４】
このように、請求項２５の分離装置によれば、回転体により検体分離器を回転させることにより、検体分離器の中空部に収容された検体に遠心力が作用し、検体から分離された分離検体が収容容器に収容される。このため、検体分離を簡単に、かつ、すばやく開始することができる。
【００５５】
また、上記課題は、請求項２６の分離装置によれば、請求項２４に記載の検体分離器と、前記取付部を介して検体分離器を固定保持し、前記回転軸心を中心に前記検体分離器を回転させる回転体と、を備えることにより解決される。
【００５６】
このように、請求項２６の分離装置によれば、回転体により検体分離器を回転させることにより、検体分離器の中空部に収容された検体に遠心力が作用し、検体から分離された分離検体が収容容器に収容される。このため、検体分離を簡単に、かつ、すばやく開始することができる。
【００５７】
また、請求項２７の検体分離器によれば、請求項２６の要件に加えて、前記回転体は、前記検体分離器を載置可能であり、かつ、前記検体チップを載置したときに前記検体分離器の前記回転軸心と一致する回転体軸心を中心に回転する円盤部と、前記円盤部に形成された突起と、を備え、前記取付部は、前記検体分離器を前記円盤部に載置したときに前記突起に対応する位置に形成され、かつ、前記突起を挿入可能な形状を有していることが好ましい。
【００５８】
このように、請求項２７の検体分離器を備えた分離装置によれば、円盤部に検体分離器を載置した状態で、回転軸心を中心に検体分離器が回転することができる。また、検体分離器が回転して遠心力が作用しても、取付部に突起が挿入されているため、回転体から検体分離器が脱落しにくい。
【００５９】
また、上記課題は、請求項２８の検体分離器の製造方法によれば、上記いずれかの検体分離器の製造方法であって、板状のシート部材を複数製造するシート製造工程と、該シート製造工程で製造された複数のシート部材のそれぞれに対して、これらを所定の順序で積層したときに前記中空部、前記収容部、及び前記連通路を規定する所定のパターンを形成するパターン形成工程と、該パターン形成工程によりパターンが形成されたシート部材を積層して焼成する焼成工程と、を行うことにより解決される。
【００６０】
このように、請求項２８の検体分離器の製造方法によれば、検体分離器は、板状のシート部材を複数製造し、それぞれに対して所定のパターンを形成し、パターン形成後のシート部材を積層して焼成することにより本体を製造した後で、この本体に収容容器を取り付けることで製造される。すなわち、シート部材に所定のパターンを形成して積層することで、本体の内部や表面に微細な流路や空間を形成することができる。
【００６１】
また、請求項２９の検体分離器の製造方法によれば、請求項２８の要件に加えて、前記シート部材は、セラミックスの焼成前の前駆物質で形成されたセラミックスグリーンシートであり、前記焼成工程は、前記シート部材を積層した状態で１２００〜１８００℃にて焼成する工程であることが好ましい。
【００６２】
このように、請求項２９の検体分離器の製造方法によれば、本体をセラミックスで形成することができるとともに、その内部や表面に微細な流路や空間を形成することができる。
【００６３】
また、請求項３０の検体分離器の製造方法によれば、請求項２８又は２９の要件に加えて、前記パターン形成工程は、前記シート部材に対してプレス加工、レーザ加工、切削加工、打抜き加工又は放電加工によりパターン形成を行う工程であることが好ましい。
【００６４】
このように、請求項３０の検体分離器の製造方法によれば、シート部材に対してプレス加工、レーザ加工、切削加工、打抜き加工又は放電加工を行うことで、微細なパターンを形成することができる。このため、パターン形成後のシート部材を積層して製造された本体は、その内部や表面に微細な流路や空間が形成される。
【発明の効果】
【００６５】
本発明の検体分離器によれば、検体分離器の重心が回転軸心上に位置するため、回転のブレが少なく、安定した状態で回転させることが可能である。このため、従来の検体分離器のように支持板等に支持させたり、回転軸心を挟んで重さが釣り合うようにバランサを取り付けたりする必要が無く、検体分離器を直接回転体に取り付けて、安定した状態で回転させることができる。
このように、検体分離器とこれを回転させる回転体があれば、検体分離操作を行うことが可能となるため、簡単な構成で検体分離操作を行うことができる。また、検体分離器の取付部を介して回転体に検体分離器を取り付けるという簡単な取付作業にて検体分離器を回転体に取り付け、すばやく検体分離操作を開始することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
以下に、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００６７】
図１は本発明の一実施形態に係る検体分離器の斜視図、図２は図１の検体分離器を構成する主要部材の接続状態を示す斜視図、図３は図２の矢視Ａｘ−Ａｙ方向での検体分離器の分解断面図、図４は収容容器保持部の他の配置例について説明した上面図、図５は図１の検体分離器を回転体に取り付けた状態を示す斜視図、図６は図１の矢視Ａｘ−Ａｙ方向での検体分離器の縦断面図、図７は検体分離器の他の使用形態を示す斜視図、図８は図７の検体分離器を構成する主要部材の接続状態を示す斜視図、図９は本体を構成する各部材を分解して示した分解斜視図である。
【００６８】
図１に示すように、検体分離器１は、平板状の本体１０と、本体１０に対して着脱自在に取り付けられる分離部材３１と、同じく本体１０に対して着脱自在に取り付けられる収容容器３３と、を備える。検体分離器１は、後述する回転体５０が回転することにより、平板状の中心部を通る回転軸心Ｚａ−Ｚｂを回転軸として回転可能となっている。
