(57)【要約】【課題】  従来の数マイクロリットル乃至数十マイクロリットルの血液を採血用針を介してチップ状血液分析装置に導く場合、当該針の滅菌のために血液分析装置ごと滅菌処理を行わなければならなかった。また、採血用針のような毛細管内壁の凹凸が採血時に血液中の血球成分を損傷する恐れがあった。【解決手段】  数マイクロリットル乃至数十マイクロリットルの血液を血管から採取して蓄積する採血装置を新たに血液分析装置とは別に提供する。そして採血後に当該採血装置を血液分析装置に装着して、遠心力あるいはポンプによる吸引により血液分析装置上に血液を移送する。また毛細管内径よりも小さい砥粒を気体をキャリアとして当該毛細管を通過させることで、内壁の研磨平滑化を実現する。【選択図】  図１
2005237938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片側端が鋭利に研磨加工されている中空の採血用針と、当該採血用針の研磨加工されていない端が、中空の血液溜めパイプと連結接合され、両者が連通していることを特徴とする採血装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の採血用針の外径が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする採血装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載の採血用針の内径が０．１４ｍｍ以下であることを特徴とする採血装置。
【請求項４】
前記請求項１に記載の採血用針の主たる構成材料がステンレスであることを特徴とする採血装置。
【請求項５】
前記請求項１に記載の血液溜めパイプが可視光領域で透明な材料で構成されていることを特徴とする採血装置。
【請求項６】
前記請求項１に記載の血液溜めパイプ内の容量が１００マイクロリットル以下であることを特徴とする採血装置。
【請求項７】
前記請求項１に記載の採血用針もしくは血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が親水性の膜で覆われていることを特徴とする採血装置。
【請求項８】
前記請求項７に記載の親水性の膜の水に対する接触角が特に５０度以下であることを特徴とする採血装置。
【請求項９】
前記請求項１に記載の血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が疎水性の膜で覆われていることを特徴とする採血装置。
【請求項１０】
前記請求項１に記載の採血用針もしくは血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が生体適合性を有する膜で覆われていることを特徴とする採血装置。
【請求項１１】
前記請求項１に記載の採血用針もしくは血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が抗凝固剤を含む膜で覆われていることを特徴とする採血装置。
【請求項１２】
片側端が鋭利に研磨加工されている中空の採血用針と、当該採血用針の研磨加工されていない端が、中空の血液溜めパイプと連結接合され、両者が連通していることを特徴とする採血装置を用意し、当該採血用針を被採血者の皮膚表面を穿刺して血管へと導き、何ら血液引き込み手段を用いずに自動的に血液溜めへと流入してくる血液を蓄積し、所望の量の血液の採取完了とともに、採血用針を体内から抜き取る採血方法。
【請求項１３】
前記請求項１２に記載の採血用針の外径が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする採血方法。
【請求項１４】
前記請求項１２に記載の採血用針の内径が０．１４ｍｍ以下であることを特徴とする採血方法。
【請求項１５】
前記請求項１２に記載の採血用針の主たる構成材料がステンレスであることを特徴とする採血方法。
【請求項１６】
前記請求項１２に記載の血液溜めパイプが可視光領域で透明な材料で構成されており、当該血液溜めパイプに流入してきた血液を目視することが可能であることを特徴とする採血方法。
【請求項１７】
前記請求項１２に記載の血液溜めパイプ内の容量が１００マイクロリットル以下であることを特徴とする採血方法。
【請求項１８】
前記請求項１２に記載の採血用針もしくは血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が親水性の膜で覆われていることを特徴とする採血方法。
【請求項１９】
前記請求項１８に記載の親水性の膜の水に対する接触角が特に５０度以下であることを特徴とする採血方法。
【請求項２０】
前記請求項１２に記載の血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が疎水性の膜で覆われていることを特徴とする採血方法。
【請求項２１】
前記請求項１２に記載の採血用針もしくは血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が生体適合性を有する膜で覆われていることを特徴とする採血方法。
【請求項２２】
前記請求項１２に記載の採血用針もしくは血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が抗凝固剤を含む膜で覆われていることを特徴とする採血方法。
【請求項２３】
前記請求項１２に記載の被採血者の採血部位の近傍に駆血帯が装着されていることを特徴とする採血方法。
【請求項２４】
前記請求項１に記載の採血装置と血管可視化装置とからなる採血システム。
【請求項２５】
前記請求項１に記載の採血装置と血管到達検知装置とからなる採血システム。
【請求項２６】
前記請求項１に記載の採血装置と血管可視化装置と血管到達検知装置とからなる採血システム。
【請求項２７】
血管可視化装置により得られる被採血者の採血部位近傍の血管像から血管位置を確認し、請求項１２に記載の一連のステップを行う採血方法。
【請求項２８】
血管到達検知装置により採血用針が被採血者の採血部位血管に到達したことを検知して請求項１２に記載の一連のステップを行う採血方法。
【請求項２９】
血管可視化装置により得られる被採血者の採血部位近傍の血管像から血管位置を確認し、かつ血管到達検知装置により採血用針が被採血者の採血部位血管に到達したことを検知して請求項１２に記載の一連のステップを行う採血方法。
【請求項３０】
少なくとも液体案内流路を備える基板を有する血液分析装置において、請求項１記載の採血装置を構成する血液溜めパイプの少なくとも一部を収容する採血装置収容部を含み、当該収容部と当該液体案内流路の少なくとも一部が連通していることを特徴とする血液分析装置。
【請求項３１】
前記請求項３０に記載の血液分析装置は、血液分析センサを含み、当該血液分析センサは液体案内流路を介し採血装置収容部と連通していることを特徴とする血液分析装置。
【請求項３２】
前記請求項３１に記載の血液分析センサが、血液分析装置に収容された採血装置から見て遠心加圧方向に位置することを特徴とする血液分析装置。
【請求項３３】
血液を蓄積した請求項１に記載の採血装置から、血液分析装置上の任意の移送先に当該血液を移送する方法であって、請求項１記載の採血装置を構成する血液溜めパイプの少なくとも一部を血液分析装置上の採血装置収容部に収容し、血液分析装置上の案内流路を介して当該採血装置収容部と連通している血液の移送先が、採血装置収容部から見て血液分析装置を回転させたときに生じる遠心加圧方向に位置し、血液分析装置を回転させ採血装置から移送先へと血液を移送する方法。
【請求項３４】
血液を蓄積した請求項１に記載の採血装置から血液分析装置上の任意の移送先に当該血液を移送する方法であって、請求項１記載の採血装置を構成する血液溜めパイプの少なくとも一部を血液分析装置上の採血装置収容部に収容し、血液分析装置上の案内流路を介して当該採血装置収容部と連通している血液の移送先と当該移送先から下流側へと連通する案内流路にポンプを接続して、生成した負圧により採血装置から移送先へと血液を移送する方法。
【請求項３５】
研磨砥粒と気体の流れを生成するファンを収容する砥粒槽容器と、一方の端を当該砥粒槽容器と連通するように設置する被内壁研磨平滑化毛細管と、気体を当該砥粒槽容器に供給して容器内の圧力を高める圧力印加用パイプと、当該砥粒槽容器を前記被内壁研磨平滑化毛細管と前記圧力印加用パイプ以外は密閉する砥粒槽蓋からなる毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項３６】
