(57)【要約】【課題】遠心力などの大きな外力を長時間印加する必要がなく、短時間で血液の固形成分と液状成分とを分離すること。【解決手段】血液の固形成分に特異的に結合する結合部と、前記結合部を担持する担体部とを有し、前記担体部が血液の液状成分よりも小さな比重を有する分離担体を準備する。分離担体を配置された分離容器に血液を導入して、血液と分離担体とを接触させる。分離担体は、血液の固形成分と接触すると固形成分−分離担体凝集物を形成する。固形成分−分離担体凝集物は、血液の液状成分よりも比重が小さいため血液中において浮上する。結果として、液状成分は、固形成分（固形成分−分離担体凝集物）と分離される。【選択図】図４
2008279069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液の固形成分と液状成分とを分離する分離容器であって、
導入口を有し、かつ底部に取出部を有する有底管と、
前記液状成分よりも小さな比重を有する担体部と、前記担体部の表面に担持された前記固形成分に特異的に結合する結合部とを有し、前記有底管内に配置されている分離担体と、
を有する分離容器。
【請求項２】
前記分離担体は前記有底管の底部に配置されている、請求項１に記載の分離容器。
【請求項３】
前記取出部は破断されることにより開口する、請求項１または請求項２に記載の分離容器。
【請求項４】
血液を採血し、前記血液の固形成分と液状成分とを分離する分離容器であって、
採血針を通液可能に取付け可能な、前記血液を保持しうるシリンジ容器と、
前記シリンジ容器の内面に隙間なく当接した状態で、前記シリンジ容器の軸方向に移動可能なプランジャと、
前記液状成分よりも小さな比重を有する担体部と、前記担体部の表面に担持された前記固形成分に特異的に結合する結合部とを有し、前記シリンジ容器内に配置されている分離担体と、
を有する分離容器。
【請求項５】
回転中心を軸として回転される基板の内部に形成され、血液の固形成分と液状成分とを分離する分離容器であって、
導入部および取出部を有するチャンバと、
前記液状成分よりも小さな比重を有する担体部と、前記担体部の表面に担持された前記固形成分に特異的に結合する結合部とを有し、前記チャンバ内に配置されている分離担体とを有し、
前記取出部は、前記チャンバの遠心方向に対して垂直な断面の面積よりもその面積が小さく、かつ、前記導入部よりも前記回転中心から離れて位置している、分離容器。
【請求項６】
前記分離担体は、前記導入部よりも前記回転中心から離れた位置に配置されている、請求項５に記載の分離容器。
【請求項７】
前記取出部は疎水性である、請求項５または請求項６に記載の分離容器。
【請求項８】
前記取出部の断面積は、５０μｍ２〜０.２５ｍｍ２である、請求項７に記載の分離容器。
【請求項９】
前記担体部の水に対する比重は、０.５〜０.８の範囲内である、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の分離容器。
【請求項１０】
前記担体部は、直径１００ｎｍ〜５００μｍの略球状の高分子樹脂粒子である、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の分離容器。
【請求項１１】
前記担体部は中空粒子である、請求項１０に記載の分離容器。
【請求項１２】
前記担体部は高分子樹脂膜である、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の分離容器。
【請求項１３】
前記結合部は血球に特異的に結合する抗体である、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の分離容器。
【請求項１４】
血液の固形成分と液状成分とを分離する分離方法であって、
前記液状成分よりも小さな比重を有する担体部と、前記担体部の表面に担持された前記固形成分に特異的に結合する結合部とを有する分離担体に、前記血液を接触させるステップと、
前記固形成分と分離された前記液状成分を取り出すステップと、
を有する分離方法。
【請求項１５】
前記分離担体に前記血液を接触させるステップの後に、前記分離担体および前記血液に遠心力を印加するステップをさらに有する、請求項１４に記載の分離方法。
【請求項１６】
血液の固形成分と液状成分とを請求項５に記載の分離容器を用いて分離する分離方法であって、
前記血液を前記導入部から前記チャンバに導入するステップと、
前記基板を前記回転中心を軸として第一の回転速度で回転させるステップと、
前記基板を前記回転中心を軸として第二の回転速度で回転させるステップとを有し、
前記第二の回転速度は前記第一の回転速度より速い、分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液の固形成分と液状成分とを分離する分離容器、および血液の固形成分と液状成分とを分離する分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療現場においてその場で迅速に診断するＰＯＣＴ（Point of care testing）が盛んになってきている。ＰＯＣＴは、緊急性を有する症例に対して治療方針を迅速に決定できるだけでなく、生活習慣病などに対する未然予防、早期発見および早期対応を可能とする。また、ＰＯＣＴは、検査結果までの待ち時間の短縮や通院回数の減少などの面でも有用である。
【０００３】
生化学検査や免疫検査では、通常、検査試料として血液が用いられる。血液は、固形成分（血球や血小板など）と液状成分（血漿、または血漿から凝固因子を除去した血清）とから構成されるが、検査試料としては血漿が用いられることが多い。血漿を検査試料とする場合には、採血した血液を遠心分離して、血漿に比べて大きな比重を有する血球を除去する前処理を行う必要がある。このとき、固形成分と液状成分との比重差がほとんどないため、大きな遠心力を長時間印加しなければならない。具体的には、血球の比重は１.０３〜１.０９であり、血漿の比重は１.０２５〜１.０２９であり、血清の比重は１.０２４〜１.０２８である。すなわち、固形成分と液状成分との比重差は０.１以下である。このわずかな比重差で固形成分と液状成分とを分離するには、８００〜８０００Ｇ程度の遠心力を１０〜２０分間印加し続けなければならない。
【０００４】
血球を分離除去するのに要する時間を短縮しうる採血管として、特許文献１で開示されている採血管がある。図２０は、特許文献１記載の採血管の構造を示す図である。図２０において、採血管１０は、有底管１２、無機粒子状担体１４および密封部材１６を有する。無機粒子状担体１４は、血液の凝固を促進する繊維素原蛋白除去物質を表面に担持しており、血球よりも大きな比重を有することを特徴とする。これにより、無機粒子状担体１４と血清との比重差は、血球と血清との比重差よりも大きくなるため、より小さな遠心力かつより短い時間で血清を血液から分離することが可能となる。
【０００５】
特許文献２には、分離すべき血球を選択的に捕捉し、かつ血球よりも大きな比重を有する担体を用いる血球分離方法が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−８３９３４号公報
【特許文献２】特開平７−２７６８０号公報
【非特許文献１】Titus, J. A., Sharrow, S. O., and Sagal, D. M., "Analysis of Fc (IgG) Receptors on Human Peripheral Blood Leukocytes by Dual Fluorescence Flow Microfluorometry", Journal of Immunology, (1983) Vol. 130, 1152-1158.
【非特許文献２】Lasky, L. A., "Selectins: Interpreters of Cell-Specific Carbohydrate Information During Inflammation", Science, (1992), Vol. 258, 964-969.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術には、血球を分離除去するのに要する時間を実際には短縮できないという問題がある。
【０００７】
第一に、上記従来の技術では、血球よりも大きな比重を有する担体を用いることで分離時間を短縮することを意図しているが、これらの担体の比重は実質的に１.１程度である。すなわち、担体と血漿（血清）との比重差は、依然として０.１以下である。したがって、血球を分離する際には大きな遠心力を印加することが依然として必要である。
【０００８】
第二に、上記従来の技術では、繊維素原蛋白除去物質の作用により血液を凝固させるため、遠心力を印加する前に担体と血球とを十分に接触させる必要がある。もし担体と血球とを十分に接触させる前に遠心力を印加してしまうと、血球よりも大きな比重を有する担体は血球よりも速く底部に向かって移動するため、担体に捕捉されていない血球が担体に捕捉される可能性がなくなってしまう。この場合、担体に捕捉されていない血球を分離除去するためには、担体を用いない通常の方法と同程度の時間遠心分離をしなければならない。これは、担体を用いる意義が無いことに等しい。このように、血液を凝固させた後でなければ遠心分離をすることができないということは、血球を分離するのに要する時間が血液を凝固させる時間と遠心分離をする時間との合計時間となることを意味する。したがって、血球を分離するのに要する時間は依然として長いままである。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、遠心力などの大きな外力を長時間印加する必要がなく、短時間で血液の固形成分と液状成分とを分離することができる血液の分離容器および分離方法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】
【００１０】
本発明の第一は、以下に示す血液の固形成分と液状成分とを分離する分離容器に関する。
［１］血液の固形成分と液状成分とを分離する分離容器であって、導入口を有し、かつ底部に取出部を有する有底管と、前記液状成分よりも小さな比重を有する担体部と、前記担体部の表面に担持された前記固形成分に特異的に結合する結合部とを有し、前記有底管内に配置されている分離担体と、を有する分離容器。
［２］血液を採血し、前記血液の固形成分と液状成分とを分離する分離容器であって、採血針を通液可能に取付け可能な、前記血液を保持しうるシリンジ容器と、前記シリンジ容器の内面に隙間なく当接した状態で、前記シリンジ容器の軸方向に移動可能なプランジャと、前記液状成分よりも小さな比重を有する担体部と、前記担体部の表面に担持された前記固形成分に特異的に結合する結合部とを有し、前記シリンジ容器内に配置されている分離担体と、を有する分離容器。
［３］回転中心を軸として回転される基板の内部に形成され、血液の固形成分と液状成分とを分離する分離容器であって、導入部および取出部を有するチャンバと、前記液状成分よりも小さな比重を有する担体部と、前記担体部の表面に担持された前記固形成分に特異的に結合する結合部とを有し、前記チャンバ内に配置されている分離担体とを有し、前記取出部は、前記チャンバの遠心方向に対して垂直な断面の面積よりもその面積が小さく、かつ、前記導入部よりも前記回転中心から離れて位置している、分離容器。
