(57)【要約】液体の装置または試験片に設けられた嚢を圧縮するためのジンバル式嚢アクチエータ、およびアクチエータを用いる方法が提供される。本発明のアクチエータは、駆動手段（好ましくは自動化された駆動手段）によってその動きが制御されたジンバル式圧縮パッドが存在することによって特徴づけられる。嚢を含む試験片を読み取るためのメータも提供され、そのメータは本発明のジンバル式嚢アクチエータを含んでいる。
2004512501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジンバル式圧縮パッドと、
嚢を圧縮するよう十分に上記ジンバル式圧縮パッドを上記嚢に接触させるための駆動手段と
を有する、ジンバル式嚢アクチエータ。
【請求項２】
駆動手段が、自動的な運動手段に制御されたレバーアームを有する、請求項１記載のアクチエータ。
【請求項３】
自動的な運動手段がソレノイドを有する、請求項２記載のアクチエータ。
【請求項４】
レバーアームがシャーシによって自動的な運動手段に取り付けられている、請求項２または請求項３記載のアクチエータ。
【請求項５】
ジンバル式圧縮パッドが、実質的に１．２３ｃｍ２ （０．１９平方インチ）から実質的に１．３５ｃｍ２ （０．２１平方インチ）までの範囲内の実際の面積を有する、請求項１から請求項４の何れか１項記載のアクチエータ。
【請求項６】
レバーアームが、嚢に均一な圧力を加えるよう十分に上記嚢に向けてジンバル式圧縮パッドを動かす、請求項２から請求項５の何れか１項記載のアクチエータ。
【請求項７】
ジンバル式圧縮パッドが、実質的に４５４ｇ（１．０ポンド）から６８１ｇ（１．５ポンド）までの範囲内の圧縮力を嚢に加えることができる、請求項１から請求項６の何れか１項記載のアクチエータ。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか１項記載のジンバル式嚢アクチエータを有する、試験片を読み取るための自動的なメータ。
【請求項９】
嚢を含む試験片内の液体試料を移動する方法であって、
（ａ）請求項１から請求項７の何れか１項記載のジンバル式嚢アクチエータとの作用的な関係に上記試験片の嚢を配置する過程と、
（ｂ）上記嚢を圧縮するよう十分に駆動手段を駆動する過程と、
（ｃ）上記試験片の試料配置領域に上記液体試料を塗布する過程と、
（ｄ）上記嚢を膨張させるよう十分に上記駆動手段を駆動して上記液体試料を上記試験片に移動する過程と
を有し、
上記液体試料が上記試験片内に移動される、液体試料を移動する方法。
【請求項１０】
ジンバル式嚢アクチエータがメータの構成要素であり、
試験片を上記メータ内に導入する過程をさらに有する、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生物学上の液体（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｌｕｉｄ）中の検体（ａｎａｌｙｔｅ）の濃度または生物学上の液体の特性を測定するための液体の医学的診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
さまざまな医学的診断手順は、血液、尿、または唾液のような生物学上の液体の分析を含み、かつ、生物学上の液体、または血清などの生物学上の液体の成分の物理的な特性の変化に基づく。その特性は、電気的な、磁気的な、流体の、または光学的な特性である。光学的な特性が監視される場合、医学的診断手順は生物学上の流体および反応物（試薬）を収容するための透明なまたは半透明な装置を用いることがある。生物学上の液体の光の吸収作用の変化は、その液体中の検体の濃度またはその液体の特性に関連している。
【０００３】
そのような収容するための装置の多くでは、液体はその装置のある位置に導入されて、他の位置で分析される。そのような装置では、導入された液体を導入した位置から分析（観測）する位置へ移動する必要がある。したがって、これらの装置は液体を導入部位（導入した位置）から観測部位（分析する位置）へ移動するための手段を必要とする。
【０００４】
このような液体の移動を提供するためにさまざまな異なる設計の構成が開発されてきた。あるタイプの装置は装置内で液体を移動するために毛管作用を用いていて、装置を通過する流路がその毛管作用を提供するような寸法に設計されている。他の設計は、重力を用いることを意図しているもの、圧力のもとで試料を注入することを意図しているもの、およびそれらに類似したものがある。
【０００５】
さまざまな分析の用途で用いられているあるクラスの液体の分析装置（ｆｌｕｉｄｉｃ ｔｅｓｔ ｄｅｖｉｃｅ）または試験片（ｓｔｒｉｐ）では、液体は導入された位置から負の圧力によって装置内を移動し、負の圧力は典型的には圧縮可能な嚢（ふくろ：ｂｌａｄｄｅｒ）によって提供される。そのような装置には、米国特許第３，６２０，６７６号明細書、同第３，６４０，２６７号明細書、および欧州特許第０８０３２８８号明細書に記載されたものがある。
