JP2010060417A - 血液検査用マイクロ反応容器 - Google Patents

Abstract

【課題】不活性粒子や抗体が容器内から取り除かれることを防ぐと共に、試料と試薬の撹拌を促進し、より正確な検査が可能である、血液検査用マイクロ反応容器を提供することを目的とする。
【解決手段】血液検査用マイクロ反応容器であって、開口部を有し、該開口部から溶液が注入される注入部と、不活性粒子が充填された収容部と、前記注入部と前記収容部との間に配置された反応槽と、前記収容部の内径よりも大きい内径を有する、前記開口部内に固定された栓とを具備し、前記栓を押し下げて前記反応槽に落下させることにより開封されることを特徴とする反応容器。
【選択図】 図１

Description

本発明は血液検査用マイクロ反応容器に関する。

近年、血液検査などの生体検査を行う手段として、カラムやマイクロチューブを利用した遠心凝集法が使用されている。例えば、特許文献１では、10〜200μmのポリマー粒子やガラス粒子に代表される不活性粒子を細長いマイクロ反応容器に充填し、遠心によって効率良く赤血球の凝集物と非凝集物を区別できる反応容器を開示している。また、特許文献２では、ガラスビーズを用いた同様の反応容器が開示されている。何れの方法も、不活性粒子が充填された細長いマイクロ反応容器が板状のプラスチック板に複数個埋め込まれたような形状を有し、マイクロ反応容器を垂直方向に立てた状態で使用する。このようなマイクロ反応容器はアルミシール等により封着されており、使用時にシールを剥がして用いられる。

分析に際しては、垂直に立てたマイクロ反応容器の上部開口から液体試料を注入し、遠心分離を行う。不活性粒子層の上部に反応用の抗体が含まれており、反応により凝集物が生じた場合は、凝集物が不活性粒子層により捕捉されて陽性像を形成する。凝集物が生じなかった場合は、注入された試料は不活性粒子層を通過してカラム底部に移動し陰性像を形成する。このように不活性粒子により凝集物を捕捉することによって、赤血球の洗浄（Ｂ／Ｆ分離）を行うことなく簡便に試験することができる。
特公平８−７２１５号公報 欧州特許第７２５２７６号公報

しかしながら、使用前のマイクロ反応容器に振動や衝撃が加わった際、不活性粒子や反応用の抗体が飛散して封着シールに付着することがある。その場合、シールに付着した不活性粒子や抗体がシールと一緒に取り除かれ、容器内の不活性粒子や抗体が減少するという問題がある。容器内に含まれる不活性粒子や抗体が規定量より減少すると、正確な検査結果を得ることができない。さらには、シールを剥がした際に飛散物が手に付く恐れもある。

さらに他の問題として、反応容器に液体試料と共に試薬を添加する場合、それらを十分に反応させてから遠心分離を行うことが必要であるが、検体溶液や試薬溶液は微量であるため、撹拌が十分に行い難いということがある。撹拌が十分に行われないと抗原抗体反応が不十分となり、検出感度が悪くなるという問題がある。

上記問題に鑑み、本発明は、不活性粒子や抗体が容器内から取り除かれることを防ぐと共に、検体溶液と試薬溶液の撹拌を促進することができ、より正確な検査が可能である血液検査用マイクロ反応容器を提供することを目的とする。

本発明によれば、血液検査用マイクロ反応容器であって、開口部を有し、該開口部から溶液が注入される注入部と、不活性粒子が充填された収容部と、前記注入部と前記収容部との間に配置された反応槽と、前記収容部の内径よりも大きい内径を有する、前記開口部内に固定された栓とを具備し、前記栓を押し下げて前記反応槽に落下させることにより開封されることを特徴とする反応容器が提供される。

一つの態様において、前記反応容器は、開口部の内壁に前記栓を保持するための固定部材をさらに具備する。また、一つの態様において、前記栓は、前記反応槽において前記注入部から注入された溶液を撹拌するための撹拌体である。

一つの態様において、前記栓は、前記注入部から注入された溶液に浮遊する物質から構成される。他の態様において、前記反応容器は、前記反応槽に落下した栓を保持する保持体を前記反応槽に具備する。

