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JP2552408B2 - 液体粘性測定装置 - Google Patents

液体粘性測定装置

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JP2552408B2
JP2552408B2 JP3271484A JP27148491A JP2552408B2 JP 2552408 B2 JP2552408 B2 JP 2552408B2 JP 3271484 A JP3271484 A JP 3271484A JP 27148491 A JP27148491 A JP 27148491A JP 2552408 B2 JP2552408 B2 JP 2552408B2
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Japan
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liquid sample
suction
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liquid
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ひとみ 片木
有子 加藤
エイ ビェラークズイク グレッグ
エル マギー ロージー
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Abbott Laboratories
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Aloka Co Ltd
Abbott Laboratories
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液体粘性測定装置、特
に分注装置等で液体試料の吸引を行う際に同時に液体試
料の粘性(粘度)測定を可能とする液体粘性測定装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】人体から採取された血液試料に対しては
各種検査が行われる。例えば、血液型判定検査等におい
ては、図4に示すように、採取された血液試料10は試
験管12に入れられ、まず、遠心分離処理がなされ、こ
れによって血液試料10は、およそ血漿成分14と赤血
球成分16とに分離される。なお、実際には血漿成分1
4と赤血球成分16との間に、少量の白血球成分18が
表出する。
【0003】従来の分注装置で行われる血液試料の分注
方法は、大別して2つの工程から成り、血漿分注工程と
赤血球分注工程とから成る。血漿分注工程においては、
ノズルチップ20によって血漿成分14が吸引され、他
の複数の容器22に血漿成分が所定量ずつ分注される。
また、赤血球分注工程では、ノズルチップ20によって
赤血球成分16が吸引され、その後、図示されていない
希釈用容器に一旦移されて希釈液と混合された後、希釈
された赤血球成分がノズルチップによって再び吸引さ
れ、他の複数の容器24に所定量ずつ分注される。そし
て、血液型判定用の試薬(血漿成分用試薬、赤血球成分
用試薬)が、それぞれ容器22,24に加えられる。次
に、容器22,24は、凝集判定を行う装置に送られ、
光学的に容器内試料の凝集測定が行われ、その結果から
A型,B型,O型,AB型あるいはRh型等の判定が行
われる。
【0004】ところで、赤血球成分の粘性は、疾病の診
断等において有益な情報であり、また、血液試料の分注
を行うに際して、吸引圧力の設定における判断材料等と
して有益な情報である。
【0005】しかしながら、従来の分注装置において
は、粘性測定装置は設けられておらず、血液試料などの
粘性は、他の測定装置によって測定されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来に
おいては、血液試料の分注とともに、血液試料の粘性を
測定することができず、分注と同時進行で血液試料の粘
性を測定できる手段が要望されていた。
【0007】また、液体試料の粘性を測定する装置とし
ては、従来から、細管粘度計、回転粘度計、落体粘度
計、振動粘度計等が知られているが、これらの粘度計
は、粘性測定に時間がかかり、あるいは煩雑であるとい
う面を有し、加えて、分注で用いられる血液試料以外に
粘性測定用に一定量の血液試料を用意をしなければなら
ないという問題があった。すなわち、上記従来の粘度計
によって血液試料の粘性を測定した場合、測定後の血液
試料は再利用が困難であるという問題があった。
【0008】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、液体試料の吸引を行うに際し
