(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容器を通る少なくとも１つの流体流れ通路を画成する送入部と排出部とを具えた収容器と、前記流体流れからの固形物体を捕集するために適合された捕集部位を有し前記流れ通路を横断して前記収容器内に配置された固形物体捕集部材と、前記捕集部材内にあって前記捕集部位を照射するために電磁線源から捕集部位まで通過可能な放射エネルギーの光学的チャンネルとを有することを特徴とする固形物体捕集装置。
【請求項２】
捕集部材が第一及び第二の支管に流れ通路を分割し、第一支管が捕集部位を通って延在し、第二支管が捕集部位を迂回して延在する請求項１記載の固形物体捕集装置。
【請求項３】
前記捕集部位が固形物体の通過を防止し得る第一多孔質媒質を有し、前記第一多孔質媒質が光学的チャンネルを横断して配置される請求項２記載の固形物体捕集装置。
【請求項４】
第一多孔質媒質が多孔質薄膜を有する請求項３記載の固形物体捕集装置。
【請求項５】
多孔質支持体を通る光学的チャンネルを有する多孔質支持体と、多孔質支持体上に配置し光学的チャンネルを横断して延在する捕集部位とを有し、前記捕集部位が固形物体を捕集部位上に所定密度および位置で捕集するのに適合し捕集された物体が光学的チャンネルを通る電磁線の通路に存在することになることを特徴とする固形物体捕集部材。
【請求項６】
多孔質支持体が深さフィルターである請求項５記載の固形物体捕集部材。
【請求項７】
捕集部位が薄膜を有する請求項５記載の固形物体捕集部材。
【請求項８】
薄膜が約０．３〜約３５μｍの孔径を有する請求項７記載の固形物体捕集部材。
【請求項９】
捕集部位に組合わせた可視化剤をさらに有する請求項１記載の固形物体捕集装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
発明の技術分野
本発明は流体中の物体の捕集及び解析用の方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発明の背景
広範な種類の技術において、流体から物体、典型的には粒状物体、を分離する能力及び／又は容易性は、流体中の物体の存在を試験する能力における臨界的に重要な一構成要素である。例えば、今や多数の研究所は癌細胞の存在を試験するのに赤外線スペクトロスコピィーを使用できるが、この技術の有用性は試料調製の困難さにより抑制される。試料調製に関連する妨害がこの方法を充分に信頼性できるものとしないか又は過度に費用の嵩むものとする程度に、目的細胞を不明瞭化することが屡々多過ぎる。
【０００３】
同様なシナリオが環境試験、放射線研究、癌スクリーニング、細胞学的検査、微生物学的試験及び危険な廃棄物汚染を含めて、検出及び／又は診断を含む多数の他の分野に適用されるが、これ等は単に若干の例に過ぎない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これ等の努力の全てにおいて、試料調製の処方における制約的要因の一つは、固形物体をその担体流体（例えば、生理学的、生物学的及び周囲環境的等の種々の流体）から適宜に分離することであり、また、容易に且つ効率的に固形物体を捕集し、電磁線に容易に感応する形式に濃厚化することである。例えば、有害細胞と通常細胞との区別に、赤外線技術を用い得ることが報告されている。細胞は特定の赤外線波長を吸収し、この吸収特性を細胞の存在、種類及び量の確定に用い得る。試料調製方法は、目的細胞を苦心して組織又は体液から単離する段階と、次いで細胞試料を保持する支持体を通して赤外線を通す段階とを含む。典型的な一方法においては、細胞を捕集し、顕微鏡スライド板等の支持体上に塗り付けなければならない。このような捕集と塗り付けは若干の熟練を要し、その場合においてさえも細胞の塗り付けは赤外線技術を用いる解析には適当でない場合がある。
【０００５】
診断的微生物及び／又は細胞学は特に臨床病理学の分野で、細胞の顕微鏡的検査及びその他の顕微鏡的解析の診断に基づいている。診断の正確度と最良の判断を与え得る供試体の調製は、適正な試料調製に依存するのが典型的である。
