(57)【要約】【課題】試料の定量を正確に行い、分析精度を向上させること。【解決手段】分析ユニットと、前記分析ユニットに着脱可能に装着される測定ユニットとを含む分析装置であって、前記測定ユニットは、試料を受容する試料受容部と、前記試料受容部から移送される前記試料を定量するための定量流路を有する定量部と、前記定量流路を通過する前記試料の移動速度を流体抵抗によって制限する流体抵抗流路と、前記定量流路と前記流体抵抗流路とを連通する連通流路とを備え、前記分析ユニットは、前記試料を前記試料受容部から前記定量流路と前記連通流路とを介して前記流体抵抗流路に移送させる移送圧力を前記流体抵抗流路に供給する圧力供給手段を備えることを特徴とする分析装置。【選択図】図２９
2005291846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析ユニットと、前記分析ユニットに着脱可能に装着される測定ユニットとを含む分析装置であって、
前記測定ユニットは、試料を受容する試料受容部と、前記試料受容部から移送される前記試料を定量するための定量流路を有する定量部と、前記定量流路を通過する前記試料の移動速度を流体抵抗によって制限する流体抵抗流路と、
前記定量流路と前記流体抵抗流路とを連通する連通流路とを備え、
前記分析ユニットは、前記試料を前記試料受容部から前記定量流路と前記連通流路とを介して前記流体抵抗流路に移送させる移送圧力を前記流体抵抗流路に供給する圧力供給手段を備えることを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記流体抵抗流路は、互いに対向する第１と第２の内壁と、第１の内壁から第２の内壁に向かって突出する抵抗部材とを備える請求項１記載の分析装置。
【請求項３】
第２の内壁が前記連通流路の出口を有し、抵抗部材は前記出口の一部に間隙を有してかぶさるように設けられてなる請求項２記載の分析装置。
【請求項４】
流体抵抗流路は連通流路から移送される試料を一旦貯留させる貯留部をさらに備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項５】
流体抵抗流路は前記連通流路の出口を内壁に有し、かつ、前記出口の一部に間隙を有してかぶさるように設けられ試料の移動に抵抗する抵抗部材と、連通流路から移送される試料を前記出口の近傍で一旦貯留させる貯留部とを備える請求項１記載の分析装置。
【請求項６】
前記試料受容部は、前記試料を収容した細管を受容可能に形成され、前記試料は前記試料受容部に受容された前記細管から前記定量流路へ移送される請求項１〜５のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項７】
前記試料受容部は、前記細管の先端が配置される位置に前記細管の内径より小さい直径を有する吸引流路を備える請求項６記載の分析装置。
【請求項８】
分析装置に着脱可能な測定ユニットであって、
試料を受容する試料受容部と、前記試料受容部から移送される前記試料を定量するための定量流路を有する定量部と、
前記定量流路を通過した前記試料の移動速度を流体抵抗によって制限する流体抵抗流路と、
前記定量流路と前記流体抵抗流路とを連通する連通流路とを備える測定ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、分析装置とそれに用いる測定ユニットに関し、特に、液体試料の測定を行う分析装置とそれに用いる測定ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
この発明に関連する背景技術としては、
試料を容積で定量する定量部と、定量部に連通する主流路と、主流路に形成され定量された試料を測定する測定部と、主流路に連通し試料を定量部から測定部へ移送するために主流路に圧力を導入するための圧力導入口とを備え、かつ、測定部が、試料の電気特性を測定するための電気特性測定部と、試料の光学特性を測定するための光学特性測定部との少なくとも一方からなる測定ユニット（例えば、特許文献１参照）が知られている。
そして、これは、使用後に試料によって汚染された測定ユニットを廃棄することにより、使用者が安全に、かつ、衛生的に試料の測定を行えるようにしたものである。
【特許文献１】米国特許公開第２００２−１７２６１７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のこのような装置については、測定精度の向上がさらに望まれている。とくに、移送圧力を印加して試料受容部から定量流路に試料を移送して試料を定量するようにした分析装置においては、試料の移動速度が速いと、試料が定量流路を充満している期間が短くなるので、この期間に移送圧力を停止することが難しく、試料の定量誤差が発生し、分析精度が低下するという問題点がある。
