(57)【要約】相補な形状のハウジング１６内に配置されているハブ１４の周りに取付けられたカルーセル１２を備えている流体分析装置。カルーセル１２は、ハブ１４の周りに半径方向に配置されている複数のチャンバ２０、２２、２４、２６、２８、３０に分割されている。チャンバ２０、２２、２４、２６、２８、３０は、対を成すように配置されている。対を成すチャンバは、直径上に互いに対向して位置し、ハブ１４を介して互いにつながっている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析成分を分離するゾーンを含むハブに取付けられたカルーセルを含んで成る流体分析装置であって、前記装置が複数の構造形態を提供するために前記カルーセルが前記ハブを中心に回転可能であり、前記装置の第１の構造形態では前記カルーセルが互いにつながっていない複数のチャンバを有し、前記装置の第２の構造形態では第１のチャンバが前記分離ゾーンを介して少なくとも１つの別のチャンバとつながっている装置。
【請求項２】
第３の構造形態では第２のチャンバが前記分離ゾーンを介して少なくとも１つの別のチャンバとつながっている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第４の構造形態では第３のチャンバが前記分離ゾーンを介して少なくとも１つの別のチャンバとつながっている請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記装置が、流体分析を自動化するための駆動手段と協働可能である請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記流体は、血液、血液成分および尿を含む体液である請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記分離ゾーンが前記ハブ内の横方向チャネルを含む請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記チャネルが前記ハブの長手軸に対して斜めになっている請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記分離ゾーンがクロマトグラフの分離ゾーンである請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記チャネルが、クロマトグラフの分離のために有効なフィルタ材料または結合保持材料により少なくとも部分的に閉塞されている請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記フィルタ手段または前記結合保持手段がフリットである請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記チャンバが前記ハブの周りに半径方向に配置されている請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記つながっているチャンバが、前記ハブの周りに直径上で互いに対向する位置に配置されている請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のチャンバ内に配置された開放可能ポートをさらに含んで成る請求項１から請求項１２のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
少なくとも１つのチャンバが光学材料であるか、または光学材料を含む請求項１から請求項１３のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記カルーセルおよび前記ハブが異なる材料から製造されている請求項１から請求項１４のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
少なくとも１つのチャンバが、開放可能に封止されている少なくとも１つのアパーチュアを含んでなり、少なくとも１つのチャンバが気密である請求項１から請求項１５のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記封止を壊す手段をさらに含んで成る請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
請求項１から１７のうちのいずれか１項に記載の装置を垂直に取り付ける手段を含んで成る流体分析設備であって、前記第２の構造形態で、流体が前記分離ゾーンを貫流するのが、重力により促進されるようになっている設備。
【請求項１９】
前記流体の分析成分を分析する手段をさらに含んで成る請求項１８に記載の設備。
【請求項２０】