【０００６】
本発明は、物体を特徴付ける赤外線等の電磁線を用いることの比較的新しい発達に、部分的に基づいている。例えば、赤外線ビームを予め定めた位置で細胞等の固形物体を保持する若干の種類の支持体を通し得る。赤外線ビームを固形物体に通すことにより、固形物体は赤外線ビーム中の特徴的な波長を吸収する。この吸収は測定可能である。この測定と特徴的な吸収パターンは、試料中に存在する固形物体の種類と量と分子的構成又は組成の同定に用い得る。
【０００７】
然し、前述したように電磁気的処方は何れも試料調製様式により制約される。本発明は電磁線を用いる解析用に好適な固形物質の捕集用の、容易で迅速でコスト効率的で再現性があり優れた方法及び装置を提供する。
【０００８】
本発明は典型的に用いられる種々の試料調製技術に対し、明確な対照を提供する。注造膜方法においては、試料を溶媒中に溶解し、この溶液を赤外線窓物質（ＫＢｒ又はＣｓＩ）に滴加した後、溶液を蒸発させ、赤外線窓物質上に薄膜を形成させる。若干の場合には、赤外線窓物質から薄膜を除去し、不活性な固体支持体上に置いた後、赤外線に曝さなければならない。
【０００９】
高温プレス膜技術においては、重合体試料を二枚の赤外線塩板（ＫＢｒ又はＣｓＩ）間で注意深く融解し、薄い膜が生成する迄二枚の赤外線塩板の一方を他方に注意深く押し付ける。同様な技術において、毛細管膜が生成する迄粘性流体試料を押圧することにより、液状塗り付け物を生成する。
【００１０】
臭化カリウムペレット技術においては、試料を約１μｍの粒子寸法に粉砕し、赤外線等級のＫＢｒと（均質性を保つように注意深く）混合し、混合粉末を高圧を用いてペレットとする。
【００１１】
液状蒸留物の乾式蒸留物を生成すること等により、加水分解を用いて低濃度試料を調製することもできる。
【００１２】
これ等の赤外線解析試料調製処方の各々は、試料の多大な手操作が必要なことが容易に明らかになるべきである。さらに、試料は固体支持体又は窓物質（ＫＢｒ、ＣｓＩ、ガラス、アルミニウム箔又は水銀面）に移送しなければならないが、窓物質は時には試料吸収パターンを妨害することがある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
発明の概要
本発明は電磁線を用いる検出、解析、定量及び／又は可視化用に、物体を捕集する方法及び装置に関するものである。本発明の方法と装置は、生物学的、生理学的及び周囲環境的流体から物体を分離し、赤外線を用いて物体粒子を解析するのに特に好適である。例えば、本発明装置は捕集した物体に電磁線を実際に当てることを容易としながら、解析用の試料中の物体を調製する。かくて、物体は容易に解析され、定量化される。
【００１４】
さらに、試料の捕集、単離、調製及び解析は、一台の単独の装置で行なうことができる。本発明の装置は試料基板を適宜に調製する為の訓練を積んだ技術者を必要としない。かくて、試料調製処方における臨界的に重要な要素である時間、費用及び専門的意見は、全く解消又は減少する。
【００１５】
本発明の方法と装置は新鮮な未処理の細胞と未修整の細胞に対して用いるのに好適であり、固形物体の（約４０μｍ程度迄の）薄い均質な層を生成するように特に設計されているので、試料調製における利点をも提供する。
【００１６】
さらに、本発明の方法と装置は、捕集した物体を電磁線に適宜に露出する為の、捕集部位又は固形支持体の手操作を全く必要としない。このことは、薄膜等の固形支持体を収容器から取り出し、固形物体を顕微鏡スライド等の他の支持体上に固定した後、支持体を保持器内に正しく配置しなければならない現在の赤外線スペクトログラフィーとは、全く対照的である。
【００１７】
本発明の装置は、固形物体捕獲媒質への接近を可能とする為に分解することも可能であり、かくて補足的試験が必要な場合は補足的試験を容易とすることができる。例えば、細胞を赤外線スペクトログラフィーで検査した後、スペクトログラフィー装置を開放し、細胞を含有する薄膜を取り出し、細胞を顕微鏡スライド上に固定するか、或いはさらに細胞を培養又は溶血等で処理することが可能であり、何れの方法でも細胞をさらに検査することができる。