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、試料の移動速度を適度に制限し、それによって試料の定量を高精度に行うことが可能な測定ユニットとそれを用いる分析装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は、分析ユニットと、前記分析ユニットに着脱可能に装着される測定ユニットとを含む分析装置であって、前記測定ユニットは、試料を受容する試料受容部と、前記試料受容部から移送される前記試料を定量するための定量流路を有する定量部と、前記定量流路を通過する前記試料の移動速度を流体抵抗によって制限する流体抵抗流路と、前記定量流路と前記流体抵抗流路とを連通する連通流路とを備え、前記分析ユニットは、前記試料を前記試料受容部から前記定量流路と前記連通流路とを介して前記流体抵抗流路に移送させる移送圧力を前記流体抵抗流路に供給する圧力供給手段を備えることを特徴とする分析装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
試料の定量を確実に行うためには、試料受容部から移送された試料を定量流路内に停止させる必要がある。
この分析装置は、試料の移動速度を流体抵抗によって制限する流体抵抗流路を備えるので、試料が流体抵抗流路に到達すると移動速度が遅くなる。これによって定量流路を流れる試料の移動速度も遅くなるため、試料が定量流路を満たしながら流れている期間が長くなり、この期間に移送圧力の供給を止めることが容易になる。従って、試料の定量を確実に行える。さらに、試料の移動速度が遅いため、試料が測定ユニットから流出してしまう危険性を減少できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
この発明における試料（検体）は、有形物質（粒子）を本質的に含む液体や有形物質そのものであり、それには、種々の有形成分を含む血液（全血）や尿、粉末状食品などの有機物質、又、トナーや顔料のような無機粉末などが含まれる。
また、定量された試料は、分析目的に応じて処理され、分析試料として調製される。分析試料としては、例えば、全血を希釈液で希釈したもの、全血を溶血剤で処理したもの、全血を希釈液と溶血剤で希釈し溶血したもの、あるいは粉末粒子を適当な液体に懸濁させた懸濁液などが挙げられる。
【０００７】
この発明における試料受容部とは、外部から注入される分析対象試料を一時的に貯留するもので、測定ユニット内に形成される空間部分である。その容積は、分析に必要な最小限の試料の量に対応して決定されることが好ましいが、例えば、１０〜５０μＬである。
また、その形状は、キャピラリー採血管を嵌入できるように細長い形状であることが好ましい。
また、定量流路は、試料の体積を定量するために、試料受容部に連通するように形成され、圧力供給手段によって試料受容部からの試料が定量流路へ流入するようになっている。流体抵抗流路は、流体抵抗が大きくなるように形成された流路であり、その流体抵抗は、流路の形態や断面積などにより制御される。
圧力供給手段には、各種の電動ポンプと電磁バルブを組合せて用いることができるが、電動ポンプとしては吐出量０．０１〜２ｍＬ／秒のシリンジポンプが好適である。
【０００８】
前記流体抵抗流路は、互いに対向する第１と第２の内壁と、第１の内壁から第２の内壁に向かって突出する抵抗部材とを備えてもよい。
この場合、第２の内壁が前記連通流路の出口を有し、抵抗部材は前記出口の一部に間隙を有してかぶさるように設けられてなることが好ましい。
流体抵抗流路は連通流路から移送される試料を一旦貯留させる貯留部をさらに備えてもよい。
流体抵抗流路は前記連通流路の出口を内壁に有し、かつ、前記出口の一部に間隙を有してかぶさるように設けられ試料の移動に抵抗する抵抗部材と、連通流路から移送される試料を前記出口の近傍で一旦貯留させる貯留部とを備えてもよい。
【０００９】
前記試料受容部は、前記試料を収容した細管を受容可能に形成され、前記試料は前記試料受容部に受容された前記細管から前記定量流路に移送されてもよい。
前記試料受容部は、前記細管の先端が配置される位置に前記細管の内径より小さい直径を有する吸引流路を備えることが好ましい。
また、この発明は別の観点から、分析装置に着脱可能な測定ユニットであって、試料を受容する試料受容部と、前記試料受容部から移送される前記試料を定量するための定量流路を有する定量部と、前記定量流路を通過した前記試料の移動速度を流体抵抗によって制限する流体抵抗流路と、前記定量流路と前記流体抵抗流路とを連通する連通流路とを備える測定ユニットを提供するものである。
【００１０】
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。これによって、この発明が限定されるものではない。
実施例
１．測定ユニット本体の構成
図１はこの発明の実施例の測定ユニットの外観を示す斜視図，図２は正面図，図３は背面図，図４は上面図，図５は下面図である。
【００１１】
本明細書において特に明示しない限り、「上下方向」とは、図１に示す矢印Ｉの方向を、「横方向」とは、矢印IIの方向をそれぞれ意味する。
図１に示すように、測定ユニット１は、第１プレート２と第２プレート３から構成される。第１および第２プレートは、透明樹脂、例えば、帯電防止剤を混入させたポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂で形成され、高周波溶接により互いに気密的に固着されている。