研磨砥粒を収容する砥粒槽容器と、一方の端を当該砥粒槽容器と連通するように設置する被内壁研磨平滑化毛細管と気体を当該砥粒槽容器に供給して容器内の圧力を高める圧力印加用パイプと、当該砥粒槽容器を前記被内壁研磨平滑化毛細管と前記圧力印加用パイプ以外は密閉する砥粒槽蓋と、前記砥粒槽容器に対し機械的振動を与える振動装置からなる毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項３７】
前記請求項３５に記載の研磨砥粒の最大径が、特に被内壁研磨平滑化毛細管の内径よりも小さいことを特徴とする毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項３８】
前記請求項３６に記載の研磨砥粒の最大径が、特に被内壁研磨平滑化毛細管の内径よりも小さいことを特徴とする毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項３９】
前記請求項３５に記載の研磨砥粒の硬度が、特に被内壁研磨平滑化毛細管を構成する材料の硬度よりも高いことを特徴とする毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項４０】
前記請求項３６に記載の研磨砥粒の硬度が、特に被内壁研磨平滑化毛細管を構成する材料の硬度よりも高いことを特徴とする毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項４１】
前記請求項３５に記載の被内壁研磨平滑化毛細管の内径が０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍであることを特徴とする毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項４２】
前記請求項３６に記載の被内壁研磨平滑化毛細管の内径が０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍであることを特徴とする毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項４３】
被内壁研磨平滑化毛細管の一方の端を、研磨砥粒と気体の流れを生成するファンを収容する砥粒槽容器と連通するように設置し、かつ当該砥粒槽容器を前記被内壁研磨平滑化毛細管と圧力印加用パイプ以外は砥粒槽蓋により密閉して、当該圧力印加用パイプを介して気体を供給して砥粒槽容器内の圧力を高めておきながら、砥粒槽容器内に設置したファンを回転させて研磨砥粒を巻き上げ、気体とともに当該研磨砥粒を被内壁研磨平滑化毛細管を介して砥粒槽容器外へと排出する毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項４４】
被内壁研磨平滑化毛細管の一方の端を、研磨砥粒を収容する砥粒槽容器と連通するように設置し、かつ当該砥粒槽容器を前記被内壁研磨平滑化毛細管と圧力印加用パイプ以外は砥粒槽蓋により密閉して、当該圧力印加用パイプを介して気体を供給して砥粒槽容器内の圧力を高めておきながら、砥粒槽容器に対し振動装置により機械的振動を与えて研磨砥粒を巻き上げ、気体とともに当該研磨砥粒を被内壁研磨平滑化毛細管を介して砥粒槽容器外へと排出する毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項４５】
前記請求項４３に記載の研磨砥粒の最大径が、特に被内壁研磨平滑化毛細管の内径よりも小さいことを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項４６】
前記請求項４４に記載の研磨砥粒の最大径が、特に被内壁研磨平滑化毛細管の内径よりも小さいことを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項４７】
前記請求項４３に記載の研磨砥粒の硬度が、特に被内壁研磨平滑化毛細管を構成する材料の硬度よりも高いことを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項４８】
前記請求項４４に記載の研磨砥粒の硬度が、特に被内壁研磨平滑化毛細管を構成する材料の硬度よりも高いことを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項４９】
前記請求項４３に記載の被内壁研磨平滑化毛細管の内径が０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍであることを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項５０】
前記請求項４４に記載の被内壁研磨平滑化毛細管の内径が０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍであることを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項５１】
前記請求項４３に記載の毛細管内研磨平滑化方法を、研磨砥粒の粒度を上げながら複数回繰り返すことを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項５２】
前記請求項４４に記載の毛細管内研磨平滑化方法を、研磨砥粒の粒度を上げながら複数回繰り返すことを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項５３】
一方の端を気体蓄積容器と連通するように設置する被洗浄毛細管と、気体を当該気体蓄積容器に供給して容器内の圧力を高める圧力印加用パイプと、当該気体蓄積容器を前記被洗浄毛細管と前記圧力印加用パイプ以外は密閉する気体蓄積容器蓋からなる毛細管内洗浄装置。
【請求項５４】
液体を収容する液体槽容器と、一方の端を当該液体槽容器と連通するように設置する被洗浄毛細管と、気体を当該液体槽容器に供給して容器内の圧力を高める圧力印加用パイプと、当該液体槽容器を前記被洗浄毛細管と前記圧力印加用パイプ以外は密閉する液体槽蓋からなる毛細管内洗浄装置。
【請求項５６】
前記請求項５５記載の液体が特に水溶液であることを特徴とする毛細管内洗浄装置。
【請求項５７】
前記請求項５５記載の液体が特に有機溶媒であることを特徴とする毛細管内洗浄装置。
【請求項５８】
気体蓄積容器と連通するように被洗浄毛細管の一方の端を設置して、当該気体蓄積容器を前記被洗浄毛細管と圧力印加用パイプ以外は気体蓄積容器蓋で密閉し、気体を当該圧力印加用パイプを介して当該気体蓄積容器に供給して容器内の圧力を高め、供給した気体を被洗浄毛細管を介して当該容器外へと放出する毛細管内洗浄方法。
【請求項５９】
液体を収容する液体蓄積容器と連通するように被洗浄毛細管の一方の端を設置して、当該液体蓄積容器を前記被洗浄毛細管と圧力印加用パイプ以外は液体蓄積容器蓋で密閉し、気体を当該圧力印加用パイプを介して当該液体蓄積容器に供給して容器内の圧力を高め、液体蓄積容器内の液体を被洗浄毛細管を介して当該容器外へと放出する毛細管内洗浄方法。
【請求項６０】
前記請求項５９記載の液体が特に水溶液であることを特徴とする毛細管内洗浄方法。
【請求項５４】
前記請求項５９記載の液体が特に有機溶媒であることを特徴とする毛細管内洗浄方法。
【請求項５５】
前記請求項１記載の採血用針の内壁は研磨平滑化されていることを特徴とする採血装置。
【請求項５６】
前記請求項１２記載の採血用針の内壁は研磨平滑化されていることを特徴とする採血方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はヒトの皮下にある血管から中空の採血針を介して体外へと血液を採取し、蓄積する採血装置ならびに方法に関する。また当該採血針のような毛細管内壁の研磨平滑化装置ならびに方法、毛細管内壁表面の洗浄装置ならびに方法に関する。さらに採取した血液を血液分析装置へと移送可能ならしめる血液分析装置ならびに血液移送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、ヒトの病状や健康状態把握のために行われる血液分析は、主として注射法により血管から被検体である血液を数立方ｃｍ程度採取し、これに適当な前処理を施した後に大型血液分析装置を用い行われてきた。しかしながら近年、微小な採血用針を備え、微細な溝流路や種々の分析器、分析装置を配置した数ｍｍから数ｃｍ四方のチップ状血液分析装置が開発されている。（例えば、特許文献１参照）このようなチップ状血液分析装置の採血用針を被験者の皮膚に穿刺し、皮下の血管から血液を採取して、これをチップへと引き込み、そこで血液中の種々の生化学物質（ナトリウム、カリウ厶イオン、グルコース、尿素窒素、クレアチニンなど）の濃度を分析する。当該チップは人々が自宅で用い、健康管理に役立てることを想定して開発されたものである。