【００１８】
本発明の他の見地においては、固形物体捕集装置は流体処理用の一体形又は取り外し形の補足的モジュールをも有し得る。例えば、流体を残片除去モジュール、クロマトグラフィーモジュール及び分析モジュールと組合せた固形物体捕集モジュールを用いて処理するか、或いはこれ等の装置と他の装置との組合せと組合せた固形物体捕集モジュールを用いて処理することができる。これ等のモジュール又は処理処方及び他のモジュール又は処理処方は、本発明の試料調製装置中に導入することが望ましい諸特色を提供する。
【００１９】
目的細胞への発色団の取り付け又は光吸収プローブ又は光放出プローブを包含することがあるイメージ解析及び免疫細胞化学等の新規な系統的分類方法は、再現性が有り迅速で生物危険性がなく安価な調製を必要とする。本発明の固形物体調製技術は、試料調製に含まれる段階の数により、試料損失、不均一物体分散及び不均一物体密度の問題点に取り組む。本発明の調製は、優れた組織形態と優れた可視化とを有する固形物の均一な分散を生じ、さらに試料を手操作又は調製する必要なく、光吸収解析に利用でき、容易に配置可能である。
【００２０】
例えば、これ等の方法は従来の微生物学と血液学の為の多数の利点を有する。捕集した細胞は予め定められた領域内では容易に放射光源に接近可能であり、波長吸収計に容易に接近可能である。細胞が一つの単独層内に濃厚化されるので、細胞は殆んど常に一つの焦点平面内にあり、かくて他の粒子による妨害を根絶又は減少し、適正な読み取り値を確立するにあたっての技術者の時間と専門意見を殆んど全く解消する。本発明の装置は、或る与えられた母集団中のどのような固形物体をも自動的な検出し解析する装置を使用することさえ可能とする。本発明の装置は、固形物体の化学組成の詳細な解析をも可能とする。
【００２１】
この方法により達成される最小の固形物体重複は、重複する固形物又は残片の塊により重要な固形物が殆んど妨害されることなく、全ての固形物体を容易に検査することを確実に保証する。
【００２２】
添付の図面は本発明を説明する実施例を示すものであり、これ等の図面から本発明のこれ等の及びその他の目的、新規な特色及び利点は、容易に明らかであろう。
【００２３】
【発明の実施の形態】
発明の詳細な記載
本発明は、収容器と、収容器内に配置した固形物捕集部材と、放射エネルギー源と固形物捕集部材との間の通路を提供する光学的チャンネルとを有する装置を包含する。
【００２４】
本発明は、捕集部位を有し、捕集部位を通して捕集固形物体の吸収パターンを決定し得る放射エネルギー源に曝す為の試料を調製する装置をも包含する。
【００２５】
本発明は生物学的、生理学的又は周囲環境的流体等の流体を捕集し、流体から遠心分離することなく所要の固形物体を取り出し、装置内で固形物体に放射エネルギーを当てることにより固形物体を診断し検査することをも包含する。
【００２６】
本発明はまた、捕集部材上に固形物体を捕集する段階と、捕集した固形物体を放射エネルギー源に曝す段階とを有する固形物体の解析方法をも包含する。捕集段階と曝露段階とは同一の収容器内で行なうのが好ましい。本発明の一方法は、固形物体による放射エネルギーの吸収の検出及び／又は定量化をも包含することが可能であり、さらに特徴的に吸収パターンによる固形物体の検出及び／又は同定を包含することが可能であり、捕集試料の組成の測定を包含することが可能である。
【００２７】
本発明は流体中の所定の固形物体の存在及び／又は量を自動的に測定する方法をも包含する。
【００２８】
本発明は本発明に係る固形物体捕集部材を有する分析モジュールと、流体供試体コップと、分析モジュールを通る流体流れを誘導するポンプとを有するキットをも包含する。
【００２９】
本発明は支持された捕集部位と、支持体を通して捕集部位を電磁線に曝すチャンネルとを有する固形物体捕集部材をも包含する。
【００３０】
本発明の好適な一実施例においては、捕集モジュールは所定の位置で所定の厚さで流体中の固形物体を捕集し濃厚化する。このようにして、捕集した固形物体を同定し定量化する目的の下に、固形物体を容易に且つ再現可能に電磁線に当てることができる。