図２，図３に示すように、測定ユニット１は、その上面に開口４（図４）を有して下方へ垂直に延びる容積２００μＬの細長い試料受容室５と、試薬収容室６と、希釈試料定量室７と、希釈試料収容室８と、検出部９と、溢れ液収容室１０と、回転バルブ１２を内部に備える。試料受容室５の下端は流路１５を介して回転バルブ１２へ接続される。流路１１は後述する流体抵抗流路であり、Ｕ字形で一端が流路１４を介して回転バルブ１２に接続され、他端が背面（図３）のポンプ接続口２３に連通している。
【００１２】
なお、試料受容室５には、試料（この実施例では、血液検体）が直接注入されるか、又は試料を予め収容したキャピラリー採血管が挿入される。試料受容室５の下端近傍にキャピラリー採血管の内径よりも小さい内径を有する微細孔５４が設けられている。従って、キャピラリー採血管を使用した場合には、キャピラリー採血管の先端が微細孔５４に直結されて試料のみが吸引され、気泡が吸引されることがない。
【００１３】
試薬収容室６の底部は流路１６を介して回転バルブ１２へ接続され、回転バルブ１２は流路１７，１７ａ、気泡保持部５１および流路１７ｂを介して、希釈試料収容室８へ接続されている。また、希釈試料定量室７の底部は水平に延びる流路１８と１９の直列流路によって希釈試料収容室８に接続されている。流路１８と１９との間にペレット（仕切り板）２０が挿入され、流路１８と１９内にそれぞれ電極２１，２２が露出している。そして、検出部９は流路１８と１９，電極２１と２２，およびペレット２０によって構成される。希釈試料定量室７の上端は流路１３を介して溢れ液収容室１０の上部に接続される。溢れ液収容室１０，試薬収容室６，希釈試料収容室８の各上部は背面（図３）のポンプ接続口２４，２５，２６にそれぞれ連通している。
【００１４】
測定ユニット１の正面には試薬収容室６の上部に貫通する試薬注入孔２７が設けられ、試薬注入孔２７にはキャップ２８（図２）が装着される。なお、キャップ２８は凹部に嵌め込まれていて測定ユニット１の表面には突出していない。すなわち、キャップ２８の上面は、測定ユニット１の外面と同一平面上または、測定ユニット１の外面より測定ユニット１の内部側にある。これによって、測定ユニット１の輸送時などにキャップ２８に外力が加わって破損したり、外れることが防止される。また、流路１８と１９にそれぞれ露出する電極２１，２２は、図３〜図５に示すように、測定ユニット１の背面に突出するステンレス鋼製の棒状電極である。
【００１５】
このような構成を有する測定ユニット１が、後述する分析ユニットに装着されると、まず、試料受容室５の試料が回転バルブ１２により定量される。定量された試料は試薬収容室６から供給される希釈液（溶血剤を含む希釈液）と混合され希釈試料（分析試料）として調製される。
調製された希釈試料は希釈試料収容室８においてそのヘモグロビン濃度が測定された後、希釈試料定量室７で定量される。定量された希釈試料は検出部９において含有する白血球の数と大きさが測定される。
【００１６】
２．回転バルブの構成と作用
図６は回転バルブ１２の正面図，図７は図６のＦ−Ｆ矢視断面図，図８は図６のＡ−Ａ矢視断面図である。
これらの図に示すように、回転バルブ１２は、円柱部２９と、円柱部２９から上方へ突出する円錐状突出部３０と、円柱部２９の下端を支持する円盤状の基台３１を備える。円柱部２９の周壁には、細長い溝状の第１および第２凹部３２，３３が円柱部２９の軸方向に沿って形成され、さらに、周壁の約半周にわたる第３凹部５２が形成され、基台の底面には、軸に直交する方向の溝４９が形成されている。なお、後述するように、溝４９には回転バルブ１２を回転させる駆動源が結合される。第１凹部３２は試料定量用に、第２凹部３３は流路開閉用に、第３凹部５２は余剰試料収容用に使用される。
【００１７】
図９は回転バルブ１２の開閉および定量動作を示す説明図である。同図に示すように回転バルブ１２は測定ユニット１の底面に形成されたバルブ収容穴に回転可能に嵌着されている。
図９（ａ）は、測定ユニット１の内部に形成された２本の流路１５，１４を回転バルブ１２が遮断している状態を示す。
回転バルブ１２が図９（ｂ）に示す位置まで回転すると、流路１５，１４は第１凹部３２により接続され、流体は流路１５から１４へ流れることができる。さらに、回転バルブ１２が図９（ｃ）に示す位置まで回転すると、図９（ｂ）において、流路１５から１４へ流れていた流体は、第１凹部３２により切り取られる、つまり、第１凹部３２の容積分の流体が定量される。
【００１８】
さらに図９（ｄ）に示す位置まで回転バルブ１２が回転すると、図９（ｃ）において流体を切り取った第１凹部３２が別の流路１６，１７に接続され、定量された流体は流路１６から１７へ流れる流体中に混合される。このようにして回転バルブ１２は流体の定量を行う。
次に、第２凹部３３によって流路を開閉するときには、図９（ａ）の流路１５，１４が流路１６，１７で置換され、図９（ｂ）の第１凹部３２が第２凹部３３で置換された状態になる。つまり、図９（ａ）の状態で遮断されていた流路１６，１７は、図９（ｂ）の状態で第２凹部３３により接続される。
また、第３凹部５２によって余剰試料を収容するときには、回転バルブ１２の回転により、図９（ｂ）の第１凹部３２の位置へ第３凹部５２が配置される。それによって余剰試料は流路１５から第３凹部５２へ流入し、貯留される。
なお、この実施例における回転バルブ１２の第１および第２凹部３２，３３の容積は、いずれも２μＬであり、第３凹部５２の容積は約５０μＬである。
【００１９】