【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５８８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  特許文献１に示されるチップ状の血液分析装置は、微少量の血液を採取するための採血用針を備えていることが特徴となっている。一般に採血用針は皮膚を穿刺し、体内の血管へと導かれることを前提としているため、必ずガンマ線照射やエチレンオキサイドに暴露するなどにより滅菌処理を施さなければならない。しかしながら採血用針を備えるチップ状血液分析装置の場合、当該針を滅菌するために分析装置ごと滅菌する必要があり、これは同時に分析装置を構成するバイオセンサ等の繊細な物理的、化学的構造を有する素子の特性に悪影響を及ぼす恐れがあるため好ましいことではない。【０００５】  また、上記血液分析装置が必要とする血液量はたかだか数マイクロリットル乃至数十マイクロリットル（１マイクロリットル：１／１０００立方ｃｍ）という微少量である。この場合、採血用針を血管に導いた後にポンプ等を用い、血液をチップ上に引き込むことになるが、その際必要量の血液を過不足なく採取することが困難である。これは血液量が微量のため従来用いられるようなポンプでの制御が難しいことに由来する。そしてこのためには高精度の引き込み機構を付与することになり、装置が煩雑にそして高価にならざるを得ないという問題があった。【０００６】  これらのことから、採血用針をチップ状の血液分析装置と分離しておき、まず当該採血用針を用い所定の量の血液を簡単に採取し、その後に何らかの手段によりこの採取した血液を血液分析装置に移送することが好ましい。【０００７】  さらにこのような微少量の血液を採取する際に用いられる採血用針の外径は、通常の健康診断時の採血に用いられるそれの０．６乃至０．７ｍｍと比較すると細くなっている。この理由は採取する血液量が少ないということと、穿刺時にヒトに与える疼痛などの苦痛を極力緩和するためである。このような微少量の血液の採取に外径０．１乃至０．２ｍｍ、内径０．０５乃至０．１４ｍｍ程度の採血針が用いられる。通常このような針の材料には高い剛性を有するステンレスなどの金属材料が用いられ、外径、内径ともに比較的太いパイプを延伸していきながら細くしていき、最終的に端面を研磨加工して針を作製する。しかしながら当該延伸加工において金属組織に延伸応力が印加されるためにパイプ内壁の表面に筋状の凹凸が生成される。【０００８】  このような内壁の凹凸は採血用針の内径が大きい場合にはそれほど問題にはならないが、上述のように内径が０．２ｍｍ以下に及ぶに至ると、採血時に血液を構成する種々の血球成分に損傷を与え、例えば赤血球が破壊されるような溶血が起こった場合、血液診断項目によっては正確に検査を行うことが困難になるという問題があった。これは採血用針の内径が小さくなるに従い針管内の体積（Ｖ）に対するそれの表面積（Ｓ）の比、Ｓ／Ｖが大きくなっていくために、そこを通過する血液がより表面と相互作用する機会が増加すること、また単位時間当たりに同じ体積の血液を採取する場合、内径の細い採血針の方が太いそれに比較して針内での血液の移動速度が速いことに起因している。以上のことから内径の細い採血針の内壁表面はより平滑であることが望まれる。【０００９】  従来、このようなパイプ内壁表面の凹凸を排除するために行われる研磨加工としていくつかの手段がある。例えば電気的導電性を有する材料で構成されるパイプの場合、当該パイプ内に程良い粘性を有する電解液を導いて、その後にパイプを陽極、また同じく電解液に接触している電極を陰極とし、両者の間に電圧を印加して陽極側の表面を研磨する電解研磨法がまず挙げられる。当該研磨法の場合、高い粘性を有する電解液中において、表面の凹部では電気化学的に削られた被研磨表面を構成する元素のイオンが滞留しやすく濃度が高いため、比較的滞留しにくい凸部に比して削られる速度は遅くなるので、結果として平滑化される。また研磨砥粒を液体に分散させた研磨液をパイプ内に導き、同時にパイプ内に研磨布等を挿入し、これを表面と接触させて擦ったときの摩擦で表面を研磨する機械的な研磨法などもある。これは被研磨表面の凸部に凹部に比して高い圧力が研磨布等の物質を介して印加されるため、擦ったときに高い摩擦力が凸部に作用するために、凸部が優先的に削れ、平滑化が達成される。【００１０】  上で述べたようなパイプ内壁表面の研磨法は、内径が数ミリメートル程度の管においては概ね良好な結果を得ることができる。しかしながら、それ以下の径のパイプにおいては様々な困難が伴う。まず電解研磨法においては、陰極として用いる電極材料は通常、被研磨パイプの全内壁表面に渡って均一に研磨を行うためにパイプ内へと導いて設置する必要があるが、パイプの内径が小さくなると（例えば１ｍｍ以下）、当該陰極として作用する材料をパイプ内に挿入することが困難であるという問題がある。またこの電解研磨法の場合、被研磨パイプは導電性を有することが必要であり、これは研磨可能な材料を制約している。さらに上述した機械的な研磨法の場合においては被研磨パイプの材質は問わないが、当該パイプの内径が小さくなるに伴い、パイプの内壁表面と接触摩擦させる研磨布等の物体をパイプ内へと挿入させることが困難になっていく。【００１１】  本発明の第一の目的は、ヒトの皮下にある血管から中空の採血用針を介して体外へと血液を簡便に採取、蓄積する手段を提供することにある。そして第二の目的は、この採取した血液を血液分析装置へと迅速に移送する手段を提供することにある。さらに第三の目的は、採血用針のような毛細管内内壁の平滑化を毛細管を構成する材質を問わず実現する手段を提供することにある。また毛細管内壁表面の洗浄する手段を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  まず本発明の第一の目的に対し、中空の採血用針ならびに採取した血液を一時蓄積し、また採取した血液を秤量するための血液溜めから構成される採血装置を提供する。チップ状血液分析装置が必要とする血液量はたかだか数十マイクロリットルと微量であることを勘案し、採血されるヒト（被採血者）が有する血管内圧力（血圧）が大気圧よりも高いことから、この圧力のみで血管に到達させた採血用針を介し、血液溜めに血液を導き蓄積させる。このとき血液溜めの体積を予め所定の大きさに設定しておき、そこに血液が満たされれば所定の量の採血が完了したことが検知でき、その時針を血管から抜き取り採血を中止すればよい。【００１３】  本発明の第二の目的に対し、上述した採血装置に血液を蓄積した後に、これをチップ状血液分析装置に装着し、血液を血液分析装置へと移送させる。この際採血装置を装着した血液分析装置に遠心力を印加することで血液の移送を実現する。あるいは血液分析装置に内蔵するまたは接続されるポンプにより血液の移送を実現する。【００１４】  本発明の第三の目的に対し、少なくとも毛細管の内径よりも径の小さい研磨砥粒を当該細管の片側から管内へと導き、反対側へと排出させる。この際にパイプ内部で砥粒は内壁表面と衝突を繰り返すことによって研磨平滑化が達成できる。
【発明の効果】
【００１５】  本発明によりチップ状血液分析装置から採血機構を分離し、新たな採血装置により数マイクロリットルから数十マイクロリットル程度の量の血液をヒトの血管から容易に採取することが可能となった。特にポンプ等を用い血液を引き込む必要がなく、簡単安価に実現できる。さらに従来のように採血用針を装備した血液分析装置ごと滅菌処理を行う必要がなく、本発明の採血装置のみに対し滅菌処理を施せばよくなった。また本発明の採血装置によって採取した血液を、チップ状血液分析装置へと移送し、血液分析を行うことが可能となった。さらに採血用針のような毛細管内の内壁の研磨平滑化を実現した。本発明の毛細管内研磨装置は採血用針に限らず様々な材質の毛細管内の研磨平滑化に適用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  図１には本発明の採血装置の一例を示している。本装置は採血用針１０１、変換パイプ１０２、血液溜めパイプ１０３を連結接着した構造からなっており、これらはすべて連通している。本装置は従来の採血装置と比して、特に血液を引き込むための手段が含まれず、また当該手段が接続されることがないことを特徴としている。採血用針の変換パイプと接続されている側と反対側の端面は、皮膚や血管を痛みが少なく穿刺できるように鋭く研磨されている。血液溜めパイプは、採取した血液を蓄積しておくためのものであり、例えばこのパイプに血液が満たされれば、このパイプの内径とパイプの全長から変換パイプと重なっている部分の長さを差し引いた長さ（図中のＬ）から、概ね採血量を知ることができる。したがってこの採血量を目視で確認する場合には、血液溜めパイプは少なくとも可視光下で透明であることが望ましい。また、もちろん変換パイプや採血用針内の血液量も考慮すれば、より精密な採血量を知ることができる。