一つの態様において、前記栓は球形状を有する。他の態様において、前記栓は、多面体、錐体、錐台及び多角形柱からなる群より選択される形状を有する。一つの態様において、前記注入部は前記収容部の内径よりも大きい内径を有し、前記反応槽は逆錐台形状を有する。一つの態様において、前記反応容器はさらに、前記収容部に充填された不活性粒子上に抗体を含有する。

さらなる態様において、遠心分離に供し得る担体に固定されていることを特徴とする上記血液検査用マイクロ反応容器が提供される。一つの態様において、前記担体と一体に形成されたことを特徴とする上記血液検査用マイクロ反応容器が提供される。一つの態様において前記担体は平板なカード形状である。

本発明の他の側面から、上記の血液検査用マイクロ反応容器を複数具備する血液検査用カードが提供される。

本発明の血液検査用マイクロ反応容器によれば、不活性粒子や抗体が容器内から取り除かれることが防止されると共に、検体溶液と試薬溶液の撹拌が促進され、より正確な検査を簡便に実施することが可能である。

本発明の血液検査用マイクロ反応容器は、垂直方向に細長く、遠心分離に供して凝集反応像が観察し得る形状であれば任意の形状であってよい。その大きさも検体に依存して選択することが可能である。以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る血液検査用マイクロ反応容器１の斜視図である。本実施形態におけるマイクロ反応容器は、部分によって内径が異なる細長い円筒形状を有する。即ち、断面が円形状の容器である。反応容器１は、開口部８を有し、該開口部８から溶液が注入される注入部５と、不活性粒子２が充填された収容部３と、注入部５と収容部３との間に配置された反応槽４と、収容部３の内径よりも大きい内径を有する、開口部８内に固定された栓７とを具備する。

開口部８から注入される溶液は、検査対象である赤血球又は抗体を含む検体溶液であり、必要な場合は試薬溶液も注入される。注入部５は検体溶液や試薬溶液を反応容器内に注入するための空間を提供する。

反応槽４は、注入部５の下方に配置され、注入部５から注入された溶液を混合するための空間を提供する。本実施形態においては、注入部５が収容部３の内径よりも大きい内径を有し、これによって反応槽４は上部より下部が狭まる逆錐台形状となる。

収容部３は、反応槽４の下方に配置され、凝集反応像を形成するための不活性粒子２が充填されている。

本実施形態における栓７は球形状を有し、また、注入された溶液に浮遊する物質から構成される。溶液に浮遊する物質としては、例えば発泡スチロールなどが含まれるが、これらに限定されない。栓７は、後述するように、反応槽４に落下した後は、注入された溶液を撹拌するための撹拌体として機能する。

本発明の反応容器は使用時まで密封される。本実施形態においては、栓７によって開口部８が密封される。この栓７を押し下げて落下させることにより反応容器を開封することができる。栓７は上記のとおり収容部３の内径よりも大きい内径を有するため、反応槽４に止まり収容部３へは移動しない。

本実施形態に係る血液検査用マイクロ反応容器１はさらに、開口部８の内壁に栓７を保持するための固定部材６を具備する。本実施形態における固定部材６は帯状の形状を有し、開口部８の内周に沿って配置され、接着剤を用いて反応容器に固定される。

反応容器に固定された固定部材６は、その中央の孔部分に栓７を挟んで固定する。固定部材６の厚み及び幅は栓７の大きさに依存し、栓７が上から押し下げられたときに落下可能であるように選択する。また、固定部材６の位置は、栓７の上部が反応容器中に略収まるように調節されることが好ましい。

固定部材６は、例えば、弾性を有するゴムのような高分子化合物から形成されるパッキンであってよい。好ましくは、固定部材６と栓７とで反応容器を密閉できる材料が用いられる。

収容部３に充填される不活性粒子２は、赤血球や抗体の凝集反応物を補足して凝集反応像を呈示し得る粒子である。好ましくは、ポリマー、セファデックスゲル、ポリアクリルアミドゲルのようなゲル、ガラスビーズ、シリカ、デキストラン、及びゼラチン粒子などから選択されるが、これらに限定されない。

（作用）
次に、本実施形態に係る血液検査用マイクロ反応容器１の使用手順について説明する。

まず、栓７を押して落下させ、反応容器を開封する。栓７は手で押し込んでもよいが、機械によって押し込んでもよい。落下した栓７は反応槽４にとどまる。次に、検体溶液と、必要であれば試薬溶液を注入する。これらの溶液は微量であるため反応槽４にとどまり、そのままでは収容部３に移動しない。