【００１１】
本発明の第二は、以下に示す血液の固形成分と液状成分とを分離する分離方法に関する。
［４］血液の固形成分と液状成分とを分離する分離方法であって、前記液状成分よりも小さな比重を有する担体部と、前記担体部の表面に担持された前記固形成分に特異的に結合する結合部とを有する分離担体に、前記血液を接触させるステップと、前記固形成分と分離された前記液状成分を取り出すステップと、を有する分離方法。
［５］血液の固形成分と液状成分とを［３］に記載の分離容器を用いて分離する分離方法であって、前記血液を前記導入部から前記チャンバに導入するステップと、前記基板を前記回転中心を軸として第一の回転速度で回転させるステップと、前記基板を前記回転中心を軸として第二の回転速度で回転させるステップとを有し、前記第二の回転速度は前記第一の回転速度より速い、分離方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、遠心力などの大きな外力を長時間印加する必要がなく、短時間で血液の固形成分と液状成分とを分離することができる。また、本発明によれば、従来必須であった遠心分離処理を省略することも可能となり、採血した直後に血球の分離除去を行うことも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の分離方法は、血液の固形成分と液状成分とを分離する方法であって、本発明の分離担体に血液を接触させることを特徴とする。また、本発明の分離容器は、血液の固形成分と液状成分とを分離するための容器であって、本発明の分離担体を有することを特徴とする。そこで、初めに本発明の分離担体について説明し、その後に本発明の分離方法および本発明の分離容器について説明する。
【００１４】
本明細書において、血液の「固形成分」とは、赤血球、白血球（顆粒球（好酸球、好中球、好塩基球）、リンパ球（Ｂ細胞、Ｔ細胞）、単球）または血小板などを意味する。血液の「液状成分」とは、血漿、血清（血漿から凝固因子を取り除いたもの）などを意味する。また、「比重」とは、水に対する比重を意味する。
【００１５】
１．本発明の分離担体について
本発明の分離担体は、血液の固形成分に特異的に結合する結合部と、前記結合部を担持する担体部とを有し、前記担体部が血液の液状成分よりも小さな比重を有することを特徴とする。
【００１６】
担体部は、血液の液状成分よりも小さな比重を有する部材であり、結合部を担持している。担体部の比重は、血漿の比重（１.０２４）以下であれば特に限定されないが、後述するように０.５〜０.８程度であることが好ましい。担体部の形状は、その表面に結合部を配置できるのであれば特に限定されず、例えば略球状、膜状、繊維状などであってもよい。具体的には、担体部として、直径１００ｎｍ〜５００μｍの略球状の高分子樹脂粒子や、高分子樹脂膜などを用いることができる。略球状の担体部は、その比重を約０.７６程度まで小さくすることができるので、その内部を中空構造としてもよい。また、球状の担体部は、膜状の担体部に比べて単位体積に対する表面積比が大きいため、血液の固形成分との接触効率がよいという特徴を有する。一方、膜状の担体部は、膜に空隙を設けることでその比重を容易に小さくすることができる。担体部の大きさは、特に限定されず、その形状や目的に応じて適宜設定すればよい。
【００１７】
結合部は、血液の固形成分に結合できる物質であり、担体部の表面に担持されている。結合部は、血液の固形成分に結合できる物質であれば特に限定されないが、所望の血球に特異的に結合できることが好ましい。結合部の例には、抗体、抗原、免疫応答を生み出すタンパク質、ヌクレオチド、糖タンパク質、多糖類、リポ多糖類、ホルモンなどが含まれる。例えば、抗体（ＩｇＧ）には、好中球、単球、Ｂ細胞、Ｔ細胞などに結合するものがあり、糖結合性のタンパク質であるレクチンには、赤血球凝集活性を有するものがある。また、白血球に特異的に結合させるには、セレクチン類として知られている一連のタンパク質を用いればよく（非特許文献１参照）、単球に特異的に結合させるには、単球上に存在するＣＤ１４抗原に結合するエンドトキシン（リポ多糖類）を用いればよい（非特許文献２参照）。結合部は、共有結合または高い親和性結合によって担体部の表面に化学的に結合されていることが好ましい。
【００１８】
本発明の分離担体は、血液と接触すると、表面の結合部で血液の固形成分に特異的に結合し、「固形成分−分離担体結合物」を形成する。このとき、一の分離担体が複数の結合部を有し、かつ一の固形成分に結合部の結合部位が複数存在すれば、複数の分離担体と複数の固形成分が凝集した「固形成分−分離担体凝集物」が形成される。血液の固形成分は血液の液状成分（血漿）よりもわずかに比重が大きいが、形成された固形成分−分離担体凝集物（または固形成分−分離担体結合物）は、全体としては血液の液状成分よりも比重が小さいため、血液中において浮上する（引力や遠心力などの外力の向きと逆の向きに移動する）。以下、本明細書において「固形成分−分離担体凝集物」という用語には、「固形成分−分離担体結合物」が含まれるものとする。
【００１９】
２．本発明の分離方法について
本発明の分離方法は、血液の固形成分と液状成分とを分離する方法であって、本発明の分離担体に血液を接触させる第一のステップと、血液中で分離された液状成分を取り出す第二のステップとを有する。
【００２０】
第一のステップでは、検査試料の血液を前述の本発明の分離担体に接触させる。血液を分離担体に接触させるには、例えば血液を保持しうる容器に分離担体および血液を入れればよい。分離担体は、血液と接触すると、固形成分−分離担体凝集物を形成する。前述のとおり、形成された固形成分−分離担体凝集物は、血液の液状成分よりも比重が小さいため血液中において浮上する。結果として、液状成分は、固形成分（固形成分−分離担体凝集物）と分離される。
【００２１】
第二のステップでは、第一のステップで分離された液状成分を取り出す。液状成分を取り出す方法は、特に限定されず、例えば前述の容器の底部に穴をあけて容器下部に位置する液状成分を取り出せばよい。
【００２２】
本発明の分離方法では、血液の液状成分に比べて極めて小さな比重を有する分離担体を用いることができるので、液状成分と固形成分−分離担体凝集物との比重差を従来の方法に比べて極めて大きくすることができる。例えば、本発明の分離方法では、分離担体の担体部に中空粒子を用いることにより、分離担体の比重を約０.７６程度まで小さくすることができる。したがって、本発明の分離方法は、遠心力などの外力を印加しなくても、短時間で血液の固形成分と液状成分とを分離することができる。
【００２３】
もちろん、本発明の分離方法は、分離担体および血液に遠心力を印加してもよい。この場合、本発明の分離方法は、本発明の分離担体に血液を接触させるステップと、分離担体および血液に遠心力を作用させるステップと、血液中で分離された液状成分を取り出すステップとを有する。これにより、固形成分と液状成分とを分離する際に大きな外力を印加することができるので、血液の液状成分との比重差が小さい担体部を用いても、短時間で血液を分離することができる。
【００２４】
ここで、本発明の分離方法において分離に要する時間（以下、「分離時間」という）を決定する要素について説明する。
【００２５】
本発明の分離方法では、分離時間は、「固形成分−分離担体凝集物が形成されるのに要する時間（以下、「凝集物形成時間」という）」および「固形成分−分離担体凝集物が浮上するのに要する時間（以下、「凝集物浮上時間」という）」により決定される。このうち凝集物浮上時間は、以下に示す「浮上力ｆ１」と「抵抗力ｆ２」に依存する。すなわち、凝集物浮上時間は、「浮上力ｆ１−抵抗力ｆ２」で求められる「駆動力」に依存する。
【００２６】
浮上力ｆ１は、固形成分−分離担体凝集物に上向き（引力や遠心力などの外力の向きと逆の向き）に働く力であり、以下の式により表わされる。
【数１】
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【００２７】
一方、抵抗力ｆ２は、固形成分−分離担体凝集物が上向きに移動する際に下向きに受ける力であり、以下の式により表わされる。
【数２】
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上記二つの式において「粒子」とは、固形成分−分離担体凝集物を意味する。また「溶液」とは、血液の液状成分を意味する。したがって、「ｄ」は固形成分−分離担体凝集物の等価直径であり、「σ」は固形成分−分離担体凝集物の密度（比重）である。「ρ」は血液の液状成分の密度（比重）であり、「η」は血液の液状成分の粘度である。なお、遠心力を印加しない場合は、「遠心加速度（ｒω２）」は「重力加速度（ｇ）」となる。
【００２８】
上記式からわかるように、分離担体の比重を小さくすることにより、固形成分−分離担体凝集物の密度（σ）を小さくすることができるので、浮上力ｆ１を大きくすることができる。すなわち、分離担体の比重を小さくすることにより、駆動力（ｆ１−ｆ２）を大きくすることができるので、凝集物浮上時間を短くすることができる。したがって本発明の分離方法では、分離担体の担体部の比重は、血液の液状成分（血漿）の比重（１.０２４）より小さい必要があり、０.５〜０.８程度であることが好ましい。０.５〜０.８程度の比重を有する担体部を用いた場合は、遠心力などの大きな外力を印加しなくても短時間で血液を分離することができる。もちろん、遠心力などの大きな外力を印加すれば、より短時間で血液を分離することができる。
【００２９】
３．本発明の分離容器について
本発明の分離容器は、血液の固形成分と液状成分とを分離する容器であって、血液を保持しうる容器本体と、容器本体内に配置された前述の本発明の分離担体とを有する。
【００３０】
容器本体は、血液を保持しうるものであれば特に限定されず、目的に応じて形状、大きさ、材質などを任意に設定すればよい。通常、容器本体は、血液を内部に導入するための導入部（導入口）を有する。
【００３１】
また、容器本体は、分離された血液の液状成分を取り出すための取出部（取出口）を有していてもよい。取出部は、血液を分離している間は液体（血液）を通過させないが、血液を分離した後は液体（血液の液状成分）を通過させるような構成であることが好ましい。後述するように、取出部の例には、可逆的または不可逆的に開口可能な部材や、疎水性を有する取出部（取出口）などが含まれる。取出部は、血液の液状成分のみを取り出すために、血液を分離した後に血液の液状成分のみが存在する部位に設けられることが好ましい。
【００３２】
本発明の分離容器は、前述の本発明の分離方法により血液を分離する際に使用されうる。本発明の分離容器は、例えば採血管、注射器、分離デバイスなどの態様を採ることができる。以下、採血管、注射器、分離デバイスの各態様について説明する。
【００３３】
［採血管の態様について］
本態様の分離容器は、導入口および取出部を有する有底管（容器本体）と、有底管内に配置された本発明の分離担体を有する。
【００３４】
有底管は、一端が導入口として開口し、他端が閉塞した管である。本明細書において有底管の「底部」とは、有底管の閉塞端近傍の部位を意味する。有底管の形状は、血液などを導入されうる導入口を備え、かつ導入された血液を保持しうるものであれば特に限定されない。
