(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分注ステーションと、患者サンプル中のヘモグロビンを検出するための少なくとも一つの検査ステーションとを備える臨床分析装置においてスループットを改善する方法であって、
前記分注ステーションが、
吸引器プローブと、
一次収集容器から液体血清又は血漿を収集し、収集された液体血清又は血漿の少なくとも一部を検査要素上へ又はその中へ分注するために、前記プローブに取り付けられるチップと、
前記プローブ及び前記チップ内に部分的な圧力又は部分的な真空を生じさせるための手段と、
を備え、前記方法が、
ａ）前記プローブに取り付けられるチップの一つに液体血清又は血漿を吸引するステップと、
ｂ）前記液体血清又は血漿が前記チップ内にあり且つ前記チップが前記プローブに取り付けられている間に、近赤外及び近可視放射線波長の光に５９３ｎｍ及び６０８ｎｍの波長でチップを透過させることによって、前記液体血清又は血漿中の一つ又はそれ以上の標的物質を検出し、前記液体血清又は血漿中のヘモグロビンの濃度と透過した光とを相関させることによって、前記チップを透過した光の一部分を前記波長で分光光度分析を行うステップであって、前記相関が吸光度の一次導関数の値を波長の関数として計算することを含むステップと、
ｃ）分光光度分析を行うステップに先立って、前記チップから前記液体血清又は血漿の一部を検査要素へ分注するステップと、
ｄ）前記ヘモグロビン以外の標的物質に関して、前記検査ステーションで前記液体血清又は血漿を加えた前記検査要素を検査するステップと、
を含み、前記ヘモグロビンを前記検査ステーションで検査するのに必要とされなくなった時間量によってスループットを増加させ、
前記相関させるステップが、０から約３ｇ／Ｌで用いられる一つの較正アルゴリズムと３ｇ／Ｌ以上で用いられる他の較正アルゴリズムとの二つの較正アルゴリズムを使用して全範囲を網羅するようになっている、臨床分析装置においてスループットを改善する方法。
【請求項２】
前記他の較正アルゴリズムは、波長に関する吸光度の第一次導関数の値からヘモグロビン濃度の自然対数を求める、請求項１に記載の臨床分析装置においてスループットを改善する方法。
【請求項３】
前記二つの較正アルゴリズムは、
０から約３ｇ／Ｌの範囲におけるヘモグロビン濃度についての式、
Ｈｂ（ｇ／Ｌ）＝−６６．６８９（ｄＡ593／ｄλ593）＋８１．０８１（ｄＡ608／ｄλ608）−０．２５、
３ｇ／Ｌ以上の範囲におけるヘモグロビン濃度についての式、
Ｈｂ（ｇ／Ｌ）＝ｅ[-17.38(dA593/dλ593)+9.96(dA608/dλ608)+0.37]
からなる、請求項２に記載の臨床分析装置においてスループットを改善する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液サンプルを従来通り乾式又は湿式検定法で検査する前に分光光度分析を血液サンプルに関して行うことができるようにする、古い装置の新しい使用法及び新規の分注ステーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、分光測光法分析は内容物を決定するために多くの液体に適用される。かかる分析は、近赤外放射線で行われるのであれば、近赤外放射線の標的分析物と他の物質とを差別化する能力のため、特に有効となる。
分光測光法分析はヘモグロビン、アルブミン、脂質、及び他の多数の血清構成成分を確認することが可能であることは、例えば非特許文献１から明らかである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１８５３３０号明細書
【特許文献２】米国特許第３９９２１５８号明細書
【特許文献３】米国特許第５４４１８９５号明細書
【特許文献４】カナダ特許第２０１９５１１号明細書
【特許文献５】米国特許第４３４０３９０号明細書
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】臨床化学（Ｃｌｉｎ．Ｃｈｅｍ．）第３８巻第１６２３〜１６３１頁（１９９２年）
【非特許文献２】分析化学（Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．）第５９巻第１７号第１００７Ａ〜１０１７Ａ頁（１９８７年９月）
【非特許文献３】分析化学第６６巻第１５号第７９５Ａ〜８０４Ａ頁（１９９４年８月）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、血液サンプルの内容物又は特性を決定するために、かかる分析を血液サンプルに適用する際には問題が存在する。例えば、血液サンプルが最初に、すなわち、１次患者収集容器に取られるので、この分析を血液サンプルに適用するのは困難とされてきた。これらの容器は通常様々な寸法のチューブであり、細胞相から液体血清又は血漿を分離するために遠心分離処理を施されてきた。したがって、このようなチューブは、ａ）患者識別ラベルを有し、ｂ）血清の様々な予測不能な場所が分析され、ｃ）大量（ミリリットル）のサンプルを必要とする。様々な位置に関しては、細胞相から液体相を分離するために使用されるゲルバリアが液体相の代わりに走査されると、不正確な評価となるのは間違いない。
【０００６】