次に、反応容器１を水平方向に動揺させて反応槽４内で栓７を転がし、注入された溶液を撹拌する。注入した溶液が検体溶液のみの場合はこの手順は必要ないが、検体溶液と共に試薬溶液を注入した場合、それぞれの溶液が水滴となってそのままでは混合し難い場合がある。よって、栓７（撹拌体）を用いて溶液の混合を促進する。なお、栓７を動かすために反応容器１を動揺させる方法は、手動で行ってもよいが、機械によって行ってもよい。

続いて、反応容器１を遠心分離に供する。これによって反応槽４中の溶液は収容部３に移動し、さらに、不活性粒子２を通過して沈降し、反応像を形成する。本実施形態で用いる栓７は溶液に浮くため、遠心分離に供する際に収容部３の上部を塞いで溶液の移動を妨げることがない。

このようにして形成された凝集反応像を観察し、検査結果を判定する。

次に、検査対象によって相違する検査態様を説明する。

（１）検体中の赤血球を検査する場合
本検査態様では、不活性粒子２の上部に抗体（或いは抗血清）が含まれ、赤血球を含む検体溶液が反応容器に注入される。例えば血液型おもて試験の場合には、抗Ａ、抗Ｂ、抗Ｄ抗体がそれぞれ別個の反応容器に予め添加されている。検体が赤血球であるため、この抗体と赤血球とが反応し、陽性の場合は凝集物を形成する。反応が陰性である場合は、凝集物が生じない。

検体を含む溶液を注入した後、反応容器を遠心分離に供することにより、検体溶液が不活性粒子上に移動して抗体と反応する。反応後の凝集物又は非凝集物は、充填された不活性粒子を通して沈降する。反応が陽性である場合は、凝集物が不活性粒子上層に留まり、陽性像を形成する。反応が陰性である場合は、検体溶液は反応容器の底部に沈降し、陰性像を形成する。反応結果は目視により判別することも可能であるが、自動読み取り装置を用いて判別することも可能である。

（２）検体中の赤血球を検査する場合
本検査態様では、不活性粒子２上に抗体が含まれない。そのため、赤血球を含む検体溶液と共に、抗体を含む試薬溶液、例えば抗血清試薬溶液を注入する。次いで、上述したように反応槽中で撹拌して検体溶液と試薬溶液を混合し、反応させる。反応が陽性の場合は凝集物が形成し、陰性である場合は凝集物が生じない。次いで、上記態様と同様に遠心分離により凝集物又は非凝集物を沈降させて凝集像を形成させる。

（３）検体中の抗体を検査する場合
本検査態様では、抗体を含む検体溶液と共に、赤血球を含む試薬溶液を反応容器に注入する。次いで、上述したように反応槽中で撹拌して検体溶液と試薬溶液を混合し、反応させる。反応が陽性の場合は凝集物が形成し、陰性である場合は凝集物が生じない。次いで、上記態様と同様に遠心分離により凝集物又は非凝集物を沈降させて凝集像を形成させる。

なお、上記検査態様の何れにおいても、さらなる抗体試薬やその他の試薬を用いてもよく、それらは検体溶液と共に反応容器に注入されるか、予め反応容器中に注入されているか、或いは収容部に充填された不活性粒子上に含有されていてもよい。

次に、上記実施形態に係る反応容器１の変形例を図２に示す。
図２に記載の反応容器１００は、固定部材６の他の設置方法を示す図である。反応容器１００は、開口部８の下方に溝１１を有し、この溝１１に固定部材（図示せず）、例えばパッキンを嵌め込んで固定することができる。溝１１は反応容器１００を形成する際に同時に形成すればよく、接着剤を用いずに簡便且つ安定に固定部材を固定することができる。

なお、上記の実施形態では、栓７によって反応容器が密封されたが、これに限定されず、剥離可能なシールを封着することによって反応容器を密封してもよい。使用時にはこのシール９を剥がし、栓を押し下げて検体を添加する。シールにはアルミシールが好適に用いられるがこれに限定されない。