３．流体抵抗部の構成と作用
図２８は図２のＥ−Ｅ矢視断面図であり、流路１１は流体抵抗の高い流体抵抗流路であって、流体抵抗部５８を備える。流路１４は、流路１１の上流端の近傍で流路１１と交差し、壁面にその開口（出口）１４ａを有するように接続されている。開口１４ａに対向する壁面には、流路１１の断面積を減少させる突出部材（抵抗部材）１１ａが形成されている。突出部材１１ａは、上流側の端が開口１４ａの中心の延長線上にあって、開口１４ａの半分に隙間Ｇを隔てて被さり、下流の方向に長さＬを有し、かつ、対向壁面に対し長さＬにわたって隙間Ｇを有する。ここで、流路１４は０.８ｍｍの直径の円形断面を有し、流路１１は２ｍｍ×２ｍｍの方形断面を有する。Ｌ＝１.７ｍｍ、Ｇ＝０.０５〜０.１０ｍｍである。
そして、流路１１の上流端には、突出部材１１ａにより滞留部（貯留部）１１ｂが区画形成されている。そこで、流体が流路１４から流路１１へ流入すると、流路１４の開口１４ａから吐出した液体は、一旦滞留部１１ｂへ入り、次に、隙間Ｇを通って下流へ流れる。従って、滞留部１１ｂと突出部１１ａとによる抵抗作用により、流体抵抗部５８は、きわめて大きい流体抵抗を示す。
【００２０】
図２９は、試料定量時の等価流体回路図である。
試料の定量を行うときには、後述するように、試料受容部５は流路１５と、回転バルブ１２の図９（ｂ）の位置にある第１凹部３２と、流路１４と、流路１１を介してポンプ接続口２３に接続される。ポンプ接続口２３に接続されたシリンジポンプが吸引動作を行うと、試料受容部５の試料は第１凹部３２を通って、流路１１へ流入するが、流体抵抗部５８の作用により、流体の移動速度が制限され、試料は第１凹部３２を完全に満たした後に低速で流路１１へ流入する。従って、第１凹部３２が充分に満たされている間に、回転バルブ１２が図９（ｃ）の位置まで回転すると、第１凹部３２に充満する試料が切り取られ、精度の高い定量を行うことができる。
なお、後述するように測定ユニット１が分析ユニット３６に装填されたとき、図２に示す検出領域５９と６０にそれぞれ分析ユニット３６の反射型光センサ６１と６２（図１４）が配置され、試料定量時に試料受容室５の下流端と流路１１の上流端との間に試料が同時に存在するか否か、つまり、第１凹部３２が試料で満たされたか否かが確認されるようになっている。
【００２１】
４．希釈試料定量室の構成
図１０は図２のＢ−Ｂ矢視断面図、図１１は図１０のＣ−Ｃ矢視要部断面図である。これらの図に示すように、希釈試料定量室７は縦方向に細長いほぼ円筒形の空洞で、上端に向かって先細り、上端が流路１３に接続され、底部には回転バルブ１２の円錐状突出部３０が突入して希釈試料定量室７の底部を封止している。
希釈試料定量室７は底部近傍の内周壁に開口を有し、その開口に流路１８が接続され、希釈試料定量室７と流路１８とは、それらの中心軸が互いに直交している。また、その開口は円錐状突出部３０の頂点より下方に設けられ、図１１に示すように流路１８は開口から離れるに連れて断面積が大きくなっている。
【００２２】
希釈試料定量室７において、液体（この実施例では希釈試料）を定量する場合には、液体が流路１８を介して希釈試料定量室７へ供給され、液位が上昇して多少の液体が流路１３を介して溢れ液収容室１０へ溢れ出た時点で、液体の供給が停止される。それによって、液体は希釈試料定量室７に充満し希釈試料定量室７の容積だけの液体が定量される。
次に、定量された液体は流路１８へ排出される。この時、希釈試料定量室７の底部に回転バルブ１２が設けられ、流路１８の希釈試料定量室７の開口が図１１に示すように回転バルブ１２の円錐状突出部３０の頂点よりも低く、かつ、円錐状突出部３０の最も低い部分に対応するように形成されているので、希釈試料定量室７は定量した液体を残留させることなく排出できる。なお、後述するように測定ユニット１が分析ユニット３６に装填されたとき、溢れ液収容室１０の検知領域５５（図２）を光が透過するように測定ユニット１が分析ユニット３６の発光素子５６と受光素子５７（図１４）に挟まれ、透過光量により溢れ液収容室１０の液体の有無、つまり液体が溢れたか否かが確認されるようになっている。これによって、希釈試料定量室７によって液体が定量されたか否かを確認できる。
【００２３】
５．検出部の構成
図１１に示すように検出部９はペレット（仕切り部材）２０を介して同軸に直列接続された流路１８と１９とを備える。
ペレット２０は、樹脂を用いて射出成形され、周縁にリング状の突起を有し、中心に直径１００μｍの微細孔（貫通孔）２０ａを有する円盤から構成される。
ペレット２０は流路１９内に嵌着され、リング状のペレット固定部材５０（図１２）によって固定されている。ここで、ペレット２０の微細孔２０ａは、流路１８と１９に同軸である。
【００２４】
後述するように、検出部９は希釈試料定量室７から希釈試料収容室８へと希釈試料が流れるとき、ペレット２０の微細孔２０ａを通過する分析試料の電気抵抗の変化が電極２１，２２によって測定される。この場合、流路１８，１９と微細孔２０ａの中心軸が重力方向に対して所定角度θを有するように測定ユニット１が設置されると、分析試料に含まれる気泡はペレット２０の手前で流路１８内の上側の空室、つまり、流路１８とペレット２０により形成された気泡収容室５３に滞留し、ペレット２０の微細孔に付着することがない。従って、電極２１，２２によって測定される測定値が気泡によるノイズの影響を受けることがない。なお、角度θは、１５°≦θ≦９０°であればよく、また、４５°≦θ≦９０°であればさらに好ましく、θ＝９０°（水平）であれば最も好ましいことが実験的に確認されている。