【００６９】
検体分離器１は、液体状の検体から所定の成分を分離するための装置である。ここでは、患者から採血された血液を検体として用いた例について説明する。血液は、主として赤血球、白血球、血小板等の血球成分と、フィブリノーゲン、血清等の血漿成分と、により構成されている。本実施形態では、このうち血漿成分のみを分離する例について説明する。
【００７０】
なお、検体としては、血液に限定されず、例えば胃液、精液、膣液、羊水、リンパ液、骨髄液、関節液、尿、汗、涙、唾液、等の他の体液や排出物、生活排水、工場廃水、海水、河川水、飲料などを用いることもできる。
【００７１】
まず、検体分離器１を構成する各部材について詳細に説明する。図２は、分離部材３１と収容容器３３を本体１０に取り付けて検体分離器１を組み立てる様子を示した説明図であって、各部材の取付け状態を斜め上方から見た状態を示す斜視図である。
【００７２】
図２と図３に示すように、本体１０は、中央部に形成された中空部１１と、回転軸心Ｚａ−Ｚｂを中心として中空部１１の外方に形成された収容容器保持部１３と、中空部１１と収容容器保持部１３とを連通する第一連通路１５及び第二連通路１６と、第一連通路１５と第二連通路１６との間に設けられた分離部材保持部１９と、本体１０の外周面側に形成された取付部２１と、本体１０の側面に形成され本体１０の内部で収容容器保持部１３に連通するスリット２３と、が形成されている。
【００７３】
本体１０は、樹脂、金属、ガラス、セラミックス等の材料を用いて形成される部材である。これらの材料のうち、耐薬品性や耐摩耗性の観点から、セラミックスが好ましい。セラミックスの具体例としては、例えばアルミナを主成分とするアルミナセラミックス、ガラスを主成分とするガラスセラミックス、リン酸カルシウムを主成分とするアパタイトセラミックス等が挙げられる。
【００７４】
図２に示すように、本実施形態の本体１０は、上面視形状が略正方形状をした平板状部材である。本実施形態では、一辺４０〜５０ｍｍ、厚さ１．０〜１０ｍｍとしている。このように、本体１０の上面視形状が略正方形であるため、本体１０の重心は、略正方形状の中心、すなわち、回転軸心Ｚａ−Ｚｂ上に位置する。本体１０の重心が回転軸心Ｚａ−Ｚｂ上にあるため、本体１０を回転させたときに、本体１０の重心が回転軸心Ｚａ−Ｚｂからずれることによる本体１０のブレが少なく、本体１０をバランスよく回転させることが可能となる。
また、本体１０の四隅は、いずれも丸みを帯びたアール形状となっている。このため、隅部に手や物などが触れてもこれらに対して損傷を与えにくくなっている。
【００７５】
なお、本体１０の大きさや形状としては、本実施形態のものに限定されない。大きさに関しては、例えば、一辺が５０ｍｍ以上であってもよく、逆に４０ｍｍ以下であってもよい。また、形状に関しては、八角形、十六角形等の多角形、あるいは円形等であってもよい。多角形では、特に、正八角形、正十六角形等の正多角形の場合、本体１０の重心が本体１０の中心を通る回転軸心Ｚａ−Ｚｂ上に位置し、本体１０を回転させたときに回転バランスを図りやすくなり好ましい。
また、本体１０の外装には、ニッケルや金などの金属によりメッキを施してメタライズ層を形成してもよい。
【００７６】
本体１０の中央部には、中空部１１が形成されている。中空部１１は、外部から導入される検体を収容するための空間である。本実施形態の中空部１１は、本体１０の上面中央部から下方向に向けて形成された直径約１５〜１７ｍｍの円筒状の穴である。この円筒状の穴の中心は、本体１０の重心、すなわち、回転軸心Ｚａ−Ｚｂと一致している。
【００７７】
図３に示すように、中空部１１の底面には、本体１０の中心から側壁へ向けて傾斜する傾斜部１１ａが形成されている。検体量が少なく液面が第一連通路１５の開口に到達せず、中空部１１の底部に溜まっている検体は、本体１０の回転による遠心力を受けて中空部１１の側壁へ移動する。このとき、検体は、傾斜部１１ａに沿って移動して中空部１１と第一連通路１５の連結部位（開口）に到達する。
このように、検体の量が少なく液面が中空部１１と第一連通路１５との連結部位に達しない場合であっても、中空部１１の底部に溜まった検体を傾斜部１１ａに沿わせて移動させることで、検体を第一連通路１５へスムーズに移動させることができる。
【００７８】
収容容器保持部１３は、内部に収容容器３３を収容して保持するための空間である。収容容器保持部１３は、本体１０の回転軸心Ｚａ−Ｚｂを中心として、中空部１１よりも外方に位置している。本実施形態の収容容器保持部１３は、円筒状の空間であり、本体１０の中心部から側部（正方形状の各辺）に対して垂直に向かう径方向の途中に１つずつ、合計４か所設けられている。本実施形態の収容容器保持部１３は、本体１０の上面から下面までを貫通する円筒状の穴である。収容容器保持部１３の下面側には直径Ｒ１の小径孔が形成され、上面側には直径Ｒ１よりも大きい直径Ｒ２の大径孔が形成されている。なお、収容容器保持部１３及び収容容器３３は、本発明の収容部に相当する。
【００７９】
収容容器３３は、収容容器保持部１３に対応した形状の部材であり、分離部材３１で分離された分離検体を収容するための容器である。収容容器３３は、収容容器保持部１３の形状に対応する上下２段の円筒が連設された形状をしている。すなわち、収容容器３３の上側は収容容器保持部１３の上面側の直径Ｒ２とほぼ同じか、又はわずかに小さな直径をなす円筒部（第一円筒部）であり、収容容器３３の下側は収容容器保持部１３の下面側の直径Ｒ１とほぼ同じか、又はわずかに小さな直径をなす円筒部（第二円筒部）である。
【００８０】