請求項１から請求項１９のうちのいずれか１項に記載の装置または設備を使用することを含んで成る流体分析方法であって、
（ａ）前記第１の構造形態で、前記第１のチャンバ内で分析すべき体液を分析試薬と接触させるステップと、
（ｂ）前記第２の構造形態に前記カルーセルを回転させるステップと、
（ｃ）少なくとも１つの別のチャンバ内に分析すべき成分を収集するステップと、
（ｄ）前記成分を分析するステップとを含んで成る方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、流体分析で用いる分析装置、設備および方法に関する。特に、本発明は、例えば血液および尿の分析などの体液分析で用いる装置に関する。より詳細には、本発明は、体液サンプル中の糖化蛋白質の分析で用いる装置に関する。
【０００２】
ＰＣＴ／ＧＢ９８／０３５８６は、第１の入口、第２の入口および入口ポートを備えた分析を行う設備を開示している。入口ポートは、第１および第２の入口のそれぞれに対して可動であり、これによって、必要に応じて前記ポートを各入口とつなげて、液体が通るようにすることができる。入口ポートは、フィルタ手段および／または結合保持手段を収容している。
【０００３】
例えば、サンプル中に１つまたはそれ以上の分析物が存在するか否かを検査するためなどに分析を行う場合、サンプルは、第１の成分フラクションと第２の成分フラクションとに分離される。第２の成分フラクションは、結合保持手段から、結合保持手段上に「捉えられた」化合物を溶出することにより得られる。
【０００４】
本発明の１つの目的は、エンドユーザにとって簡単であり、ユーザが間違いを犯し難い自動化された流体分析装置、設備および方法を提供することにある。
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、分析を成分する分離ゾーンを含むハブに取付けられたカルーセルを含んで成る流体分析装置であって、前記装置が複数の構造形態を提供するために、前記カルーセルは前記ハブを中心に回転可能であり、前記装置の第１の構造形態では、前記カルーセルは互いにつながっていない複数のチャンバを有し、前記装置の第２の構造形態では、第１のチャンバは前記分離ゾーンを介して少なくとも１つの別のチャンバとつながっている装置が提供される。
【０００６】
好ましくは、前記装置の第３の構造形態では、前記装置は、前記分離ゾーンを介して少なくとも１つの別のチャンバとつながっている第２のチャンバをさらに備えている。
【０００７】
より好ましくは、前記装置の第４の構造形態では、前記装置は、前記分離ゾーンを介して少なくとも１つの別のチャンバとつながっている第３のチャンバをさらに備えている。
【０００８】
前記カルーセルは、前記ハブを中心として回転可能であることに加えて、前記ハブと一緒に回転可能であることもある。これによって、前記チャンバの内容物と完全に接触するのが容易になる。
【０００９】
好ましくは、前記装置は、自動化された流体分析のための駆動手段と協働可能である。
【００１０】
前記装置はキーを有し、前記装置が、ただ１つの向きで設備内に嵌まるようにすることもできる。
【００１１】
好ましくは、分析する流体は体液である。体液には、血液、血清あるいは血漿などの血液成分、および尿などがある。
【００１２】
好ましくは、前記分離ゾーンは、前記ハブ内に位置する横方向チャネルを備えている。より好ましくは、前記チャネルは、前記ハブの長手軸に対して斜めになっている。
【００１３】
好ましくは、前記分離ゾーンはクロマトグラフの分離ゾーンである。前記チャネルは、クロマトグラフの分離のために有効なフィルタ材料または結合保持材料により少なくとも部分的に閉塞されていることもある。好ましくは、前記ゾーンは、クロマトグラフの分離のために有効なフィルタ材料または結合保持材料により完全に閉塞されている。
【００１４】
好ましくは、前記フィルタ材料または前記結合保持材料はフリットである。
【００１５】
好ましくは、前記チャンバは、前記ハブの周りに半径方向に配置されている。より好ましくは、前記つながっているチャンバは、前記ハブの周りに直径上で互いに対向する位置に配置されている。
【００１６】
好ましくは、前記装置は、分析すべき流体を供給するために前記第１のチャンバ内に開放可能ポートをさらに備えている。
【００１７】
好ましくは、少なくとも１つのチャンバは、光を通すのに有効な材料を含んで成る壁を備えている。
【００１８】
前記カルーセルおよび前記ハブは、同一の材料から製造されることもあり、異なる材料から製造されることもある。好ましくは、前記カルーセルおよび前記ハブは異なる材料から製造される。
【００１９】
好ましくは、前記カルーセルおよび前記ハブは、プラスチックから製造される。
【００２０】