【００２５】
６．試薬収容室の構成
図１０に示すように、試薬収容室６は第１収容室６ａとその下方に設けられ第１収容室６ａより横断面積が小さい第２収容室６ｂから構成され、第１収容室６ａは第２収容室６ｂに近づくに従って横断面積が小さくなりながら第２収容室６ｂに連通している。また、流路１６への試薬供給口は第２収容室６ｂの下端から距離Ｓだけ上方に設けられ、試薬供給口の軸は、水平方向を、つまり、第１収容室６ａ、第２収容室６ｂの配列方向に直交する方向を向いている。測定ユニット１の使用前には、予め試薬注入口２７から試薬としての希釈液（この実施例では、希釈液と溶血剤とを２：１の割合で混合したもの）１０００μＬが試薬収容室６内へ注入され保存される。
【００２６】
注入直後には、試薬注入口２７にキャップ２８（図１）が装着されると共に、ポンプ接続口２５（図３）に封止テープが貼り付けられ、希釈液の漏洩が防止される。なお、試薬収容室６内へ希釈液が注入される際には、試薬収容室６内の空気が希釈液と置換されることになるが、試薬収容室６は上記のような構成を有するため、流路１６内の空気は希釈液と置換されずに残留する。従って、回転バルブ１２の周壁と試薬収容室６内の希釈液との間にエアギャップが存在することになり、希釈液を長期間試薬収容室６に保存しても希釈液が回転バルブ１２の周壁を介して外部へ滲み出ることがない。
【００２７】
７．希釈試料収容室と気泡保持部の構成と作用
図１２は図２のＤ−Ｄ矢視断面図である。
後述するように測定ユニット１が分析ユニット３６に装填されたとき、希釈試料収容室８が分析ユニット３６の発光素子３４と受光素子３５との間に挟まれ、希釈試料収容室８内に収容された液体の透過光量（透過光強度）が測定されるようになっている。
希釈試料収容室８の内壁に突出部６３が発光素子３４の光軸と同軸に形成され、突出部６３の底面、つまり、第２プレート３の外面に突出部６３と同軸に凹部６４が形成されている。
図３０は図１２のＧ−Ｇ矢視図である。図１２と図３０に示すように、突出部６３は楕円錐台を変形させた形状であり、上下方向に長軸を有する楕円形の横断面を有し、先端は円形の平坦面を有する。また、凹部６４は円錐台と嵌合可能な窪みであり、発光素子３４の先端を同軸に受け入れるようになっている。
【００２８】
図３１は気泡保持部５１（図２）の構造と作用を示す説明図である。
気泡保持部５１は、方形断面を有し、流路１７ａに接続された一端から矢印Ａ方向に長さＬ１の範囲で天井面の高さがＴまで徐々に高くなる傾斜面５１ａと、長さＬ２の範囲で高さＴを維持する平坦面５１ｂと、天井面の高さが急激にＴから元に戻る垂直面５１ｃとを備える。ここで、例えば、複数の小さい気泡を含む液体（試料）が流路１７ａから気泡保持部５１へ流入すると、それらの気泡は気泡保持部５１内で上昇し、垂直面５１に衝突して平坦面５１ｂと垂直面５１ｃとの角近傍で保持され、気泡を含まない液体のみが流路１７ｂへ排出される。
一方、保持されている複数の気泡は互いに結合して徐々に大きい気泡となり、その径がＴより大きくなると流路１７ｂに液体と共に流れ込む。流路１７ｂはＴより幅がせまいため、大きい気泡は１個ずつ流れ込み、図１２に示す試料収容室８へ放出される。放出された大きい気泡は試料収容室８の液体中を図３０の矢印に示すように上昇する。つまり、突出部６３の流体力学的な分離作用により、大きい径の気泡は突出部６３の両側に分かれて上昇し、突出部６３の先端の円形平坦面を横切ることがない。なお、突出部６３を有する内壁面が水平面に対して鋭角（例えば、６０度）をなすように測定ユニット１が設置されると、内壁面が水平面に対して直角または鈍角をなすように測定ユニット１が設置された場合と比較して突出部６３の分離作用はさらに効果的になる。
従って、試料収容室８内に収容される液体の透過光量（透過光強度）を、発光素子３４と受光素子３５で測定するとき、その光路を気泡が横切ることがないので、精度の高い測定を行うことができる。
また、図３１において、液体の流れが逆方向（矢印Ｂ方向）になった時は、平坦面５１ｂと垂直面５１ｃの角近傍に収容されている気泡は、傾斜面５１ａによって効率良く流路１７ａに追い出される。
【００２９】
８．分析ユニットの構成
図１３は分析ユニット３６の外観を示す斜視図であり、正面パネルに液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）からなる表示部３７と、キーボードからなる入力部３８と、扉３９とを備える。測定ユニット１の使用時には、扉３９を開いて測定ユニット１を分析ユニット３６の内部に装填し、扉３９を閉じることによって、分析ユニット３６に対する測定ユニット１の電極２１，電極２２の接続、およびポンプ接続口２３，ポンプ接続口２４，ポンプ接続口２５，ポンプ接続口２６の接続が行われると共に、発光素子３４，受光素子３５が図１２に示すように配置される。この場合、測定ユニット１のペレット２０と流路１８と１９は、その中心軸が水平（重力方向に対して直角）となり、希釈試料収容室８の突出部６３を有する内壁面（図１２）は、水平面に対して６０度の角度をなす。