なお、変換パイプは採血用針の外径と血液溜めパイプの内径の違いを緩衝するためのものであり、必ずしも必要はない。【００１７】  図１に示す採血装置を用い、ヒトの前腕の静脈から採血するときの様子を図２の側面断面図を用い説明する。まず採血する血管２０２の位置を確認し（図２（Ａ））、そこに採血装置の採血用針１０１を導いていく（図２（Ｂ））。採血用針が血管内に到達したならば、血圧により血液２０３が採血用針１０１を介して、血液溜めパイプ１０３へと導かれていき、蓄積される。（図２（Ｃ））予め血液溜めパイプ１０３の長さと内径は、必要血液量を考慮して決定しておき、例えば当該パイプ内に血液が満たされたとき（図２（Ｄ））、所定の量の血液が採取できたものとして、採血用針を血管から抜き、採血を完了する。（図２（Ｅ））もちろんパイプの途中に目印をつけておいてそこまで血液が到達したら採血完了としてもよい。【００１８】  本発明の採血装置は、上で説明したように基本的には被採血者の血圧を利用し採血を行う。採血速度は採血量を勘案して決定するが、例えば採血速度を速くしたい場合に採血部の血管の血圧を局所的に上昇させるために、通常の注射法による採血の場合と同様に駆血帯を用い、血管を圧迫して血圧を上昇させてもよい。ヒトの腕に駆血帯を巻き付け、本発明の採血装置を用い採血する様子を図３に示す。また、この採血速度を制御するために、採血用針、変換パイプならびに血液溜めパイプを構成する材料を水の濡れ性の高いものや低いもの、すなわち親水性や疎水性の材料を用いるなどしてもよい。あるいはこれらの少なくとも血液と接する内壁表面を親水性や疎水性の材料で被覆してもよい。また採血用針や血液溜めパイプ内壁などの少なくとも血液と接する表面を生体適合性を有する材料で被覆して、血液中のタンパクや血球などが当該内壁表面に付着することを抑制しても良い。さらに採取した血液の凝固を抑制するために、採血後の検査項目によってはこのような内壁表面を抗凝固剤を含む膜で被覆して（例えばヘパリンなど）、血液の凝固を抑制しても良い。【００１９】  また、より確実に採血用針を血管へと導くために、特許文献２や特許文献３に示されるような血管の可視化装���ならびに血管到達検知装置を本発明の採血装置に組み合わせてもよい。図４を用いてこのような採血システムを簡単に説明する。少なくとも６００から１２００ｎｍ程度の波長成分を放射する光源（ここではＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ）４０１を例にしている）を直接反射光遮光装置４０３に設置し、当該遮光装置４０３を血管観察部位近傍の皮膚表面に固定バンドに４１５により設置してＬＥＤを照射する。このとき固定バンド４１５には、上で述べたような駆血帯としての役割を同時に負わせてもよい。直接反射光遮光装置４０３の役割は、照射された光が皮膚表面で直接反射することを極力抑制することであり、一旦皮膚内部へと入り込み、再度反射して皮膚表面から放射される光の強度の空間分布をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）４０４などの撮像素子によって捉えることで、血管像４０６がモニタ４０５に表示される。これが血管可視化装置である。この原理はこの波長域の光がその他の波長のそれと比較して体内組織を構成する水や皮膚の色素であるメラニン、血液中のヘモグロビンなどによる吸収が小さいため体内を透過しやすいが、血管内部の血液は水やヘモグロビンの濃度が高いために光の吸収が大きいため血管像が観察される。このようにして得られる血管像は目視と比較するとより明瞭であるので、これにより血管位置を確認しながら本発明の採血装置の採血用針１０１を血管へと導いていけば、より確実に採血を行うことができる。なお、光が透過するならば図５に示すように光源のＬＥＤ２（５０１）とＣＣＤ４０４とを対向させてその間に観察する血管を含む体の一部（この場合前腕２０１）を設置し、透過してくる光をＣＣＤ４０４で捉えれば、血管像を得ることができるので、同様にして採血用針１０１を導いていくことが容易になる。また同じく図５に示すように、このような透過光を捉える透過法と、上で述べた直接反射光遮光装置を用い、一旦体内に浸透してから再度体外へと反射してくる光を捉える反射法とを同時に併用してもよい。【００２０】
【特許文献２】特願２００３−６８８９８
【特許文献３】特願２００３−１２６７８３
【００２１】  上述した血管像は原理上二次元的なものであり、採血用針１０１をどの程度体内へと侵入させればよいのかは不明である。そこで採血用針１０１が導電性材料で構成される場合には、当該針を体内に侵入させていくときの図４中の採血用針１０１と皮膚に設置した電極４０９との間の電位差を直流電圧計４１２で計測し、血管内外での水や電解質イオンなどの濃度が異なることに起因する電位の変化をモニタすることで、針が血管内に到達したかどうかを検知することができる。あるいはこのような電位の変化を観察する代わりに、採血用針１０１と電極４０９との間に微弱な交流電流を流し、そのときのインピーダンスと位相の変化からも針が血管に到達したかを検知することができる。このような血管到達検知装置を用いることでより確実に採血を達成することができる。【００２２】  次に図１に示したような採血装置に採取蓄積した血液を血液分析装置に移送する手段について説明する。チップ状血液分析装置の一例として図６に示すような血液等の液体の流路溝を有する流路パターン基板６０１と血液中の成分を分析する電極式バイオセンサー群６０３を表面に形成してあるバイオセンサー基板６０２を貼り合わせ、図７に示す血液分析装置７０１を作製する。このときバイオセンサー群は図６の流路パターン基板６０１中の流路溝中に設置されるようになっている。この血液分析装置には採血装置収容口７０２が付与されており、図１に示したような採血装置をそのまま挿入できるように流路溝が設計されていることが特徴である。まず図２に示したような手順で血液を採血装置により採取し、血液溜めパイプ内に蓄積する。その後にこの採血装置を図７の血液分析装置の採血装置収容口７０２に挿入、設置する。この様子を図８に示す。【００２３】  次にこの採血装置内に蓄積されている血液を血液分析装置上の電極式バイオセンサーへと導き、当該血液中の成分分析を行う。この血液の移送のために血液分析装置を図９に示すようにモーター９０１のシャフト９０２に取り付けられたローター９０３上に設置し、ローターを回転させたときに血液に印加される遠心力により血液を移動させる。この様子を図１０に示す上面図で説明する。同図（Ａ）に示すように血液２０３を蓄積した採血装置を血液分析装置７０１に取り付け、図中のＣを回転中心にして図９の装置を用い、血液分析装置を回転させる。このとき採血装置から見て遠心力Ｆが印加される方向に移動先であるバイオセンサー群が位置していることが重要である。そして回転に伴いこの遠心力は血液にも印加される。【００２４】  すると同図（Ｂ）に示すように血液は採血装置から出て遠心力の方向に移動をはじめ、血液分析装置上の採血装置と連通する流路溝パターンに沿い、図中のバイオセンサーを覆うような位置へと移動する。このときの血液の上限位置は、採取した血液量から等遠心力曲線Ａ１００１に沿うようになることは予め分かっているので、血液量が分かっていれば血液分析装置上の流路溝の体積を勘案しそれを設計すれば、バイオセンサーへと容易に血液を導くことができる。このようにして血液を導いた後にバイオセンサーで血液分析を行うことが可能である。また、特に血液分離を行い、分離された血漿成分分析���行う場合には、同図（Ｃ）に示すように血液をバイオセンサーへと導くとともに血液の遠心分離を行い、分離された血漿成分がバイオセンサーを覆うように予め流路設計しておけば、そのまま血漿成分分析を行うことができる。特にここでは血液をバイオセンサーへと導くことを例にして説明したが、特にバイオセンサーに限らず、血液を蓄積した採血装置を血液分析装置に収容し、採血装置から見て遠心力の印加される方向に、血液を移送させる場所を位置させることで、血液搬送を迅速に行うことができる。【００２５】  同じように血液を蓄積した採血装置を血液分析装置に装着し、血液分析装置上の流路溝と連通する穴とポンプとを接続して流路内を陰圧とすることで採血装置上の血液を血液分析装置上へと移送することができる。この場合血液量はすでに採血装置において規定されているので、目的の部位まで引き込めば良く、従来と比較すると容易に移送することができる。【００２６】  次に採血用針のような毛細管内の研磨平滑化を実現するための装置の一例を図１１に示す。この装置は同図に示すように被研磨平滑化を施す毛細管１１０１を取り付けた板１１０２からなる毛細管取り付け部１１０３と、貫通穴１１０４、その周りにＯリングＡ１１０６、圧力印加用パイプ１１０７、端子Ａ１１０８、端子Ｂ１１０９が取り付けられている円盤１１０５からなる砥粒槽蓋１１１２と、メクラ穴１１１３がある砥粒槽容器１１１４の中にモーターで回転するファン１１１６が設置されている砥粒槽部１１１９から成っている。