カルーセルはアクリル材料から製造されることもある。ハブは、ポリスチレンあるいはアクリル材料から製造されることもある。好ましくは、ハブあるいはカルーセルは、プラスチックコーティングを備えている。より好ましくは、ハブあるいはカルーセルは、熱可塑性ポリエチレンコーティングを備えている。さらにより好ましくは、ハブあるいはカルーセルは、サントプレーン（ＲＴＭ）コーティングを備えている。
【００２１】
異なる材料からハブおよびカルーセルを製造すると、ハブとカルーセルとの間の液封特性を向上させることができる。これによって、分析の精度に支障をきたいすグリースあるいはその他のシーリング剤を用いなくて済む。
【００２２】
中央のハブは、８〜１８ｍｍの範囲の直径を有することもある。好ましくは、ハブは１０〜１５ｍｍの範囲の直径を有する。さらにより好ましくは、ハブは１３ｍｍの直径を有する。
【００２３】
好ましくは、前記装置は通気手段を備えている。より好ましくは、通気手段は、前記装置内に通気アパーチュアを備えている。さらにより好ましくは、通気アパーチュアは、前記装置を使用する前にフォイルにより開放可能に封止される。
【００２４】
前記装置は、フォイル密封アパーチュアすなわちフォイルにより密封されたアパーチュアを破裂させる手段を備えている。フォイル密封アパーチュアを破裂させる手段は、少なくとも１つのスパイク、棘などを備えている。好ましくは、前記手段は複数の栓を備えている。
【００２５】
前記装置は、自動化された流体分析のための駆動手段と協働する「歯」を備えている。
【００２６】
本発明の第２の態様によれば、前述の装置を垂直に取り付ける手段を含んで成る流体分析設備であって、前記第１の構造形態で、流体が前記分離ゾーンを貫流するのが、重力により促進される設備が提供される。
【００２７】
前記設備は、前記装置内のフォイル密封通気アパーチュアを破裂させる手段を備えていることもあり、また前記装置に配置したフォイル密封通気アパーチュアを破裂させる手段と係合する手段を備えていることもある。
【００２８】
前記設備は、自動化流体分析装置に配置した歯と協働する歯駆動装置を備えていることもある。
【００２９】
本発明の第３の態様によれば、前述の装置または設備を使用することを含んで成る流体分析方法であって、
（ａ）前記第１の構造形態で、前記第１のチャンバ内で分析すべき体液を分析試薬と接触させるステップと、
（ｂ）前記第２の構造形態に前記カルーセルを回転させるステップと、
（ｃ）少なくとも１つの別のチャンバ内に分析すべき成分を収集するステップと、
（ｄ）前記成分を分析するステップとを含んで成る方法が提供される。
【００３０】
本発明の特定の実施形態を、以下、図を参照して例示的にのみ説明する。
【００３１】
装置１０は、ハブ１４を中心として回転可能に取付けられているカルーセル１２を備えている。ハブ１４は、下端壁１８を有する相補的な形状のハウジング１６内に配置されている。
【００３２】
カルーセル１２は、複数のチャンバに分割されている。３つの光学チャンバ２０、２２、２４と、３つの試薬チャンバ２６、２８、３０とが設けられている。これら６つのチャンバは、ハブ１４の周りに半径方向に配置され、対を成すように配置され、これらの対は、直径上で互いに対向する位置に配置されている。各対は１つの試薬チャンバと１つの光学チャンバとから成る。ヘモグロビン内の糖化蛋白質および非糖化蛋白質を検査する分析の場合、試薬チャンバ２６、２８、３０は、それぞれ、
ａ）緩衝剤およびアミノフェニルボロネートアガロース（ａＰＢＡ）基質と、
ｂ）洗浄緩衝剤と、
ｃ）溶出緩衝剤とを含む。
【００３３】
各試薬チャンバ２６、２８、３０は、中央に配置され、その長手軸に沿って走行する分割壁３２を有する。各試薬チャンバは、上壁３４および下壁３６と、２つの側壁３８、４０と、カルーセルの近くに配置された内側端部壁４２と、カルーセルから遠くに配置された外側端部壁４４とを有する。
【００３４】
内側端部壁４２は２つのアパーチュア４６、４８を有し、アパーチュア４６、４８は、上壁３４に隣接する位置に配置され、かつ分割壁３２の両方の側に１つづつ配置されている。
【００３５】
上壁３４および下壁３４は、それぞれ、互いに対して平行な面５０、５２と、アパーチュア４６、４８に収束する傾斜面５４、５６とを有する。
【００３６】
側壁３８、４０は、それぞれ、互いに対して平行な面５８、６０と、アパーチュア４６、４８に収束する傾斜面６２、６４とを有する。
【００３７】
上壁３４は１対のアパーチュア６６、６８をさらに備えており、アパーチュア６６、６８は、分割壁３２の両方の側に１つづつ配置され、かつ外側端部壁４４に隣接する位置に配置されている。各アパーチュア６６、６８は、フォイルにより一時的に封止されている。サンプル（図示せず）を導入し易くする再封止可能なキャップを有する第１の試薬チャンバ２６内の１つのアパーチュアを除いて、アパーチュア６６、６８のうちの１つは、前記装置が使用中には通気孔として用いられる。