したがって、予測不能な高さの液体のチューブを取り扱うときには、余計な露出をさせ且つ余計な時間をかけて２次チューブに小分けすること、又は、例えば、特許文献１について図３に示されるようにチューブの中身をＬＥＤ走査することによって、液体相がどこにあるかを確認することが実際的とされてきた。このような必要条件は付加的な装置費用及び処理の遅延を生じさせる。このことは、患者ラベルを通して分光測光法的に走査することの難しさと合わさって、１次収集容器のこのような走査を問題があって高価なものとさせている。
【０００７】
他方で、乾式スライド検査要素を使用して標的物質の検査を行う従来の臨床分析装置は、インキュベーションを必要とするのであれば、標的物質の検定を行うためには、通常は少なくとも５分を必要とする。これらのインキュベーション時間がある場合には、毎時１０００検査を大きく越すスループットを得ることが困難となる。このような分析装置におけるより高いスループットを可能にする方法が切に必要とされる。
【０００８】
このように、本発明の前には、全血から分離される血清又は血漿のような生物学的液体の分光光度走査をする安価で簡単な方法、すなわち、どんな容器が使用されているかに関係なく液体の位置を見つける必要性を除去し、識別ラベルを透過させて走査する必要性をさらに除去する方法を提供する必要性が存在した。さらに、標的物質を検定する分析装置における検査のスループットを向上させる必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明により、分注ステーションと、患者サンプルにおいて標的物質を検出するための少なくとも１つの検査ステーションとを備える臨床分析装置において、前記分注ステーションが、
吸引器プローブと、
１次収集容器から生物学的サンプル液を収集し、収集されたサンプル液の少なくとも一部を検査要素上へ又はその中へ分注するために、前記プローブに取り付けられるチップと、
前記プローブ及び前記チップ内に部分的な圧力又は部分的な真空を生じさせるための手段とを備え、
ａ）前記プローブに取り付けられるチップの１つに生物学的液体を吸引するステップと、
ｂ）前記生物学的液体がチップ内にあり、チップがプローブに取り付けられている間に、近赤外及び近可視放射線波長の光に複数の波長でチップを透過させることによって、生物学的液体中の１つ又はそれ以上の標的物質を検出し、生物学的液体中の１つ又はそれ以上の標的物質の濃度と透過した光を相関させることによって、チップを透過した光の一部分を複数の波長で分光光度分析を行うステップとを含み、この相関させるステップは吸光度の１次導関数の値を波長の関数として計算するステップを含み、
ｃ）チップから生物学的液体の一部を検査要素へ分注するステップと、
ｄ）前記１つ又はそれ以上の標的物質以外の標的物質に関して、前記検査ステーションで生物学的液体を加えた検査要素を検査するステップとをさらに含み、前記１つ又はそれ以上の標的物質を前記検査ステーションで検査するのに必要とされなくなった時間の量によって、スループットを増加させる、臨床分析装置においてスループットを改善する方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来の分析装置の残りの部分における図２（Ａ）及び（Ｂ）の走査ロックの位置を示す、分析装置の吸引器プローブの部分等角図である。
【図２】本発明の２つの代替実施態様を示す、装置の中間断面における代替部分立面図である。
【図３】チップが挿入されるときにパルス状の上方圧力が発生することと、チップが取り除かれるときにチップの端部で吸引が発生することとの両方を防止する空気孔を示す、部分的に中間断面で切り取られた図２（Ａ）の検査ステーション８２の等角図である。
【図４】本発明の他の代替実施態様の部分等角図である。
【図５】チップ４８Ａの位置を定めるための機構を示す、図４の構造の一部分の断面平面図である。
【図６】本発明によって分光測光法で走査及び分析された検査サンプルのヘモグロビンの水準に関する回帰プロットである。
【図７】本発明によって分光測光法で走査及び分析された検査サンプルのヘモグロビンの水準に関する回帰プロットである。
【図８】本発明によって分光測光法で走査及び分析された検査サンプルの脂肪血の水準に関する回帰プロットである。
【図９】本発明によって分光測光法で走査及び分析された検査サンプルの脂肪血の水準に関する回帰プロットである。
【図１０】本発明によって分光測光法で走査及び分析された検査サンプルの黄疸性の水準に関する回帰プロットである。
【図１１】本発明によって分光測光法で走査及び分析された検査サンプルの黄疸性の水準に関する回帰プロットである。
【図１２】黄疸、ヘモグロビン、及び脂質のそれぞれのサンプルを示す、本発明によって検出されたスペクトル透過のプロットである。
【図１３】図２（Ａ）と類似である、光を通さない囲いの代替実施態様の部分立面図である。
【図１４】図２（Ａ）と類似である、光を通さない囲いの代替実施態様の部分立面図である。
【図１５】本発明によって分光測光法で走査及び分析された検査サンプルのビリルビンの水準に関する回帰プロットである。
【図１６】本発明によって分光測光法で走査及び分析された検査サンプルのビリルビンの水準に関する回帰プロットである。