収容容器保持部１３と収容容器３３は、上述のような互いに対応した形状をしているため、収容容器３３を収容容器保持部１３に収容する際に、収容容器３３の下側円筒部を収容容器保持部１３の下面側開口に嵌合させて保持することができる。これにより、本体１０を高速で回転しても、収容容器３３が収容容器保持部１３から脱落しにくく、本体１０を安定した状態で回転することが可能となる。
【００８１】
収容容器３３のうち上側円筒部の側面には、側壁を貫通する開口３３ａが形成されている。開口３３ａは、収容容器３３を収容容器保持部１３に収容した際に、収容容器保持部１３と第一連通路１５との連結部位が開口３３ａに位置するように、収容容器３３の所定位置に形成されている。収容容器３３の上側の円筒の高さは、収容容器保持部１３の下面（直径Ｒ１を形成する面）の上側面から本体１０の上面までの高さよりも大きくなっている。このため、収容容器３３は、収容容器保持部１３に収容されると、その上端部が収容容器保持部１３の開口からわずかに突出した状態、すなわち本体１０の上面よりもわずかに突出した状態となる。この突出部を指などでつまんで引き上げることで、収容容器３３を本体１０から簡単に取り出すことができる。
【００８２】
本実施形態の収容容器３３は、内部に収容された分離検体に対して光学的測定を行いやすいように、ガラス、石英、透明プラスチック等の光透過性材料で形成されている。このため、検体から分離検体を分離させた後に、本体１０から収容容器３３を取り外し、光学測定装置等を用いて収容容器３３の壁面を通して測定光を照射する。これにより、収容容器３３から分離検体を取り出すことなく、分離検体に対する光学測定を簡単に行うことができる。
【００８３】
収容容器３３の内部には、分離検体の測定に用いる試薬等をあらかじめ収容してもよい。このようにすることで、分離検体が収容容器３３内に流入すると、分離検体と試薬が自動的に混合される。混合後に収容容器３３を本体１０から取り外して、そのまま光学測定等を行うことができる。したがって、分離検体と試薬を混合する手間を省略することができ、検体の分離操作を簡略化することができる。
なお、収容容器３３内に収容する試薬は、固体状のドライケミストリー分析試薬であっても、溶液状のウェットケミストリー分析試薬であってもよい。
【００８４】
収容容器保持部１３の形状、位置、数などについては、本実施形態の例に限定されず、所望のものとすることができる。例えば、形状に関しては、収容容器３３の形状に対応するものであれば、三角形や四角形等の他の形状であってもよい。また、位置に関しても、例えば本体１０の各辺に近接する位置ではなく、隅部の近傍等の他の位置であってもよい。さらに、収容容器に収容する試薬の種類は、収容容器ごとに異なっていても、すべて同じであってもよい。
【００８５】
また、後述する図４に示すように、数に関しても、６個（図４の（ａ））や８個（図４の（ｂ））といった他の偶数個や、３個（図の（ｃ））や５個（図４の（ｄ））といった奇数個とすることも可能である。いずれの場合も、本体１０に収容容器３３を保持したときに、検体分離器１の重心が回転軸心Ｚａ−Ｚｂ上に位置するように収容容器保持部１３の位置を決める。
【００８６】
例えば、図４の（ａ）や（ｂ）のように、収容容器保持部１３の数が偶数個（ｍ個。ここで、ｍは偶数である。）である場合、一つの収容容器保持部１３に対して、回転軸心Ｚａ−Ｚｂを挟んで対称となる位置に他の収容容器保持部１３のうち一の収容容器保持部１３が位置するように形成されることが好ましい。
また、図４の（ｃ）や（ｄ）のように、収容容器保持部１３の数が奇数個（ｎ個。ここで、ｎは奇数である。）である場合、隣り合った収容容器保持部１３の中心どうしを結んだ図形が、回転軸心Ｚａ−Ｚｂを中心とする正多角形（正ｎ角形。ここで、ｎは奇数である。）であることが好ましい。
【００８７】
収容容器保持部１３をこのような位置とすることで、重さがほぼ同じ収容容器３３をそれぞれの収容容器保持部１３に収容した場合に、検体分離器１の重心が回転軸心Ｚａ−Ｚｂ上に位置する。このため、検体分離器１を回転する際に回転軸のブレなどが生じにくく、検体分離器１をバランスよく回転させることができる。
【００８８】
なお、収容容器保持部１３の数が偶数個である場合、隣り合った収容容器保持部１３の中心どうしを結んだ図形が正多角形となる必要はなく、回転軸心Ｚａ−Ｚｂを挟んで対向する位置に一対の収容容器保持部１３が配置される位置であれば、隣り合った収容容器保持部どうしの位置はどのような位置であってもよい（図４の（ｅ）参照）。
【００８９】
特に、収容容器保持部１３の数が４ｎ＋２（ここで、ｎは１以上の整数である。）であり、かつ、隣り合った収容容器保持部１３の中心どうしを結んだ図形が回転軸心Ｚａ−Ｚｂを中心とする正多角形となるように、収容容器保持部１３を形成することが好ましい（図４の（ａ）参照）。このようにすることで、収容容器３３の数が偶数個であっても、奇数個であっても、いずれの場合も重心が回転軸心Ｚａ−Ｚｂ上に位置するように、収容容器３３を本体１０に取り付けることができる。
【００９０】
以下、収容容器保持部１３の数が６個の場合について説明する。収容容器３３が２個の場合、収容容器保持部１３−１と１３−４、１３−２と１３−５、１３−３と１３−６のうちいずれかの組合せで収容容器３３を本体１０に取り付けると、検体分離器１の重心と回転軸心Ｚａ−Ｚｂが一致するためバランスがよい。また、収容容器３３が３個の場合、収容容器保持部１３−１、１３−３、１３−５又は１３−２、１３−４、１３−６のうちいずれかの組合せで収容容器３３を本体１０に取り付けると、検体分離器１の重心が回転軸心Ｚａ−Ｚｂ上に位置するため回転バランスが良好となる。
【００９１】
同様に、収容容器保持部１３の数が１２、１８、２４個等の他の６の整数倍であっても、６個の場合と同じように、収容容器３３の数が偶数・奇数問わずに、検体分離器１の重心が回転軸心Ｚａ−Ｚｂ上に位置するように収容容器３３を配置することができる。