【００３８】
光学チャンバ２０、２２、２４は、互いに対して平行な上壁７２および下壁７４と、２つの側壁７６、７８と、カルーセルに近く位置する内側端部壁８０と、カルーセルから遠くに位置する外側端部壁８２とを有する。
【００３９】
側壁７６、７８は、それぞれ、互いに対して平行な面８４、８６と、内側端部壁８０に収束する傾斜面８８、９０とを有する。
【００４０】
アパーチュア９２は、内側端部壁８０内の中央に配置されている。アパーチュア９２は、後述のハブ１４内に配置されているチャネルにつながっている。
【００４１】
ドリップキャッチャ（滴捕捉部）９４は、側壁７６の内面から垂直に延びており、中央に配置されている。ドリップキャッチャ９４により、ハブ１４内のチャネルを通るサンプル全部が、光学チャンバ内に確実に収集される。
【００４２】
光学チャンバ２０、２２、２４は、内側端部壁８０内に位置する通気アパーチュア９６をさらに備えている。通気アパーチュア９６は、下壁７４に隣接する位置に配置されている。通気アパーチュア９６は、後述のハブ１４内の通気孔とつながっている。
【００４３】
チャンバの各対は、ハブ１４内に位置するチャネルを介して互いにつながれており、液体が通るようになっている。
【００４４】
ハブ１４は円筒形体９８を備えている。円筒形体９８は、傾斜した横方向の管１０４により２つの部分１００、１０２に分割されている。部分１００、１０２は、通気アパーチュア１０６、１０８を介して互いにつながっている。通気アパーチュア１０６、１０８は、管１０４の両方の側に１つづつ配置されている。部分１００は、通気アパーチュア９２と形状が相補的である円筒形体壁内の通気アパーチュア１１０を介して、光学チャンバ２０、２２、２４のそれぞれとつながっている。管１０４は、アパーチュア１１０に隣接して位置する一端で、フリット（図示せず）により閉塞されている。部分１０２は、円筒形体の内壁から延びている複数の突出部１１２を有する。前記装置が自動化流体分析で使用されるときに、突出部１１２は、駆動手段と係合するように機能する。カルーセル１２も複数の突出部１１４を有する。前記装置が自動化流体分析で使用されるときに、突出部１１４は、駆動手段と係合するように機能する。
【００４５】
使用中、装置１０は、駆動手段を備えている設備内に垂直に取付けられている。例えば血液などのサンプルは、第１の構造形態にある間、第１の試薬チャンバ内のアパーチュア６６を介して第１の試薬チャンバ２６に供給される。いったんアパーチュア６６がキャップで再封止されると、前記装置は３６０゜回転される。これによって、完全に混合され、この例では、赤血球の溶解が促進され、ひいてはヘモグロビンが遊離される。前記装置は６０〜９０秒そのまま放置され、この間、サンプル内に存在する糖化ヘモグロビンは、ａＰＢＡ親和性基質に結合する。
【００４６】
いったん混合が終了すると、カルーセル１２は適所に留められ、これによって、第１の試薬チャンバ２６は、第１の光学チャンバ２０の上方に配置される。さらには、ハブ１４が回転され、これによって、前記装置の第２の構造形態で試薬チャンバ２６は、管９８を介して光学チャンバ２０とつながる。これと同時に、通気アパーチュアをカバーするフォイルが穿孔される。これによって、エアロックが破壊されて、通気が行われる。これと同時に、通気アパーチュア９６、１０６、１０８、１１０を介しての光学チャンバ内の通気が促進される。これによって、試薬チャンバ内の内容物が、フリットを通って取出され、重力の作用により、下方に位置する光学チャンバに流入する。しかしながら、ａＰＢＡ親和性基質は、大き過ぎてフリットを通過できず、管１０４内に留められる。
【００４７】
試薬チャンバ内の内容物は、第１の光学チャンバ内に収集される。第１の光学チャンバは、元のサンプル内に存在する非糖化ヘモグロビンを収容する。管１０４内に収集されたａＰＢＡ親和性基質は、元のサンプル内に存在する糖化ヘモグロビンを含有する。
【００４８】
次いで、ハブは適所に留められ、カルーセルはさらに６０゜回転され、これによって、前記装置の第３の形態では第２の試薬チャンバ２８が、第２の光学チャンバ２２とつながって、液体が通るようになる。これによって、洗浄が行われる。さらには、第２の構造形態において説明したように、試薬チャンバの内容物の取出しが促進される。このステップは、存在するかもしれないａＰＢＡ親和性基質から、非特異的に結合された非糖化ヘモグロビンを除去するためである。
【００４９】
カルーセルをさらに６０゜回転させると、前記装置の第４の構造形態で、溶出溶液を収容する第３の試薬チャンバ３０が得られ、試薬チャンバの内容物が取出される。溶出緩衝剤は、光学チャンバ内に収集されたａＰＢＡ親和性基質から糖化ヘモグロビンを除去する。