【図１７】図１５及び図１６と類似である、ヘモグロビンの分析に関する回帰プロットである。
【図１８】図１５及び図１６と類似である、ヘモグロビンの分析に関する回帰プロットである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明が好適な実施態様に関して以下で説明され、これらの実施態様においては、好適な（従来の）半透明の使い捨てチップが、血清又は血漿の患者サンプル品質を表す標的に関して分析を行うために、好適な（従来の）分析装置吸引器と、光ファイバを使用している通路によって分光光度計に接続されている好適な光を通さない囲いとで使用されている。しかしながら、さらに、本発明は、標的が十分なＮＩＲ及び近可視放射吸収を有する限り、使用される半透明又は透明なチップ、吸引器、液体、又は光を通さない囲いのタイプ、分光光度計への光の通路及びそこからの光の通路となる光学装置、及び検出される標的物質にかかわらず使用される。すなわち、標的物質は、従来の分析装置においてスライド検査要素上で濃度に関して検査されるありきたりの物質、例えば、アルブミン又はぶどう糖であってもよい。液体は全血、尿、又は大脳髄液でもよい。液体は好適には試薬に制限されない。さらに、チップは使い捨てではなくて継続使用するものでよく、光を通さない囲いへ、次に検出ステーションへ光を集めるために、光ファイバの代わりに開レンズシステムが使用されてもよい。
【００１２】
本発明と共に使用される分光光度計は以下においては示されず又詳細に関しても説明されていない。その理由は、分光光度計が十分なスペクトル精度を持つ近赤外及び近可視光線領域で放射される放射線を発生させ、透過を介して検出するものであれば、分光光度計はどんなものでも有効であるからである。本願で使用される「近赤外及び近可視」は４００ｎｍと２５００ｎｍの間の放射線を意味し、最も好ましくは４７５ｎｍと１０７５ｎｍの間の放射線を意味する。これらの波長は、使い捨てチップの十分なスペクトル透過並びに標的分析物からの十分なスペクトル吸収を示すので、有利となる。４７５ｎｍは本発明によってビリルビン検出に特に有効であると考えられている。所望のスペクトル透過を許容する有効なチップ用材料は使い捨てチップを製造するのに一般的に使用されているもの（ポリプロピレン又はポリエチレン）である。
【００１３】
さらに本願で使用される「分光光度法（又は分光測光法）」は或る範囲の波長に対するスペクトル応答を捕捉して、その範囲の各波長に関する応答を相関させる方法を意味する。比較として、「測光法」は特定の波長のみに対する反応を相関させる光放射線の分析を意味する。したがって、「分光光度計」はこの分光光度分析を行う装置である。
【００１４】
また、本願で使用される「１次患者収集容器」は、患者の生物学的液体、普通は血液が、ラベルを貼られて最初に入れられ、検査のために所望のサンプル液を準備するための処理を施される容器を意味する。全血の場合には、このような処理は、液体血清又は血漿が普通はゲル分離バリアで血球からなる細胞相から分離される相分離を含んでいる。
【００１５】
さらに、本願で使用される「検査要素」は少なくとも１つの試薬が予め供給されている任意の容器を意味し、この容器は、例えば特許文献２に記載されているようないわゆる乾式スライド検査要素、あるいは、特許文献３に記載されているような１つ又はそれ以上の抗体で予備被覆された窪み又は試薬を添加されている被覆されていない窪みを有するカップ又はウェルのようなものである。
【００１６】
また、本願で使用される「光を通さない」は、検出される光のわずか１０％が外部の周囲光によるものとなるような量まで周囲光を排除する効果があることを意味する。
さらにまた、本願で使用される「黄疸がある」は高水準のビリルビン及び／又はビリベルジンがサンプル中に存在する状態を意味する。
【００１７】
近赤外及び近可視放射線の生物学的液体の透過量を標的物質の濃度と相関させる際に必要とされる数学的分析に関する詳細は説明されていない。その理由は、このような数学的分析は、特許文献４、非特許文献１の論説、及び、非特許文献２及び非特許文献３の指導論説から明らかであるように公知となっているからである。
【００１８】
図１は最新の発明を利用している従来の分析装置１２を示している。従来は、分注ステーション１８を利用して、トレイ２０に複数の１次収集容器１９からなる供給物から吸引器プローブ４６に取り付けられている使い捨てチップ４８へ、例えば血清又は血漿といった生物学的液体のサンプルを吸引によって収集する。続いて、サンプル液が、図示されていないスライド検査要素供給源から獲得されてスライド分配器３０に保持されているスライド検査要素Ｅへ分注される。プローブ４６を具備する分注器４０の制御は支持ロッド７０に取り付けられている垂直方向駆動装置４４及び可動台４２のような機構によってなされ、このような機構は全て例えば特許文献５に記載されている。任意の種類の従来のポンプ７１が部分的な真空又は部分的な圧力をチップ４８内に生じさせるための手段として使用される。
【００１９】