【００３１】
ここに記した流体とは、流体中の一構成成分の同定又は存在を確立する目的の下に、流体中の一構成成分を捕集するのが望ましい全ての流体を意味する。流体中の構成成分は、粒状物体等の固形物体であるのが典型的である。例えば、流体は空気又はガス又は尿等の生理学的流体の場合があり、癌細胞の存在又は生理学的流体中の或る種の蛋白質の存在を決定するのが望ましい場合がある。他の例においては、エレクトロニクス産業で用いる超純水中の分子汚染物等の汚染物の性質を評価することが望ましい場合がある。他の例示的な流体は、血液、脊髄液、羊水等の他の体液、気管支洗浄液、唾液、細針吸出液、グラウンド水、工業的処理流体、電子的又は医学的透析流体等を含み、これ等は単に若干の例であり、これ等に限定されるものではない。本発明は処理される流体の種類によって限定されるべきではない。
【００３２】
ここに記した固形物体とは、放射エネルギー源を用いて捕集し評価し得る流体中の全ての物体を意味する。例示的な固形物体は、細胞又は細胞残片、蛋白質、分子、ポリマー、ゴム、安定剤、酸化防止剤、促進剤、シリコーン、アルキド、チオコール、パラフィン、熱可塑性物質、バクテリア、殺虫剤及び除草剤等を包含するが、これ等に限定されるものではない。特定の例示的なポリマー物体は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレングリコール、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリサルファイド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ビスフェノールＡ（普通の環境汚染物）、エチルセルロース、ニトロセルロース、ポリウレタン及びナイロンを包含するが、これ等に限定されるものではない。特定の例示的な生理学的物体は、正常な癌細胞と転移癌細胞との識別を含む癌細胞、蛋白質、核酸、抗体又は類似物を包含する。本発明は処理される固形物体の種類によって限定されるべきではない。
【００３３】
ここに記した電磁線とは、固形物体により吸収され得る放射エネルギーを意味し、赤外線、近赤外線、可視スペクトル及び近紫外線を包含するが、これ等に限定されるものではない。例えば、電磁線は、構造、立体化学、添加剤種類、分解度、コポリマーの存在、鎖長さ、配向、結晶化度、炭素−水素延伸領域、不飽和炭素−水素吸収と飽和炭素−水素吸収との識別及び個々の分子の存在を決定するのに使用できる。電磁線は試料の組成、例えば特定の細胞、蛋白質、分子又はポリマーの組成を決定するのに使用することもできる。本発明は固形物体の同定及び／又は定量化に使用し得る全ての種類のエネルギーの使用を包含する。
【００３４】
本発明で用いる伝達、連絡等に適合するとの語は、当業界の実務者に周知のシステムを通して流体流れを確立する全ての手段及び方法を意味する。連絡を確立する周知の構造の一つは、リュール  ロック（ｌｅｕｒ  ｌｏｃｋ）である。
【００３５】
本発明のシステム及び装置は、放射エネルギー評価に感応する流体と流体中の固形物体とに特に好適である。例えば、尿中の癌細胞は、捕集した細胞を赤外線に曝した後、吸収パターンを測定することにより、同定することができる。
【００３６】
本発明の装置又は分析モジュールは、収容器と、収容器を通る少なくとも一本以上の流体流れ通路を画成する送入部及び排出部と、流体流れ通路を横断して収容器内に配置された捕集部材とを有する。本発明においては、捕集部材は捕集部位を有する。分析モジュールは後にさらに詳細に記すように種々の外形構造とすることができるが、赤外線スペクトロメーター等の放射エネルギー源と、捕集部位と、吸収計との間の伝達連絡を可能とする光学的チャンネルをも有する。
【００３７】
本発明の方法及び装置の例を、以下に図面につき説明する。
図１は本発明の分析モジュールの典型的な一例を示すもので、各モジュールは図３に示すように収容器１０と、送入部１１と、排出部１２と、捕集部材１３とを有する。
【００３８】