【００３５】
取出部は、有底管に設けられた可逆的または不可逆的に開口しうる部材であり、開口することで有底管内部に保持されている液体を外部に流出させることができる。取出部の位置は、有底管内部の液体を外部に流出させることができれば特に限定されないが、有底管の底部であることが好ましい。分離された血液の液状成分のみを取り出すことが容易になるからである。後述するように、不可逆的な方式の例には、破断可能な材質で形成された取出部を破断させる方式などが含まれる。
【００３６】
本発明の分離担体が配置される位置は、有底管の内部であれば特に限定されないが、有底管の底部であることが好ましい。後述するように、分離担体が血液の固形成分に接触する確率が高くなり、分離担体が固形成分を確実に捕捉できるからである。
【００３７】
本態様の分離容器を用いて血球を分離するには、検査試料の血液を導入口から有底管内に導入し、次いで分離された血液の液状成分を取出部から取り出せばよい。まず、検査試料の血液を導入口から有底管内に導入すると、有底管内において血液と分離担体とが接触し、固形成分−分離担体凝集物が形成される。前述のとおり、形成された固形成分−分離担体凝集物は、血液の液状成分よりも比重が小さいため血液中において浮上する（導入口側に移動する）。結果として、血液の液状成分は、固形成分（固形成分−分離担体凝集物）と分離され、有底管の底部側に位置することになる。次いで、有底管の底部に設けられた取出部を開口すると、有底管の底部側に位置する血液の液状成分のみが流出し、血液の液状成分を取り出すことができる。
【００３８】
［注射器の態様］について
本態様の分離容器は、採血針を通液可能に取り付け可能なシリンジ容器（容器本体）と、シリンジ容器に対応するプランジャと、シリンジ容器内に配置された本発明の分離担体とを有する。通常、本態様の分離容器は、採血針をシリンジ容器に通液可能に取り付けられた状態で使用される。本態様の分離容器は、血液を分離するだけでなく、採血を行う注射器としても使用されうる。
【００３９】
シリンジ容器は、一端がプランジャを挿入するために開口し、他端が閉塞している管である。シリンジ容器の形状は、通常は円筒状であるが特に限定されない。採血針を取り付けられたときに採血針の内部空間とシリンジ容器の内部空間とを連通させるため、通常、シリンジ容器の閉塞端には貫通孔が設けられている。この貫通孔は、前述の導入部としても取出部としても機能することができる。
【００４０】
プランジャは、シリンジ容器の内面に隙間なく当接した状態で、シリンジ容器の軸方向に移動可能な部材である。プランジャの形状は、シリンジ容器の内部空間の気密性を維持した状態で移動可能であれば特に限定されない。
【００４１】
本発明の分離担体が配置される位置は、シリンジ容器の内部であれば特に限定されない。
【００４２】
本態様の分離容器を用いて血球を分離するには、検査試料の血液を採血してシリンジ容器内に導入し、次いで分離容器を静置し、次いで分離された血液の液状成分をシリンジ容器から取り出せばよい。まず、採血針を採血部位に刺入し、プランジャをシリンジ容器から引き出して、血液をシリンジ容器内に導入する。次いで、分離容器を所定の時間静置すると、シリンジ容器内において血液と分離担体とが接触し、固形成分−分離担体凝集物が形成される。前述のとおり、形成された固形成分−分離担体凝集物は、血液の液状成分よりも比重が小さいため血液中において浮上する（プランジャ側に移動する）。結果として、血液の液状成分は、固形成分（固形成分−分離担体凝集物）と分離され、シリンジ容器内の採血針側に位置することになる。次いで、プランジャをシリンジ容器内に押し込むと、シリンジ容器内の採血針側に位置する血液の液状成分のみ流出するので、血液の液状成分を取り出すことができる。
【００４３】
［分離デバイスの態様について］
本態様の分離容器は、回転中心を軸として回転される基板の内部に形成され、導入部および取出部を有するチャンバ（容器本体）と、チャンバ内に配置された本発明の分離担体とを有する。本態様の分離容器を含む基板は、血液の固形成分と液状成分とを分離する分離デバイスとして用いられうる。
【００４４】
チャンバは、導入部および取出部を有する基板内に形成された空間である。チャンバの大きさは、検査試料の血液の量により決定すればよい。
【００４５】
導入部は、検査試料の血液を導入するための穴である。導入部の形状は、試料の血液を導入できれば特に限定されない。
【００４６】
取出部は、チャンバ内で分離された血液の液状成分を取り出すための穴である。取出部は、チャンバ内の液体をチャンバ外に流出させることができればその位置は特に限定されないが、チャンバの外周側の内壁に設けられていることが好ましい。分離された血液の液状成分のみを取り出すことが容易になるからである。取出部は、疎水性を有することが好ましく、その面積が５０μｍ２〜０.２５ｍｍ２であることが好ましい。後述するように、チャンバ内に血液を導入された際に、血液を漏らすことなくチャンバ内に留めるためである。
【００４７】
本発明の分離担体が配置される位置は、チャンバの内部であれば特に限定されないが、導入部よりも回転中心から離れた位置であることが好ましい。後述するように、分離担体が血液の固形成分に接触する確率が高くなり、分離担体が固形成分を確実に捕捉できるからである。
【００４８】
本態様の分離容器が形成される基板は、チャンバ内の分離担体および血液に遠心力を印加することができれば、回転中心を有する構成を採ることもできるし、回転中心を有していない構成を採ることもできる。基板が回転中心を有する場合は、チャンバは、回転中心から遠心方向に所定の間隔をおくように基板内に配置される。この場合は、基板全体をその回転中心を軸として回転させることで、チャンバ内の分離担体および血液に遠心力を印加することができる。一方、基板が回転中心を有していない場合は、チャンバを含む基板は、回転中心を有する回転ベース上に回転中心から遠心方向に所定の間隔をおくように載置される。この場合は、回転ベースをその回転中心を軸として回転させることで、チャンバ内の分離担体および血液に遠心力を印加することができる。
【００４９】
本態様の分離容器を用いて血球を分離するには、検査試料の血液を導入部からチャンバ内に導入し、次いで回転中心を軸として基板を回転させ、最後に分離された血液の液状成分を取出部から取り出せばよい。まず、検査試料の血液を導入部からチャンバ内に導入すると、チャンバ内において血液と分離担体とが接触し、固形成分−分離担体凝集物が形成される。次いで、チャンバを含む基板を回転中心を軸として回転させて、チャンバ内の分離担体および血液に遠心力を印加する。前述のとおり、固形成分−分離担体凝集物は、血液の液状成分よりも比重が小さいため、血液中において回転中心に向かって移動する（遠心力の向きと逆の向きに移動する）。結果として、血液の液状成分は、固形成分（固形成分−分離担体凝集物）と分離され、チャンバの外周側に位置することになる。次いで、チャンバの外周側の内壁に設けられた取出部を開口すると、チャンバの外周側に位置する血液の液状成分のみが流出し、血液の液状成分を取り出すことができる。
【００５０】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における分離容器（採血管）の構成を示す断面図である。図１において、分離容器１００は、有底管１１０、有底管１１０に設けられた取出部１２０、および有底管１１０内に配置された分離担体１３０を有する。
【００５２】
有底管１１０は、一端が開いており（導入口１１２）、他端が閉じている（底面１１４）管である。有底管１１０の形状は、血液などを導入されうる導入口１１２を備え、かつ導入された血液を保持しうるものであれば特に限定されない。
【００５３】
取出部１２０は、有底管１１０に設けられた可逆的または不可逆的に開口しうる部材であり、開口することで有底管１１０内部に保持されている液体を外部に流出させることができる。
【００５４】
取出部１２０の位置は、有底管１１０内の液体を外部に流出させることができれば特に限定されないが、有底管１１０の底部（底面１１４または底面１１４近傍の側壁）であることが好ましい。このようにすることで、後述するように分離された血液の液状成分のみを取出部１２０から取り出すことが容易になる。血液の液状成分を最大量取り出すためには、図１に示すように取出部１２０は有底管１１０の底面１１４に設けられていることが特に好ましい。
【００５５】
取出部１２０の開口面積および開口形状は、特に限定されず任意に設定可能であるが、固形成分−分離担体凝集物を外部に流出させないように設定することが好ましい。血液の液状成分のみを取り出すためである。例えば、薄膜状の分離担体１３０を用いれば、取出部１２０の開口面積をある程度大きくすることができる。また、球状の分離担体１３０を用いる場合は、分離担体１３０の投影面積よりも小さい取出部１２０を多数設けることで、開口面積を大きくすることができる。
【００５６】
前述のとおり、取出部１２０の開口方式は、可逆的であっても不可逆的であってもよい。可逆的な方式の例には、扉状構造を開閉する方式（図３および図４参照）、バルブを開閉する方式などが含まれる。一方、不可逆的な方式の例には、破断可能な材料で形成された取出部を破断させる方式（図５参照）などが含まれる。
【００５７】
分離担体１３０は、血液の液状成分よりも比重が小さい担体部１３２と、担体部１３２の表面に担持された血液の固形成分に特異的に結合する結合部１３４とを有し、有底管１１０内部に配置されている。
【００５８】
担体部１３２は、血液の液状成分よりも低い比重を有する部材である。担体部１３２の比重は、血漿の比重（１.０２４）以下であれば特に限定されないが、０.５〜０.８程度であることが好ましい。担体部１３２の形状は、前述のとおり特に限定されず、例えば直径１００ｎｍ〜５００μｍ程度の略球状または膜状であってもよい。担体部１３２が球状の場合、有底管１１０内に配置する分離担体１３０の数を調整することで、血液の分離効率を容易に制御することができる。一方、担体部１３２が膜状の場合、担体部１３２を有底管１１０内に容易に配置することができる。また、担体部１３２が膜状の場合、担体部１３２の大きさを容易に大きくできるため、分離担体１３０（固形成分−分離担体凝集物を含む）の取出部１２０からの流出を防ぐために取出部１２０の大きさを小さくする必要がないことも製造上の利点である。
【００５９】
結合部１３４は、血液中の固形成分に結合できる物質であり、担体部１３２の表面に担持されている。前述のとおり、結合部１３４の例には、抗体、抗原、免疫応答を生み出すタンパク質、ヌクレオチド、糖タンパク質、多糖類、リポ多糖類、ホルモンなどが含まれる。結合部１３４は、共有結合または高い親和性結合によって担体部１３２の表面に化学的に結合されていることが好ましい。
【００６０】
分離担体１３０は、有底管１１０の内部であれば配置される位置は特に限定されず、例えば、有底管１１０内壁の全面または一部の面に配置されていてもよい。この場合、分離担体１３０は、有底管１１０の底面１１４に配置されていることが好ましい（図４（Ａ）参照）。後述するように、分離担体１３０が血液の固形成分に接触する確率が高くなり、分離担体１３０が固形成分を確実に捕捉できるからである。分離担体１３０を有底管１１０内に配置する方法は、特に限定されず、例えば、分離担体１３０を有底管１１０内壁に塗布した後に乾燥させてもよいし、分離担体１３０を保持させた支持部材を有底管１１０内に配置するようにしてもよい。