本発明の１つの態様によれば、単に容器１９から液体を吸引によって収集して、続いてスライド検査要素Ｅへ分注する以外に、新規の方法でのチップ４８の使用がなされる。吸引されたサンプル液を搬送するチップ４８が、分注のためにホルダ１１７へ置かれる前に、検査ステーション８２へ図１の矢印８０の方向に移動される。図２（Ａ）、（Ｂ）と図３により明確に示されるように、検査ステーション８２は、チップ４８を受容する寸法に形成されている空洞８４を有する光を通さない効果を有する囲いである走査ブロックを備える。好適には、空洞８４は、図３の上部部分８６と、上部部分８６より小さい内径の下部部分８８と、上部部分と下部部分の間の境界の棚部９０と、棚部９０の空気孔９２と、上部部分から離れる方向へ下部部分から延びる円錐状出口孔９４と、分光光度計の部分へ向かう及びそこから来る光ファイバ９８、９８’を受容するのに適した２つの通路９６とを備える。出口孔９４がチップ４８の出口孔部分の形状、よって、この好適なチップ４８の場合には円錐状形状と概略合う形状に形成されている。オプションの空気チューブ１００がチップから流体をポンプ効果で汲み出す可能性を低減させるために出口孔９４に接続される。もし空気チューブが不透明であれば、オプションで、空気チューブはチップへの光の漏れを無くす手助けとなる。
【００２０】
図１に示されるように、光ファイバ９８、９８’が、光源１１０と、結合されて単一の装置１１０になっている検出器とを備える従来の分光光度計に接続される。
最大に効果が発揮される場合、検査ステーション８２は、本願で定義されている、光を通さない効果があり、検出器へ通過する光は光ファイバ９８からチップ４８を通って透過される光の少なくとも９０％となる。これが達成されることができる方法が幾つかある。
【００２１】
第一に、図２（Ａ）に示されるように、拡大されている上部部分１１１のための支持肩として働き、よって、拡大されている上部部分１１１よりは高い位置へは行かない上部表面９０を有し、チップ４８との間に０．５ｍｍの側部隙間があるブロック８３を備える検査ステーション８２の場合には、発生する光の漏れが、ＮＩＲ及び近可視放射線が光ファイバ９８によって伝送されるときに使用されるのと同じ周囲光条件で（ファイバー９８が光を伝送していない状態で）空読み取りを行うことによって補正される。次に、空読み取りがサンプル読み取り及び基準読み取りから引き算される。
【００２２】
あるいはまた、引き算される空読み取りが利用されるべきではなく、側部隙間がまだ上述されたのと同じであれば、同じ光不透過性が、図２（Ｂ）に示されるように、ブロック８３の高さを少なくともチップ４８の上部部分１１１の上部表面１１３の高さまで延長することによって達成されることができる。
肩表面９０へのチップ４８の着座は効果的なシールとなるので、好適には、チップ４８が挿入及び引き抜かれるときには上部部分８６と下部部分８８の間である種の空気抜きがなされる。これが図３の空気孔９２の機能である。この空気孔は、気泡がチップの液体へ無理に押し通されて、液体の光走査を妨害する可能性がないように、チップが検査ステーション８２へ挿入されるときに生じる圧力の増加を解放させる。同様に、光を走査された後で、チップ４８が引き抜かれるときに、空気孔９２は真空が生じるのを防止するが、この真空はサンプル液の一部をチップ４８から吸引することがあり、次のチップ及びサンプルにとって検査ステーション８２を汚染する。
【００２３】
光ファイバ９８及び９８’の間の空洞部分８８内にチップ４８を中心合わせする際にさらなる補助をするために、図３に示されるように、通路９６の上の空洞部分８８の底部の近くに複数の位置決め突起１４０を配置することができる。
使用においては、チップ４８が、ホルダ１１６への挿入の前に検査ステーション８２へ挿入される。検査ステーション８２にある間に、上で定義されたＮＩＲ及び近可視波長の光線がチップ及び液体を通過させられ、透過した放射線が分光光度計１１０で分光光度分析されるようにする。次に、検出器によって生み出される信号が標的物質の濃度との相関関係を算定させられる。標的物質の好適な組は、サンプル特性を測定するもの、詳細には、以下の例で示されるようなヘモグロビン、脂質、ビリルビン（ＢＲ）、及びビリベルジン（ＢＶ）からなるグループから選択されるものである。しかしながら、吸収スペクトルによって分光光度検出が可能な標的物質はいずれも、本発明によって相関関係を算定されて検出されることができる。さらに詳細には、従来はスライド検査要素Ｅで行われてきた或る検定が以下で説明されるようにチップを通して分光測光法で行われることができる。
【００２４】
その後で、チップが引き抜かれて、ホルダ１１６に挿入され、この時点で、公知であるようにサンプル液の分析物の濃度を確認するために、サンプル液が従来通り１つ又はそれ以上の試薬を含んでいるスライド検査要素Ｅに分注される。
容易に明らかとなるように、本発明で使用されるチップ４８はＮＩＲ及び近可視放射線、最も好適には４７５ｎｍから１２００ｎｍである放射線を透過させることができ、ラベル貼付が１次容器１９においてしか行われないので、好適にはラベルがない。この目的に有効な材料はポリプロピレン及びポリエチレンを含む。
【００２５】
検査ステーション８２が使い捨てチップ用空洞及び光ファイバ用孔のみを有する固体ブロックとして構成される必要はなく、チップが同じところまで降下させられる必要もない。その代わりに、検査ステーション８２の側壁が開閉され、図４（Ａ）及び図５に示されるように、チップの通り抜けを可能とさせるスロットを具備することができる。前に説明された部分と類似の部分は同じ参照番号を付されており、この参照番号に区別するための接尾記号「Ａ」が添付されている。