【０００６】
これらのタイプの装置では、加圧および減圧サイクルの間の嚢の体積のばらつきによって分析の誤差が生じないように、嚢を再現性のある一定の様式で駆動できるようにする必要がある。
【０００７】
関連性のある文献
関連する参照文献として、米国特許第３，６２０，６７６号明細書、同第３，６４０，２６７号明細書、同第４，０８８，４４８号明細書、同第４，４２６，４５１号明細書、同第４，８６８，１２９号明細書、同第５，１０４，８１３号明細書、同第５，２３０，８６６号明細書、同第５，７００，６９５号明細書、同第５，７３６，４０４号明細書、同第５，２０８，１６３号明細書、および欧州特許出願公開第０８０３２８８号明細書がある。
【０００８】
発明の概要
液体の装置（ｆｌｕｉｄｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）または試験片（ｔｅｓｔ ｓｔｒｉｐ）に設けられた嚢を圧縮するためのジンバル式（ｇｉｍｂａｌｅｄ）嚢アクチエータ、およびアクチエータを用いる方法が提供される。そのアクチエータは、駆動手段（好ましくは自動化された駆動手段）によってその動きが制御されたジンバル式圧縮パッドが存在することによって特徴づけられる。嚢を含む試験片を読み取るためのメータも提供され、そのメータは本発明のジンバル式嚢アクチエータを含んでいる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
液体の装置または試験片に設けられた嚢を圧縮するためのジンバル式嚢アクチエータ、およびそのアクチエータを用いる方法が提供される。そのアクチエータは、駆動手段（好ましくは自動化された駆動手段）によってその動きが制御されたジンバル式圧縮パッドが存在することによって特徴づけられる。嚢を含む試験片を測定するためのメータも提供され、そのメータは本発明のジンバル式嚢アクチエータを含んでいる。本発明に関する以下の説明では、最初に本発明のジンバル式嚢アクチエータがより詳しく説明され、次に本発明のジンバル式嚢アクチエータが用いられている試験片／メータシステム、および試験片／メータシステムの使用方法が説明される。
【００１０】
本発明を以下に説明する前に、本発明が以下に説明される本発明の特定的な実施の形態に限定されるものでなく、特定的な実施の形態を変更することができ、そのような変更も特許請求の範囲に包含されることが理解されるべきである。使用されている用語は特定的な実施の形態を記述するためのものであり、限定を意図するものではない。その代わり、本発明の範囲は特許請求の範囲によって確立される。
【００１１】
本明細書および特許請求の範囲では、明瞭に単数形を示すことが記載されていない限り、単数形の表現は複数形をも含む。特に定義されていない限り、本明細書で用いられている全ての専門用語および科学技術用語は、本発明の分野の当業者が共通に理解している意味と同じ意味を有する。
【００１２】
ジンバル式嚢アクチエータ
上記のように要約されたように、本発明は、嚢を含む液体の装置（または試験片）に設けられた嚢を圧縮するのに用いられる嚢の圧縮装置またはアクチエーチを提供する。本発明の装置の以下の説明では、本発明の嚢アクチエータが最初に大まかに説明され、次に代表的なアクチエータが図面を参照しながら説明される。
【００１３】
本発明の嚢の圧縮装置またはアクチエータの特徴は、圧縮装置またはアクチエータがジンバル式圧縮パッドを含むことである。したがって、本発明の嚢アクチエータは、ジンバル式嚢アクチエータである。「ジンバル式圧縮パッド」は、駆動する間に接する平面と平行になるような形態でホルダーから懸下されている（吊り下げられている）平坦な圧縮要素を意味する。「平坦な圧縮要素」は、実質的に平坦な表面を備えた硬い部材を意味する。この平坦な圧縮要素の平坦な表面に対して垂直方向から見た平坦な表面の形状は、円形、正方形、長方形、台形、楕円形、三角形、不規則な形状などを含むさまざまな形状であってよく、多くの実施の形態では、ジンバル式嚢アクチエータが用いられている試験片（または液体の装置）の嚢の上側の表面の実質的に全体と接触するように選択されている。平坦な表面の実際の面積はさまざまな値であってよいが、大まかに言うと実質的に０．０５２ｃｍ２ （０．００８平方インチ）以上であり、多くの場合には実質的に０．９７ｃｍ２ （０．１５平方インチ）以上であり、より多くの場合には実質的に１．２９ｃｍ２ （０．２平方インチ）以上であり、平坦な表面の実際の面積は、２．５８ｃｍ２ （０．４平方インチ）以上であってもよいが、大まかに言って実質的に３．８７ｃｍ２ （０．６平方インチ）を超過せず、多くの場合、実質的に５．１６ｃｍ２ （０．８平方インチ）を超過しない。ある実施の形態では、平坦な表面の実際の面積は、実質的に０．９７ｃｍ２ （０．１５平方インチ）から実質的に１．６１ｃｍ２ （０．２５平方インチ）までの範囲内にあり、多くの場合には実質的に１．２３ｃｍ２ （０．１９平方インチ）から実質的に１．３５ｃｍ２ （０．２１平方インチ）までの範囲内にある。