また、発光素子５６と受光素子５７（図１４）が図２の検知領域５５に対応して配置され、反射型光センサ６１，６２（図１４）が図２の検知領域５９，６０にそれぞれ対応して配置される。これらの素子やセンサは、検知領域に試料が有るか否かを判定し、試料が確実に定量されていることを保証するために設けられている。
【００３０】
図１４は測定ユニット１を分析ユニット３６に装填することによって構成される分析装置を示すブロック図である。なお、同図において、測定ユニット１は、構成を分かりやすくするため平面的に展開した展開図で示されている。
この図に示すように、分析ユニット３６に設けられた直流定電流電源４０は測定ユニット１の電極２１，２２に接続され、シリンジポンプ４１はバルブユニット４２を介して測定ユニット１のポンプ接続口２３〜２６に接続される。ステッピングモータ４８の出力軸は図示しないカップリング部材を介して回転バルブ１２の溝４９に結合される。
【００３１】
バルブユニット４２は２ウェイ電磁バルブＳＶ１〜ＳＶ６を備え、シリンジポンプ４１の出口にはシリンジポンプ４１の圧力を検出するための圧力センサ４３が接続されている。なお、バルブＳＶ３、ＳＶ４、ＳＶ５はそれぞれ大気開放口４４を備える。信号処理部（分析部）４５は制御部４６と演算部４７を備え、マイクロコンピュータや圧力値微分回路やアナログ／デジタル変換回路などを含む。
制御部４６は入力部３８、圧力センサ４３、電極２１，２２、受光素子３５，５７、および反射形光センサ６１，６２の出力をうける。そして、制御部４６は、シリンジポンプ４１、ステッピングモータ４８、バルブＳＶ１〜ＳＶ６、発光素子３４，５６、および表示部３７を駆動させる。
【００３２】
演算部４７は電極２１、２２から得られる信号に基づいて白血球を計数すると共に、その粒度を算出して粒度分布を作成し、受光素子３５から得られる信号に基づいてヘモグロビン量を算出する。それらの結果は表示部３７に表示されるようになっている。
【００３３】
９．測定動作
次に、図１４に示す分析装置（分析ユニット３６に測定ユニット１を装着したもの）の動作を、図１５と図１６に示すフローチャートと図１７〜図２７に示す状態説明図とを用いて説明する。
先ず、図１５のステップＳ１において、使用者が入力部３８を介して分析ユニット３６に初期設定を指令すると、シリンジポンプ４１、ステッピングモータ４８およびバルブＶ１〜ＳＶ６が初期状態に設定される。
この時、バルブＳＶ１〜ＳＶ６はすべてオフ状態、つまり、図１４に示す状態に設定される。
【００３４】
次に、使用者は、測定ユニット１を分析ユニット３６へ装着する前に、測定ユニット１の試料受容室５へ１０〜１５０μＬの全血を試料（検体）として注射器又はピペットを用いて注入する。これに代えて全血を吸引したキャピラリー採血管を試料受容室５に挿入してもよい。
次に、使用者は、測定ユニット１の背面のポンプ接続口２５に貼り付けられている封止テープを除去し、分析ユニット３６の正面パネルの扉３９を開いて、その内部に測定ユニット１を装填し、扉３９を閉じる（ステップＳ２）。
この時、測定ユニット１において回転バルブ１２の回転位置は初期位置に設定され、図１７に示すように試料受容室５と流路１１とを第１凹部３２を介して接続している。
次に、使用者は、入力部３８から測定ユニット１に「起動」を指令する（ステップＳ３）。
それによって、シリンジポンプ４１が時間Ｔ０だけ吸引動作を行うと（ステップＳ４〜Ｓ６）、試料は図１８に示すように試料受容室５から第１凹部３２を通って流路１１へ移動する。その状態で反射型光センサ６１，６２が発光し（ステップＳ６ａ）、所定強度以上の反射光を受光しなければ、検知領域５９，６０の流路内に試料が存在していないと判断されるため、それらの流路の間に位置する第１凹部３２に試料が満たされていないと判定し、エラーを出力する（ステップＳ６）。
【００３５】
次に回転バルブ１２が所定角度だけ回転すると図１９に示すように第１凹部３２によって２μＬの試料が切り取られ、定量される。
それと同時に回転バルブ１２は試薬収容室６と試料収容室８とを第２凹部３３を介して接続する（ステップＳ７）。
次に、バルブＳＶ１、ＳＶ２がオン、バルブＳＶ３〜ＳＶ６がオフされ（ステップＳ８）、シリンジポンプ４１が時間Ｔ２だけ吸引を行うと（ステップＳ９〜Ｓ１１）、希釈液は図２０に示すように試薬収容室６から第２凹部３３を通って希釈試料収容室８へ移動する。ここで、発光素子３４が点灯され受光素子３５によってヘモグロビン濃度測定用のブランク値が測定される（ステップＳ１２）。
【００３６】
次に、回転バルブ１２が所定角度だけ回転すると、図２１に示すように回転バルブ１２は試薬収容室６と希釈試料収容室８とを第１凹部３２を介して接続する（ステップＳ１３）。
次に、バルブＳＶ１、ＳＶ３、ＳＶ４がオン、バルブＳＶ２、ＳＶ５、ＳＶ６がオフされ（ステップＳ１４）、シリンジポンプ４１が時間Ｔ３だけ吸引を行うと（ステップＳ１５〜Ｓ１７）、第１凹部３２に貯留されていた試料は図２２に示すように希釈試料収容室８の希釈液と共に試薬収容室６へ移動する。