【００２６】
したがって、検査ステーション８２Ａはある距離離されて配置されている２つの固定されている対向部分１０９、１１２を備える。各部分は対向する面１１６、１１６’を有し、この面がその間にスロット１１５を画定する。面１１６、１１６’の上部表面１１７は案内レール及びチップ４８Ａの上部部分１１１Ａのための台座となる。部分１０９は、図示されていない光源から部分１０９を通る光ファイバ９８Ａを有し、一方、部分１１２は、面１１６に分光光度計へ接続されているセンサ１１４を有し、分光光度計は部分１１２に設けられている又は部分１１２と接続されている。
【００２７】
部分１０９及び１１２の対向する面はある距離だけ間隔を空けたスリット１１５を画定し、このスリット１１５は使い捨てチップ４８Ａが矢印１２０で示されるように滑り抜けることを可能にする。これらの対向する面がチップ４８Ａの滑り抜けのために一定の距離だけ離間されることができる。
部分１０９及び１１２は、矢印１２０で示されるチップ４８Ａの通過のために、垂直方向孔８４に関して上で説明されたアスペクト比よりもかなり小さいアスペクト比のスロットをつくり出すので、分光光度測定のためにはスロット１１５を閉じた方がよい。このために、矢印１３６及び１３８で示されるように、閉鎖位置（不図示）へ旋回されたときにスロット１１５を閉鎖するに十分な幅の旋回する扉１３０、１３２が参照番号１３４で示される部分で部分１０９の両端部へ蝶番式に取り付けられている。（扉１３２が簡単化のためだけに仮想線で示されている）。扉を旋回するために、好適には蝶番１３４のピントルが従来のモータ１３６の回転駆動軸（不図示）に付設されている又は取り付けられている。
【００２８】
あるいはまた、扉１３０及び１３２が、空洞８４に関して上述された垂直アスペクト比に等しい水平方向アスペクト比を有するようにスロット１１５を長くすることによって、省略されることができる。
図５に示される光ファイバ９８Ａ及び検出器１１４のところでチップ４８Ａの矢印１２０で示されるような横方向の運動を精度良く止める補助をするために、好適には、ばね付勢されている移動止め２１０が面１１６に設けられ、この移動止め２１０は反対側の面１１６’にある固定されている突起２１２と協動する。読み取り後、矢印１２０の方向にスロット１１５からチップ４８Ａを移動させるときには、移動止め２１０がチップによって面１１６へ押し付けられる。前出の実施態様において述べられたように、チップ４８Ａは使用されるＮＩＲ及び近可視波長を透過させる。
【００２９】
あるいはまた、図４（Ｂ）に示される部分１１２Ｂが光の漏れをふさぐために板１２２Ｂに可動に取り付けられることができる。前に説明された部分に類似の部分は同じ参照番号を付されており、この参照番号に区別するための接尾記号「Ｂ」が添付されている。したがって、検査ステーション８２Ｂは、面１１６Ｂ及び１１６’Ｂと共にＵ字形状スロットを形成する板１２２Ｂを備え、このＵ字形状スロットはチップ４８Ｂが上部表面１１７Ｂに支持されると同時に矢印１２０Ｂで示されるように滑り抜けることを可能にさせる。光ファイバ９８Ｂは静止部分１３０Ｂを通して光を伝送し、静止面１１６Ｂのセンサ１１４Ｂは図示されていない分光光度計へ光を伝送する。
【００３０】
板１２２Ｂと面１１６Ｂ及び１１６’ＢからなるＵ字形状スロットを通して起こり得る光の漏れをふさぐために、部分１１２Ｂが板１２２Ｂを滑動するように取り付けられ、ラック１６２及びドライブピニオン１６４によって矢印１６８に駆動され、スロットを開放又は閉鎖する。閉鎖されると、面１１６Ｂ及びチップ４８Ｂが部分１１２Ｂ内の空間１７２を占有し、壁部分１６９がスロット１１５Ｂを閉鎖する。
【００３１】
患者サンプルの特性に関する検査に加えて、ＮＩＲ及び近可視波長を使用して分光光度分析が可能である標的物質はいずれも、患者サンプルがチップ４８Ａにある間に分光光度計１１０によって分析されることができる。これらの標的物質は数あるなかでヘモグロビン、アルブミン、ぶどう糖を含む。チップ内のこれらの標的物質を検査することによって、必ずではないが、実際には、サンプルがスライド検査要素Ｅに置かれたときに、好適には、分析装置はそれらの標的物質に関するさらなるそれ以上の検定を抜かす。チップを通した分光光度検出はスライド検査要素Ｅで行われる個別の各検定での４秒と比較して、分析される標的物質全てで４秒しか必要としないので、このことは分析装置の全体スループット大幅に向上させる。「結果を出す時間」がさらにチップを通しての分光光度分析によって劇的に改善され、スライド検査要素の場合の５分と比較してチップを通しての場合には４秒となる。
【００３２】
向上されたスループットの例として、以下がジョンソン＆ジョンソン・クリニカルダイガノスティックス（Ｊｏｈｎｓｏｎ＆Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）から商標「ＶＩＴＲＯＳ９５０」分析装置で販売されているような分析装置で達成され得る利点の推定である。この推定は、スライド検査要素へのサンプル液の分注は分析における制限ステップであることと、分注ステップは吸引に８秒、検査要素への分注して検査要素をＶＩＴＲＯＳ９５０（商標）分析装置の分配器ヘ装填するのに４秒などを必要とすることと、本発明によって比色定量分析がチップ内で行われることのみを仮定している。