シールを備える反応容器は、栓７によって密封される必要がない。この場合は、図３に示すように、注入部５に支持体１３を備え、この支持体１３上に栓７を載置してもよい。支持体１３は、例えば、注入部５の内部に向かって略半円形状の突起が複数枚突出した形状を有する。突起の形状及び枚数は図３の例に限定されず、例えば三角形状などであってもよい。これらの突起等は、反応容器に接着剤などにより固定してもよいが、反応容器と一体に形成することにより簡便に形成できる。

なお、栓７によって反応容器を密封する場合であっても、栓７に不純物が付着することを防ぐために開口部をシールなどで覆うことが好ましい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態においては、上記第１の実施形態の血液検査用マイクロ反応容器１において、形状の異なる栓７を用いる。栓７は、溶液に浮遊する物質に限定されず、樹脂、ガラス、プラスチック、金属などを含む任意の物質から構成されてよい。なお、栓７が金属から形成される場合は、溶液を撹拌する際に反応容器を動揺せず、磁力によって栓７を回転させてもよい。

栓７は球以外の形状を有し、例えば、角錐、角錐を途中の高さで底面に平行な平面で切った角錐台、角柱、正多面体及び半正多面体を含む多面体、並びに、その他の不規則な形状などから選択される形状であってよい。

図４は角錐の例であり、図４(a)は四角錐、図４(b)は正六角錐である。この他、三角錐や他の多角形の錐体を用いてもよい。

図５は錐台の例であり、図６(a)は四角錐台、図６(b)は正六角錐台である。この他、三角錐台や他の多角形の錐台を用いてもよい。

図６は角柱の例であり、図６(a)は四角柱、図６(b)は正六角柱である。この他、三角柱や他の多角形柱を用いてもよい。

図７は正多面体の例であり、図７(a)は正四面体、図７(b)は立方体、図７(c)は正十二面体である。この他、種々の正多面体や多面体を用いてもよい。

その他の不規則形状として、例えば、多面体の一部分が円形状であるものなどを用いてもよい。

本実施形態では、使用する栓に合わせて、固定部材６の形状を適宜選択する。例えば、栓７が立方体形状である場合、固定部材６の外側は容器内壁に沿う円形状とし、内側は立方体が収まる四角形状とする。

以上本実施形態においては、栓７が上記のような形状を有するため、円筒形状の収容部３の入口を塞ぐことなく、溶液の移動が円滑に行われる。

なお、反応容器が円筒形状でない場合であっても、収容部３の断面形状と異なる形状の栓７を用いればよく、本発明は円筒形状の反応容器に限定されるものではない。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。図８は本実施形態に係る血液検査用マイクロ反応容器３００の模式図である。本実施形態に係る反応容器３００は、上記第１の実施形態における反応容器に加えて、落下した栓７を保持する保持体１５を反応槽４に具備する。

保持体１５は、反応槽４と収容部３との境界より上に配置され、好ましくは、反応槽４の可能な限り下部に配置される。図８における保持体１５は、反応槽４の内部に向かって略半円形状の突起が複数枚突出した形状を有する。突起の形状及び枚数は図８の例に限定されず、例えば三角形状などであってもよい。これらの突起等は、反応容器に接着剤などにより固定してもよいが、反応容器と一体に形成することにより簡便に形成できる。

保持体１５は任意の物質から形成されてよく、反応容器を遠心分離に供しても栓７を保持し続けることができる強度を有するように設計されることが好ましい。

本実施形態では、開口部８から落下した栓７が保持体１５によって保持されるため、栓７は任意の材質から任意の形状に構成することが可能である。好ましくは球形状の栓が用いられる。

以上に記載した各実施形体に係る血液検査用反応容器は、単独で用いられてもよいが、遠心分離に供し得る担体に固定して用いられても良い。一つの実施形態において、該担体には複数の反応容器が固定化される。例えば、カートリッジに反応容器を装着して使用してもよい。カートリッジに装着する場合は、反応像の読み取りの便宜のために、反応容器が一列に配置されることが好ましく、直線状又は円柱状に配置されるカートリッジが好適に用いられる。反応容器を担体に固定することにより、簡便に扱うことができると共に、複数の反応容器を同時に操作することができる。