【００６１】
次に、本実施の形態の分離容器を用いた血液の分離方法を図２および図３を参照して説明する。図２は、本実施の形態の分離方法を示すフローチャートである。図３は、本実施の形態の分離方法を示す模式図である。
【００６２】
図２のフローチャートに示すように、分離容器１００を用いて血球を分離するには、検査試料の血液を分離担体１３０に接触させ（ステップＡ）、次いで分離された血液の液状成分を分離容器１００から取り出せばよい（ステップＢ）。
【００６３】
ステップＡでは、導入口１１２から分離容器１００内に検査試料の血液１４０を導入して、血液１４０を分離担体１３０に接触させる（図３（Ａ）参照）。分離担体１３０は、血液１４０に接触すると血液１４０中の固形成分１４２に特異的に結合し、固形成分−分離担体凝集物１５０を形成する（図３（Ｂ）参照）。形成された固形成分−分離担体凝集物１５０は、血液の液状成分１４４よりも比重が小さいため血液１４０中において浮上する。結果として、固形成分−分離担体凝集物１５０は分離容器１００の上側（導入口１１２側）に位置し、液状成分１４４は分離容器１００の下側（底面１１４側）に位置することになる（図３（Ｃ）参照）。
【００６４】
次いでステップＢでは、分離容器１００内の下側に位置する血液の液状成分１４４を取出部１２０から取り出す。このとき、取出部１２０は分離容器１００の底面１１４に設けられているため、血液の液状成分１４４のみを容易に取り出すことができる（図３（Ｄ）参照）。
【００６５】
このように、本実施の形態の分離容器は、遠心力などの大きな外力を印加しなくても、短時間で血液の固形成分と液状成分とを分離することができる。
【００６６】
前述のとおり、本実施の形態の分離容器では、分離担体は分離容器の底面に配置されていることが好ましい。そこで次に、分離担体が底面に配置されている分離容器を用いた血液の分離方法を、図２のフローチャート（前述）および図４の模式図を参照して説明する。
【００６７】
ステップＡでは、導入口１１２から分離容器１０２内に検査試料の血液１４０を導入する（図４（Ａ）参照）。血液１４０を分離容器１０２内に導入すると、分離担体１３０は血液１４０の導入に同期して上向き（重力の向きと逆の向き）に移動する。一方、血液の固形成分１４２は、血液の液状成分１４４よりもわずかに大きな比重を有するため、下向き（重力の向き）に徐々に移動する。上向きに移動する分離担体１３０は、下向きに移動する固形成分１４２に接触すると、固形成分１４２に特異的に結合し、固形成分−分離担体凝集物１５０を形成する（図４（Ｂ）参照）。形成された固形成分−分離担体凝集物１５０は、血液の液状成分１４４よりも比重が小さいため血液１４０中において浮上する。結果として、固形成分−分離担体凝集物１５０は分離容器１０２内の上側に位置し、液状成分１４４は分離容器１０２内の下側に位置することになる（図４（Ｃ）参照）。
【００６８】
次いでステップＢでは、分離容器１０２内の下側に位置する血液の液状成分１４４を取出部１２０から取り出す。このとき、取出部１２０は分離容器１０２の底面１１４に設けられているため、血液の液状成分１４４のみを容易に取り出すことができる（図４（Ｄ）参照）。
【００６９】
このように、分離担体が底面に配置されている分離容器を用いた場合、分離担体および固形成分は互いに交差するように移動するため、分離担体が固形成分に接触する確率が高くなる。このことは、分離担体が固形成分を確実に捕捉することに寄与する。
【００７０】
前述のとおり、本実施の形態の分離容器では、取出部は破断可能な材料で形成されていてもよい。そこで次に、取出部が破断可能な材料で形成されている分離容器を用いた血液の分離方法を、図２のフローチャート（前述）および図５の模式図を参照して説明する。
【００７１】
ステップＡでは、導入口１１２から分離容器１０４内に検査試料の血液１４０を導入する（図５（Ａ）参照）。分離担体１３０は、血液１４０に接触すると血液１４０中の固形成分１４２に特異的に結合し、固形成分−分離担体凝集物１５０を形成する（図５（Ｂ）参照）。形成された固形成分−分離担体凝集物１５０は、血液の液状成分１４４よりも比重が小さいため血液１４０中において浮上する。結果として、固形成分−分離担体凝集物１５０は分離容器１００内の上側に位置し、液状成分１４４は分離容器１００内の下側に位置することになる（図５（Ｃ）参照）。
【００７２】
次いでステップＢでは、分離容器１０４の底面１１４に設けられた取出部１２２を穿刺針１６０などで破断して、分離容器１０４の下側に位置する液状成分１４４を取り出す（図５（Ｄ）参照）。このとき、穿刺針１６０の先端径を適切に選択することで、分離容器１０４内で形成された固形成分−分離担体凝集物１５０は通過できないが、液状成分は通過しうる穴を取出部１２２に形成することができる。これにより、血液の液状成分１４４のみを容易に取り出すことができる。
【００７３】
このように、取出部が破断可能な材料で形成されていても、血液の固形成分と液状成分とを分離することができる。
【００７４】
なお、上記図３〜図４の説明では、血液を導入口から分離容器内に導入するようにしたが、取出部から導入するようにしてもよい。
【００７５】
また、上記図３〜図５の説明では、固形成分−分離担体凝集物を自発的に形成させるようにしたが、凝集開始剤を用いて血液を分離するタイミングを制御するようにしてもよい。この場合、凝集開始剤は、有底管内に予め配置してもよいし、血液を導入した後に投入するようにしてもよい。
【００７６】
最後に、本発明の分離容器の効果をより明確にするために、図６を参照して、従来の分離容器（血液の固形成分よりも大きい比重を有する分離担体を備える採血管）を用いて血液を分離する手順を説明する。
【００７７】
まず、採血管２０内に検査試料の血液２４を導入し、固形成分−分離担体凝集物２７を形成させる（図６（Ａ）参照）。このとき、分離担体２３と血液の固形成分２５との間で凝集反応を十分に進行させるために所定の時間静置しなければならない。静置する時間が不十分な場合は、分離担体２３に捕捉されていない固形成分２５（以下、「遊離固形成分」という）が血液中に残ってしまうことになる。次いで、遠心力２８を印加して、固形成分−分離担体凝集物２７を下向き（遠心力の向き）に移動させる（図６（Ｂ）参照）。このとき、血液中に遊離固形成分２５が残っている状態で遠心力２８を印加してしまうと、遊離固形成分２５よりも大きい比重を有する固形成分−分離担体凝集物２７および分離担体２３が、遊離固形成分２５よりも速く下向きに移動してしまう（図６（Ｃ）参照）。結局、この遊離固形成分２５を下向きに十分移動させるために、遠心力２８を長時間印加しなければならない。最後に、採血管２０の上側に位置する液状成分２６を、ピペットなどの取出手段３０を用いて採血管２０から取り出す（図６（Ｄ）参照）。
【００７８】
このように、従来の分離容器には、分離担体と血液の固形成分との間で凝集反応を十分に進行させるために所定の時間静置しなければならないという問題があった。また、この静置時間が不十分である場合には、遠心力を長時間印加しなければならないという問題があった。結果として、従来の分離容器または分離方法では、分離時間を短縮することができなかった。
【００７９】
一方、本実施の形態の分離容器、特に分離担体を底部に配置した分離容器では、分離担体および固形成分が互いに交差するように移動するため、分離担体と血液の固形成分との間の凝集反応が短時間で十分に進行する（図４参照）。また、固形成分−分離担体凝集物と液状成分との比重差が大きいため、固形成分−分離担体凝集物は短時間で浮上する（上側に移動する）。このように、本実施の形態の分離容器は、固形成分−分離担体凝集物を短時間で形成させ、かつ形成された固形成分−分離担体凝集物を短時間で浮上させるので、遠心力などの大きな外力を印加しなくても短時間で血液を分離することができる。
【００８０】
（実施の形態２）
実施の形態１では、血液を導入した分離容器（採血管）に遠心力などの外力を印加しない例を示したが、実施の形態２では、血液を導入した分離容器（採血管）に遠心力などの外力を印加する例を示す。本実施の形態で用いる分離容器は、実施の形態１の分離容器と同じものである。
【００８１】
本実施の形態の分離方法を図７および図８を参照して説明する。図７は、本実施の形態の分離方法を示すフローチャートである。図７において、図２のフローチャートと同一のステップには同一のステップ名を付与する。図８は、本実施の形態の分離方法を示す模式図である。図８において、実施の形態１の分離容器と同じ構成要素には同一の符号を付し、重複箇所の説明を省略する。
【００８２】
図７のフローチャートに示すように、遠心力を印加して血球を分離するには、検査試料の血液を分離担体１３０に接触させ（ステップＡ）、血液および分離担体１３０に遠心力を印加し（ステップＣ）、分離された血液の液状成分を分離容器１０２から取り出せばよい（ステップＢ）。
【００８３】
ステップＡでは、導入口１１２から分離容器１０２内に検査試料の血液１４０を導入して、血液１４０を分離担体１３０に接触させる（図８（Ａ）参照）。一部の分離担体１３０は、血液の固形成分１４２に接触して、固形成分−分離担体凝集物１５０を形成する。
【００８４】
次いでステップＣでは、血液１４０を提供した分離容器１０２を回転させて、血液１４０および分離担体１３０に遠心力１８０を印加する。これにより、分離担体１３０および固形成分−分離担体凝集物１５０は、血液の液状成分１４４よりも比重が小さいため、遠心力１８０の印加に同期して上向き（遠心力１８０の向きと逆の向き）に移動する。一方、血液の固形成分１４２は、血液の液状成分１４４よりもわずかに大きな比重を有するため、遠心力１８０の印加に同期して下向き（遠心力１８０の向き）に移動する。上向きに移動する分離担体１３０は、下向きに移動する固形成分１４２に接触すると、固形成分１４２に特異的に結合し、固形成分−分離担体凝集物１５０を形成する（図８（Ｂ）参照）。形成された固形成分−分離担体凝集物１５０は、血液１４０中において浮上する（上向きに移動する）。結果として、固形成分−分離担体凝集物１５０は分離容器１００内の上側に位置し、液状成分１４４は分離容器１００内の下側に位置することになる（図８（Ｃ）参照）。なお、回転させることに伴う血液の飛散を防ぐために、ステップＣの前に有底管１１０に蓋１７０をするステップＤをさらに加えてもよい（図７および図８（Ｂ）参照）。
【００８５】
次いでステップＢでは、分離容器１０２内の下側に位置する血液の液状成分１４４を取出部１２０から取り出す。このとき、取出部１２０は分離容器１０２の底面１１４に設けられているため、血液の液状成分１４４のみを容易に取り出すことができる（図８（Ｄ）参照）。
【００８６】
以上のように、血液を導入した分離容器に遠心力などの外力を印加することにより、分離担体１３０および固形成分１４２の移動速度を速めることができる。また、従来の分離容器では、分離された血液の液状成分を取り出す際に採血管の蓋を開けるため（図５（Ｄ）参照）、遠心力に耐えうる粘着性を有し、かつ容易に剥がしうるシールなどを別個に用意する必要があった。一方、本実施の形態の分離容器では、有底管の底部に設けられた取出部から血液の液状成分を取り出すので、蓋を開ける作業が不要である。したがって、本実施の形態の分離方法では、血液の固形成分と液状成分とをより短時間で分離することができる。