図１２に示すように、まず砥粒槽容器に砥粒１２０１を入れてからＯリングＡ１１０６とＯリングＢ１１１５を介し、図には示していないが螺子等を用い、これらを密着密閉する。配線Ｃ１１１７と配線Ｄ１１１８はファン１１１６に給電する配線であり、端子Ａ１１０８と端子Ｂ１１０９を介して配線Ａ１１１０と配線Ｂ１１１１に接続されている。なお、端子ＡならびにＢは砥粒槽蓋１１１２とは電気的に絶縁されている。【００２７】  圧力印加用パイプ１１０７を介し、砥粒槽容器１１１４内に圧縮空気や窒素などの気体を供給して当該容器内の圧力を高めると、容器内の気体は毛細管からのみ容器外へと出て行く。そして端子Ａ１１０８と端子Ｂ１１１１の間に電圧を印加して容器内のファンを回転させると、容器内で気体の乱流が発生するとともに容器内の砥粒もこの気体とともに巻き上げられ、気体とともに毛細管を介して容器外へと噴出してくる。この砥粒が毛細管内を通過する際に、内壁との衝突を繰り返して容器外へと出て行き、この衝突頻度は内壁の凸部で高く、凹部で低いので、砥粒が衝突に伴い優先的に研磨されるために結果として平滑化が実現できる。【００２８】  本発明によればこの研磨平滑化の原理は砥粒の毛細管内壁への衝突という機械的作用によるものであるから、毛細管の材質は問わず研磨平滑化が実現できる。用いる砥粒の最大径は、毛細管の最小内径よりも小さければ当該毛細管内に入り込んで通過できる。また図１２に示した毛細管内の研磨平滑化装置の場合、ファンを用いて容器内の砥粒を巻き上げていたが、その他容器に超音波振動を加えることや、容器自体を振るなどの機械的振動を与えることにより、容器内の砥粒を巻き上げ、気体��ともに毛細管を介しこれを噴出しても良い。また研磨平滑化処理の能率を上げるために複数の毛細管を板１１０２に取り付け、同時に当該処理を行っても良い。また用いる砥粒の硬度は内壁の研磨平滑化を施す毛細管の構成する材料のそれよりも高い方が研磨能率上望ましい。
【実施例】
【００２９】〔第一の実施例〕  図１に示したような採血装置を以下のようにして作製した。まず採血用針は内径０．１ｍｍ、外径０．１５ｍｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）パイプの端面を三面研磨加工し皮膚穿刺用に鋭利にした。次に変換パイプは内径０．２ｍｍ、外径１．０ｍｍの同じくステンレス製のパイプ、また血液溜めパイプは外径１．８５ｍｍ、内径１．１ｍｍの透明ポリカーボネート製パイプを用い作製した。なお、採血用針と変換パイプの接続は、まずエポキシ系の導電性の接着剤で接着した後にその上から紫外線硬化型医療用接着剤で固定することで行った。糊しろ部分を除く採血用針の長さは約６ｍｍである。また変換パイプの長さは糊しろ部分を含め約８ｍｍである。血液溜めパイプと変換パイプの接続は、紫外線硬化型医療用接着剤を用い行い、糊しろ部分を除く血液溜めパイプの長さは約７ｍｍである。なお、すべてのパイプの表面は特に表面被覆などの処理を施していない。このように作製した採血装置は、予めガンマ線滅菌を施してから実用に供した。【００３０】  このように作製した採血装置と図４に示した如くの血管可視化装置と血管到達検知装置を組み合わせたシステムでヒトの左腕前腕部の正中前腕尺側皮静脈からの採血を試みた。なお、図４においてＬＥＤ４０１を装着している直接反射光遮光装置４０３を固定する固定バンド４１５は当該遮光装置を皮膚に固定するとともに、駆血帯の役割も果たしており、また採血施行者と被採血者は同一である。まず、モニタ４０５に映し出される血管像から血管位置を確認し、採血用針をそこに導いていき、皮膚に対して斜めに針を穿刺し、体内へと侵入させていった。そのときの針の電位の変化をパソコン用モニタ４１４で確認しながら、電位に変化が現れ、血管に到達するまで針を侵入させていった。電位変化から針先が血管に到達したことを確認し、侵入を停止して、血液溜めパイプに血液が流入してきていることを確認した。そして当該パイプ内に血液が満たされたことを目視で確認し、採血用針を体内から抜いた。採血用針の穿刺から針の除去までの時間は３０秒以内であり、特に針の先端が血管に到達し、血液溜めパイプに血液が流入し始めてから、そこが満たされるまでの時間は約５秒であった。また血液溜めパイプの内径と長さから、このとき採取された血液量は約６．６マイクロリットルである。さらに採取された血液が溶血しているようなことは観察されなかった。【００３１】  また血液溜めパイプ部の全長が６０ｍｍと長い採血装置を作製し、同様にして採血を試みた。このとき血液溜めパイプへの血液の流入が停止するまで採血を行い、どの程度の量の採血が可能かを調べた。５回採血を行い、最低１８マイクロリットル、最大２８マイクロリットルで平均２４マイクロリットルであった。これより数十マイクロリットルの血液は採取できることが分かった。【００３２】〔第二の実施例〕  第一の実施例の手順で作製する採血装置の変換パイプと血液溜めパイプを、予めエタノールを溶媒として０．１重量％ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）を含む溶液に浸漬して乾燥させ、内壁を含む表面にポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）膜を被覆する。当該膜は親水性を有する有機膜で、ポリカー���ネート平板に水滴を滴下しその接触角を調べたときに、未被覆の場合、９５度であったそれが、当該膜を被覆したポリカーボネートの表面では５０度まで低減され、親水性が高まっていることを確認した。【００３３】  このような膜を被覆した後に採血装置を作製した。採血用針と変換パイプの形状は第一の実施例の場合と同様で、血液溜めパイプの長さは６０ｍｍとした。同一の被採血者に対し、第一の実施例の場合と同様にして当該採血装置を用い、血液溜めパイプへの血液の流入が自動的に停止するまで採血を行い、どの程度の量の採血が可能かを調べた。５回採血を行い、最低２６マイクロリットル、最大４７マイクロリットルで平均３９マイクロリットルであった。これより採血装置を構成するパイプ内壁表面を親水化することでより多くの血液が採取できることが確認できた。【００３４】〔第三の実施例〕  図１に示した採血装置において、血液溜めパイプの変換パイプと接続されている側と反対側の端面とその近傍の内壁の一部を図１３に示すようにテフロンを溶媒として含む液体に浸し、乾燥させてテフロンを一部被覆する。テフロンは高い疎水性を示し、水の接触角を計測したところ１２０度であった。第一の実施例と同様に血液溜めパイプの長さを７ｍｍとして採血を試みた。その結果、血液溜めパイプに血液が流入し、テフロンが被覆してある手前まで血液が満たされた後に血液の流入が自動的に停止した。このことから疎水性の膜を被覆しておけば、そこまでしか血液が満たされないために自動的に採血を終了することができることが確認できた。【００３５】〔第四の実施例〕  第一の実施例と同様にして本発明の採血装置の血液溜めに血液を６．６マイクロリットル採取し、図７に示したような血液分析装置の採血装置収容口７０２に当該採血装置を挿入、収容し、図１０で説明した手順でチップを回転させ、血液を血液分析装置へと移送することを試みた。回転数は３０００回転毎分で、図１０中の回転中心からバイオセンサー群までの距離から、このときの重力加速度は３５０Ｇ程度であると見積もられた。１０秒間回転させた後に停止させ、血液分析装置を観察したところ、採血装置の血液溜めに蓄積されていた血液は、図１０（Ｂ）に示すが如く、血液分析装置上のバイオセンサー群の流路溝部分に移動していた。さらに６０００回転毎分の条件で血液の血球血漿分離を一分間行ったところ、図１０（Ｃ）に示すが如く、血漿成分のみがバイオセンサー群を覆っておいることが確認された。その後血漿成分中のナトリウム、カリウムイオン、グルコース、尿素窒素濃度をバイオセンサーにて分析することができた。上では３０００回転毎分の回転による血液の移送工程と６０００回転毎分の回転による血液の血球血漿分離工程を分けて行ったが、６０００回転毎分の回転のみで血液の移送工程と血液の血球血漿分離工程を同時に行っても、同様に血漿成分分析を行うことができた。【００３６】〔第五の実施例〕  図１２に示した毛細管内壁研磨平滑化装置を用い、採血用針を作製するパイプ内壁の研磨平滑化を試みた。被研磨平滑化パイプはステンレス（ＳＵＳ３０４）製で内径０．１ｍｍ、外径０．１５ｍｍ、長さ５０ｍｍのものを用いた。これを処理後に剥離しやすいシリコン系接着��を用い板１１０２に取り付けた上で、これを砥粒槽蓋１１１２上に取り付ける。砥粒槽容器１１１４中のメクラ穴１１１３の寸法は、径が５０ｍｍで深さが４０ｍｍであり、その中に設置されているファン１１１６の風量は０．０９立米毎分である。