また、収容容器保持部１３の数が１０、２０、３０等の１０の倍数、１４、２８、４２等の１４の倍数などの場合も、６の倍数の場合と同様に、収容容器３３の数が偶数・奇数問わずに、検体分離器１の重心が回転軸心Ｚａ−Ｚｂ上に位置するように収容容器３３を配置することができる。
すなわち、収容容器保持部１３の数が４ｎ＋２の整数倍であれば、このような配置とすることができる。
【００９２】
図３に戻って、中空部１１と収容容器保持部１３とは、第一連通路１５、分離部材保持部１９及び第二連通路１６により連通している。第一連通路１５と第二連通路１６との間には、分離部材保持部１９が形成されている。第一連通路１５と第二連通路１６とは、いずれも直径０．１〜０．５ｍｍ程度のマイクロ流路である。このような微小空間を流れる流体は、流路と平行な層流となって流路内を流れる。このため、第一連通路１５や第二連通路１６内では、流体の不規則な流れである乱流が発生しにくく、検体等の流体を流れやすくすることができる。
【００９３】
第一連通路１５は、中空部１１の側壁から本体１０の半径方向の外側に向けて延出したマイクロ流路であって、中空部１１に収容された検体を収容容器保持部１３に向けて移動させるための通路である。第一連通路１５と中空部１１との連結部位（すなわち、開口）は、中空部１１を規定する壁面のうち底面１１ｂに対して垂直方向に立設した側壁１１ｃの中央部に形成されている。すなわち、底面１１ｂに対して垂直に側壁１１ｃが立設されており、側壁１１ｃのうち底面１１ｂよりも上方の位置に開口が形成されている。
【００９４】
このため、検体を中空部１１に収容して検体分離器１を回転させると、検体のうち血球成分のように比重の重い成分の一部は、遠心力により底面１１ｂと側壁１１ｃの間の領域（図中では、領域Ｐで示す。）に沈殿する。一方、血漿成分のように比重の軽い成分や血球成分のうち沈殿しなかったものは、側壁１１ｃに形成された開口を通じて第一連通路１５に流入する。
【００９５】
第一連通路１５のうち開口と反対側の端部は、分離部材保持部１９に連通している。分離部材保持部１９は、分離部材３１を収容して保持するための空間である。本実施形態の分離部材保持部１９は方形状に区画された空間であるが、分離部材保持部１９の形状としてはこのような方形状に限定されず、分離部材３１を内部に保持できる形状であればどのようなものであってもよい。
【００９６】
分離部材保持部１９を規定する側壁のうち、本体１０の中心部側の側壁中央部には、第一連通路１５と分離部材保持部１９との連結部位（すなわち、開口）が形成されている。また、この側壁に対向する側壁の中央部にも、後述する第二連通路１６のうち第一領域１７と連結する連結部位（すなわち、開口）が形成されている。
【００９７】
第二連通路１６は、収容容器保持部１３の側壁から本体１０の半径方向の内側に向けて延出したマイクロ流路であって、検体のうち分離部材３１を透過した検体（以下「分離検体」という。）を収容容器保持部１３に向けて移動させるための通路である。
【００９８】
第二連通路１６は、分離部材保持部１９側から本体１０の半径方向に沿って外側へ向けて延出する第一領域１７と、収容容器保持部１３から本体１０の半径方向に沿って内側へ向けて延出する第二領域１８と、により形成される。第一領域１７は、第二領域１８よりも回転軸心Ｚａ−Ｚｂの方向に沿って上方に位置している。第一領域１７と第二領域１８とが交差する領域では、第一領域１７と第二領域１８の両方に直交する方向へマイクロ流路が形成される。
【００９９】
このように、第一領域１７と第二領域１８とが上下の異なる高さに形成されるため、第一領域１７と第二領域１８との間の領域で収容容器保持部１３へ向かう分離検体の流れる方向が垂直方向に変更される。これにより、収容容器保持部１３や第二領域１８内に収容された分離検体が、第一領域１７へ向かって逆流することを防止できる。
なお、本実施形態では、第一領域１７のほうが第二領域１８よりも回転軸心Ｚａ−Ｚｂに沿って上側に位置しているが、第二領域１８のほうが第一領域１７よりも上側に位置するようにしても、同様の逆流防止効果を得ることができる。
【０１００】
また、第一連通路１５や第二連通路１６には、血液中の生体成分が壁面に付着することを防止するコーティング剤を塗布することが好ましい。このようなコーティング剤として特に好適なものは、２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（以下、ＭＰＣという。）を単量体成分として重合した重合体である。このような重合体の例としては、ＭＰＣのみからなる重合体（ホモポリマー）や、ＭＰＣとメタクリル酸エステルとの重合体（コポリマー）等が挙げられる。
【０１０１】
ＭＰＣを単量体成分とする重合体は、細胞膜の構成成分であるリン脂質のホスホリルコリン基と類似するホスホリルコリン類似基を分子内に備えている。このホスホリルコリン類似基を分子内に有する重合体は、細胞膜と同様にタンパク質や血球といった生体成分との相互作用が極めて弱く、これらの生体成分の非特異的吸着を抑制する性質を有する。
このため、この重合体により第一連通路１５や第二連通路１６の壁面をコーティングすることで、各連通路の壁面に生体成分が非特異的に吸着したり、壁面に触れたタンパク質等が変性して凝集したりしにくくなり、連通路の目詰まり等が防止される。なお、中空部１１や分離部材保持部１９の壁面にも、コーティング剤を塗布してもよい。
【０１０２】
コーティング剤は、水やアルコール等の溶媒に溶解して溶液状態とし、この溶液を中空部１１から第一連通路１５、分離部材保持部１９及び第二連通路１６と順次流すことで、これらの壁面に付着させることができる。
【０１０３】