【００１４】
ジンバル式圧縮パッドは、動作時に嚢に対して均一な圧力を加えることができることによって特徴づけられる。「均一な圧力」は、圧縮要素と接触する嚢の任意の２つの異なる位置での平坦な圧縮要素によって加えられる圧力が実質的に等しいか同一であることを意味する。圧力にばらつきがある場合では、任意の２つの異なる点の圧力の差は、典型的には実質的に１２６７．０２ｇ／ｃｍ２ （１８ポンド／平方インチ）を超過せず、多くの場合、実質的に４９２．７３ｃｍ２ （７ポンド／平方インチ）を超過せず、より多くの場合、実質的に１４０．７８ｃｍ２ （２ポンド／平方インチ）を超過しない。使用時にジンバル式パッドによって加えられる力の大きさは、多くの実施の形態で、典型的には、実質的に１１３．５ｇ（０．２５ポンド）から実質的に４５４０ｇ（１０ポンド）までの範囲内であり、多くの場合、実質的に２２７ｇ（０．５ポンド）から実質的に２２７０ｇ（５ポンド）までの範囲内であり、より多くの場合、実質的に４５４ｇ（１．０ポンド）から６８１ｇ（１．５ポンド）までの範囲内である。
【００１５】
本発明の嚢の圧縮装置には、ジンバル式圧縮パッドを試験片に設けられた嚢に接触させたり嚢から離したりするように駆動または移動する手段も設けられている。主として、上述したように嚢の表面に実質的に均一な圧力を加えることができる形態で嚢の表面に対してジンバル式圧縮パッドを接触させることができる任意の通常の駆動手段が用いられてよい。したがって、その駆動手段は手動であっても自動であってもよい。手動の駆動手段は、単に、操作者によって押されてジンバル式圧縮パッドと嚢の表面を接触させる圧縮ボタンであってよい。多くの好ましい実施の形態では、駆動手段は、再現性のある形態で嚢の表面をジンバル式圧縮パッドと接触させることのできる自動化された駆動手段である。
【００１６】
任意の好都合な自動化された駆動手段が用いられてよいが、ひとつの好都合な自動化された駆動手段は、以下の要素、すなわち、（ｉ）レバーアーム、（ｉｉ）シャーシ、および（ｉｉｉ）ソレノイドを含む。この代表的な自動化された駆動手段では、レバーアームの一方の端部にジンバル式圧縮パッド（すなわち、平坦な圧縮要素およびホルダー）が取り付けられている。レバーアームは、上述されたように、駆動時にジンバル式圧縮パッドが嚢を十分に圧縮するよう嚢と接触するように、ジンバル式圧縮パッドを嚢の上に保持できるようになっている。レバーアームのもう一方の端部は、シャーシまたはシャーシと類似の要素に結合されている。レバーアームの長さは、大まかに言って、実質的に０．７６２ｃｍ（０．３インチ）から実質的に１．０１６ｃｍ（０．４インチ）までの範囲内であり、多くの場合、実質的に０．８７６ｃｍ（０．３４５インチ）から実質的に０．９０２ｃｍ（０．３５５インチ）までの範囲内である。
【００１７】
シャーシまたはシャーシの類似物は、レバーアームとソレノイドとの間に作用的な連絡（ｏｐｅｒａｔｉｖｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を提供する。シャーシは任意の通常の構成を有していてよく、代表的な構成が図面に示されていて、以下に説明される。
【００１８】
シャーシにはソレノイドからなるアクチエータが連結されていて、ソレノイドはレバーアームを駆動することができ、したがって駆動時にはジンバル式圧縮パッドを所望どおりに駆動できる。ソレノイドは大まかに言ってジンバル式圧縮パッドを２つの向きに（第１の向きは嚢に向かう向きであり、第２の向きは嚢から遠ざかる向きである）駆動できる双方向動作のソレノイドである。大まかに言うと、ソレノイドはソレノイド駆動手段によって制御され、ここでソレノイド駆動手段は手動（すなわち、操作者からの直接の入力にしたがってソレノイドを駆動するもの）であっても、自動化されていて（すなわち、試料が配置されたことを検出するセンサなどの装置内のセンサによって事象が検出されたことにしたがって自動的にソレノイドを駆動するものであって）もよい。
【００１９】
図面を参照すると、図６Ａは嚢を含む試験片６４の上に配置された本発明の嚢圧縮装置６２の上面図である。図６Ｂは図６Ａに示された嚢圧縮装置６２の側面図である。図６Ｂでは、嚢圧縮装置６２は試験片６４の端部の上に配置されて描かれている。嚢圧縮装置６２はソレノイド駆動手段６６およびレバーアーム６８を含んでいる。レバーアーム６８にはジンバル式圧縮パッド６９が配置されていて、ジンバル式圧縮パッド６９は試験片６４の嚢６３の上に配置されている。
【００２０】