【００５０】
前記設備は、非糖化ヘモグロビンフラクションおよび糖化ヘモグロビンフラクションの両方の吸収率を分光光度法により測定し、元の血液サンプル全体内に存在する糖化ヘモグロビンのパーセントを計算する。
【００５１】
図４の本発明の別の１つの実施形態では、装置１０を収容する円筒形スリーブ１２０は、２つの凹部１２６、１２８を有する。凹部１２６、１２８は、長手方向に延び、直径上に互いに離れて配置され、ハンドリングをし易くするために刻み付き表面を有する。
【００５２】
第１の開放端１２２は、カルーセル１２の下端と面一である（図示せず）。第２の開放端１２４は、内方へ延びるリップ１３０を有する。リップ１３０は、カルーセル１２の上端と係合する。第２の開放端１２４は、内方へ延びる３つのトング１３２、１３４、１３６をさらに有する。トング１３２、１３４、１３６は上面１３７および下面１３９を有する。上面１３７と下面１３９は、リップ１３０の周りに等間隔に配置され、かつ試薬チャンバ２６、２８、３０に隣接する位置に配置されている。
【００５３】
フォイル穿孔手段１４０はハウジング１６に配置されている。フォイル穿孔手段１４０は略円形平面状本体１４２を有する。本体１４２は、中央に配置されている直立円形壁１４４を有する。直立円形壁１４４の寸法は、直立円形壁１４４がハウジング１６を収容するように決められている。本体１４２は、半径方向に延びる３つのトング１４６、１４８、１５０を有する。トング１４６、１４８、１５０は、互いに等間隔に配置され、かつ試薬チャンバ２６、２８、３０に隣接する位置に配置されている。試薬チャンバ２６、２８、３０は、上面１５２および下面１５４を有する。各トング１４４、１４６、１４８は、２つのばねアーム１５６、１５８を介して本体１４２に固定されている。２つのスパイク１６０、１６２は、各トング１４４、１４６、１４８の下面１５４に配置されている。スパイク１６０、１６２は、アパーチュア６６、６８の上に位置するように形状が決められ、かつ互いの間隔が決められている。
【００５４】
各トング１４４、１４６、１４８の上面１５２は、トング１３２、１３４、１３６の内面１３７と係合する。
【００５５】
さらなる実施形態では、フォイル穿孔手段１４０およびハブ１４を収容するために、ハウジング１６の端部壁１８は設けられていない。これによって、駆動手段はハブと係合することができる。さらなる実施形態では、部分１００は、内壁から延びる複数の突出部を有する（図示せず）。
【００５６】
使用中の動作は、以下の点を除き前述と同様である。アパーチュア６６、６８の通気は、次のように促進される。すなわち、前記設備に配置されているラムが、トング１４４、１４６、１４８と順次に係合する。トング１４４、１４６、１４８は、ばねアームを介して固定されているので、トング１４４、１４６、１４８は、スパイク１６０、１６２がアパーチュア６６、６８の上に位置するフォイルを穿孔するように動かされる。これによって通気が促進される。
【００５７】
本発明は、糖化ヘモグロビンのパーセント値を求めるための分析に関して説明されたが、当業者は、試薬チャンバおよび光学チャンバの数および分析液体は、別の分析システムでは変わることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の１つの態様に係る装置の斜視図である。
【図２】
図１の装置の一部分の断面図である。
【図３】
図１の装置の平面図である。
【図４】
本発明の別の１つの実施形態を下から見た斜視図である。
【図５】
図４の実施形態が備えているフォイル穿孔手段を下から見た斜視図である。
【国際公開パンフレット】
2004508547.tif 000003
2004508547.tif 000004
2004508547.tif 000005
2004508547.tif 000006
2004508547.tif 000007
2004508547.tif 000008
2004508547.tif 000009
2004508547.tif 000010
2004508547.tif 000011
2004508547.tif 000012
2004508547.tif 000013
2004508547.tif 000014
2004508547.tif 000015
2004508547.tif 000016
2004508547.tif 000017
2004508547.tif 000018
2004508547.tif 000019
2004508547.tif 000020
【国際調査報告】
2004508547.tif 000021
2004508547.tif 000022
2004508547.tif 000023