【００８７】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３における分離容器（注射器）の構成を示す断面図である。図９において、分離容器（注射器）２００は、シリンジ容器２１０、採血針２２０、分離担体１３０およびプランジャ２３０を有する。
【００８８】
シリンジ容器２１０は、一端が開口し他端が閉塞している円筒状の容器である。シリンジ容器２１０の材質は、特に限定されず、例えばプラスチックを用いることができる。シリンジ容器２１０は、血液の感染性を考慮すると使い捨てとすることが好ましい。
【００８９】
採血針２２０は、皮膚に刺して採血するための中空構造の針である。採血針２２０は、通常シリンジ容器２１０に着脱可能であり、シリンジ容器２１０の内部空間に通液しうるようにシリンジ容器２１０に取り付けられる。採血針２２０が取り付けられる位置は、通常シリンジ容器２１０の閉塞端であるが特に限定されない。採血針２２０の材質および形状は、皮膚に刺して採血可能であれば特に限定されず、任意に設定すればよい。採血針２２０は、血液の感染性を考慮すると使い捨てとすることが好ましい。また、採血針２２０は、採血者の誤感染を防ぐための防護策が講じてあることが好ましい。
【００９０】
分離担体１３０は、実施の形態１の分離担体と同じものであり、シリンジ容器２１０内に配置されている。分離担体１３０が配置される位置は、特に限定されず任意に設定すればよい。
【００９１】
プランジャ２３０は、シリンジ容器２１０の内面に隙間なく当接した状態で、シリンジ容器２１０の軸方向に移動可能な部材である。プランジャ２３０の材質および形状は、シリンジ容器２１０の内部空間の気密性を維持した状態で移動可能であれば特に限定されない。プランジャ２３０は、血液の感染性を考慮すると使い捨てとすることが好ましい。
【００９２】
次に、本実施の形態の分離容器を用いた血液の分離方法を図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、本実施の形態の分離方法を示すフローチャートである。図１０において、図２のフローチャートと同一のステップには同一のステップ名を付与する。図１１は、本実施の形態の分離方法を示す模式図である。なお、図１１（Ｂ）〜（Ｄ）では、採血針２２０の先端部およびプランジャ２３０の上部を省略している。
【００９３】
図１１のフローチャートに示すように、分離容器（注射器）２００を用いて血球を分離するには、検査試料の血液を採血し（ステップＥ）、採血した血液を分離担体１３０に接触させ（ステップＡ）、分離容器２００を静置し（ステップＦ）、分離された血液の液状成分を分離容器２００から取り出せばよい（ステップＢ）。
【００９４】
ステップＥでは、採血針２２０を採血部位２４０に刺入し、プランジャ２３０をシリンジ容器２１０から遠ざかる方向に引いて血液をシリンジ容器２１０内に導入する（図１１（Ａ）参照）。
【００９５】
次いでステップＡでは、血液を分離担体１３０に接触させる。分離担体１３０は、血液１４０に接触すると血液１４０中の固形成分１４２に特異的に結合し、固形成分−分離担体凝集物１５０を形成する（図１１（Ｂ）参照）。前述のステップＥにおいて、血液は、内部断面積の小さな採血針２２０から内部断面積の大きいシリンジ容器２１０に導かれる。このときの断面積の急変化により、シリンジ容器２１０内に導かれた血液は、シリンジ容器２１０内に乱流を生じさせる。この乱流は、シリンジ容器２１０内の分離担体１３０と血液１４０とを攪拌するため、分離担体１３０と血液の固形成分１４２との接触効率を高める。
【００９６】
次いでステップＦでは、採血針２２０側を下にして分離容器２００を静置する。これにより、固形成分−分離担体凝集物１５０は、血液の液状成分１４４よりも比重が小さいため血液中において浮上する。結果として、固形成分−分離担体凝集物１５０は分離容器２００内の上側（プランジャ２３０側）に位置し、液状成分１４４は分離容器２００内の下側（採血針２２０側）に位置することになる（図１１（Ｃ）参照）。
【００９７】
次いでステップＢでは、プランジャ２３０をシリンジ容器２１０に近づく方向に押して、分離容器２００内の血液の液状成分１４４を取り出す。このとき、液状成分１４４は分離容器２００内の採血針２２０側に位置するため、血液の液状成分１４４のみを容易に取り出すことができる（図１１（Ｄ）参照）。
【００９８】
以上のように、本実施の形態の分離容器（注射器）は、採血処理に加えて血液の固形成分の分離除去処理も行うことができる。また、本実施の形態の分離容器は、血液の誤感染の防止、血液分離の短縮化に寄与することができる。さらに、本実施の形態の分離容器は、プランジャを往復させるだけで血液の液状成分を容易に取り出すことができるので、操作の簡便性といった観点からも有用である。
【００９９】
（実施の形態４）
図１２および図１３は、本発明の実施の形態４における分離容器を含む分離デバイスの構成を示す図である。図１２は、本実施の形態の分離デバイスの水平方向の断面図であり、図１３（Ａ）のＢ−Ｂ’断面を示す。図１３（Ａ）は、本実施の形態の分離デバイスの垂直方向の断面図であり、図１２のＡ−Ａ’断面を示す。図１３（Ｂ）は、本実施の形態の分離デバイスの平面図である。
【０１００】
図１２および図１３において、分離デバイス３００は、回転中心３１２を軸に回転しうる回転基板３１０に形成されており、導入部３２２および取出部３２４を有する第一のチャンバ３２０と、第一のチャンバ３２０内に配置された分離担体１３０と、導入口３３２および空気口３３４を有する第二のチャンバ３３０と、第一のチャンバ３２０と第二のチャンバ３３０とを接続する流路３４０を有する。それぞれの内部空間が互いに連通する第一のチャンバ３２０、第二のチャンバ３３０および流路３４０を合わせて流路部位３４２という。なお、分離担体１３０をその内部に配置された第一のチャンバ３２０が、本実施の形態の分離容器に相当する。
【０１０１】
回転基板３１０は、回転中心３１２を軸に回転しうる基板であり、一または二以上の流路部位３４２が形成されている。回転基板３１０の形状は、通常は円形であるが特に限定されない。図１２および図１３では、円形の回転基板３１０の一部が示されている。後述するように、回転基板３１０は、一層からなる基板であってもよいが、製造の観点からは多層構造であることが好ましい。なお、図１２および図１３において「半径方向３１４」とは、回転中心３１２を軸に回転基板３１０が回転する回転方向（図１２における矢印３１６の示す方向）に対して垂直で、かつ遠心方向外側の方向を意味する。
【０１０２】
第一のチャンバ３２０は、回転中心３１２から半径方向３１４に所定の間隔をおいて配置された空間であり、導入部３２２および取出部３２４を設けられている。第一のチャンバ３２０の形状は、特に限定されないが、半径方向３１４で外側に位置する内壁が上面から見て回転中心３１２を中心とする円弧状であることが好ましい（図１２参照）。第一のチャンバ３２０の大きさは、検査試料の血液の量により決定すればよいが、０.１〜１００００μＬ程度の容量であることが好ましい。
【０１０３】
導入部３２２は、検査試料の血液を導入するための穴である。導入部３２２の形状は、試料の血液を導入できれば特に限定されない。導入部３２２は、取出部３２４よりも回転中心３１２に近い位置に設けられることが好ましく、かつその大きさが第一のチャンバ３２０の底面積（半径方向３１４で外側に位置する内壁の面積）よりも十分に小さいことが好ましい。これにより、回転基板３１０を回転させた際に、第一のチャンバ３２０内の血液に遠心力が印加されても、導入部３２２から漏らすことなく第一のチャンバ３２０内に血液を留めることができる。また、回転基板３１０を回転させる際に、導入部３２２を閉じなくても血液の飛散を防ぐことができる。なお、図１３（Ａ）において、導入部３２２はＢ−Ｂ’断面上に位置していないが、図１２では導入口３３２を相当する位置に破線で示している。
【０１０４】
取出部３２４は、第一のチャンバ３２０内で分離された血液の液状成分を取り出すための穴であり、流路３４０に接続されている。取出部３２４は、導入口３２２よりも半径方向３１４で外側に位置することが好ましく、第一のチャンバ３２０の半径方向３１４で外側に位置する内壁に設けられていることが特に好ましい。前述のように第一のチャンバ３２０の半径方向３１４で外側に位置する内壁が上面から見て回転中心３１２を中心とする円弧状である場合、第一のチャンバ３２０内において当該内壁に印加される遠心力の大きさが等しくなり、第一のチャンバ３２０内で分離された血液の液状成分をすべて取出部３２４から取り出すことができるためである。取出部３２４は、疎水性を有することが好ましく、その面積が５０μｍ２〜０.２５ｍｍ２であることが好ましい。第一のチャンバ３２０内に血液を導入された際に、流路３４０に漏らすことなく第一のチャンバ３２０内に血液を留めるためである。
【０１０５】
分離担体１３０は、実施の形態１の分離担体と同じものであり、第一のチャンバ３３０内に配置されている。分離担体１３０が配置される位置は、特に限定されないが、第一のチャンバ３３０内の半径方向３１４で外側の部位であることが好ましい（図１２および図１３（Ａ）参照）。分離担体１３０が血液の固形成分１４２に接触する確率が高くなるためである。なお、図１３（Ｂ）では分離担体１３０を省略している。
【０１０６】
第二のチャンバ３３０は、第一のチャンバ３２０よりも半径方向３１４で外側の位置に配置された空間であり、導入口３３２および空気口３３４を設けられている。第二のチャンバ３３０の形状は、特に限定されないが、第一のチャンバ３２０と同様に半径方向３１４で外側に位置する内壁が上面から見て回転軸３１２を中心とする円弧状であることが好ましい。第二のチャンバ３３０の大きさは、第一のチャンバ３２０と同様に検査試料の血液の量により決定すればよいが、０.１〜１００００μＬ程度の容量であることが好ましい。
【０１０７】
導入口３３２は、第一のチャンバ３２０から取り出された血液の液状成分を導入するための穴であり、流路３４０に接続されている。
【０１０８】
空気口３３４は、第一のチャンバ３２０、流路３４０および第二のチャンバ３３０内の空気を排出するための穴である。空気口３３４を第二のチャンバ３３０に設けることにより、検査試料の血液を第一のチャンバ３２０に泡をかむことなく導入することができるようになる。空気口３３４の位置は、導入口３３２を通る半径方向３１４の延長線上ではなく、かつ第二のチャンバ３３０の半径方向３１４で内側の部位であることが好ましい。これにより、第一のチャンバ３２０から血液の液状成分が流れてきても、空気口３３４から漏らすことなく第二のチャンバ３３０内に液状成分を留めることができる。なお、図１３（Ａ）において、空気口３３４はＢ−Ｂ’断面上に位置していないが、図１２では空気口３３４を相当する位置に破線で示している。
【０１０９】