本体１０の外周面には、中心方向に向けてスリット２３が形成されている。スリット２３は、後述するスライドガラス３５の形状に対応した形状の空間であり、本体１０の外周面側からスライドガラス３５を差し込んで固定することが可能となっている。スリット２３は、本体１０の内部で収容容器保持部１３と連通している。
【０１０４】
収容容器保持部１３よりも外周側には、細管状のピン挿入穴２５が穿設されている。ピン挿入穴２５は、ピン３７を挿入するための穴である。ピン３７は、後述するスライドガラス３５を本体１０に固定するための部材である。ピン挿入穴２５の下端側は、スリット２３と連通している。
【０１０５】
本体１０の各頂点近傍の外周面側には、本体１０の上面から下面まで貫通する取付部２１が穿設されている。取付部２１は、本体１０を回転するための回転体５０に設けられた突起５３を挿入可能な穴である。本実施形態の取付部２１は４か所形成されており、いずれの取付部２１も回転軸心Ｚａ−Ｚｂから等距離となる位置に形成されている。
【０１０６】
本体１０の分離部材保持部１９には、分離部材３１が着脱可能に取り付けられている。分離部材３１は、分離部材保持部１９に対応した形状の部材であり、検体に含まれる所定の成分を透過させる機能を備えている。本実施形態の分離部材３１は、分離部材保持部１９の形状に対応する直方体形状をしており、その高さが、分離部材保持部１９の深さよりも大きくなっている。このため、分離部材保持部１９に分離部材３１を収容すると、その上端部が分離部材保持部１９の開口からわずかに突出した状態、すなわち、本体１０の上面よりもわずかに突出した状態となる。そして、この突出部を指などでつまんで引き上げることで、分離部材３１を本体１０から簡単に取り出すことができる。
【０１０７】
分離部材３１は、検体に含まれる成分のうち目的とする成分のみを透過させる性質を備えた材料で形成される。このような材料としては、具体的には、網目状の微細繊維、多孔性分離膜により所定の分子量よりも小さい分子のみを透過させる多孔質材料、特定の分子に対する吸着性を有するアパタイトゲル等の吸着材料、特定の分子に対して特異的に結合する抗体を担持させた抗体担持材料などが挙げられる。
【０１０８】
次に、検体分離器１を回転させる回転体５０について説明する。
図５に示すように、回転体５０は円盤状の部材であり、図示しないモータ等の駆動手段によって回転軸５５を中心に回転可能となっている。回転体５０のうち円盤部５１の上面には、垂直上方に向けて４本の突起５３が突出している。突起５３は、本体１０の取付部２１に対応する位置に形成されている。いずれの突起５３も回転軸５５の中心から等距離となる位置に形成されている。このため、回転体５０は、円盤部５１と垂直方向で、かつ、回転軸５５の中心を通る回転軸心（回転体軸心）を中心に回転する。
【０１０９】
突起５３の先端部には、ネジ溝５３ａが螺旋状に形成されている。突起５３をそれぞれ対応する取付部２１に挿通して円盤部５１の上面に本体１０を載置し、本体１０の上面よりも上側へ突出した突起５３のネジ溝５３ａに止着ナット５７を螺着して締め付けることで、本体１０を回転体５０に固定する。回転体５０は、回転軸５５の中心を通る回転軸心を中心に回転し、取付部２１は本体１０の中心から等距離に位置しているため、回転体５０が回転することで、検体分離器１は本体１０の中心を通る回転軸心Ｚａ−Ｚｂを中心に回転する。
【０１１０】
次に、検体分離器１を用いて検体から所定の成分（ここでは、血漿成分）を分離する手順について説明する。分離部材３１として、血液中から血漿成分のみを透過させる繊維部材を用いるものとする。
【０１１１】
まず、本体１０の分離部材保持部１９に分離部材３１を、収容容器保持部１３に収容容器３３を取り付ける。次に、図６に示すように、中空部１１に検体としての全血Ｓを滴下して収容する。この状態で、検体分離器１の取付部２１に回転体５０の４本の突起５３を挿入し、本体１０が回転体５０から脱落しないように止着ナット５７で固定する。次に、回転体５０を回転し、これに固定された検体分離器１を回転させる。なお、回転体５０に検体分離器１を取り付けた後で、中空部１１に全血Ｓを滴下してもよい。
【０１１２】
分離部材保持部１９は、回転軸心Ｚａ−Ｚｂを中心として中空部１１の外方に位置している。このため、本体１０が回転することで、中空部１１に収容された検体に遠心力が作用し、本体１０の半径方向の外側へ向かって検体が移動する。検体のうち血球成分の一部は、上述したように中空部１１の底面１１ｂと側壁１１ｃとの間の領域Ｐに沈殿する。検体のうち血漿成分や沈殿しなかった血球成分は、遠心力により第一連通路１５に流入し、第一連通路１５と第二連通路１６との間の分離部材保持部１９に収容された分離部材３１に浸入する。
【０１１３】
分離部材３１は、検体の血球成分を透過せず、血漿成分のみ透過させる性質を有している。このため、分離部材３１に侵入した検体は、分離部材３１を通過する間に繊維部材により血球成分が捕捉され、血漿成分のみが分離検体として分離部材３１を通過する。分離部材３１を通過した分離検体は、第二連通路１６の第一領域１７に流入する。第一領域１７内に流入した分離検体は、遠心力により収容容器保持部１３に向けて第二領域１８内を移動し、収容容器３３の開口３３ａを通って収容容器保持部１３に収容された収容容器３３内に収容される。以上により、検体分離器１による検体分離操作が終了する。
【０１１４】
検体を分離した後、本体１０から収容容器３３を取り外して所定の測定装置にセットし、光学測定、免疫学測定等の各種測定を行う。検査対象としては、血漿成分中に含まれるＧＯＴ、ＧＰＴ、コレステロール、乳酸、アルブミン、免疫グロブリンＥ等の生化学的成分、酸素、炭酸ガス等のガス成分などが挙げられる。
【０１１５】
一例として、血液中に含まれる乳酸を測定する方法について説明する。乳酸は疲労物質であり、血液中の乳酸濃度を測定することにより、被験者の疲労の程度を定量的に評価することができる。