次に、バルブＳＶ１、ＳＶ２がオン、バルブＳＶ３〜ＳＶ６がオフされ、シリンジポンプ４１が時間Ｔ４だけ吸引を行うと（ステップＳ１９〜Ｓ２１）、試料と希釈液は図２３に示すように再び希釈試料収容室８へ移動し、試料が希釈液によって十分に希釈される。つまり、試料を希釈液で希釈することにより調製された希釈試料が希釈試料収容室８に貯留される。そして、再び発光素子３４が点灯され受光素子３５によってヘモグロビン濃度が測定される（ステップＳ２２）。
【００３７】
次に、回転バルブ１２が所定角度だけ回転すると、回転バルブ１２は図２４に示すように試料受容室５と流路１１間の流路および試薬収容室６と希釈試料収容室８間の流路を完全に遮断する（ステップＳ２３）。
次に、バルブＳＶ３、ＳＶ６がオン、バルブＳＶ１、ＳＶ２、ＳＶ４、ＳＶ５がオフされ（ステップＳ２４）、シリンジポンプ４１が吸引を行うと（ステップＳ２５〜Ｓ２７）、希釈試料収容室８の分析試料が、図２５に示すようにペレット２０の微細孔２０ａを介して希釈試料定量室７へ移動し、希釈試料定量室７を充満させた後、若干量だけ溢れ液収容室１０へ溢れる。なお、溢れたか否かは、発光素子５６と受光素子５７によって確認される（ステップＳ２６）。これによって、希釈試料定量室７の容積分の希釈試料が定量される。また、発光素子３４が点灯し、その光が受光素子３５に受光されることによって、希釈試料収容室８の分析試料が所定量以上排出されたことが確認される。
【００３８】
次に、バルブＳＶ１がオン、バルブＳＶ２〜ＳＶ６がオフされ（ステップＳ２７ａ）、シリンジポンプ４１が高速吸引を行う（ステップＳ２７ｂ）。圧力センサ４３で検出される圧力（陰圧）は図３２に示すように時刻Ａ１から時間と共に上昇し、時刻Ａ２で所定圧力Ｐ１に達すると（ステップＳ２７ｃ）、それと同時に、バルブＳＶ１、ＳＶ２、ＳＶ５、ＳＶ６がオン、バルブＳＶ３、ＳＶ４がオフされる（ステップＳ２７ｄ）。これによって、希釈試料定量室７内の希釈試料は、図２６に示すように微細孔２０ａを介して希釈試料収容室８へ移動し始める。時刻Ａ２から０.１秒後の時刻Ａ３において、シリンジポンプ４１が停止し（ステップＳ２８）、同時に微細孔２０ａを通過する希釈試料の電気抵抗の変化の検出が開始される（ステップＳ２８ａ）。時刻Ａ３から０.４秒後の時刻Ａ４において、シリンジポンプ４１が低速吸引を開始し（ステップＳ２９）、圧力が図３２に示すようにＰ２一定に保持される。やがて、希釈試料定量室７に収容されていた希釈試料が全て微細孔２０ａを通過し終わり、時刻Ａ５で空気が微細孔２０ａを通過し始めると、シリンジポンプ４１の吸引圧力が時刻Ａ５で急変し、圧力の時間的変化率が所定値を越える（ステップＳ３０）。圧力センサ４３によって監視される圧力の時間的変化率が所定値を越えたことが信号処理部４５で確認されると、時刻Ａ６でバルブＳＶ３がＯＮされ（ステップＳ３０ａ）、シリンジポンプ４１が大気に開放されるので吸引動作が停止される。その後、しばらくしてシリンジポンプ４１が停止される（ステップＳ３１）。つまり、これによって、希釈液定量室７の全容積分の希釈試料中の白血球の数と大きさが測定される。この分析装置は、微細孔２０ａを通過するときの流体抵抗が、分析試料よりも空気の方が小さいことを利用して、空気がオリフィスを通過したことを検知するものである。
なお、ステップＳ２７ｃにおいて時間Ｔ１を経過しても圧力がＰ１に達しないとき（ステップＳ３８）、およびステップＳ３０において時間Ｔ５を経過しても圧力変化がないとき（ステップＳ３９）には、「異常」が表示部３７に表示され、すべての動作が停止される。
【００３９】
次に、回転バルブ１２が所定角度だけ回転すると、回転バルブ１２は、図２７に示すように試薬収容室６と希釈液収容室８の流路を遮断した状態で試料受容室５と流路１１とを第３凹部５２を介して接続する（ステップＳ３２）。
次に、バルブＳＶ１〜ＳＶ６が全てオフされ（初期設定状態）、シリンジポンプ４１が時間Ｔ６だけ吸引を行うと、試料受容室５に貯留されていた試料が全て第３凹部５２および流路１１へ移動する（ステップＳ３３〜Ｓ３６）。
そこで、使用者は、この状態の測定ユニット１を分析ユニット３６から取りはずして廃棄する（ステップＳ３７）。なお、使用済みの測定ユニット１は、回転バルブ１２の回転位置が初期位置と異なるので、使用者が誤って使用済みの測定ユニット１を分析ユニット３６に再装填することがない。
【００４０】
１０．白血球とヘモグロビンの測定
図１４に示すように、微細孔を有するペレット２０で仕切られた希釈試料に直流定電流電源４０から電極２１と２２を介して定電流が供給されると、電極２１と２２間の抵抗は、希釈試料の液体成分の固有抵抗に依存する。
【００４１】
微細孔を白血球が通過すると、その体積分だけ液体成分が除去されるので電極２１と２２の電気抵抗が変動し、その変動分を電極２１と２２間に発生するパルス電圧として検出できる。従って、演算部４７はこのパルスの数から白血球数を計数する。また、パルス高さは粒子の体積に比例するので、演算部４７はパルス高さを検出して、白血球の球相当径を算出して粒度分布図を作成することができる。
【００４２】
また、演算部４７は、受光素子３５で得られた希釈液の透過光強度（ブランク値）と希釈試料の透過光強度から希釈試料の吸光度を公知の方法で求め、求めた吸光度と既知の希釈率から試料のヘモグロビン量を算出する。
なお、この実施例では、血球計数装置に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、尿分析装置や工業用試料分析装置などの分析装置に適用してもよい。