また、一つの実施形態において、上記担体と反応容器は一体に形成される。好ましい態様において、該担体は平板なカード形状に形成され、血液検査用カードとして提供されることができる。担体が平板なカード形状である場合には、試験後にカード本体を複写機によりコピーし、判定結果の長期保存が可能である。

図９は、血液検査用カード２０の一実施形態を示す図である。該カード２０において、各反応容器１は栓７によって密封されており、カード２０の上面にはさらにシール１７が封着されている。使用の際には、シール１７を剥離し、栓７を押し下げて開封し、検体溶液等をそれぞれの反応容器１に添加する。

以上記載したように、本発明に係る血液検査用マイクロ反応容器によれば、栓を備えることにより、反応容器に衝撃が加わった際に内部の不活性粒子や抗体が飛散しても栓に付着する。栓は開封した際に反応容器内に入るため、反応容器内に含まれる不活性粒子や抗体の量は減少しない。これにより、正確な検査を実施することが可能である。

また、開封によって反応槽に落下した栓が撹拌体として機能し、反応槽内で溶液を撹拌することにより、撹拌不足による反応異常を減少させることができ、より正確な検査結果を得ることができる。

［付記］
１．検体中の赤血球を検査するための、上記血液検査用マイクロ反応容器であって、前記注入部に注入される溶液が赤血球を含む検体溶液であり、前記収容部に充填された不活性粒子上に抗体を含有することを特徴とする反応容器。

２．検体中の赤血球を検査するための、上記血液検査用マイクロ反応容器であって、前記注入部に注入される溶液が、赤血球を含む検体溶液及び抗体を含む試薬溶液であることを特徴とする反応容器。

３．検体中の抗体を検査するための、上記血液検査用マイクロ反応容器であって、前記注入部に注入される溶液が、抗体を含む検体溶液及び赤血球試薬溶液であることを特徴とする反応容器。

第１実施形態に係る血液検査用マイクロ反応容器の斜視図。 第１実施形態に係る血液検査用マイクロ反応容器の変形例を示す部分斜視図。 第１実施形態に係る血液検査用マイクロ反応容器の変形例を示す部分斜視図。 第２実施形態における栓の一実施例。 第２実施形態における栓の他の実施例。 第２実施形態における栓の他の実施例。 第２実施形態における栓の他の実施例。 第３実施形態に係る血液検査用マイクロ反応容器の斜視図。 血液検査用カードの一実施形態を示す正面図。

符号の説明

１…マイクロ反応容器、２…不活性粒子、３…収容部、４…反応槽、５…注入部、６…固定部材、７…栓、８…開口部、９…抗体溶液、１１…溝、１３…支持体、１５…保持体、１７…シール、２０…血液検査用カード。

Claims (13)

1. 血液検査用マイクロ反応容器であって、
   開口部を有し、該開口部から溶液が注入される注入部と、
   不活性粒子が充填された収容部と、
   前記注入部と前記収容部との間に配置された反応槽と、
   前記収容部の内径よりも大きい内径を有する、前記開口部内に固定された栓とを具備し、
   前記栓を押し下げて前記反応槽に落下させることにより開封されることを特徴とする反応容器。
2. 前記開口部の内壁に前記栓を保持するための固定部材をさらに具備する、請求項１に記載の反応容器。
3. 前記栓が、前記反応槽において前記注入部から注入された溶液を撹拌するための撹拌体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の反応容器。
4. 前記栓が、前記注入部から注入された溶液に浮遊する物質から構成されることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の反応容器。
5. 前記反応槽に落下した栓を保持する保持体を前記反応槽に具備することを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の反応容器。
6. 前記栓が球形状を有することを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の反応容器。
7. 前記栓が、多面体、錐体、錐台及び多角形柱からなる群より選択される形状を有することを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の反応容器。
8. 前記注入部が前記収容部の内径よりも大きい内径を有し、前記反応槽が逆錐台形状であることを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の反応容器。
9. 前記収容部に充填された不活性粒子上に抗体を含有することを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の反応容器。
10. 遠心分離に供し得る担体に固定されていることを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載の反応容器。
11. 前記担体と一体に形成されたことを特徴とする、請求項１０に記載の反応容器。
12. 前記担体が平板なカード形状であることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の反応容器。
13. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の血液検査用マイクロ反応容器を複数具備する血液検査用カード。

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