乳酸を測定するための試薬として、乳酸酸化酵素（以下、ＬＯＤという。）とルミノールの混合試薬を使用する。分離検体に含まれる乳酸と試薬を混合すると、ＬＯＤにより乳酸が酸化され、ピルビン酸と過酸化水素が生成する。検体を分離する前に収容容器３３に予め試薬を収容しておいて、検体分離器１を回転させることで、分離検体が収容容器３３に流入すると自動的に分離検体と混合されるようにすると、混合の手間が省けて都合がよい。もちろん、本体１０から収容容器３３を取り外した後に、分離検体に試薬を添加してもよい。
【０１１６】
この過酸化水素は、ルミノールと反応してアミノフタル酸ジアニオンが生成する。このとき、反応により発生したエネルギーの一部は、波長４２５ｎｍにスペクトルピークを有する光として放出される。分光光度計等の測定手段を用いて４２５ｎｍの波長における発光強度を検出することにより、血液中に含まれる乳酸の濃度を測定することができる。
【０１１７】
なお、血液以外を検体とする測定例としては、例えば、胃液を検体として用いて胃癌のスクリーニングを行うペプシノゲン測定、前立腺癌のスクリーニングに用いられるＰＳＡ（前立腺特異的抗原）測定などが挙げられる。
【０１１８】
本実施形態の検体分離器１は、収容容器３３に換えてスライドガラス３５を取り付けることができる。そして、分離検体をスライドガラス３５に載せて顕微鏡観察等に用いることができる。以下、図７及び図８に基づいて、スライドガラス３５を取り付ける例について説明する。
【０１１９】
図７に示すように、この使用形態における検体分離器１は、平板状の本体１０と、本体１０に対して着脱自在に取り付けられる分離部材３１と、同じく本体１０に対して着脱自在に取り付けられるスライドガラス３５と、から構成される。
【０１２０】
スライドガラス３５は、ガラス、プラスチック等の透明材料で形成された平板状部材である。図８に示すように、スライドガラス３５の上面には凹部が形成されており、この凹部に分離検体を載せることが可能となっている。
スライドガラス３５の端部側には、上面から下面まで貫通するピン貫通孔３５ａが穿設されている。ピン貫通孔３５ａは、後述するピン３７を挿入することが可能な穴である。
【０１２１】
本体１０の側面には、スリット２３が形成されている。スリット２３は、スライドガラス３５を挿入して保持するための空間である。また、スライドガラス３５の後端側には、本体１０に垂直方向に向けて細管状のピン貫通孔３５ａが形成されている。図３に示すように、ピン貫通孔３５ａは、スリット２３に連通している。
【０１２２】
スリット２３のうち本体１０の中央側には、横方向に窪んだ凹部が形成されている。この凹部にスライドガラス３５の先端側を係合させることで、スライドガラス３５をスリット２３に収容して固定する。また、本体１０に形成されたピン挿入穴２５にピン３７を挿入してピン貫通孔３５ａに貫通することで、遠心力でスライドガラス３５が本体１０から抜け出さないように止着している。
【０１２３】
スリット２３は、収容容器保持部１３と同様に、本体１０の回転軸心Ｚａ−Ｚｂを中心として中空部１１の外方に位置している。このため、本体１０が回転軸心Ｚａ−Ｚｂを中心に回転することで、中空部１１に収容された検体に遠心力が作用し、本体１０の半径方向の外側へ向かって検体が移動する。検体は、遠心力により第一連通路１５を移動し、第一連通路１５と第二連通路１６との間に設けられた分離部材３１で血漿成分のみからなる分離検体が透過する。分離検体は、遠心力により第二連通路１６を移動して収容容器保持部１３内に流入する。
【０１２４】
収容容器保持部１３には、スリット２３に挿入されたスライドガラス３５が配置されている。また、収容容器保持部１３と第二連通路１６との連結部位は、スライドガラス３５の上面よりも上側に位置している。このため、収容容器保持部１３内に流入した分離検体は、スライドガラス３５上に滴下される。
【０１２５】
分離操作後、スライドガラス３５を本体１０から取り外し、図示しないカバーガラス等を分離検体上に被せることで、簡単にスライドガラス標本を作製することができる。作成したスライドガラス標本は、顕微鏡等を用いて観察することができる。なお、スライドガラス３５を本体１０から取り外す前に、収容容器保持部１３の上部開口を通じて分離検体上にカバーガラスを被せ、その後で本体１０からスライドガラス３５を取り外してもよい。
【０１２６】
次に、本体１０の製造方法について説明する。本実施形態では、本体１０はセラミックスにより形成されている。
図９に示すように、本体１０は、所定の形状に加工されたセラミックスグリーンシート（本発明のシート部材に相当する。）を複数積層し、これを高温で焼成することで製造される。本実施形態では、本体１０は、厚さ０．１〜２ｍｍ程度の略正方形状の６枚のグリーンシート１０Ａ〜１０Ｆを積層して製造している。
【０１２７】
グリーンシート１０Ａ〜１０Ｆは、高温で焼成することによりセラミックスとなるセラミックス前駆物質で形成されたシート状部材である。
グリーンシート１０Ａ〜１０Ｆの製造方法は、まず、セラミックスの原料となる無機粉末（例えば、アルミナセラミックスの場合は、酸化アルミニウム）に、適当な有機結合剤、溶剤等を混練してスラリーを調製する。この際必要に応じて、酸化マグネシウムや酸化ケイ素等の焼結助剤を添加してもよい。次に、このスラリーを、ドクターブレード法、カレンダロール法、プレス成形法等によりシート状に成形する（キャスティング工程）。シート状のセラミックスグリーンシートを、所定形状に打ち抜き、本体１０を構成する６枚のセラミックスグリーンシートを得る（シート製造工程）。
【０１２８】