【００３３】
行われるべき化学的性質の混合比が電位差検査０、比色検査７、示差（ｒａｔｅ）検査０であれば、本発明を用いない場合には、スループットは毎時３００検査要素である。本発明を用いた場合には、スループットは毎時２１００検査となることが示され、これは７倍の増加である。他方で比色検査５のみ、示差検査２又は電位差検査２のいずれかが行われるのであれば、本発明を用いない場合のスループットは毎時４２０検査で、本発明を用いた場合は毎時１０５０検査となり、２．５倍の増加である。さらにまた、７つ化学的性質の混合比が比色検査３のみ、電位差検査４で行われるとすれば、本発明を行うことによって得られるスループットの増加はない（両方の場合とも毎時５２５検査である）。
【００３４】
好適には、チップ内にある間のかかる分析物のこのような検査がサンプル液のある種の温度制御と共に行われる。このことは、検査ステーション８２において温度を制御することによって行われることを必要とするだけでなく、図１の容器１９内のサンプル液を加熱する又は冷却することによって行われることができる又はサンプル液がチップ４８等にある間に加熱又は冷却することによって行われることができるが、検査ステーション８２では加熱又は冷却は行われない。
【００３５】
しかしながら、スライド検査要素Ｅの使用を必要とする検定が依然として幾つかある。工程が図１に略図的に示されている。チップ４８がホルダ１１７に挿入され、患者サンプルの一部がスライド検査要素Ｅに分注される。その後、分配器３０が、検査要素Ｅが矢印１４２にインキュベータ（不図示）へ直線的に移送される位置へ矢印１４０に回転され、インキュベータ内で検査要素Ｅが、検査ステーション１４６において読み取られる又は検出されるまで矢印１４４へ回転されるが、以上全ては、公知であり、従来のものである。検査ステーション１４６は、チップ４８、４８Ａと共に使用される分光光度計１１０とは対照的に、従来通り比色検出器又は電位差検出器を備える。
【００３６】
上述されたように、好適には、検査ステーション１４６で行われる検査はチップを通して行われる検査を抜かすけれども、チップ内で行われる検査の精度の「確認」をするために、かかる分光測光法検定を検査ステーション１４６で繰り返すことも可能である。
検査の順番を逆にすることも考えられる、すなわち、ＮＩＲ及び近可視波長でチップを通した測定を行う前に、サンプル液の一部を上述されたように検査スライドに置くこともできる。
【００３７】
本発明を説明するために、以下の非消耗的検査を行う。
図２の装置が使用され、この装置においては、以前は「エクタケム（Ｅｋｔａｃｈｅｍ）」使い捨てチップとして知られていた商標「ビトロス（Ｖｉｔｒｏｓ）」でジョンソン＆ジョンソン・クリニカルダイガノスティックス社から販売されている使い捨てチップが使用された。光ファイバは０．２ｍｍシングルファイバであり、これによってファイバ９８及び９８’を介して検査ステーション８２を「ＴＣ２０００」二重光線同期分光光度計へ接続しており、この分光光度計はＣＭＥテレメトリクス（Ｔｅｌｅｍｅｔｒｉｘ）から販売している検出器１１２としてタングステン−ハロゲン白熱電球光源１１０を使用している線形ダイオード配列検出器を使用している。５８０ｎｍから１１００ｎｍまでの放射線のみを検出できるようにするために、検出器１１２では回折格子が使用された。（分光光度計の基準光線部分は明確化のために省略されている）。チップ４８に吸引される液体の量は液体の高さが図２の通過矢印２００の完全に上となるように５０μＬとした。実証された３０μＬのみを検査することが必要とされる。
【００３８】
検査される液体は、第一に較正液として、ヘモグロビンと、ファルマシア（Ｐｈａｒａｍａｃｉａ）社から販売されているイントラリピド（Ｉｎｔｒａｌｉｐｉｄ）（商標）（自然発生乳状脂粒を擬態する脂肪乳液）と、ビリベルジンとを含む既知量の液体を無作為に組合わせたものであり、これらの液体全てが人血清基質に加えられている。
【００３９】
以下の表１は添加後の血清中のＨｂ、ＩＬ、及びＢＶを示している。「Ｈｂ」はヘモグロビンを、「ＩＬ」はイントラリピド（商標）を、「ＢＶ」はビリベルジンを、「ＢＲ」はビリルビンを意味する。
【００４０】
【表１】
0004638546.tif 000002
【００４１】
同様に準備された２１種の液体の第二の組み合わせは表２の構成成分を有するように準備され、未知のものとして取り扱われた。
【００４２】
【表２】
0004638546.tif 000003
【００４３】
液体の第一の組み合わせが、従来の分光光度手法を用いる較正アルゴリズムを作り出すために上述されたように放射線照射され、この測定で検出されたＨｂの値が回帰グラフを得るために図６のように実際の値に対してグラフに記入された。種々の較正アルゴリズムが有効であり、例えば、一次及び二次導関数によって式を選択する。以下の等式は単に例示的なものである。
１）Ｈｂ（ｇ／Ｌ）＝Ｃ1 （ｄＡ600 ／ｄλ600 ）−Ｃ2 （ｄＡ663 ／ｄλ663 ）−Ｃ3 
２）ＩＬ（ｇ／Ｌ）＝Ｃ4 （ｄＡ874 ／ｄλ874 ）＋Ｃ5 
３）ＢＶ（ｍｇ／ｄＬ）＝Ｃ6 （ｄＡ724 ／ｄλ724 ）−Ｃ（ｄＡ803 ／ｄλ803 ）＋Ｃ8 