検出部としては、内部を流れる分析試料から光信号を検出するためのフローセルと光学素子を用いてもよい。
実施例では、円錐状突出部３０は、回転バルブ１２と一体的に形成されているが、希釈試料定量室７と一体的に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の実施例の測定ユニットを示す斜視図である。
【図２】この発明の実施例の測定ユニットを示す正面図である。
【図３】この発明の実施例の測定ユニットを示す背面図である。
【図４】この発明の実施例の測定ユニットを示す上面図である。
【図５】この発明の実施例の測定ユニットを示す下面図である。
【図６】この発明の実施例の回転バルブを示す正面図である。
【図７】この発明の実施例の回転バルブを示す上面図である。
【図８】図６のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図９】この発明の実施例の回転バルブの動作を示す説明図である。
【図１０】図２のＢ−Ｂ失視断面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ矢視部分断面図である。
【図１２】図２のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図１３】この発明の実施例の分析ユニットの斜視図である。
【図１４】この発明の実施例において測定ユニットを分析ユニットに装填した分析装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】この発明の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図１６】この発明の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図１７】この発明の実施例の測定ユニットの状態を示す説明図である。
【図１８】この発明の実施例の測定ユニットの状態を示す説明図である。
【図１９】この発明の実施例の測定ユニットの状態を示す説明図である。
【図２０】この発明の実施例の測定ユニットの状態を示す説明図である。
【図２１】この発明の実施例の測定ユニットの状態を示す説明図である。
【図２２】この発明の実施例の測定ユニットの状態を示す説明図である。
【図２３】この発明の実施例の測定ユニットの状態を示す説明図である。
【図２４】この発明の実施例の測定ユニットの状態を示す説明図である。
【図２５】この発明の実施例の測定ユニットの状態を示す説明図である。
【図２６】この発明の実施例の測定ユニットの状態を示す説明図である。
【図２７】この発明の実施例の測定ユニットの状態を示す説明図である。
【図２８】この発明の実施例の測定ユニットの要部断面図である。
【図２９】この発明の実施例の測定ユニットの要部流体回路図である。
【図３０】この発明の実施例の測定ユニットの要部説明図である。
【図３１】この発明の実施例の測定ユニットの要部説明図である。
【図３２】この発明の実施例の測定ユニットの吸引圧力の時間的変化のグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
１    測定ユニット
２    第１プレート
３    第２プレート
４    開口
５    試料受容室
６    試薬収容室
６ａ    第１収容室
６ｂ    第２収容室
７    希釈試料定量室
８    希釈試料収容室
９    検出部
１０    溢れ液収容室
１１    流路
１１ａ  突出部材
１１ｂ  滞留部
１２    回転バルブ
１３    流路
１４    流路
１５    流路
１６    流路
１７    流路
１７ａ  流路
１７ｂ  流路
１８    流路
１９    流路
２０    ペレット
２１    電極
２２    電極
２３    ポンプ接続口
２４    ポンプ接続口
２５    ポンプ接続口
２６    ポンプ接続口
２７    試薬注入孔
２８    キャップ
２９    円柱部
３０    円錐状突出部
３１    基台
３２    第１凹部
３３    第２凹部
３４    発光素子
３５    受光素子
３６    分析ユニット
３７    表示部
３８    入力部
３９    扉
４０    直流定電流電源
４１    シリンジポンプ
４２    バルブユニット
４３    圧力センサ
４４    大気開放口
４５    信号処理部
４６    制御部
４７    演算部
４８    ステッピングモータ
４９    溝
５０    ペレット固定部材
５１    気泡保持部
５１ａ  傾斜面
５１ｂ  平行面
５１ｃ  垂直面
５２    第３凹部
５３    気泡収容室
５４    微細孔
５５    検知領域
５６    発光素子
５７    受光素子
５８    流体抵抗部
５９    検知領域
６０    検知領域
６１    反射型光センサ
６２    反射型光センサ
６３    突出部
６４    凹部
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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