図７Ａおよび図７Ｂは、図６Ａおよび図６Ｂに示された嚢圧縮装置６２の上面斜視図および底面斜視図である。ジンバル式圧縮パッド６９が図７Ａに示されている。
【００２１】
図８Ａは、図６Ａに示された嚢圧縮装置６２の上面図である。図８Ａでは、嚢圧縮装置６２は試験片６４の上に配置されている。ソレノイド６６およびレバーアーム６８の上部が、ジンバル式圧縮パッド６９と共に図示されている。試験片６４の試料配置領域（ｓａｍｐｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｇｉｏｎ）６５も図示されている。図８Ｂは、ジンバル式圧縮パッド６９を示す図８Ａの線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。ジンバル式圧縮パッド６９はホルダー６９ｂ内の平坦な圧縮要素６９ａで作られている。図８Ｃは、試験片６４の上に配置されたジンバル式圧縮パッド６９を示す図８Ａの拡大図である。
【００２２】
システム
上述されたジンバル式圧縮装置（またはアクチエータ）は、以下により詳細に説明するように、試験片およびメータで作られたシステムで用いられる。
【００２３】
試験片
本発明のジンバル式嚢アクチエータと共に用いられる試験片は、大まかに言って、試料配置領域、試料を装置内に引き込むための吸引力を生み出す嚢、試料が光の散乱などの試料の光学的パラメータに変化を生じることがある測定領域、および、測定領域が充填された後に正確に流れを停止するための停止接続部を含む流体の装置からなる。好ましくは、試験片は測定領域において実質的に透明で、一方の側の光源によって測定領域が照らされて、透過した光が反対側で観測されるようになっている。
【００２４】
本発明のジンバル式嚢アクチエータが共に用いられる代表的な試験片が図１、図２、および図３に示されている。図１は、代表的な流体の装置（試験片）１０の平面図であり、図２は、その代表的な流体の装置の分解斜視図であり、図３は、その代表的な流体の装置の斜視図である。嚢１４が圧縮された後に試料が試料ポート１２に配置（ａｐｐｌｙ）される。明らかに、嚢１４の切り欠き部に隣接する層２６および層２８の何れか一方または両方の領域は嚢１４が圧縮されるように弾力的でなければならない。実質的に０．１ｍｍの厚みのポリエステルが適切な弾力性（ｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅ）およびクッション性（ｓｐｒｉｎｇｎｅｓｓ）を有する。好ましくは、上側の層２６は実質的に０．１２５ｍｍの厚みを有し、下側の層２８は実質的に０．１００ｍｍの厚みを有する。嚢１４が解除されたとき、吸引力によって試料が溝１６を通して測定領域１８内に吸い込まれ、測定領域１８は好ましくは反応物（試薬）２０を収容している。測定領域１８を確実に試料で満たすようにするために、嚢１４の体積は好ましくは溝１６および測定領域１８の合計の体積と実質的に等しいか合計の体積より大きい。測定領域１８が下側から照らされる場合には、層２８の測定領域１８と接する部分が透明でなければならない。
【００２５】
図１、図２、および図３に示されているように、停止接続部２２は嚢１４および測定領域１８と隣接しているが、溝１６の延長部（ｃｏｎｔｉｎｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈａｎｎｅｌ）が停止接続部２２の片側または両側で停止接続部２２と測定領域１８および嚢１４の何れか一方または両方との間に配置されていてもよい（停止接続部２２を測定領域１８および嚢１４の何れか一方または両方から分離していてもよい）。試料が停止接続部２２に到達すると、試料の流れが停止する。停止接続部の動作原理は米国特許第５，２３０，８６６号明細書に記載されていて、この米国特許明細書は引用したことにより本明細書に組み込まれる。
【００２６】
図２に示されているように、上述された構成要素は、上側の層２６および下側の層２８の間に挟まれた中間層２４の切り欠き部によって構成されている。好ましくは、中間層２４は両面接着テープからなる。停止接続部２２は、上側の層２６および下側の層２８のいずれか一方または両方の別の切り欠き部を形成することによって構成され、この別の切り欠き部は、中間層２４の切り欠き部と整合し、密閉層３０および密閉層３２のいずれか一方または両方によって密閉されている。好ましくは、図示されているように、停止接続部は、密閉層３０および密閉層３２に密閉された上側層２６および下側層２８の両方の切り欠き部を有する。図２には、試料ポート１２を覆う所望に応じて用いられるフィルタ１２Ａも示されている。フィルタ１２Ａは、赤血球を全血から分離してもよく、血液と反応する反応物（試薬）を含んでいてさらに情報を提供してもよい。適切なフィルタは異方性膜（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍｅｍｂｒａｎｅ）からなり、好ましくは、カナダ国トロントのＳｐｅｃｔｒａｌ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ， Ｉｎｃ．から入手できるタイプのポリスルフォン膜からなる。所望に応じて用いられるリフレクタ１８Ａが上側の層２６の上または近くに配置されて、測定領域１８の上に配置されてよい。リフレクタ１８Ａが配置される場合、装置はトランスフリクタンス装置（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔａｎｃｅ ｄｅｖｉｃｅ）になる。