図２〜４に示すように、分析モジュール又は固形物体捕集装置は、送入部１１及び排出部１２を有する収容器１０を有する。収容器１０は室１８を画成し、送入部１１及び排出部１２は収容器１０を通る少なくとも一本以上の流体流れ通路を画成する。固形物体を捕集するのに適合する捕集部位１４を有する捕集部材１３は、流体流れ通路を横断して、送入部１１と連結する捕集部位１４に配置することができる。固形物体捕集装置内部の捕集部材１３は、第一及び第二の支管を有する流れ通路を画成するのに適合することが好ましく、第一の支管２１は捕集部位１４を通って延在し、第二の支管２２は捕集部位１４を迂回する。
【００３９】
本発明は好適な一実施例においては、固形物体の通過を防止するのに好適な第一の多孔質媒質２３と、流体の通過を可能とするのに好適な第二の多孔質媒質２４とを有する捕集部材１３を含む。第二多孔質媒質２４は流体から粒状固形物体を除去し得るもの又は除去し得ないものとすることができ、特定の装置の需要に応じて選択して設計することができる。好適な一実施例においては、第一多孔質媒質２３は固形物体を捕獲又は捕集するのに好適であり、一つの均一な又は単独の層中に固形物体を捕獲又は捕集することがさらに好適でさえある。好適な一実施例においては、第一多孔質媒質２３の支持体として好適な第二多孔質媒質をも有する。
【００４０】
捕集部材１３は光学的チャンネル１５ｂをも有し、光学的チャンネル１５ｂは電磁線を第二多孔質媒質２４に接触することなく第一多孔質媒質２３に接触させる。光学的チャンネル１５ａ、１５ｂ及び１５ｃは、電磁線を固形物質に接触させるモジュール又は収容器を通る光学的通路であれば、如何なるものでも良い。図３に示す通り、光学的チャンネル１５ｂはチャンネル、孔又は第二多孔質媒質２４を通過する任意の形状、例えば中央に位置する環状孔のものである。第一多孔質媒質２３と第二多孔質媒質２４は、ここに記すように機能する任意の様式で配置することができる。当業技術者が認識するであろうように、捕集部材１３は特別の結果を達成する必要に応じて種々な外形構造とし、種々に配置することができる。例えば、第一多孔質媒質２３と第二多孔質媒質２４は分離した距離を置いて離間された媒質であって良く、二媒質が一緒に積層されたものであって良く、第一多孔質媒質が第二多孔質媒質と一体になったか除去可能に係合しているものであって良く、或いは捕集部材１３は前述した第一多孔質媒質の機能を模倣する高密度の圏域と、前述した第二多孔質媒質の機能を模倣する低密度の圏域とを有することができる。これ等の種々の形状の選択は、充分に当業技術者の技術範囲内である。
【００４１】
本発明の好適な一実施例において、第一多孔質媒質はポリカーボネート薄膜であり、第二多孔質媒質は深さフィルターである。
【００４２】
種々の種類の第一及び第二の多孔質媒質を使用し得ることは、注目すべきである。米国特許第５，３０１，６８５号は本発明に用い得る数個の多孔質媒質を記載しているので、これ等の媒質を本発明で使用し得るものとして挙げる。ポリカーボネート薄膜は本発明の固形物体捕集装置中に用いるのに特に好適であるが、電磁的読み取り処方を妨害しない全ての薄膜又は隔膜は好適である。例えば、ポリカーボネート薄膜並びにセルロース膜又はナイロン膜等の他の多孔質薄膜は、赤外線スペクトログラフィー処方に許容性であるのでやはり好適である。流体スクリーニング用に使用可能な媒質は、例えばポール  コーポレーションのポール  バイオサポート部門により製造されている白血球保持媒質であるＬＥＵＣＯＳＯＲＢTMを含む。ポール  コーポレーションにより製造され市販されている他の媒質は、５０％アミンと５０％カルボン酸基から成る界面化学機構を有しｐＨ６．５の等電点を有する非修整ナイロンであるＢＩＯＤＹＮＥ  ＡTMと、高密度の強いカチオン性第４級基（ゼータ電位がｐＨ＞１０に対し正）に特徴がある界面化学機構を有する表面修整ナイロンであるＢＩＯＤＹＮＥ  ＢTMと、高密度のアニオン性カルボン酸基（ゼータ電位でｐＨ＞３に対し負）に特徴がある界面化学機構を有する表面修整ナイロンであるＢＩＯＤＹＮＥ  ＣTMと、細胞分離用及びバクテリア細胞免疫分析用に設計された微粒子の絶対保持と液体の迅速で効率的な通過量の為の高い空隙容積を有する緊密に制御された微多孔質構造を有する低蛋白質結合ナイロン６６薄膜であるＬＯＰＲＯＤＹＮＥTMとである。好適な一実施例においては、第一多孔質媒質は細胞の通過を防止するのに好適なポリカーボネート薄膜である。好適なポリカーボネート薄膜はＮｕｃｌｅｏｐｏｒｅ社から市販されている当業者に周知のものである。