て同時進行で粘性を測定することのできる液体粘性測定
装置を提供することにある。
【0009】また、本発明は、分注装置において、粘性
測定のために特別に血液試料を用意しなくても、分注と
同時進行で粘性の測定が行える分注装置を提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、所定の初期吸引圧で試料液体の吸引を開
始してから吸引系の圧力が所定値になるまでの到達時間
と、液体試料の粘性と、の関係を格納した粘性テーブル
と、液体試料の前記到達時間を計測し、その到達時間を
前記テーブルに対応させて試料液体の粘性を求める粘性
測定部と、を有することを特徴とする。
【0011】また、本発明は、液体試料の吸引を行うノ
ズルチップと、前記ノズルチップに接続された吸引ポン
プと、吸引系の圧力を測定する圧力センサと、を含む液
体試料の吸引装置において、上記液体粘性測定装置が設
けられ、吸引と同時進行で液体試料の粘性が測定される
ことを特徴とする。
【0012】
【作用】上記構成によれば、上記到達時間と液体試料の
粘性との関係を表した粘性テーブルが予め作成され、粘
性測定部が、液体試料の到達時間を計測し、粘性テーブ
ルを参照して液体試料の粘性を求める。
【0013】従って、液体試料の吸引と同時進行で粘性
測定が可能である。
【0014】従って、分注装置に適用すれば、分注と同
時進行で血液試料の粘性が測定できるという利点があ
る。また、粘性測定のために特別に一定量の血液試料を
用意しなくとも粘性測定を行えるという利点がある。
【0015】以下に、本発明の原理を図面を用いて説明
する。
【0016】図5には、分注装置等における一般的な吸
引装置の概略的な構成が示されている。ノズルチップ2
0には、エアホース102を介してポンプ104が接続
されている。このポンプ104はシリンダ106とピス
トン108とで構成される。また、エアホース102の
内圧を検出するため、圧力センサ110が設けられてい
る。
【0017】図6には、図5に示したピストン108を
引いて初期吸引圧を発生させた後の圧力センサ110に
よって検出される吸引系の圧力変化が示されている。図
示されるように、粘性が増大するに伴って一定圧力から
大気圧に戻るまでの時間が増大している。そこで、所定
圧力値βを今考えると、各粘性に応じてβに到達するま
での時間(到達時間)が異なっている。
【0018】ここで、到達時間と粘度との関係を示した
のが図7であり、図示されるように、ほぼ比例関係にあ
る。なお、これは計算によっても実証される。
【0019】従って、所定圧力値βを設定し、図7に示
す関係をテーブルとして持つことにより、到達時間を計
測すればそれから粘度が容易に求まることが理解され
る。すなわち、本発明は、到達時間を計測し、これによ
って粘度を求めるものである。上述の説明及び図5の内
容から明らかなように本発明は吸引開始時に所定の初期
吸引圧が得られるとみなせる条件下で液体試料の粘性を
測定するものであり、特に本発明は比較的高い粘性をも
った液体試料(例えば赤血球試料)の粘性測定に有効で
ある。
【0020】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。
【0021】図1には、本発明に係る分注装置30の外
観が示されており、図1はその斜視図である。
【0022】この分注装置30は、本実施例において、
遠心分離後の血漿成分と赤血球成分とを分注するもので
あり、換言すれば、血液型判定のための前処理分注を行
うものである。
【0023】図中ほぼ中央に図示される血液試料の吸引
を行うノズル部32は、XYZロボット34によって保
持されており、ノズル部32は、3次元的に自在に移動
可能とされている。
【0024】図2には、ノズル部32の要部断面図が示
されており、ノズル部32は、ノズルベース35とノズ
ルチップを成すディスポーザブルチップ(以下、チップ
という)36とで構成されている。すなわち、本実施例
の分注装置においては、ノズルチップとしてディスポー
ザブルなものが用いられている。なお、このチップ36
の上部開口には、ノズルベース35の先端部が加圧挿入
され、このようにチップ36の上部開口にノズルベース
35の先端部が嵌合することによって、チップ36がノ
ズルベース35に確実に固定される。チップ36の下方
先端には、小孔36aが形成され、この小孔36aから
血液試料が吸引され、あるいは吐出されることになる。
なお、チップ36は例えば硬質プラスチック等で構成さ
れ、ノズルベース35は金属等で構成される。
【0025】図1において、前記XYZロボット34
は、X駆動部34xと、Y駆動部34yと、Z駆動部3
4zとで構成され、Z駆動部34zにはノズル部32を
備えたエレベータ部38が昇降自在に連結されている。
このエレベータ部38はジャミングセンサ等の機能をな