続いて、得られた６枚のセラミックスグリーンシートに、これらを積層して本体１０を製造したときに中空部１１や分離部材保持部１９等を規定するための形成領域をそれぞれ形成する（パターン形成工程）。形成領域は、これに対応するパターンがあらかじめ形成された金型を用い、金型をグリーンシートに押圧することで、打抜きにより形成する。しかしながら、パターンの形成は、このような打抜きによるものに限定されず、本体１０を構成する材料や形成されるパターンの形状、サイズ等に応じて、プレス加工、レーザ加工、切削加工、放電加工といった他のパターン形成方法を適宜選択して採用することもできる。以上の工程により、グリーンシート１０Ａ〜１０Ｆが製造される。
【０１２９】
次に、図９を参照して、グリーンシート１０Ａ〜１０Ｆについて詳細に説明する。
グリーンシート１０Ａは、本体１０を構成するグリーンシート１０Ａ〜１０Ｆのうち最上面に配置される部材である。グリーンシート１０Ａの中央部には、中空部１１の一部を規定する中空部形成領域１１Ａが形成されている。また、グリーンシート１０Ａの中心を基準として中空部形成領域１１Ａの外方には、収容容器保持部１３の一部を規定する収容容器保持部形成領域１３Ａが形成されている。さらに、中空部形成領域１１Ａと収容容器保持部形成領域１３Ａとの間には、分離部材保持部１９の一部を規定する分離部材保持部形成領域１９Ａが形成されている。
【０１３０】
グリーンシート１０Ａの隅部近傍には、取付部２１を規定する取付部形成領域２１Ａが形成されている。また、それぞれの収容容器保持部形成領域１３Ａの側面側には、ピン挿入穴２５の一部を規定するピン挿入穴形成領域２５Ａが形成されている。
【０１３１】
グリーンシート１０Ａの下側には、グリーンシート１０Ｂが配置される。グリーンシート１０Ｂの中央部には、中空部１１の一部を規定する中空部形成領域１１Ｂが形成されている。また、グリーンシート１０Ｂの中心を基準として中空部形成領域１１Ｂの外方には、第一連通路１５の一部を規定する４つの第一連通路形成領域１５Ａが、中空部形成領域１１Ｂと連続して形成されている。
【０１３２】
さらに、第一連通路形成領域１５Ａのそれぞれに連続して、分離部材保持部１９の一部を規定する分離部材保持部形成領域１９Ｂが形成されている。さらにまた、分離部材保持部形成領域１９Ｂのそれぞれに連続して、第一領域１７の一部を規定する第一領域形成領域１７Ａが形成されている。また、グリーンシート１０Ｂの中心を基準として第一領域形成領域１７Ａの外方には、収容容器保持部１３の一部を規定する収容容器保持部形成領域１３Ｂが形成されている。
【０１３３】
グリーンシート１０Ｂの隅部近傍には、取付部２１を規定する取付部形成領域２１Ｂが形成されている。また、それぞれの収容容器保持部形成領域１３Ｂの側面側には、ピン挿入穴２５の一部を規定するピン挿入穴形成領域２５Ｂが形成されている。
【０１３４】
グリーンシート１０Ｂの下側には、グリーンシート１０Ｃが配置される。グリーンシート１０Ｃの中央部には、中空部１１の一部を規定する中空部形成領域１１Ｃが形成されている。また、グリーンシート１０Ｃの中心を基準として中空部形成領域１１Ｃの外方には、第一連通路１５の一部を規定する４つの第一連通路形成領域１５Ｂが、中空部形成領域１１Ｃと連続して形成されている。さらに、グリーンシート１０Ｃの中心を基準として第一連通路形成領域１５Ｂの外方には、分離部材保持部１９の一部を規定する分離部材保持部形成領域１９Ｃが、第一連結路形成領域１５Ｂと連続して形成されている。
【０１３５】
また、グリーンシート１０Ｃの中心を基準として分離部材保持部形成領域１９Ｃの外方には、収容容器保持部１３の一部を規定する収容容器保持部形成領域１３Ｃが形成されている。さらに、収容容器保持部形成領域１３Ｃのそれぞれに連続して、第二領域１８の一部を規定する第二領域形成領域１８Ａが、本体１０の中心方向に向けて形成されている。
【０１３６】
第一領域形成領域１７Ａと第二領域形成領域１８Ａは、グリーンシート１０Ｂとグリーンシート１０Ｃを積層したとき、それぞれの一部が重なる位置にそれぞれ形成されている。分離検体は、この重なった領域を通過してマイクロ流路内を移動する。
【０１３７】
グリーンシート１０Ｃの隅部近傍には、取付部２１を規定する取付部形成領域２１Ｃが形成されている。また、それぞれの収容容器保持部形成領域１３Ｃの側面側には、ピン挿入穴２５の一部を規定するピン挿入穴形成領域２５Ｃが形成されている。
【０１３８】
グリーンシート１０Ｃの下側には、グリーンシート１０Ｄが配置される。グリーンシート１０Ｄの中央部には、中空部１１の一部を規定する中空部形成領域１１Ｄが形成されている。また、グリーンシート１０Ｄの中心を基準として中空部形成領域１１Ｄの外方には、第一連通路１５の一部を規定する４つの第一連通路形成領域１５Ｃが、中空部形成領域１１Ｄと連続して形成されている。
【０１３９】
さらに、グリーンシート１０Ｄの中心を基準として第一連通路形成領域１５Ｃの外方には、分離部材保持部１９の一部を規定する分離部材保持部形成領域１９Ｄが、第一連結路形成領域１５Ｃと連続して形成されている。また、グリーンシート１０Ｄの中心を基準として分離部材保持部形成領域１９Ｄの外方には、収容容器保持部１３の一部を規定する収容容器保持部形成領域１３Ｄが形成されている。
【０１４０】
グリーンシート１０Ｄの隅部近傍には、取付部２１を規定する取付部形成領域２１Ｄが形成されている。また、それぞれの収容容器保持部形成領域１３Ｄの側面側には、ピン挿入穴２５の一部を規定するピン挿入穴形成領域２５Ｄが形成されている。
【０１４１】
グリーンシート１０Ｄの下側には、グリーンシート１０Ｅが配置される。グリーンシート１０Ｅの中央部には、中空部１１の一部を規定する中空部形成領域１１Ｅが形成されている。また、グリーンシート１０Ｅの中心を基準として中空部形成領域１１Ｅの外方には、スリット２３の一部を規定する４つのスリット形成領域２３Ａが形成されている。スリット形成領域２３Ａは、グリーンシート１０Ｅの側壁から中心方向に向けて形成された方形状の切り欠きである。