この容器の中に炭化珪素の砥粒を１０ｇ入れ、砥粒槽蓋により密閉し、圧力印加用パイプを介して、窒素を容器内へと供給し、圧力が常に８ｋｇ／ｃｍ２一定になるようにする。研磨砥粒の大きさは１９９８年ＪＩＳ規格Ｒ６００１で定められる精密研磨用砥粒の粒度＃１５００（沈降試験法による最大粒子径：３６μｍ以下）を用いた。【００３７】  図１４には研磨平滑化前の毛細管内の電子顕微鏡写真を示しており、（Ａ）は倍率５００倍、（Ｂ）は倍率１００００倍のものである。このように研磨前の内壁は筋状の凹凸があることが分かる。次に図１５には上で述べた条件で３０分間処理を行った後の毛細管内壁の電子顕微鏡写真を示しており、同じく（Ａ）は倍率５００倍、（Ｂ）は倍率１００００倍のものである。これより処理前に観察された筋状の凹凸は消滅し、特に（Ａ）の５００倍の写真においては、研磨平滑化が進行しており、また毛細管の内径も研磨平滑化の処理の前後でほとんど変わらないことが確認できる。しかし（Ｂ）の倍率１００００倍においては、研磨砥粒の衝突に伴い生成される粗目状の細かい凹凸が観察されるようになる。【００３８】  そこで引き続き砥粒の粒度を＃３０００（沈降試験法による最大粒子径：２８μｍ以下）のものを用い、その他は同条件で３０分間研磨平滑化処理を行った。そのとき得られた内壁の電子顕微鏡写真を図１６に示している。（Ａ）は倍率５００倍、（Ｂ）は倍率１００００倍のものである。この図から特に（Ｂ）の倍率１００００倍の場合を見てみると粗目状の細かい凹凸がより細かくなり研磨平滑化が進行していることが確認できる。【００３９】  さらに砥粒の粒度を＃６０００（電気抵抗試験法による最大粒子径：８μｍ以下）、＃８０００（電気抵抗試験法による最大粒子径：６μｍ以下）として研磨平滑化処理を３０分間行った後の電子顕微鏡写真をそれぞれ図１７、図１８に示す。両者ともここでは倍率１００００倍のものを示している。これから砥粒の粒子径が小さくなるに従い、粗目状の細かい凹凸がより細かくなり研磨平滑化が進行していることが確認できる。このように内壁を研磨平滑化した毛細管で採血用針を作製すれば血液中の血球成分を破壊することなく、よりスムーズに採血を行うことが可能となる。これは特に皮膚穿刺時の痛みを緩和するために外径ならびに内径を小さくした採血用針においてより顕著である。【００４０】  本発明の毛細管内壁研磨平滑化装置により実現される研磨平滑化は、研磨砥粒を毛細管内に導き、当該砥粒を毛細管内壁に衝突させて実現している。しかしながら、このようにして研磨処理を行った後に、毛細管内に研磨砥粒が残留することは後の用途を鑑みると好ましいことではない。このような残留砥粒を除去するために、図１２の装置においてファン１１１６ならびに砥粒１２０１を含まない毛細管内洗浄装置を構成する。すなわち砥粒槽容器１１１４を気体蓄積容器、砥粒槽蓋１１１２を気体蓄積容器蓋とし、圧力印加用パイプ１１０７を介し���部から窒素や空気などの気体を当該気体蓄積容器に供給して気体だけを毛細管内に流し、気体の排出とともに砥粒を毛細管外へと除去することができる。また図１９（Ａ）に示すような毛細管内洗浄装置では、液体槽容器１９０２内に水などの洗浄液１９０１を入れ、板１１０２に取り付けた毛細管１１０１を液体槽蓋１９０３を介して液体槽容器に取り付け、液体槽蓋１９０３側の毛細管１１０１の端が当該洗浄液に浸るように容器を傾けて（同図（Ｂ））、この状態で圧力印加用パイプ１１０７を介し外部から窒素や空気などの気体を容器内に供給し、内部の圧力を高めると水などの洗浄液が毛細管を介して外部へと放出される。この液体とともに毛細管内の残留砥粒を除去することができる。洗浄液としては水溶液に限らずアルコールなどの有機溶媒でも良い。【００４１】〔第六の実施例〕  図１２に示した毛細管内壁研磨平滑化装置を用い、種々の内径のステンレス製（ＳＵＳ３０４）パイプ内壁の研磨平滑化を試みた。パイプの内径は、０．５、０．４、０．３、０．２、０．１５、０．１、０．０８、０．０６、０．０５、０．０４、０．０３ｍｍの１１種類で、研磨砥粒は＃４０００（電気抵抗試験法による最大粒子径：１１μｍ以下）のものを用い３０分間処理を行い、処理前後での内壁の様子を電子顕微鏡で観察した。その他の研磨平滑化処理の条件は第五の実施例と同様である。その結果、研磨平滑化の進行は内径が０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍまでのパイプにおいては顕著に確認できたが、０．３ｍｍより大きいか、あるいは０．０５ｍｍよりも小さくなるとほとんど確認できなかった。【００４２】  この原因は、まず内径が０．３ｍｍより大きい場合には、内径が大きいが故に砥粒が毛細管内を通過する際に内壁と衝突する頻度が少なくなるものと考えられた。そこで研磨砥粒の粒度を＃３２０（沈降試験法による最大粒子径：９８μｍ以下）として、研磨平滑化処理を行ったところ、処理前後において図１４と図１５の違いのように処理前にあった筋状の凹凸は消失し、ある程度の研磨平滑化は進行するものの砥粒の内壁への衝突に伴う粗目状の凹凸は生じることが観察された。このような凹凸は内径の大きい毛細管の場合、砥粒の大きさを小さくしていくと研磨平滑化の効果が得られなくなることから、ある程度は残ってしまい、図１８のレベルの平滑性は得られない。【００４３】  また毛細管の内径が０．０５ｍｍよりも小さくなると研磨平滑化の効果が見られなくなるのは、内径が小さくなるにともない研磨粒子が毛細管内へと入り込める確率が低くなることと、砥粒を運搬する気体も内径の減少に伴いコンダクタンスが低下するために流量が減少し、結果として砥粒の毛細管内での移動速度が減少し、運動エネルギーが減少するために内壁に衝突しても研磨効率が減少するためと考えられる。実際毛細管の長さを短くしてコンダクタンスを上げて気体流量を上昇させると研磨平滑化の進行が確認できた。【００４４】〔第七の実施例〕  図１２で示した毛細管内壁研磨平滑化装置を用い、図１８に示すが如くに外径０．１５ｍｍ、内径０．１ｍｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）のパイプの内壁を研磨平滑化し、その端を鋭利に研磨加工して採血用針を作製した。この採血用針を用い、採血用���と変換パイプの形状は第一の実施例の場合と同様で、血液溜めパイプの長さは６０ｍｍとして採血装置を作製した。特に採血用針、血液溜めパイプ内壁表面は何らかの膜種で被覆したりはしなかった。【００４５】  第一の実施例と同一の被採血者に対し、第一の実施例の場合と同様に当該採血装置を用い、血液溜めパイプへの血液の流入が自動的に停止するまで採血を行い、どの程度の量の採血が可能かを調べた。５回採血を行い、最低２５マイクロリットル、最大５１マイクロリットルで平均４０マイクロリットルであった。この結果と、第一の実施例で示した内壁未研磨の採血用針を用いた採血装置での結果を比較すると、明らかに内壁研磨を行った場合のほうがより多くの血液を採取できる。これは研磨平滑化により採血用針のコンダクタンスが高められたことに由来すると考えられる。また内壁が平滑であることから血液中の血球成分等にも損傷を与える機会が少なくなっているという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の採血装置を説明する図である。
【図２】本発明の採血装置を用いて採血を行うときの様子を説明する側面断面図である。
【図３】本発明の採血装置を用いた採血を説明する図である。
【図４】本発明の採血装置を用いた採血を説明する図である。
【図５】本発明の採血装置を用いた採血を説明する図である。
【図６】チップ状血液分析装置の一例を説明する図である。
【図７】チップ状血液分析装置の一例を説明する図である。
【図８】チップ状血液分析装置に採血装置を装着した図である。
【図９】遠心機を説明する図である。
【図１０】採血装置に蓄積された血液を血液分析装置に移送する様子を説明する図である。
【図１１】本発明の毛細管内壁研磨平滑化装置の構造を説明する図である。
【図１２】本発明の毛細管内壁研磨平滑化装置を説明する図である。
【図１３】採血装置の一部にテフロンを被覆する様子を説明する図である。
【図１４】研磨平滑化処理前の毛細管内壁の電子顕微鏡写真である。
【図１５】研磨平滑化処理後の毛細管内壁の電子顕微鏡写真である。
【図１６】研磨平滑化処理後の毛細管内壁の電子顕微鏡写真である。
【図１７】研磨平滑化処理後の毛細管内壁の電子顕微鏡写真である。
【図１８】研磨平滑化処理後の毛細管内壁の電子顕微鏡写真である。
【図１９】本発明の毛細管内洗浄装置を説明する平面図である。
【符号の説明】