流路３４０は、第一のチャンバ３２０と第二のチャンバ３３０とを通液可能に接続する流路であり、第一のチャンバ３２０の取出部３２４および第二のチャンバ３３０の導入口３３２に開口している。流路３４０が第一のチャンバ３２０および第二のチャンバ３３０に開口する位置（すなわち取出部３２４および導入口３３２の位置）は、基板面に垂直な方向に関しては特に限定されないが、第一のチャンバ３２０および第二のチャンバ３３０の上部であることが好ましい（図１３（Ａ）参照）。後述するように、回転基板３１０が上面基板３６２および下面基板３６４から構成される場合に、回転基板３１０を容易に製造できるためである。
【０１１０】
流路３４０の断面積は、第一のチャンバ３２０の半径方向３１４に垂直な方向の断面積より小さいことが好ましい。すなわち、流路３４０の幅は第一のチャンバ３２０の幅よりも狭いことが好ましく、流路３４０の深さは第一のチャンバ３２０の深さよりも浅いことが好ましい。さらに、流路３４０の断面積は、後述する固形成分−分離担体凝集物の大きさよりも小さいことが好ましい。固形成分−分離担体凝集物を第二のチャンバ３３０に流入させないためである。具体的には、流路３４０の幅は、１〜２０００μｍであることが好ましく、５０〜５００μｍであることが特に好ましい。流路３４０の深さは、１〜２０００μｍであることが好ましく、１０〜１００μｍであることが特に好ましい。また、流路３４０の内面は疎水性を有することが好ましい。第一のチャンバ３２０内に血液を導入された際に、流路３４０に漏らすことなく第一のチャンバ３２０内に血液を留めるためである。
【０１１１】
次に、本実施の形態の分離デバイスを用いた血液の分離方法を図１４および図１５を参照して説明する。図１４は、本実施の形態の分離方法を示すフローチャートである。図１５は、本実施の形態の分離方法を示す模式図である。
【０１１２】
図１４のフローチャートに示すように、分離デバイス３００を用いて血球を分離するには、血液を分離担体１３０に接触させ（ステップＡ’）、血液および分離担体１３０に遠心力を印加し（ステップＣ’）、分離された血液の液状成分を第二のチャンバ３３０に取り出せばよい（ステップＢ’）。
【０１１３】
ステップＡ’では、導入部３２２から第一のチャンバ３２０内に検査試料の血液１４０を導入して、血液１４０を分離担体１３０に接触させる（図１５（Ａ）参照）。取出部３２４および流路３４０の内面が疎水性であるため、血液１４０は流路３４０に流出することなく第一のチャンバ３２０内に留まる。一部の分離担体１３０は、血液の固形成分１４２に接触して、固形成分−分離担体凝集物１５０を形成する。
【０１１４】
次いでステップＣ’では、分離デバイス３００（回転基板３１０）を回転させて、血液１４０および分離担体１３０に遠心力３５０を印加する。これにより、分離担体１３０および固形成分−分離担体凝集物１５０は、血液の液状成分１４４よりも比重が小さいため、遠心力３５０の印加に同期して内向き（遠心力３５０の向きとは逆の向き）に移動する。一方、血液の固形成分１４２は、血液の液状成分１４４よりもわずかに大きな比重を有するため、外向き（遠心力３５０の向き）に移動する。内側に移動する分離担体１３０は、外側に移動する固形成分１４２に接触すると、固形成分１４２に特異的に結合し、固形成分−分離担体凝集物１５０を形成する（図１５（Ｂ）参照）。新たに形成された固形成分−分離担体凝集物１５０も内向きに移動する。結果として、固形成分−分離担体凝集物１５０は第一のチャンバ３２０内の内側に位置し、血液の液状成分１４４は第一のチャンバ３２０内の外側に位置することになる（図１５（Ｃ）参照）。
【０１１５】
次いでステップＢ’では、第一のチャンバ３２０内の外側（第二のチャンバ３３０側）に位置する血液の液状成分１４４を第二のチャンバ３３０に取り出す。具体的には、ステップＣ’に続いて分離デバイス３００（回転基板３１０）を回転させて、血液の液状成分１４４に遠心力３５０を印加すればよい。これにより、遠心力３５０を印加された液状成分１４４は、流路３４０内面を濡らして第二のチャンバ３３０に移動する。このとき、取出部３２４は第一のチャンバ３２０の外側（第二のチャンバ３３０側）の内壁に設けられているため、血液の液状成分１４４のみを容易に取り出すことができる（図１５（Ｄ）参照）。
【０１１６】
このように、本実施の形態の分離デバイスは、回転基板を回転させるだけで、短時間で血液の液状成分のみを第二のチャンバに取り出すことができる。
【０１１７】
次に、本実施の形態の分離デバイスを用いた別の分離方法を、図１６のフローチャートおよび図１７の模式図を参照して説明する。
【０１１８】
図１４および図１５を参照して説明した血液の分離方法では、一種類の回転速度で遠心力を印加した。本方法では、第一の回転速度で第一の遠心力を印加し、次いで第二の回転速度で第一の遠心力よりも大きな第二の遠心力を印加する。すなわち、本方法では、血液を分離担体１３０に接触させ（ステップＡ”）、血液および分離担体１３０に第一の回転速度で第一の遠心力を印加し（ステップＧ）、血液および分離担体１３０に第二の回転速度で第二の遠心力を印加し（ステップＨ）、分離された血液の液状成分を第二のチャンバ３３０に取り出す（ステップＢ”）。
【０１１９】
ステップＡ”では、導入部３２２から第一のチャンバ３２０内に検査試料の血液１４０を導入して、血液１４０を分離担体１３０に接触させる（図１７（Ａ）参照）。取出部３２４および流路３４０の内面が疎水性であるため、血液１４０は流路３４０に流出することなく第一のチャンバ３２０内に留まる。一部の分離担体１３０は、血液の固形成分１４２に接触して、固形成分−分離担体凝集物１５０を形成する。
【０１２０】
次いでステップＧでは、分離デバイス３００（回転基板３１０）を第一の回転速度で回転させて、血液１４０および分離担体１３０に第一の遠心力３７０を印加する。第一の回転速度は、血液１４０が流路３４０に流出しないように小さな値とする。これにより、分離担体１３０および固形成分−分離担体凝集物１５０は、第一の遠心力３７０の印加に同期して内向き（第一の遠心力３７０の向きとは逆の向き）に移動する。一方、血液の固形成分１４２は、外向き（第一の遠心力３７０の向き）に移動する。内側に移動する分離担体１３０は、外側に移動する固形成分１４２に接触すると、固形成分１４２に特異的に結合し、固形成分−分離担体凝集物１５０を形成する（図１７（Ｂ）参照）。新たに形成された固形成分−分離担体凝集物１５０も内向きに移動する。結果として、固形成分−分離担体凝集物１５０は第一のチャンバ３２０内の内側（回転中心３１２側）に位置し、血液の液状成分１４４は第一のチャンバ３２０内の外側（第二のチャンバ３３０側）に位置することになる（図１７（Ｃ）参照）。
【０１２１】
次いでステップＨで、第一の回転速度よりも速い第二の回転速度で分離デバイス３００（回転基板３１０）を回転させて、血液１４０および分離担体１３０に第二の遠心力３８０を印加し、ステップＢ”で、第一のチャンバ３２０内の外側（第二のチャンバ３３０側）に位置する血液の液状成分１４４を第二のチャンバ３３０に取り出す。第二の回転速度は、血液１４０が流路３４０に流出するように大きな値とする。これにより、第二の遠心力３８０を印加された液状成分１４４は、流路３４０内面を濡らして第二のチャンバ３３０に移動する。このとき、取出部３２４は第一のチャンバ３２０の外側（第二のチャンバ３３０側）の内壁に設けられているため、血液の液状成分１４４のみを容易に取り出すことができる（図１７（Ｄ）参照）。
【０１２２】
このように、回転基板の回転速度を調整することで、血液の液状成分の取り出しを容易に制御することができる。
【０１２３】
本実施の形態の分離デバイスは、第二のチャンバに血液の液状成分を取り出した後、そのまま第二のチャンバ内で血液の液状成分に対して操作を行うことができる。例えば、図１８に示す分離デバイスでは、第二のチャンバ内において、取り出した血液の液状成分を検査試料とする検査を行うことができる。
【０１２４】
図１８は、本実施の形態の別の分離デバイスの構成を示す図である。図１８（Ａ）は分離デバイスの垂直方向の断面図であり、図１８（Ｂ）は分離デバイスの平面図である。図１８において、図１２および図１３の分離デバイスと同じ構成要素には同一の符号を付す。
【０１２５】
図１８において、分離デバイス４００は、回転中心３１２を軸に回転しうる回転ベース４１０上に載置された基板４２０内に形成されている。
【０１２６】
回転ベース４１０は、回転中心３１２を軸に回転しうる支持基板であり、一または二以上の基板４２０を載置することができる。回転ベース４１０の形状は、通常は円形であるが特に限定されない。図１８では、円形の回転ベース４１０の一部が示されている。
【０１２７】
基板４２０は、前述の回転基板３１０内に形成された流路部位に相当するものであり、導入部３２２および取出部３２４を有する第一のチャンバ３２０と、第一のチャンバ３２０内に配置された分離担体１３０と、導入口３３２および空気口３３４を有する第二のチャンバ３３０と、第二のチャンバ３３０内に配置された検出電極４３０と、第一のチャンバ３２０と第二のチャンバ３３０とを接続する流路３４０とを有する。
【０１２８】
導入部３２２および取出部３２４を有する第一のチャンバ３２０は、前述の回転基板３１０内に形成された第一のチャンバと同様の空間であり、その内部に分離担体１３０を配置されている。なお、図１８（Ｂ）では分離担体１３０を省略している。
【０１２９】
導入口３３２および空気口３３４を有する第二のチャンバ３３０は、前述の回転基板３１０内に形成された第二のチャンバと同様の空間であるが、その内部に検出電極４３０を配置されていることが異なる。
【０１３０】
流路３４０は、前述の回転基板３１０内に形成された流路と同様のものである。
【０１３１】
検出電極４３０は、第二のチャンバ３３０内における電気化学反応を測定する電極であり、基板外に設けられた電極端子４４０に電気的に接続されている。検出電極４３０の形状や数量は、特に限定されず、目的に応じて適宜設定すればよい。検出電極４３０は、対極および電極露出面積が規定された作用極を有する２極式、または対極、作用極に加えて参照電極を有する３極式が好ましい。２極式の検出電極４３０は、絶対値を測定することはできないが、製造が容易である。一方、３極式の検出電極４３０は、変化値だけでなく、絶対値も測定することができ、特に作用極の電圧を測定する場合には必須である。作用極は、電極の面積が規定されていた方が好ましいため、絶縁膜によって各電極端子以外のリード線部分を被覆されていることが好ましい。検出電極４３０の材質は、電気化学的な物性が安定な材料が好ましく、例えば、金、白金、カーボン、タングステン、銀、銅などを用いることができる。電圧の基準となる参照電極は、銀電極または銀／塩化銀電極として機能しうるように作製されることが好ましい。例えば、形成した作用極および対極の上に、銀ペーストを塗布したり、銀で再度被膜したり、電解めっきなどを用いて形成したりすればよい。電極および絶縁体の形成方法は当業者に公知の技術を用いて作製することができる。
【０１３２】
次に、図１８に示す分離デバイスを用いて血液の液状成分（血漿）の成分を分析する方法を、図１９のフローチャートを参照して説明する。
【０１３３】
図１９のフローチャートに示すように、分離デバイス４００を用いて血液試料の成分を分析するには、血液を分離担体１３０に接触させて（ステップＡ”）、血液および分離担体１３０に第一の回転速度で第一の遠心力を印加し（ステップＧ）、血液および分離担体１３０に第二の回転速度で第二の遠心力を印加し（ステップＨ）、分離された血液の液状成分を第二のチャンバ３３０に取り出し（ステップＢ”）、取り出した血液の液状成分を試薬と反応させ（ステップＪ）、第二のチャンバ３３０内の電気化学反応を測定すればよい（ステップＫ）。血液の液状成分を第二のチャンバ３３０に取り出すまで（ステップＡ”〜ステップＢ”）は、図１６のフローチャートのステップＡ”〜ステップＢ”と同一の操作である。