【００２７】
図２に示された上述された試験片は、好ましくは、両方の表面が接着性の熱可塑性の中間層２４に熱可塑性の上側の層２６および下側の層２８を積層して形成される。図１に示された構成要素から形成された切り欠き部は、例えば、中間層２４、上側の層２６、および下側の層２８をレーザ切断（ｌａｓｅｒ−ｃｕｔｔｉｎｇ）または打抜き（ｄｉｅ−ｃｕｔｔｉｎｇ）することによって形成されてよい。代わりに、装置は成形プラスチック（ｍｏｌｄ ｐｌａｓｔｉｃ）から形成されてもよい。好ましくは、シート（下側の層）２８の表面は親水性である（例えば、アメリカ合衆国ミネソタ州セントポールのスリーエム（３Ｍ）から入手できるＦｉｌｍ９９６２）。しかし、シート（下側の層）２８の表面は必ずしも親水性でなくてもよく、その理由は液体試料は毛管力なしに装置を満たすからである。したがって、シート（上側の層）２６およびシート（下側の層）２８は、当業者に知られた、処理されていないポリエステルまたはその他の熱可塑性プラスチックのシートであってよい。同様に、液体試料の充填に重力は用いられていないので、装置はどのような姿勢でも用いることができる。試料が漏れ出す可能性のある換気口を備えた毛管作用によって充填する装置とは異なり、本発明のこれらのタイプの装置は試料が配置される前に試料ポートを通して換気するので、メータに最初に挿入される試験片の部分は開口が設けられておらず、汚染の可能性が低減される。
【００２８】
その他の構成の流体の装置も可能であり、そのような他の構成の装置には、（ａ）バイパス溝、（ｂ）複数の平行に配置された測定領域、（ｃ）複数の直列に配置された測定領域、等を有するものがある。さらに、上述された積層された構造が射出成形された構成に適合されてもよい。本発明のジンバル式嚢の圧縮装置と共に用いられるさまざまな他の流体の装置は、１９９９年６月１５日に出願された米国特許出願第０９／３３３，７６５号、および１９９９年７月１６日に出願された米国特許出願第０９／３５６，２４８号に記載されていて、これらの米国特許出願明細書は引用したことにより、本明細書に組み込まれる。
【００２９】
メータ
本発明のジンバル式嚢アクチエータは、上述された試験片と共に使用されるように設計された大まかに言って自動化されたメータで使用される。代表的なメータは、図４に示されていて、代表的な試験片１０がメータに挿入されている。図４に示されたメータは、試験片検出器４０（ＬＥＤ（発光ダイオード）４０ａおよび検出器４０ｂから構成されている）、試料検出器４２（光源４２ａおよび検出器４２ｂから構成されている）、測定システム４４（ＬＥＤ４４ａおよび検出器４４ｂから構成されている）、および所望に応じて設けられる加熱器４６を含む。その装置は、詳細に上述されたジンバル式嚢アクチエータ４８をさらに含む。ジンバル式嚢アクチエータは、多くの実施の形態で、試験片検出器４０および試料検出器４２によって駆動されて、試験片がメータに挿入されて試験片検出器４０によって検出されると、ジンバル式嚢アクチエータが押し下げられ、メータに挿入された流体の装置（または試験片）に試料が配置されると、ジンバル式嚢アクチエータが後退して嚢を膨張させると同時に試験片の流体の溝に発生した負圧の状態によって装置（試験片）の測定領域へ試料が引き込まれるようになっている。使用者とのインタフェースのために設けられたメータのディスプレイ５０も存在する。
【００３０】
使用方法
本発明のジンバル式嚢アクチエータを含む上述された試験片／メータシステムは、生化学的な特性または血液の特性を求める、または生物学上の液体中のたんぱく質、ホルモン、炭水化物、脂質、薬物、毒素、気体、電解質、などの検体の濃度を測定するといった生物学上の液体のさまざまな分析検査に用いるのに適している。これらの検査を実施する手順は、文献に記載されている。そのような検査の中で以下の文献に記載されたものがある。（１）ランド・エム・ディーら著（Ｒａｎｄ， Ｍ．Ｄ． ｅｔ ａｌ．