１０１  採血用針１０２  変換パイプ１０３  血液溜めパイプ２０１  ヒトの前腕２０２  血管２０３  血液３０１  ヒトの腕３０２  駆血帯４０１  ＬＥＤ４０２  電源４０３  直接反射光遮光装置４０４  ＣＣＤカメラ４０５  モニタ４０６  血管像４０７  血液溜めパイプ像４０８  採血用針像４０９  電極４１０  配線Ａ４１１  配線Ｂ４１２  直流電圧計４１３  パソコン４１４  パソコン用モニタ４１５  固定バンド５０１  ＬＥＤ２５０２  電源２６０１  流路パターン基板６０２  バイオセンサー基板６０３  バイオセンサー群７０１  血液分析装置７０２  採血装置収容口７０３  較正液注入口７０４  空気抜き口９０１  モーター９０２  シャフト９０３  ローター９０４  バランサチップ１００１  等遠心力曲線Ａ１００２  等遠心力曲線Ｂ１００３  血球分画１００４  血漿分画１１０１  毛細管１１０２  板１１０３  毛細管取り付け部１１０４  貫通穴１１０５  円盤１１０６  ＯリングＡ１１０７  圧力印加用パイプ１１０８  端子Ａ１１０９  端子Ｂ１１１０  配線Ａ１１１１  配線Ｂ１１１２  砥粒槽蓋１１１３  メクラ穴１１１４  砥粒槽容器１１１５  ＯリングＢ１１１６  ファン１１１７  配線Ｃ１１１８  配線Ｄ１１１９  砥粒槽部１２０１  研磨砥粒１３０１  テフロンを含む液体１３０２  ビーカ１９０１  水１９０２  液体槽容器１９０３  液体槽蓋Ｃ  回転中心Ｆ  遠心力の向き
【図１】
2005237938.tif 000003
【図２】
2005237938.tif 000004
【図３】
2005237938.tif 000005
【図４】
2005237938.tif 000006
【図５】
2005237938.tif 000007
【図６】
2005237938.tif 000008
【図７】
2005237938.tif 000009
【図８】
2005237938.tif 000010
【図９】
2005237938.tif 000011
【図１０】
2005237938.tif 000012
【図１１】
2005237938.tif 000013
【図１２】
2005237938.tif 000014
【図１３】
2005237938.tif 000015
【図１４】
2005237938.tif 000016
【図１５】
2005237938.tif 000017
【図１６】
2005237938.tif 000018
【図１７】
2005237938.tif 000019
【図１８】
2005237938.tif 000020
【図１９】
2005237938.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月27日(2004.4.27)
【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】
片側端が鋭利に研磨加工されている中空の採血用針と、当該採血用針の研磨加工されていない端が、中空の血液溜めパイプと連結接合され、両者が連通していることを特徴とする採血装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の採血用針の外径が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする採血装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載の採血用針の内径が０．１４ｍｍ以下であることを特徴とする採血装置。
【請求項４】
前記請求項１に記載の採血用針の主たる構成材料がステンレスであることを特徴とする採血装置。
【請求項５】
前記請求項１に記載の血液溜めパイプが可視光領域で透明な材料で構成されていることを特徴とする採血装置。
【請求項６】
前記請求項１に記載の血液溜めパイプ内の容量が１００マイクロリットル以下であることを特徴とする採血装置。
【請求項７】
前記請求項１に記載の採血用針もしくは血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が親水性の膜で覆われていることを特徴とする採血装置。
【請求項８】
前記請求項７に記載の親水性の膜の水に対する接触角が特に５０度以下であることを特徴とする採血装置。
【請求項９】
前記請求項１に記載の血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が疎水性の膜で覆われていることを特徴とする採血装置。
【請求項１０】
前記請求項１に記載の採血用針もしくは血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が生体適合性を有する膜で覆われていることを特徴とする採血装置。
【請求項１１】
前記請求項１に記載の採血用針もしくは血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が抗凝固剤を含む膜で覆われていることを特徴とする採血装置。
【請求項１２】
片側端が鋭利に研磨加工されている中空の採血用針と、当該採血用針の研磨加工されていない端が、中空の血液溜めパイプと連結接合され、両者が連通していることを特徴とする採血装置を用意し、当該採血用針を被採血者の皮膚表面を穿刺して血管へと導き、何ら血液引き込み手段を用いずに自動的に血液溜めへと流入してくる血液を蓄積し、所望の量の血液の採取完了とともに、採血用針を体内から抜き取る採血方法。
【請求項１３】
前記請求項１２に記載の採血用針の外径が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする採血方法。
【請求項１４】
前記請求項１２に記載の採血用針の内径が０．１４ｍｍ以下であることを特徴とする採血方法。
【請求項１５】
前記請求項１２に記載の採血用針の主たる構成材料がステンレスであることを特徴とする採血方法。
【請求項１６】
前記請求項１２に記載の血液溜めパイプが可視光領域で透明な材料で構成されており、当該血液溜めパイプに流入してきた血液を目視することが可能であることを特徴とする採血方法。
【請求項１７】
前記請求項１２に記載の血液溜めパイプ内の容量が１００マイクロリットル以下であることを特徴とする採血方法。
【請求項１８】
前記請求項１２に記載の採血用針もしくは血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が親水性の膜で覆われていることを特徴とする採血方法。
【請求項１９】
前記請求項１８に記載の親水性の膜の水に対する接触角が特に５０度以下であることを特徴とする採血方法。
【請求項２０】
前記請求項１２に記載の血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が疎水性の膜で覆われていることを特徴とする採血方法。
【請求項２１】
前記請求項１２に記載の採血用針もしくは血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が生体適合性を有する膜で覆われていることを特徴とする採血方法。
【請求項２２】
前記請求項１２に記載の採血用針もしくは血液溜めパイプの少なくとも内壁の一部が抗凝固剤を含む膜で覆われていることを特徴とする採血方法。
【請求項２３】
前記請求項１２に記載の被採血者の採血部位の近傍に駆血帯が装着されていることを特徴とする採血方法。
【請求項２４】
前記請求項１に記載の採血装置と血管可視化装置とからなる採血システム。
【請求項２５】
前記請求項１に記載の採血装置と血管到達検知装置とからなる採血システム。
【請求項２６】
前記請求項１に記載の採血装置と血管可視化装置と血管到達検知装置とからなる採血システム。
【請求項２７】
血管可視化装置により得られる被採血者の採血部位近傍の血管像から血管位置を確認し、請求項１２に記載の一連のステップを行う採血方法。
【請求項２８】
血管到達検知装置により採血用針が被採血者の採血部位血管に到達したことを検知して請求項１２に記載の一連のステップを行う採血方法。
【請求項２９】
血管可視化装置により得られる被採血者の採血部位近傍の血管像から血管位置を確認し、かつ血管到達検知装置により採血用針が被採血者の採血部位血管に到達したことを検知して請求項１２に記載の一連のステップを行う採血方法。
【請求項３０】
少なくとも液体案内流路を備える基板を有する血液分析装置において、請求項１記載の採血装置を構成する血液溜めパイプの少なくとも一部を収容する採血装置収容部を含み、当該収容部と当該液体案内流路の少なくとも一部が連通していることを特徴とする血液分析装置。
【請求項３１】
前記請求項３０に記載の血液分析装置は、血液分析センサを含み、当該血液分析センサは液体案内流路を介し採血装置収容部と連通していることを特徴とする血液分析装置。
【請求項３２】
前記請求項３１に記載の血液分析センサが、血液分析装置に収容された採血装置から見て遠心加圧方向に位置することを特徴とする血液分析装置。
【請求項３３】