【０１３４】
ステップＪでは、第二のチャンバ３３０に取り出した血液の液状成分を、予め第二のチャンバ３３０内に配置されている試薬と反応させる。例えば、血液の液状成分内の乳酸脱水素酵素（以下、「ＬＤＨ」と略記する）活性を測定する場合は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド酸化体（以下、「ＮＡＤ＋」と略記する）、ジアホラーゼ、フェリシアン化カリウム、乳酸リチウムおよびＴｒｉｓバッファー（ｐＨ８.０）を第二のチャンバ３３０内に予め乾燥担持させておけばよい。この場合、各試薬の量は、例えば１００ｍＭフェリシアン化カリウムを０.４μＬ、１０００Ｕ／ｍＬジホラーゼを０.５μＬ、１Ｍ乳酸リチウムを０.４μＬ、１００ｍＭ ＮＡＤ＋を０.４μＬ程度とすればよい。乾燥担持の方法は、当業者に公知の方法を用いることが可能であり、例えば、第二のチャンバ３３０内に試薬を滴下し、真空乾燥を室温で１５分間行えばよい。上記各試薬を担持させた第二のチャンバ３３０内に血液の液状成分が流れ込むと、ＮＡＤ＋、フェリシアン化カリウム、乳酸リチウムおよびＴｒｉｓバッファーは血液に溶解する。液状成分にＬＤＨが含まれていると、血液に溶解した乳酸リチウムおよびＮＡＤ＋は、ＬＤＨの作用により反応してニコチンアミドアデニンジヌクレオチド還元体（以下、「ＮＡＤＨ」と略記する）を生成する。すなわち、この例では、血液の液状成分内のＬＤＨの活性に応じてＮＡＤＨが生成される。
【０１３５】
次いで、ステップＫでは、第二のチャンバ３３０内で生じた電気化学反応を検出電極４３０を用いて測定する。上記ＬＤＨの例の場合は、ＮＡＤＨおよびフェリシアン化カリウムがジアホラーゼの作用により反応してフェロシアン化カリウムを生成する酸化還元反応を、検出電極４３０を用いて測定する。その結果、血液の液状成分内のＬＤＨの活性を測定することができる。
【０１３６】
以上のように、本実施の形態の分離デバイスは、回転させるだけで血液の液状成分を容易に取り出すことができるので、人間の手を煩わせずに全自動操作で血液の分離および分離された血漿の送液を実現することができる。このことは、検査を行う者の感染の危険性を低減させることに寄与する。また、本発明の分離デバイスの態様の分離容器は、各チャンバに試薬などを配置したり、各チャンバ内で加温などの物理的操作をしたりすることで、各チャンバに反応、精製、検出などの機能を持たせることができる
【０１３７】
最後に、本実施の形態の分離デバイスの製造方法について説明するが、以下の方法に限定するものではない。
【０１３８】
本実施の形態の分離デバイス３００，４００は、前述のとおり、第一のチャンバ３２０内に血液を留めるために取出部３２４が疎水性を有することが好ましい。このようにすることで、第一のチャンバ３２０内に導入された血液は、空気と液体との界面に発生する表面張力（毛管力）を流路３４０から第一のチャンバ３２０に向かう方向に受けるため、第一のチャンバ３２０内に留まる（非湿潤効果）。この非湿潤効果を実現するためには、少なくとも第一のチャンバ３２０と流路３４０との境界である取出部３２４が疎水性を有するようにすればよいが、流路３４０内面が疎水性を有するようにしてもよい。さらに、流路部位（第一のチャンバ３２０、第二のチャンバ３３０および流路３４０）の内面全面が疎水性を有するようにしても非湿潤効果を実現することができる。
【０１３９】
取出部３２４または流路部位（第一のチャンバ３２０、第二のチャンバ３３０および流路３４０）の内面を疎水性にするには、例えば、疎水性を付与しうる物質を塗布すればよい。疎水性を付与しうる物質の例には、フッ素樹脂系の塗布剤、シリコン系の塗布剤などが含まれる。この中では、フッ素樹脂計の塗布剤が好適に用いられる。
【０１４０】
また、疎水性を有する材料を用いて分離デバイス（回転基板３１０、基板４１０）を作製することで、流路部位の内面を疎水性にすることができる。疎水性を有する材料の例には、単結晶シリコン、アモルファスシリコン、炭化ケイ素、酸化ケイ素、窒化ケイ素などの半導体材料、ガラス、石英ガラス、アルミナ、サファイア、フォルステライト、炭化ケイ素、酸化ケイ素、窒化ケイ素などの無機絶縁材料、またはポリエチレン、エチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリエチレンテレフタレート、不飽和ポリエステル、含フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、アセタール樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエンスチレン共重合体、シリコン樹脂、ポリフェニレンオキサイドおよびポリスルホンなどの有機材料が含まれる。この中では、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートが好適に用いられる。
【０１４１】
本実施の形態の分離デバイスは、製造の観点からは多層構造であることが好ましい。多層構造の分離デバイスの例としては、図１３（Ａ）に示す分離デバイス３００、図１８（Ａ）に示す分離デバイス４００などが挙げられる。
【０１４２】
図１３（Ａ）に示す二層構造の例では、分離デバイス３００（回転基板３１０）は、導入口３２２および空気口３３４が設けられた上面基板３６２と、第一のチャンバ３２０、第二のチャンバ３３０および流路３４０が設けられた下面基板３６４とから形成されている。この場合、上面基板３６２および下面基板３６４をそれぞれ別個に作製し、各基板３６２，３６４をそれぞれの回転軸が同一となるように貼り合わせて、第一のチャンバ３２０、第二のチャンバ３３０および流路３４０を形成する。
【０１４３】
図１８（Ａ）に示す三層構造の例では、分離デバイス４００（基板４１０）は、導入口３２２および空気口３３４が設けられた上面基板４５２と、第一のチャンバ３２０、第二のチャンバ３３０および流路３４０が設けられたチャンバ・流路形成基板４５４と、第一のチャンバ３２０および第二のチャンバ３３０の底面を構成する底面基板４５６とから形成されている。この場合、上面基板４５２、チャンバ・流路形成基板４５４および底面基板４５６をそれぞれ別個に作製し、各基板４５２，４５４，４５６をそれぞれの回転軸が同一となるように貼り合わせて、第一のチャンバ３２０、第二のチャンバ３３０および流路３４０を形成する。このように三層構造とすることで、チャンバ・流路形成基板４５４において第一のチャンバ３２０および第二のチャンバ３３０を貫通形状として形成することができるので、第一のチャンバ３２０および第二のチャンバ３３０を容易に形成することができる。また、チャンバ・流路形成基板４５４の厚さを変えることで、容易に第一のチャンバ３２０および第二のチャンバ３３０の深さを変えることができる。さらに、各基板４５２，４５４，４５６を組み合わせる前に、底面基板４５６の所定の位置に反応試薬などを容易に配置することができる。
【０１４４】
また、図１８（Ａ）に示す三層構造の分離デバイス４００（基板４１０）において、チャンバ・流路形成基板４５４を、第一のチャンバ３２０、第二のチャンバ３３０および流路３４０の外形を形成した流路パターン基板と、第一のチャンバ３２０および第二のチャンバ３３０の外形を形成したチャンバ形成基板とにさらに分割して、四層構造の分離デバイス４００（基板４１０）としてもよい。このようにすることで、第一のチャンバ３２０および第二のチャンバ３３０の深さと流路３４０の深さとをそれぞれ独立かつ容易に設定することができる。例えば、流路３４０の深さを１００μｍ程度にする場合は、流路３４０の形状にあわせて切り出したシート状の流路パターン基板を用いることで、生産性を向上させることができる。
【０１４５】
上記各多層構造の分離デバイスの例において、各基板の接着方法は特に限定されず、当業者に公知の方法を用いることができる。例えば、各基板の間に接着性材料もしくは接着性を有するシートを介在させてもよいし、超音波接合、熱圧着接合、ラミネータ加工などの任意の接合方法を用いてもよい。
【０１４６】
また、上記各多層構造の分離容器の例において、第一のチャンバ、第二のチャンバおよび流路の形成方法は、特に限定されず、当業者に公知の方法を用いることができる。例えば、半導体微細加工技術に代表されるフォトリソグラフィー加工、プラスチック成型に代表されるインジェクションモールド、切削加工、マスター基板から複製をつくる転写加工などを用いることができる。この中では、フォトリソグラフィー加工を用いることが好ましい。以下、フォトリソグラフィー加工を用いた本実施の形態の分離容器の製造方法の一例を示す。
【０１４７】
まず、清浄なガラス基板（下面基板）にネガ型厚膜フォトレジストを塗布する。フォトレジストは、チャンバや流路のサイズに適したレジストを選択する。例えば、ＫＭＰＲ１０３０（化薬マイクロケム）は、厚膜形成度合およびアスペクト比の面から優れている。例えば、スピンコーターを用いてＫＭＰＲ１０３０を回転塗布する場合には、５００ｒｐｍで１０秒間のプレ回転を行い、次いで１０００ｒｐｍで３０秒間の本回転を行うことで塗布することができる。このとき、本回転の回転速度を変化させることにより、レジスト膜の膜厚を変化させることができる。例えば、本回転を１０００ｒｐｍとすることでレジスト膜の膜厚を５７μｍとすることができ、本回転を１０７０ｒｐｍとすることでレジスト膜の膜厚を４８μｍとすることができる。次いで、９５℃で２０分間のプレベークを行い、チャンバおよび流路が描かれたマスクを露光する。露光強度および露光時間は、レジスト膜の膜厚に応じて適宜設定すればよい。例えば、露光強度は１７００ｍＪ／ｃｍ２程度が好ましい。次いで、９５℃で６分間ＰＥＢ（Post Exposure Bake）し、現像を行い、チャンバおよび流路のパターンをフォトリソグラフィーにより形成する。
【０１４８】
次に、パターンを形成した下面基板を切削してチャンバを形成する。また、導入部および空気穴を設けた上部基板を作製する。
【０１４９】
最後に、上面基板と下面基板とを接合して、分離デバイスを作製する。
【実施例】
【０１５０】
以下、本発明をより具体的に例示する。これらの実施例は、本発明を限定するものではない。
【０１５１】
［実施例１］
実施例１では、図４（Ａ）に示す実施の形態１の分離容器を用いて、遠心力を印加せずに血液を分離した例を示す。また、比較例として、血液の固形成分より大きな比重を有する分離担体を用いて血液を分離した例も併せて示す。
【０１５２】
（本発明の分離担体の作製）