ここで、Ａ600 は６００ｎｍにおける吸光度、λ600 は６００ｎｍの波長、その他のＡ及びλの値に関しても同じであり、（ｄＡi ／ｄλi ）は波長に対する吸光度の１次導関数、Ｃ1 、…Ｃ9 は好適には以下の値を有する定数である。
【００４４】
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】
次に、液体の第二の組み合わせが上述のように放射線照射され、液体の第一の組み合わせから導かれた図６の較正アルゴリズムを使用して、予測値が図７のように既知の結果に対してグラフに記入された。０．９８２というＲ2 の値は優秀である。この精度は、スライド検査要素における検査に代わって、この結果を未知のサンプル内のＨｂの臨床検定に信頼して適用することを可能にするのに適したものである。
【００４６】
同様に、上述されたように検出されたスペクトルの数値がＩＬに関して評価された。較正の結果は図８に示されており、予測の結果が図９に示されている。この場合のＲ2 はそれぞれ０．９９４１と０．９８７８である。
また、記述されたスペクトルが評価されたが、今度の分析はＢＶに関するものであった。図１０は較正の結果を示しており、図１１はＲ2 の値が示されるようなものである予測の結果を示している。
【００４７】
新しい、第三の液体の組み合わせがビリルビンの検出に関して本発明を説明するために用意され、その組み合わせの較正液の形式は以下の表のように構成された。
【００４８】
【表３】
0004638546.tif 000004
【００４９】
この検査に使用された較正アルゴリズムは以下のようなものであった。
４）ＢＲ（ｍｇ／ｄＬ）＝Ｃ9 （ｄＡ495 ／ｄλ495 ）＋Ｃ10（ｄＡ512 ／ｄλ512 ）＋Ｃ11（ｄＡ578 ／ｄλ578 ）−Ｃ12
定数は以下のようになった。
Ｃ9 ＝−２４．８７８
Ｃ10＝２０１．６１
Ｃ11＝４４．９８
Ｃ12＝６．４７５
液体の第四の組み合わせがビリルビンの値の予測に関する確認のために同様に用意され、その組み合わせは以下の表のように構成された。
【００５０】
【表４】
0004638546.tif 000005
【００５１】
スペクトルが前出の例と同じように評価された。図１５は較正の結果を示し、図１６はＲ2 の値が示されるようなものである予測の結果を示している。
４つの実験（Ｈｂ、ＩＬ、ＢＶ、及びＢＲ）全てに関して、その結果は優れた相関を示し、その結果はスライド検査要素での検査に代わって使用するに十分であり、これらのいずれもが所望の検定と見なされるべきものである。いずれにしても、これらの結果は明らかに生物学的液体のサンプルの特性を確認することを可能にし、そのサンプルが許容可能な特性の範囲の外側にあると判定されたなら不合格とすることができるようにする。
【００５２】
用いることができる他の較正アルゴリズムの例として、ＩＬに関して以下のものが上式＃２の代替式となる。
２’）ＩＬ（ｇ／Ｌ）＝Ｃ13（ｄＡ999 ／ｄλ999 ）＋Ｃ14（ｄＡ1051／ｄλ1051）−Ｃ15
ここで、Ｃ13＝１６６．０６８、Ｃ14＝９２．３５２、Ｃ15＝０．６９３である。この較正アルゴリズムが上述の第一及び第二の液体の組み合わせに関して用いられると、Ｒ2 は較正に関して０．９８８となり、予測に関して０．９８４となる。（実際のプロットは示されていない）。
【００５３】
再び図７に関して、上述されたヘモグロビンの存在を確認するための方法が、５ｇ／Ｌまででは、直線性、すなわち測定の正確性を示したことが明らかとなる。５ｇ／Ｌを越えると、データは「真値」から離れていく傾向がある。このことは図１７において最も明確に示されている。したがって、もし５ｇ／Ｌより多くの量が含有されているようであれば、別な組み合わせのアルゴリズムの方が好ましい。
【００５４】
より詳細には、全範囲を網羅するために２つの異なるアルゴリズムが使用されるのであれば、真の曲線とのより優れた追従性が達成され、これらのアルゴリズムが重なり部分で連続的なデータを示すように選択される。好適には、３ｇ／Ｌから上で用いられるアルゴリズムはｇ／Ｌ単位のヘモグロビン濃度の自然対数である。最も好適には、３ｇ／Ｌから３５ｇ／Ｌまででは、用いられるアルゴリズムは以下の形態である。
【００５５】
【数１】
0004638546.tif 000006
【００５６】
ここで、Ｃ16、Ｃ17、Ｃ18の詳細な例はＣ16＝−１７．３８、Ｃ17＝＋９．９６＋Ｃ18＝＋０．３７である。
３ｇ／Ｌ以下には、上で示された式１）に類似の型の様々なアルゴリズムが有効である。３ｇ／Ｌより上で式５）とかみ合うために、非常に好適な式は以下の式となる。
１’）Ｈｂ（ｇ／Ｌ）＝Ｃ19（ｄＡ593 ／ｄλ593 ）＋Ｃ20（ｄＡ608 ／ｄλ608 ）＋Ｃ21
ここで、Ｃ19は好適には−６６．６８９、Ｃ20は好適には８１．０８１、Ｃ21は好適には−０．２５である。
【００５７】
図１７に示されるヘモグロビンの水準が３ｇ／Ｌ以上及び３ｇ／Ｌ以下に上述の新しいアルゴリズム５）及び１’）を用いて再計算されたときに、図１８のプロットが結果として得られた。このプロットは、予測された値が図１７のデータ点で得られるものよりも４５°の「真」の直線により近くなることを示している。
【００５８】
図１８のデータは１０ｇ／Ｌまでしか延びていないが、希釈なしステップを用いることによって、式５）及び式１’）がヘモグロビンの値に関しては３５ｇ／Ｌまで有効となることが示された。