血液を蓄積した請求項１に記載の採血装置から、血液分析装置上の任意の移送先に当該血液を移送する方法であって、請求項１記載の採血装置を構成する血液溜めパイプの少なくとも一部を血液分析装置上の採血装置収容部に収容し、血液分析装置上の案内流路を介して当該採血装置収容部と連通している血液の移送先が、採血装置収容部から見て血液分析装置を回転させたときに生じる遠心加圧方向に位置し、血液分析装置を回転させ採血装置から移送先へと血液を移送する方法。
【請求項３４】
血液を蓄積した請求項１に記載の採血装置から血液分析装置上の任意の移送先に当該血液を移送する方法であって、請求項１記載の採血装置を構成する血液溜めパイプの少なくとも一部を血液分析装置上の採血装置収容部に収容し、血液分析装置上の案内流路を介して当該採血装置収容部と連通している血液の移送先と当該移送先から下流側へと連通する案内流路にポンプを接続して、生成した負圧により採血装置から移送先へと血液を移送する方法。
【請求項３５】
研磨砥粒と気体の流れを生成するファンを収容する砥粒槽容器と、一方の端を当該砥粒槽容器と連通するように設置する被内壁研磨平滑化毛細管と、気体を当該砥粒槽容器に供給して容器内の圧力を高める圧力印加用パイプと、当該砥粒槽容器を前記被内壁研磨平滑化毛細管と前記圧力印加用パイプ以外は密閉する砥粒槽蓋からなる毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項３６】
研磨砥粒を収容する砥粒槽容器と、一方の端を当該砥粒槽容器と連通するように設置する被内壁研磨平滑化毛細管と気体を当該砥粒槽容器に供給して容器内の圧力を高める圧力印加用パイプと、当該砥粒槽容器を前記被内壁研磨平滑化毛細管と前記圧力印加用パイプ以外は密閉する砥粒槽蓋と、前記砥粒槽容器に対し機械的振動を与える振動装置からなる毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項３７】
前記請求項３５に記載の研磨砥粒の最大径が、特に被内壁研磨平滑化毛細管の内径よりも小さいことを特徴とする毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項３８】
前記請求項３６に記載の研磨砥粒の最大径が、特に被内壁研磨平滑化毛細管の内径よりも小さいことを特徴とする毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項３９】
前記請求項３５に記載の研磨砥粒の硬度が、特に被内壁研磨平滑化毛細管を構成する材料の硬度よりも高いことを特徴とする毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項４０】
前記請求項３６に記載の研磨砥粒の硬度が、特に被内壁研磨平滑化毛細管を構成する材料の硬度よりも高いことを特徴とする毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項４１】
前記請求項３５に記載の被内壁研磨平滑化毛細管の内径が０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍであることを特徴とする毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項４２】
前記請求項３６に記載の被内壁研磨平滑化毛細管の内径が０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍであることを特徴とする毛細管内研磨平滑化装置。
【請求項４３】
被内壁研磨平滑化毛細管の一方の端を、研磨砥粒と気体の流れを生成するファンを収容する砥粒槽容器と連通するように設置し、かつ当該砥粒槽容器を前記被内壁研磨平滑化毛細管と圧力印加用パイプ以外は砥粒槽蓋により密閉して、当該圧力印加用パイプを介して気体を供給して砥粒槽容器内の圧力を高めておきながら、砥粒槽容器内に設置したファンを回転させて研磨砥粒を巻き上げ、気体とともに当該研磨砥粒を被内壁研磨平滑化毛細管を介して砥粒槽容器外へと排出する毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項４４】
被内壁研磨平滑化毛細管の一方の端を、研磨砥粒を収容する砥粒槽容器と連通するように設置し、かつ当該砥粒槽容器を前記被内壁研磨平滑化毛細管と圧力印加用パイプ以外は砥粒槽蓋により密閉して、当該圧力印加用パイプを介して気体を供給して砥粒槽容器内の圧力を高めておきながら、砥粒槽容器に対し振動装置により機械的振動を与えて研磨砥粒を巻き上げ、気体とともに当該研磨砥粒を被内壁研磨平滑化毛細管を介して砥粒槽容器外へと排出する毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項４５】
前記請求項４３に記載の研磨砥粒の最大径が、特に被内壁研磨平滑化毛細管の内径よりも小さいことを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項４６】
前記請求項４４に記載の研磨砥粒の最大径が、特に被内壁研磨平滑化毛細管の内径よりも小さいことを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項４７】
前記請求項４３に記載の研磨砥粒の硬度が、特に被内壁研磨平滑化毛細管を構成する材料の硬度よりも高いことを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項４８】
前記請求項４４に記載の研磨砥粒の硬度が、特に被内壁研磨平滑化毛細管を構成する材料の硬度よりも高いことを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項４９】
前記請求項４３に記載の被内壁研磨平滑化毛細管の内径が０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍであることを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項５０】
前記請求項４４に記載の被内壁研磨平滑化毛細管の内径が０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍであることを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項５１】
前記請求項４３に記載の毛細管内研磨平滑化方法を、研磨砥粒の粒度を上げながら複数回繰り返すことを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項５２】
前記請求項４４に記載の毛細管内研磨平滑化方法を、研磨砥粒の粒度を上げながら複数回繰り返すことを特徴とする毛細管内研磨平滑化方法。
【請求項５３】
一方の端を気体蓄積容器と連通するように設置する被洗浄毛細管と、気体を当該気体蓄積容器に供給して容器内の圧力を高める圧力印加用パイプと、当該気体蓄積容器を前記被洗浄毛細管と前記圧力印加用パイプ以外は密閉する気体蓄積容器蓋からなる毛細管内洗浄装置。
【請求項５４】
液体を収容する液体槽容器と、一方の端を当該液体槽容器と連通するように設置する被洗浄毛細管と、気体を当該液体槽容器に供給して容器内の圧力を高める圧力印加用パイプと、当該液体槽容器を前記被洗浄毛細管と前記圧力印加用パイプ以外は密閉する液体槽蓋からなる毛細管内洗浄装置。
【請求項５５】
前記請求項５４記載の液体が特に水溶液であることを特徴とする毛細管内洗浄装置。
【請求項５６】
前記請求項５４記載の液体が特に有機溶媒であることを特徴とする毛細管内洗浄装置。
【請求項５７】
気体蓄積容器と連通するように被洗浄毛細管の一方の端を設置して、当該気体蓄積容器を前記被洗浄毛細管と圧力印加用パイプ以外は気体蓄積容器蓋で密閉し、気体を当該圧力印加用パイプを介して当該気体蓄積容器に供給して容器内の圧力を高め、供給した気体を被洗浄毛細管を介して当該容器外へと放出する毛細管内洗浄方法。
【請求項５８】
液体を収容する液体蓄積容器と連通するように被洗浄毛細管の一方の端を設置して、当該液体蓄積容器を前記被洗浄毛細管と圧力印加用パイプ以外は液体蓄積容器蓋で密閉し、気体を当該圧力印加用パイプを介して当該液体蓄積容器に供給して容器内の圧力を高め、液体蓄積容器内の液体を被洗浄毛細管を介して当該容器外へと放出する毛細管内洗浄方法。
【請求項５９】
前記請求項５８記載の液体が特に水溶液であることを特徴とする毛細管内洗浄方法。
【請求項６０】
前記請求項５８記載の液体が特に有機溶媒であることを特徴とする毛細管内洗浄方法。
【請求項６１】
前記請求項１記載の採血用針の内壁は研磨平滑化されていることを特徴とする採血装置。
【請求項６２】
前記請求項１２記載の採血用針の内壁は研磨平滑化されていることを特徴とする採血方法。