【００４３】
捕集部材１３は第二多孔質媒質２４として深さフィルターをさらに有することもできる。第二多孔質媒質２４は流体を第二流体流れ通路２２により流通させ、第一多孔質媒質２３の為の支持体として機能することもできる。深さフィルター２４はポリプロピレン又は高密度のポリエチレンＰＯＲＥＸ(R)多孔質プラスチックス並びに第一多孔質媒質２３を支持するのに好適な全ての他の物質から製することができる。
【００４４】
図１及び６に示すように、第一部分１６又は送入部１１は容器等に連結するのに適合するコネクターとして形成された部分を有するか、或いは針又はカニューレ３２等として形成することができる。第二部分１７又は排出部１２は、ポンプ３０に連結するのに適合する連結器として形成された部分、例えば注射器等を有することができる。
【００４５】
多孔質薄膜は約０．２２〜約８μｍ、好ましくは約１〜約６μｍ、最も好ましくは寸法が３μｍよりも大きい細胞の捕獲を可能とする約２μｍの孔径を有することが好ましい。多孔質薄膜は、粒状固形物体２０の通過を防止しながら流体の通過を許すのに好適である。第二多孔質媒質は流体の通過を許すのに好適であり、流体から粒状固形物体を除去することもできる。第二多孔質媒質の孔径は、約５〜約６０μｍ、好ましくは約１５〜約４５μｍ、最も好ましくは約３５μｍである。
【００４６】
図６に示す本発明の他の実施例は、捕集コップ３１上に載置された分析モジュール又は固形物体捕集装置１０を有し、捕集モジュールを通る流体の流れを誘導するポンプ３０を有する。捕集コップ３１は供試体コップ等とすることができ、及び／又はポンプ３０は流体流れを確立する為の注射器又は他の任意の装置とすることができる。図６に示すように、捕集コップ３１及び捕集モジュールの何れか一方は、捕集コップ３１から流体を引き出して収容器１０内に入れる為のカニューレ３２等を有することができる。好適な一実施例においては、捕集コップ３１内の種々異なる水準から流体を引き出す目的の下に、カニューレ３２はカニューレ３２に沿った種々な位置に多孔３３を有する。
【００４７】
分析モジュール収容器１０は捕集部材１３を通過又は横断する流体の流れを許す任意のデザインのもの、例えば一体の収容器とすることができる。図１〜７に示すように、分析モジュール収容器１０は第一脱着部分１６と第二脱着部分１７とから成る二部材収容器とすることが好ましいが、捕集部材１３への接近を提供する全ての収容器は好適である。
【００４８】
流体源と流体の目的地との間の圧力差を維持することにより、このシステムを通る流体を移動させることができる。この圧力差を維持する手段は、例えば収容器の送入部側のシステムの全ての部分（例えば捕集コップ）に圧力を加えることであり、収容器の排出部側のシステムの全ての部分（例えば注射器）を真空に引くことであり、又はオートバイアルスパングラスフィルター（ゲネックス  コーポレーション製造）等の任意の形式のポンプであり、又は圧迫により流体を固形物体捕集装置に通して注射器内に送入する供試体収容器等の可撓性折り畳み性収容器である。本発明の好適な一実施例においては、注射器が収容器を通して捕集コップから流体を吸引する。
【００４９】
流体が収容器１０を通過するに伴い、流体は図５に示すように捕集部位１４と捕集部材１３を通って流れる。当業技術者が認識するであろうように、捕集しようとする固形物体の種類及び／又は寸法に応じて多孔質深さフィルター及び多孔質薄膜の孔径を調節すると、捕集部位１４上に固形物体を捕集することができる。本発明の好適な一実施例においては、固形物体の均一な層、好ましくは固形物体の単独粒子層が捕集部位１４上に生成するように、多孔質深さフィルター及び多孔質薄膜の孔径を選定する。均一な層の深さは所定の又は所要の深さに調節できることも、当業技術者は認識するであろう。例えば、約３μｍ〜約４０μｍ程度が効果的であることが示されたが、本発明は或る範囲の寸法又は深さに制約されるものではない。