，）「第ＸＩＩａ色素因子定量（およびその他の凝固因子も含む）（Ｃｈｒｏｍｏｇｅｎｉｃ Ｆａｃｔｏｒ ＸＩＩａ Ａｓｓａｙ（ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｃｌｏｔｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ａｓ ｗｅｌｌ））」血液８８，３４３２　１９９６年（Ｂｌｏｏｄ， ８８， ３４３２（１９９６））、（２）ビック・アール・エル著（Ｂｉｃｋ， Ｒ．Ｌ．）「第Ｘ因子定量（Ｆａｃｔｏｒ Ｘ Ａｓｓａｙ）」血栓症およびうっ血の疾患（Ｄｉｓｏｒｄｅｒｓ ｏｆ Ｔｈｒｏｍｂｏｓｉｓ ａｎｄ Ｈｅｍｏｓｔａｓｉｓ）クリニカル・アンド・ラボラトリー・プラクティス（Ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒａｃｔｉｃｅ）シカゴ、エー・エス・シー・ピー・プレス　１９９２年（Ｃｈｉｃａｇｏ， ＡＳＣＰ Ｐｒｅｓｓ， １９９２）、（３）エクスナー・ティーら著（Ｅｘｎｅｒ， Ｔ．ｅｔ ａｌ．，）「ＤＲＶＶＴ（ラッセルクサリヘビ蛇毒の希釈テスト）」（ＤＲＶＶＴ（Ｄｉｌｕｔｅ Ｒｕｓｓｅｌｌｓ Ｖｉｐｅｒ Ｖｅｎｏｍ Ｔｅｓｔ）血液凝固フィブリノリシン　１，２５９　１９９０年（Ｂｌｏｏｄ Ｃｏａｇ． Ｆｉｂｒｉｎｏｌ．， １， ２５９（１９９０））、（４）ウィッカー・ジェー・ティー著（Ｗｈｉｃｈｅｒ， Ｊ．Ｔ．）「たんぱく質の免疫比濁分析および免疫濁度測定定量」（Ｉｍｍｕｎｏｎｅｐｈｅｌｏｍｅｔｒｉｃ ａｎｄ Ｉｍｍｕｎｏｔｕｒｂｉｄｉｍｅｔｒｉｃ Ａｓｓａｙｓ ｆｏｒ Ｐｒｏｔｅｉｎｓ）シー・アール・シー評論改訂版クリニカル・ラボラトリー・サイエンス　１８：２１３（１９８３年）（ＣＲＣ Ｃｒｉｔ． Ｒｅｖ． Ｃｌｉｎ Ｌａｂ Ｓｃｉ． １８：２１３（１９８３））、（５）マン・ケー・ジーら著（Ｍａｎｎ， Ｋ．Ｇ．， ｅｔ ａｌ．，）「ＴＰＡ定量（ＴＰＡ Ａｓｓａｙｓ）」血液　７６，７５５（１９９０年）（Ｂｌｏｏｄ， ７６， ７５５（１９９０））およびハートストーン・ジェイ・エヌら著（Ｈａｒｔｓｈｏｒｎ， Ｊ．Ｎ． ｅｔ ａｌ．，）「ＴＰＡ定量（ＴＰＡ Ａｓｓａｙｓ）」血液　７８，８３３（１９９１年）（Ｂｌｏｏｄ， ７８， ８３３（１９９１））、（６）「ＡＰＴＴ（活性化された部分的なトロンボプラスチン時間定量）」（ＡＰＴＴ（Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｐａｒｔｉａｌ Ｔｈｒｏｍｂｏｐｌａｓｔｉｎ Ｔｉｍｅ Ａｓｓａｙ））プロクター・アール・アール、ラパポート・エス・アイ、アメール・ジェイ、クリン・パス　３６，２１２（１９６１年）、ブラント・ジェー・ティー、およびトリプレット・ディー・エー、アメール・ジェイ、クリン・パス　７６，５３０（１９８１年）、およびケルジー・ピー・アール、トロンボ・ハエモスト　５２，１７２（１９８４年）（（Ｐｒｏｃｔｏｒ， Ｒ．Ｒ． ａｎｄ Ｒａ��ａｐｏｒ， Ｓ．Ｉ． Ａｍｅｒ． Ｊ． Ｃｌｉｎ． Ｐａｔｈ， ３６， ２１２（１９６１）； Ｂｒａｎｄｔ， Ｊ．Ｔ． ａｎｄ Ｔｒｉｐｌｅｔｔ， Ｄ．Ａ． Ａｍｅｒ． Ｊ． Ｃｌｉｎ． Ｐａｔｈ．， ７６， ５３０（１９８１））； ａｎｄ Ｋｅｌｓｅｙ， Ｐ．Ｒ． Ｔｈｒｏｍｂ． Ｈａｅｍｏｓｔ． ５２， １７２（１９８４））、（７）ニコル・ディー・ジェーら著（Ｎｉｃｏｌ， Ｄ．Ｊ． ｅｔ ａｌ．，）「ＨｂＡ１ｃ定量（グリコシル化されたヘモグロビン定量）（ＨｂＡ１ｃ Ａｓｓａｙ（Ｇｌｙｃｏｓｙｌａｔｅｄ Ｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ Ａｓｓａｙ））」クリン・ヘム　２９，１６９４（１９８３年）（Ｃｌｉｎ． Ｃｈｅｍ． ２９， １６９４（１９８３））、（８）シュネックら著（Ｓｃｈｎｅｃｋ ｅｔ ａｌ．，）「全ヘモグロビン（Ｔｏｔａｌ ｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ）」クリニカル・ヘム　３２／３３，５２６（１９８６年）および米国特許第４，０８８，４４８号明細書（Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｃｈｅｍ．， ３２／３３， ５２６（１９８６））ａｎｄ Ｕ．Ｓ． Ｐａｔｅｎｔ ４，０８８，４４８）、（９）ビナッツァー・エイチ著（Ｖｉｎａｚｚｅｒ， Ｈ．，）「第Ｘａ因子（Ｆａｃｔｏｒ Ｘａ）」プロク・シンプ・ディス・ゲス・クリン・ヘム　２０３（１９７７年）ビット・アイ編（Ｐｒｏｃ． Ｓｙｍｐ． Ｄｔｓｃｈ． Ｇｅｓ． Ｋｌｉｎ． Ｃｈｅｍ．， ２０３（１９７７）， ｅｄ． Ｂｙ Ｗｉｔｔ， Ｉ）、および（１０）シュミット・エイチ・エイチら著（Ｓｃｈｍｉｄｔ， Ｈ．Ｈ． ｅｔ ａｌ．，）「酸化窒素の比色定量（Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ Ａｓｓａｙ ｆｏｒ Ｎｉｔｒｉｃ Ｏｘｉｄｅ）」バイオケミカ　２，２２（１９９５年）（Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａ， ２， ２２（１９９５））。