本発明の分離担体の担体部には、血漿より小さな比重を有する中空粒子（ＳＸ８７８２：ＪＳＲ社）を用いた。この中空粒子の比重を測定したところ、約０.７６であった。結合部には、レクチン（Ｌ３３９１：シグマ社）を用いた。レクチンを１００ｍＭ ＰＢバッファー（ｐＨ８.６）に分散させ、１０μＭレクチン含有溶液を調製した。このレクチン含有溶液１ｍＬに、中空粒子を終濃度が１重量％となるように加えた。中空粒子およびレクチン含有溶液を入れたチューブを回転攪拌装置を用いて２時間転倒混和して、中空粒子表面にレクチンを結合させた。１０分間静置した後、チューブ下側に集まった溶液を注意深く取り除き、１０重量％アルブミン（Ａ４５０３：シグマ社）溶液を１ｍＬ加えた。再度、回転攪拌装置を用いて２時間転倒混和して、非特異的結合を抑制するブロッキング処理を施した。１０分間静置した後、チューブ下側に集まった溶液を注意深く取り除き、ＰＢバッファーを１ｍＬ加えた。数回転倒混和して中空粒子表面を洗浄し、再度１０分間静置し、チューブ下側に集まった溶液を注意深く取り除いた。この洗浄作業を３回繰り返して中空粒子表面を十分に洗浄し、本発明の分離担体を作製した。
【０１５３】
（本発明の分離容器の作製）
１０ｍＬ遠沈管（有底管）の底部に直径２ｍｍの貫通孔（取出部）を形成し、洗浄後に滅菌処理した。次いで、滅菌処理した片面粘着テープ（日東電工社）を遠沈管の底部内径に沿って切り出し、切り出した片面粘着テープを遠沈管内部から貫通孔の上に貼り付けた。本発明の分離担体を終濃度１重量％になるようにバッファーに分散させて分離担体分散液を調製し、調製した分離担体分散液を遠沈管内に提供した。溶媒を凍結乾燥で除去することで本発明の分離担体を遠沈管内部に配置し、本発明の分離容器を作製した。
【０１５４】
（比較例の分離担体の作製）
比較例の分離担体の担体部には、血球より大きな比重を有するラテックス粒子（Bangs Laboratories, Inc.）を用いた。このラテックス粒子の比重を測定したところ、約１.１であった。結合部には、前述のレクチンを用いた。前述のレクチン含有溶液１ｍＬに、ラテックス粒子を終濃度が１重量％となるように加えた。ラテックス粒子およびレクチン含有溶液を入れたチューブを回転攪拌装置を用いて２時間転倒混和して、ラテックス粒子表面にレクチンを結合させた。１０分間静置した後、チューブ上側に集まった溶液を注意深く取り除き、前述のアルブミン溶液を１ｍＬ加えた。再度、回転攪拌装置を用いて２時間転倒混和して、非特異的結合を抑制するブロッキング処理を施した。１０分間静置した後、チューブ上側に集まった溶液を注意深く取り除き、ＰＢバッファーを１ｍＬ加えた。数回転倒混和してラテックス粒子表面を洗浄し、再度１０分間静置し、チューブ上側に集まった溶液を注意深く取り除いた。この洗浄作業を３回繰り返してラテックス粒子表面を十分に洗浄し、比較例の分離担体を作製した。
【０１５５】
（比較例の分離容器の作製）
前述の「本発明の分離容器の作製」と同様の手順により、比較例の分離担体を遠沈管内部に配置し、比較例の分離容器を作製した。
【０１５６】
（分離実験）
本発明の分離容器および比較例の分離容器に血液１０ｍＬを導入した。血液は、当日採血したヒト血液であり、溶血していないことを実験前に確認した。また、血球の割合を示す指標値であるヘマトクリット値もヘマトクリット測定器（ＫＨ−１２００Ｍ：クボタ社）を用いて実験前に測定した。血液を導入した後、それぞれの容器を静置して、血液の固形成分と液状成分とが分離するまでの時間をそれぞれ測定した。ここでは、血液を導入してから、予め測定したヘマトクリット値から求められる位置に血液の固形成分（血球など）と液状成分（血漿）との分離線が形成されるまでの時間を測定した。分離後、本発明の分離容器では、固形成分−分離担体凝集物は分離容器の上側に浮上した。一方、比較例の分離容器では、固形成分−分離担体凝集物は分離容器の下側に沈降した。
【０１５７】
その後、本発明の分離容器および比較例の分離容器から、それぞれ血漿を取り出した。比較例の分離容器では、遠沈管のキャップを外し、上側からピペットを用いて血漿を取り出した。このとき、開栓する際に遠沈管にわずかな振動を与えてしまったところ、血液の固形成分および分離担体が舞い上がってしまい、血漿と固形成分との分離線が不鮮明になってしまった。これにより、再度分離させるためにさらに１０分間待機しなければならなかった。また、ピペットを用いて分離線の近くまで血漿を最大量取り出す手技が難しく、一部血球が混入してしまった。一方、本発明の分離容器では、先端の鋭利な２１Ｇの注射針で遠沈管底部に貼られたテープを遠沈管の外側から穿刺することで、血漿成分を容易に取り出すことができた。このとき、振動を故意に与えても分離線は明瞭で、固形成分−分離担体凝集物が再分散することはなかった。また、血漿の流出に伴って分離面の水位は下がっても、固形成分−分離担体凝集物が再分散することはなかった。最終的には、固形成分−分離担体凝集物が穿刺により生じた開口を塞ぐことにより、液体の流出が止まった。
【０１５８】
（結果）
表１は、血液の分離時間および取り出すことのできた血漿の量を示す表である。この表からわかるように、比較例の分離容器では、血液の固形成分と液状成分とが分離するまでに１８０分を要し、４ｍＬの血漿を取り出すことができた（表中の「比較例１」参照）。一方、本発明の分離容器では、わずか１分で血液の固形成分と液状成分とを分離することができ、５.２ｍＬもの血漿を取り出すことができた（表中の「実施例１」参照）。この結果から、本発明の分離容器は、従来の容器に比べて血液を迅速に分離できることおよび取り出せる血漿の量が多いことがわかる。
【表１】
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【０１５９】
［実施例２］
実施例２では、実施例１で作製した分離容器を用いて、遠心力を印加して血液を分離した例を示す。実施例１と同様に、比較例として、血液の固形成分より大きな比重を有する分離担体を用いて血液を分離した例も併せて示す。
【０１６０】
（本発明の分離容器および比較例の分離容器の作製）
前述の実施例１と同様の手順により、本発明の分離容器および比較例の分離容器を作製した。
【０１６１】
（分離実験）
本発明の分離容器および比較例の分離容器に血液１０ｍＬを導入し、それぞれの容器に蓋をした。遠心分離機を用いてそれぞれの容器に室温で遠心力（２５０Ｇ）を３０秒間印加し、それぞれの容器について血液の分離の様子を観察した。
【０１６２】
（結果）
比較例の分離容器では、分離容器の底部に分離担体がわずかに沈降していたものの、血液の分離は観察できなかった。そこで、遠心力を印加する時間を１２０秒まで延長したが、血液の固形成分（血球など）と液状成分（血漿）との分離線は不明瞭であった。この結果から、比較例の分離容器では、血液と分離担体とを接触させるためにある程度の時間静置することが必要であること、および大きな遠心力を長時間印加することが必要であることが推定される。
【０１６３】
一方、本発明の分離容器では、固形成分−分離担体凝集物が分離容器の上側に浮上しており、血液が固形成分（血球など）と液状成分（血漿）に分離しているのが観察された。また、遠心力をわずか１０秒間印加しただけでも、血液が固形成分と液状成分に分離しているのが観察された。この結果から、本発明の分離容器は、従来の容器に比べて短時間で大きな遠心力を印加することなく分離できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本発明の分離方法および分離容器は、血液の固形成分と液状成分との比重差を実質的に０.３程度にできるので、遠心力などの外力を必要とせずに短時間で血液を分離することができる。本発明の分離容器は、分離された液状成分を容易に取り出すことができるので、そのまま生化学検査や免疫検査などの別の操作を行うことができる。また、本発明の分離容器は、人間の手を煩わせずに全自動操作で血液の分離および分離された血漿の送液を実現することができるので、感染の危険性を低減することができる。特に本発明の分離デバイスの態様の分離容器は、回転速度を増大させるだけで血液の液状成分を容易に取り出すことができ、血液に含有される成分の量を迅速に把握することができる。また、本発明の分離デバイスの態様の分離容器は、各槽に試薬などを配置することまたは各槽上で加温などの物理的操作をすることで、反応、精製、検出などの機能を持たせることができる。
【０１６５】
以上のように、本発明の分離方法および分離容器は、血液試料中に含まれるタンパク質や健康指標物質などを検出するＰＯＣＴ診断バイオセンサなどに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】本発明の実施の形態１の分離容器の構成を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１の分離方法の手順を示すフローチャート
【図３】本発明の実施の形態１の分離方法の手順を示す模式図
【図４】本発明の実施の形態１の分離方法の別の手順を示す模式図
【図５】本発明の実施の形態１の分離方法のさらに別の手順を示す模式図
【図６】従来の採血管を用いた分離方法の手順を示す模式図
【図７】本発明の実施の形態２の分離方法の手順を示すフローチャート
【図８】本発明の実施の形態２の分離方法の手順を示す模式図
【図９】本発明の実施の形態３の分離容器の構成を示す断面図
【図１０】本発明の実施の形態３の分離方法の手順を示すフローチャート
【図１１】本発明の実施の形態３の分離方法の手順を示す模式図
【図１２】本発明の実施の形態４の分離容器の構成を示す水平断面図
【図１３】（Ａ）本発明の実施の形態４の分離容器の構成を示す縦断面図、（Ｂ）本発明の実施の形態４の分離容器の構成を示す平面図
【図１４】本発明の実施の形態４の分離方法の手順を示すフローチャート
【図１５】本発明の実施の形態４の分離方法の手順を示す模式図
【図１６】本発明の実施の形態４の分離方法の別の手順を示すフローチャート
【図１７】本発明の実施の形態４の分離方法の別の手順を示す模式図
【図１８】（Ａ）本発明の実施の形態４の分離容器の別の構成を示す縦断面図、（Ｂ）本発明の実施の形態４の分離容器の別の構成を示す平面図
【図１９】本発明の実施の形態４の分離方法のさらに別の手順を示すフローチャート
【図２０】従来の採血管の構造を示す断面図
【符号の説明】
【０１６７】
１０，２０  採血管
１２  有底管
１４  無機粒子状担体
１６  密封部材
２３  従来の分離担体
２４，１４０  血液
２５，１４２  血液の固形成分
２６，１４４  血液の液状成分
２７  固形成分−分離担体凝集物
２８，１８０，３５０  遠心力
３０  取出手段
１００〜１０４，２００  分離容器
１１０  有底管
１１２  導入口
１１４  底面
１２０，１２２  取出部
１３０  本発明の分離担体
１３２  担体部
１３４  結合部
１５０  固形成分−分離担体凝集物
１６０  穿刺針
１７０  蓋
２１０  シリンジ容器
２２０  採血針
２３０  プランジャ
２４０  採血部位
３００，４００  分離デバイス
３１０  回転基板
３１２  回転中心
３１４  半径方向
３１６  回転基板の回転方向を示す矢印
３２０  第一のチャンバ
３２２  導入部
３２４  取出部
３３０  第二のチャンバ
３３２  導入口
３３４  空気口
３４０  流路
３４２  流路部位
３６２，４５２  上面基板
３６４  下面基板
３７０  第一の遠心力
３８０  第二の遠心力
４１０  回転ベース
４２０  基板
４３０  検出電極
４４０  電極端子
４５４  チャンバ・流路形成基板
４５６  底面基板
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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