【００５０】
一旦固形物体の均一層又は単独粒子層が捕集部位１４上に生成すると、第一流れ通路２１に沿った流体流れは多孔質薄膜の中心では減少し、第二流れ通路２２に沿った流体流れは捕集部材１３の端部に向かって増加する。何等かの操作理論に限定しようとするものではないが、第二流体流れ通路２２内の流体流れの増加は固形物体が捕集部位１４上に捕集されるに伴い固形物体により第一流体流れ通路２１が閉塞されることによるものと考えられる。この場合、第二流体流れ通路２２内の固形物体は捕集部位１４を迂回し、かくて固形物体の略々均一層又は単独粒子層を捕集部位１４上に維持する。第二流体流れ通路２２は捕集部材１３の延長した側部領域を通り、固形物体の積み重なりを防止する通気部（流れに対する抵抗が小さい）として作用する。
【００５１】
前述の固形物体捕集装置又はモジュールは、他の適当な濾過装置又は処理装置と組合せて使用することができる。そのような装置は例えば、収容器１０に取り付け得る他の残片及び／又は分析装置又はモジュールを含む。これ等の補足的モジュールは送入部と排出部を有する収容器を含み、収容器内に流体流れ通路を横断して配置された濾過、分析又は検出装置を含むのが典型的である。例えば、そのような装置は、送入部と排出部との間の流れ通路を画成する送入口と排出口とを有する収容器と、流れ通路を横断して配置されたフィルターと、フィルターの排出部側に配置された基体ビーズ等の移動自在のクロマトグラフィー／分析素子とを有することができる。クロマトグラフィー／分析素子は流体中の固形物体と自由に混合可能であり、固形物体を捕獲し、次いで固形物体の存在について分析することができる。好適な装置は米国特許第４，９５３，５６１号、同第５，２２４，４８９号、同第５，０１６，６４４号、同第５，１３９，０３１号、同第５，３０１，６８５号、同第５，０４２，５０２号及び同第５，１３７，０３１号に記載されているものを含み、これ等の装置を使用することができる
【００５２】
本発明の一方法においては、固形物体を電磁線に曝す光学的チャンネルを有する捕集部材上に固形物体を捕集する。固形物体を捕集した後、電磁線を光学的チャンネルに通し、次いで吸収の量及び／又は種類を測定することにより、固形物体を解析する。
【００５３】
例えば、流体を収容器１０を通して捕集コップ３１から引出し、流体中の固形物体を捕集部位１４上に均一層又は単独粒子層として捕集することができる。所望ならば、収容器１０を通して補足的流体を引出すか、或いは補足的流体を引出した後、捕集コップ３１に戻し、次いで再度引出し、これを所要の回数だけ何回も繰り返すことができる。一旦固形物体を捕集した後、光学的チャンネルが赤外線ビーム等の電磁線ビーム中に正しく配置されるように収容器１０を保持器内に置くことができる。電磁線ビームは光学的チャンネル１５ａ、１５ｂ及び１５ｃに沿って排出部１２を通過する。電磁線ビームは捕集部位１４上に捕集された固形物体と光学的チャンネル１５ｂ内で接触する。捕集された固形物体は電磁線の或る波長を吸収し、この吸収は吸収計を光学的チャンネル１５ｃの通路内に置くことにより測定することができる。
【００５４】
本発明の一方法は前述したように固形物体を処理し、次いで処理した固形物体を他の媒質に移送してさらに解析することをも含むことができる。例えば、本発明は細胞を顕微鏡のスライドに移送することをも含むことができる。現在利用できる方法とは対照的に、薄膜濾過に使用は細胞又は他の固形物体を最小の重なりでスライド上に均一に堆積する方法を提供する。このことは明瞭な観測と最適な診断正確度を可能とする。
【００５５】
唯一人の患者又は給源試料から多数の供試体を製造することは、本発明の範囲内に含まれる。
【００５６】
また、捕獲した微生物は標準ペトリ皿等の培養媒質中で培養することができる。細胞が層として捕集装置１０内で捕集された後、流体を捕集部位１４を通って送入部１１に向って流すことにより、微生物を標準ペトリ皿に移送することができる。