【００３１】
上述された試験片／メータシステムは、１９９９年６月１５日に出願された米国特許出願第０９／３３３，７６５号および１９９９年７月１６日に出願された米国特許出願第０９／３５６，２４８号（これらの出願は引用したことにより本出願に組み込まれる）により詳しく記載されているように血液の凝固時間である「プロトロンビン時間」または「ＰＴ時間」を測定するのに特に適している。上述されたような用途に本発明の装置を適合させるのに必要な変更は、ごく普通の実験以上を要しない。
【００３２】
本発明のジンバル式嚢アクチエータを含む上述したシステムを使用する場合、使用者が実行する第１の過程は、メータの電源を入れて試験片検出器４０、試料検出器４２、測定システム４４、および所望に応じて用いられる加熱器４６に電力を供給することである。第２の過程は、試験片を挿入することである。好ましくは、試験片の面積の少なくとも一部が透明ではなく挿入された試験片が検出器４０ｂのＬＥＤ（発光ダイオード）４０ａからの照明を遮るようになっている（より好ましくは、中間層２４が透明でない材料で作られていて背景の光が測定システム４４に入らないようになっている）。したがって、検出器４０ｂは試験片が挿入されたことを検出し、ジンバル式嚢アクチエータ４８を嚢１４を圧縮するように駆動を開始させる。次にメータのティスプレイ５０は、使用者が測定シーケンスを開始するために必要な第３の（最後の）過程として試料を試料ポート１２に配置するように使用者に指示する。試料が配置されていない（空の）試料ポートは光を反射する。試料が試料ポートに導入されると、試料がＬＥＤ４２ａからの光を吸収するので、検出器４２ｂに向けて反射される光が減少する。そのような反射される光の減少によって、ジンバル式嚢アクチエータ４８に対して嚢４２ｂを解除せよという信号が与えられる。その結果生じた溝１６内の吸引力が試料を測定領域１８を通して停止接続部２２に引き込む。ＬＥＤ４４ａからの光が測定領域１８を通過して、検出器４４ｂは試料が凝固中に試料を透過する光を監視する。（上述したように）時間の関数としての透過光を分析することにより、ＰＴ時間を計算することができ、ＰＴ時間はメータのディスプレイ５０に表示される。好ましくは、試料の温度は加熱器４６によって実質的に３９℃に保たれる。
【００３３】
上述したように、検出器４０ｂは、ＬＥＤ４２ａによって放射されて検出器４２ｂによって検出される光信号の（鏡面）反射の減少を単に検出することによって、試料ポート１２内の試料を検知する。しかし、そのような簡単なシステムは、試料ポートに配置された全血の試料とその他の液体（例えば血清）または試料ポートに接近してシステムが適正な試料が配置されたと誤って判定してしまうようにするような物体（例えば指）とを容易に区別することができない。このようなタイプの誤りを回避するために、他の実施の形態では、試料ポートからの拡散反射が測定される。この実施の形態が図４Ａに示されていて、図４Ａは試験片１０の平面に垂直な線上に配置された検出器４２ｂを示している。図４Ａに示された配置では、全血が試料ポート１２に配置されている場合、検出器４２ｂによって検出される光信号は、血液試料中の散乱を原因として急に増加し、その後連銭形成を原因として減少する。したがって、検出システム４２は、ジンバル式嚢アクチエータ４８が嚢１４を解除する前にそのようなタイプの信号を必要とするようにプログラムされている。嚢１４の解除が数秒遅れることは、以下に記載される読みに実質的に影響しない。
【００３４】
図５は、検出器４４ｂからの電流が時間の関数としてプロットされた典型的な「凝固特性（ｃｌｏｔ ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）」を示している図である。最初に時刻１で測定領域内の血液が検出器４２ｂによって検出される。時刻１および時刻２の間の時間間隔Ａの間に血液が測定領域を満たす。時間間隔Ａの間の電流の減少は、赤血球による光の散乱を原因とするものであり、ヘマトクリット値の近似的な測定値である。時刻２では、試料（血液）が測定領域を満たし終わり、試料の流れが止まり（試料が休止状態になり）、試料の動きは停止接続部によって停止されている。赤血球が硬貨のように積み重なり始める（連銭形成を始める）。連銭形成の効果によって、時刻２および時刻３の間の時間間隔の間に試料を通過する透過光が増加するようになる（かつ、散乱が減少する）。時刻３では、凝固の形成が連銭形成を終了し、試料を通過する透過光が最大値に達する。ＰＴ時間が時刻１および時刻３または時刻２および時刻３の間の時間間隔Ｂから算出される。その後、血液は液体の状態から半固体のゲル状態に変化し、それに伴って透過光が減少する。時刻３（最大値）と時刻４（最終値）の間の電流の減少分Ｃは、試料中のフィブリノーゲンとの相関を有する。