【０１４２】
スリット形成領域２３Ａは、グリーンシート１０Ａ〜１０Ｆを積層したときに、グリーンシート１０Ｃの収容容器保持部形成領域１３Ｃや後述するグリーンシート１０Ｆの収容容器保持部形成領域１３Ｅと連通する位置に形成されている。
さらに、グリーンシート１０Ｅの隅部近傍には、取付部２１を規定する取付部形成領域２１Ｅが形成されている。
【０１４３】
グリーンシート１０Ｅの下側には、グリーンシート１０Ｆが配置される。グリーンシート１０Ｅの中心を基準として中空部形成領域１１Ｅの外方には、収容容器保持部１３の一部を規定する４つの収容容器保持部形成領域１３Ｅが形成されている。また、グリーンシート１０Ｆの隅部近傍には、取付部２１を規定する取付部形成領域２１Ｆが形成されている。
【０１４４】
グリーンシート１０Ａ〜１０Ｆを積層した状態で、高温で焼成すると、グリーンシート１０Ａ〜１０Ｆが一体化して本体１０が得られる（焼成工程）。グリーンシート１０Ａ〜１０Ｆの焼成温度は、通常１２００〜１８００℃である。
【０１４５】
グリーンシート１０Ａ〜１０Ｆに形成された中空部形成領域１１Ａ〜１１Ｅは、焼成後は本体１０の中空部１１となる。同様に、収容容器保持部形成領域１３Ａ〜１３Ｅ、第一連通路形成領域１５Ａ〜１５Ｃ、第一領域形成領域１７Ａ、第二領域形成領域１８Ａ、分離部材保持部形成領域１９Ａ〜１９Ｄ、取付部形成領域２１Ａ〜２１Ｆ、スリット形成領域２３Ａ及びピン挿入穴形成領域２５Ａ〜２５Ｄは、それぞれ収容容器保持部１３、第一連通路１５、第一領域１７、第二領域１８、分離部材保持部１９、取付部２１、スリット２３及びピン挿入穴２５となる。
【０１４６】
本体１０に連通路等を形成する方法としては、上述したグリーンシート１０Ａ〜１０Ｆを積層する方法以外に、例えば一般的な成形技術を用いて本体１０を製造することも考えられる。具体的には、流路や空間に対応した微細な形状を有する成形型を用い、プラスチック樹脂等の材料を用いて本体１０を一体成形することで、本体１０の内部や表面に流路や空間を形成することが考えられる。
【０１４７】
しかしながら、本体１０のように微細かつ複雑な流路や空間を備える場合は、微細かつ複雑な形状の成形型が必要とされるが、このような成形型を製造することは技術的に困難である。また、このような成形型内に射出等で材料を注入すると、成形型のうち微細な部分が射出による圧力によって破損するおそれもある。
【０１４８】
一方、本発明のように複数のシート部材のそれぞれに所定のパターンを形成して、これを積層する方法では、プレス加工、レーザ加工等の微細加工技術を用いてシート部材に微細なパターンを形成することができる。このため、これらのシート部材を積層する方法では、一般的な成形技術では実現困難な微細流路や微小空間を、本体１０の内部や表面に形成することができる
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る検体分離器の斜視図である。
【図２】図１の検体分離器を構成する主要部材の接続状態を示す斜視図である。
【図３】図２の矢視Ａｘ−Ａｙ方向での検体分離器の分解断面図である。
【図４】収容容器保持部の他の配置例について説明した上面図である。
【図５】図１の検体分離器を回転体に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図６】図１の矢視Ａｘ−Ａｙ方向での検体分離器の縦断面図である。
【図７】検体分離器の他の使用形態を示す斜視図である。
【図８】図７の検体分離器を構成する主要部材の接続状態を示す斜視図である。
【図９】本体を構成する各部材を分解して示した分解斜視図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１    検体分離器
１０    本体
１０Ａ〜１０Ｆ    グリーンシート（シート部材）
１１    中空部
１１ａ    傾斜部
１１ｂ    底面
１１ｃ    側壁
１１Ａ〜１１Ｅ    中空部形成領域
１３    収容容器保持部（収容部）
１３−１〜１３−６    収容容器保持部
１３Ａ〜１３Ｅ  収容容器保持部形成領域
１５    第一連通路（連通路）
１５Ａ〜１５Ｃ    第一連通路形成領域
１６    第二連通路（連通路）
１７    第一領域
１７Ａ    第一領域形成領域
１８    第二領域
１８Ａ    第二領域形成領域
１９    分離部材保持部
１９Ａ〜１９Ｄ    分離部材保持部形成領域
２１    取付部
２１Ａ〜２１Ｆ    取付部形成領域
２３    スリット
２３Ａ    スリット形成領域
２５    ピン挿入穴
２５Ａ〜２５Ｄ    ピン挿入穴形成領域
３１    分離部材
３３    収容容器（収容部）
３３ａ    開口
３５    スライドガラス
３５ａ    ピン貫通孔
３７    ピン
５０    回転体
５１    円盤部
５３    突起
５３ａ    ネジ溝
５５    回転軸
５７    止着ナット
Ｚａ−Ｚｂ    回転軸心
Ｓ    全血（検体）
【図１】
2008064565.tif 000003
【図２】
2008064565.tif 000004
【図３】
2008064565.tif 000005
【図４】
2008064565.tif 000006
【図５】
2008064565.tif 000007
【図６】
2008064565.tif 000008
【図７】
2008064565.tif 000009
【図８】
2008064565.tif 000010
【図９】
2008064565.tif 000011