【００５７】
バクテリアの検査においては、図示せぬクアルチュア装置を用いる培養用に捕集部位１４を用いて、特定のバクテリア集落の存在を決定することができる。クアルチュア装置は濾過膜と脱水した選択的媒質の４つの栄養物パッドを収容するプラスチックスのカプセルである。
【００５８】
本発明の方法と装置は、主として多数の産業と多数の方法が流体から固形物体を分離した後固形物体の何等かの種類の検査を行なうので、広範な種類の用途と応用を有する。そのような産業は例えば、食品、飲料、製薬、医療、環境（例えば水、土壌又は空気の試料採取）、生物学、微生物学、血液学、細胞学及び病理学を含む。
【００５９】
本発明の方法と装置は、固形物体が放射エネルギーを特定の波長で吸収する能力に応じて単独の又は混合した化合物、分子、細胞又は蛋白質等の固形物体の同定、スペクトロスコピーを含む全ての処理方法に特に有用である。本発明の方法と装置は、物質がスペクトルの赤外線領域、特に約２．５〜約１５μｍの波長の電磁線に曝された場合に、吸収パターンの研究を含む全ての処理方法にいっそう有用でさえある。
【００６０】
例えば、血液学的解析において、一滴の血液を解析して存在と量を知ることができる。これは各細胞が赤外線等の放射線の下では或る種の個性的プロフィールを有する為である。例えば、リンパ球対白血球比、癌細胞の存在と種類、蛋白質レベル又は脂肪レベルを定めたい場合がある。
【００６１】
種々の産業において、空気又は水等の流体中の汚染物、例えば飲用水中の汚染物、食品処理工場又は飲料処理工場におけるバクテリアの存在を決定したい場合がある。環境状態の解析においては、性欲刺激化合物、殺虫剤（ＤＤＴ、ヘプタクロール及びアトラジン）、芳香族炭化水素及びポリ塩化ビフェニル等の若干の汚染物の存在、種類及び量を決定するのが望ましい場合がある。医療分野及び環境分野の双方において、プラスチックスの一成分であるビスフェノール−Ａ等の分解生成物の存在を決定するのが望ましい場合がある。
【００６２】
本発明の方法と装置は、固形物体に発色団、光吸収性又は放射性プローブ又は他の可視化剤を取り付けた場合にも特に有用である。例えば、関心の有る固形物体と（直接又は間接に）特定的に結合するプローブを用い、このプローブを第一多孔質媒質と組合せるか又はこのプローブを流体試料と混合することにより、細胞及びＤＮＡを解析することができる。
【００６３】
本発明の方法と装置は広範な範囲の産業に用いることが可能であり、殆んど全ての固形物体の存在、量及び組成の決定に用い得ることが明瞭である。
本発明の特定の好適な実施例について説明したが、本発明はこれ等の実施例に限定されるものではない。本発明の範囲になおも含まれる代案的な実施例、例及び修整は、特にこれ迄に記した教示に基づいて当業技術者により為されるであろう。従って、次に記す請求の範囲は全ての代案的な実施例、例、修整又は均等物に及ぶものであり、これ等の代案的な実施例、例、修整又は均等物は請求の範囲により規定される本発明の精神と範囲内に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の固形物捕集装置の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の固形物捕集装置の一例を示す分解斜視図である。
【図３】捕集部位と光学的チャンネルを含む本発明に係る捕集部材の断面図である。
【図４】本発明の固形物捕集装置の一例を示す分解断面図である。
【図５】固形物捕集装置の排出部の断面図であって、捕集部材内の固形物体及び流体の流通路を示す図である。
【図６】捕集コップ上に据え付けた注射器及び固形物捕集装置の断面図である。
【図７】本発明の固形物捕集及び検出システムの一例を示す断面図である。
【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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