図１２は、実際にＮＩＲ及び近可視スペクトルにおける吸光度の一次導関数の値が、有効波長において、ＩＬ、ＢＶ、又はＨｂ構成成分が存在するサンプルの独立した検出を可能にするのに十分に分離していることを示すプロットである。すなわち、曲線２００はそれらの構成成分のいずれも有さないサンプル、曲線２０２は１．７９ｇ／ＬのＨｂのみを有するサンプル、曲線２０４は２．３８ｇ／ＬのＩＬのみを有するサンプル、曲線２０６は３．９５ｍｇ／ｄＬのＢＶのみを有するサンプルである。したがって、Ｈｂは主としてＮＩＲの５８０〜６０５ｎｍの領域に寄与し、ＩＬは８９６〜１０５１ｎｍの領域、好適には８９６〜９３９ｎｍに寄与し、ＢＶは６８０〜７５０ｎｍの領域に寄与する。
【００５９】
さらに別の実施態様においては、チップが従来のチップから変更されていないが、図１３の吸収スペクトルが受光される前に、分光光度計によって１本より多くのＮＩＲ及び近可視放射線のチップを通した通過が達成される。前述された部分が同じ参照番号によって参照されており、この参照番号に区別するための接尾語「Ｄ」が添付されている。
【００６０】
したがって、光ファイバ９８Ｄから放射しているＮＩＲ及び近可視放射線による放射線照射が処理用光ファイバ９８’Ｄによって受光されるように、チップ４８Ｄが前述のように空洞８４Ｄにはめ込まれる。しかしながら、前出の実施態様と異なり、受光用光ファイバ９８’Ｄは発光用光ファイバ９８Ｄと直接に向かい合ってもいなければ、「第一通過」放射線を受光する位置にもない。代わりに、少なくとも１対の、好適には３対の鏡（２３０、２３２；２４０、２４２；２５０、２５２）が、鏡と同じ回数だけ放射線にチップ４８Ｄを再度通過させるように配置される。（３対からなる６枚の鏡は放射線に６回チップを透過させる）。
【００６１】
さらに別の実施態様においては、光ファイバ９８、９８’（又は上で開示された他の型の光ファイバ）はＮＩＲ及び近可視光にチップの最も厚い部分のみを通過させる必要はない。その代わりに、光がより狭い首部分を透過させることができる。（前に説明された部分と同様の部分は同じ参照番号を冠しており、区別のための接尾語「Ｅ」が添付されている）。
【００６２】
したがって、図１４の照射用光ファイバ９８Ｅがチップ４８Ｅの円錐状首部分３００を放射線照射するように検査ステーション８２Ｅのブロックに配置されており、この首部分は本体部分２２４Ｅの直径「ｄ」と比較して直径が小さくなっていく。次に、チップを通って受光用光ファイバ９８’Ｅへ透過させられる光はサンプルのずっと狭い部分を通過する。検出される分析物が高密度のものである又は当のＮＩＲ及び近可視波長に対して高吸光係数を有しているのであれば、これが所望される。最も極端な場合には、光ファイバ９８Ｅ及び９８’Ｅが、チップ４８Ｅの最も狭い部分３０４を通して読み取る仮想位置３０２まで下に移動される。
【００６３】
あるいはまた、チップのより狭い部分をＮＩＲ及び近可視放射線が通過することが、前出の実施態様を用いて、単に検査ステーション８２内でチップ（及びプローブ）を十分に持ち上げてＮＩＲ放射線で照射することによっても達成され得る。さらに好適には、ステップの順番は、図２（Ａ）（Ｂ）、図４（Ａ）（Ｂ）のいずれかに示されるようなＮＩＲ及び近可視放射線放射源を含む光を通さない囲いに、チップが着座するまでチップを下降させるステップ、放射源から放射されるＮＩＲ及び近可視放射線でチップ及びその中身を走査するステップ、もし中身が所定の閾値を上回る密度を有するなら、その後、放射源がチップのより狭い部分を走査するように配置されるまで囲いの中でチップを持ち上げるステップという順番となる。
【００６４】
分析装置における標的物質の検定のスループットを向上させることが本発明の有利な特徴である。
さらに別な有利な特徴は、分光測光法での分析にインキュベーション時間が必要とされないことから、結果がより短い時間で得られることである。
【符号の説明】
【００６５】
１２    分析装置
１８    分注ステーション
１９    １次収集容器
４６    吸引器プローブ
４８    チップ
７１    ポンプ
８２    検査ステーション
【図１】
0004638546.tif 000007
【図２】
0004638546.tif 000008
【図３】
0004638546.tif 000009
【図４】
0004638546.tif 000010
【図５】
0004638546.tif 000011
【図６】
0004638546.tif 000012
【図７】
0004638546.tif 000013
【図８】
0004638546.tif 000014
【図９】
0004638546.tif 000015
【図１０】
0004638546.tif 000016
【図１１】
0004638546.tif 000017
【図１２】
0004638546.tif 000018
【図１３】
0004638546.tif 000019
【図１４】
0004638546.tif 000020
【図１５】
0004638546.tif 000021
【図１６】
0004638546.tif 000022
【図１７】
0004638546.tif 000023
【図１８】
0004638546.tif 000024