【００３５】
上記の結果および説明から、本発明が、嚢を含む試験片で嚢の圧縮および膨張を均一にかつ再現性をもって行なう手段を提供することが明らかである。したがって、本発明の装置は、そのような試験片を用いた分析検定（ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ａｓｓａｙ）での誤差の原因の除去を提供する。したがって、本発明は当分野に大きく貢献する。
【００３６】
本明細書で引用された全ての文献および特許は、各々の個別の文献または特許が特定的におよび個別的に引用したことによって組み込まれるように記載されているかのように、引用したことによって本明細書に組み込まれる。いずれの文献の引用も出願日よりも前のその文献の開示内容を引用するためのものであって、本発明がそれらの先行する発明によってそれらの文献より前に発生したという資格がないということの承認であると解釈されるべきではない。
【００３７】
上述された発明は理解を明瞭にする目的で図示および実施例を用いてある程度詳細にわたって説明されたが、本発明の技術分野の当業者には、変形および変更が特許請求の範囲の真髄および範囲を逸脱せずに可能であることが容易に明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明のジンバル式嚢アクチエータによって駆動される嚢を含む試験片（流体の装置）の平面図である。
【図２】
図１の試験片の分解斜視図である。
【図３】
図１の試験片の斜視図である。
【図４】
本発明に基づくジンバル式嚢アクチエータを含むメータの模式図である。
【図４Ａ】
図４のメータの構成要素の他の実施の形態を示す図である。
【図５】
ＰＴ時間を求めるために用いられるデータのグラフである。
【図６Ａ】
本発明に基づくジンバル式嚢アクチエータの上面図である。
【図６Ｂ】
図６Ａに示された装置（アクチエータ）の側面図である。
【図７Ａ】
図６Ａおよび図６Ｂに示された装置の上面斜視図である。
【図７Ｂ】
図６Ａおよび図６Ｂに示された装置の底面斜視図である。
【図８Ａ】
図６Ａに示された装置の上面図である。
【図８Ｂ】
図８Ａの線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図８Ｃ】
図８Ｂの拡大図である。
【符号の説明】
１０　流体の装置（試験片）
１２　試料ポート
１２Ａ　フィルタ
１４　嚢
１６　溝
１８　測定領域
１８Ａ　リフレクタ
２０　反応物（試薬）
２２　停止接続部
２４　中間層
２６　上側の層
２８　下側の層
３０　密閉層
３２　密閉層
４０　試験片検出器
４０ａ　ＬＥＤ
４０ｂ　検出器
４２　試料検出器
４４　測定システム
４４ａ　ＬＥＤ
４４ｂ　検出器
４６　加熱器
４８　アクチエータ
５０　ディスプレイ
６２　空気袋圧縮装置
６３　嚢
６４　試験片
６５　試料配置領域
６６　ソレノイド駆動手段
６８　レバーアーム
６９　圧縮パッド
６９ａ　平坦な圧縮要素
６９ｂ　ホルダー
【図５】
2004512501.tif 000003
【図８Ｂ】
2004512501.tif 000004
【国際公開パンフレット】
2004512501.tif 000005
2004512501.tif 000006
2004512501.tif 000007
2004512501.tif 000008
2004512501.tif 000009
2004512501.tif 000010
2004512501.tif 000011
2004512501.tif 000012
2004512501.tif 000013
2004512501.tif 000014
2004512501.tif 000015
2004512501.tif 000016
2004512501.tif 000017
2004512501.tif 000018
2004512501.tif 000019
2004512501.tif 000020
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2004512501.tif 000023
2004512501.tif 000024
2004512501.tif 000025
2004512501.tif 000026
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004512501.tif 000027
【国際調査報告】
2004512501.tif 000028
2004512501.tif 000029
2004512501.tif 000030
2004512501.tif 000031