すリミットスイッチ40を有し、このリミットスイッチ
40は、ノズル部32に加えられる上方への一定以上の
外的作用力を検出する。Z駆動部34zには希釈液の吐
出を行う希釈液ピペット42が固定配置されている。ノ
ズル部32には、エアホース44の一端が接続され、エ
アホース44の他端は吸引・吐出ポンプの作用をなすシ
リンダ46に接続されている。また、希釈液ピペット4
2には、希釈液ホース48の一端が接続され、その他端
は電磁バルブ50を介してシリンダ52に接続されてい
る。
【0026】シリンダ46とノズル部32との間には、
エアホース44内の内圧を測定するための圧力センサ5
4が接続されている。なお、リミットスイッチ40から
の信号は信号ケーブル56を介して装置本体に送られて
いる。
【0027】分注台58に載置された試験管ラック60
には、遠心分離処理が行われた後の血液試料を入れた複
数の試験管62が起立保持されている。すなわち、この
試験管62には、図4で示したように、血漿成分と赤血
球成分とが上下分離している血液試料が入れられてい
る。また、分注台58上に設けられた水平台64には、
希釈容器66を複数備えた希釈トレイ68と、マイクロ
プレート70とが載置されている。ここで、マイクロプ
レート70には、分注される血漿成分又は希釈された赤
血球成分等を入れる容器であるウェルが複数形成されて
いる。すべての血液試料の分注後には、このマイクロプ
レート70が血液型判定のための装置へ移され、そこで
光学的に凝集判定等が行われる。なお、凝集判定は、目
視判定により行われる場合もある。
【0028】本実施例の分注装置は、ノズルチップがデ
ィスポーザブル、すなわち使い捨て型であるため、チッ
プ立て72には複数の新品のチップが用意され、順次新
しいチップに交換される。またチップ廃棄トレイ74が
設けられている。
【0029】従って、以上の分注装置によれば、ノズル
部32のチップ36によって血漿成分あるいは赤血球成
分を吸引してそれらを他の容器に移すことが自在に行え
る。もちろん、この分注装置を血液試料の分注以外に用
いることも可能であり、種々の応用が可能である。
【0030】図3には、本実施例の分注装置の概略的な
構成がブロック図で示されている。ピストン76を進退
させることによりシリンダ46の内容積が可変し、これ
による吸引圧力あるいは吐出圧力は、エアホース44を
介してノズル部32のチップ36へ伝達され、血液試料
の吸引や吐出が行われる。エアホース44の内圧は圧力
センサ54によって検出され、そのセンサ信号はDCア
ンプ78にて増幅された後、リミッタ回路80を介して
A/D変換器82へ送られている。ここで、リミッタ回
路80は過大入力を抑制する保護回路である。A/D変
換器82は、センサ信号をデジタル信号に変換して、そ
れを制御部84に送出している。
【0031】制御部84は例えばコンピュータ等で構成
されるものであって、シリンダ46の内容積制御やXY
Zロボット34の制御等を行うものである。そして、本
実施例において制御部84は粘性測定部86及びテーブ
ル88を含んでいる。これらの粘性測定部86及びテー
ブル88について以下に述べる。
【0032】上述したように、液体の吸引を行う場合、
初期吸引圧として一定圧力を発生させ、その状態からあ
る圧力(β)になるまでの時間(到達時間)は、液体の
粘性と密接な関係がある。
【0033】そこで、本実施例においては、テーブル8
8に到達時間と粘性との関係が格納されいる。
【0034】具体的に説明すると、図3においてチップ
36によって血液試料の吸引を行う場合、まず、制御部
84の監視の下、所定の初期吸引圧がポンプによって発
生され、その後の圧力変化が圧力センサ54によって検
出されている。この場合、粘性測定部86は、初期吸引
圧を与えてから所定の圧力値βになるまでの到達時間を
計測する。そして、更に粘性測定部86は、その計測時
間をテーブル88に対応させて血液試料の粘性を求め
る。求められた粘性は、図示されていない表示部に表示
されるとともに、その結果が制御部84においてポンプ
のコントロールなどに供されている。
【0035】従って、このような粘性測定部86によれ
ば、血液試料の吸引と同時進行で粘性測定が行えるた
め、粘性測定のために特別な時間を要せずに、極めて簡
便に粘性測定が実現できる。また、粘性測定のために特
別に血液試料を用意する必要がないという利点がある。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液体試料の到達時間を計測することによって、容易に粘
性の測定が行えるので、液体試料の吸引と同時進行で粘
性測定が行えるという利点がある。従って、特に血液試
料などの分注を行う分注装置において効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る分注装置の実施例を示す外観図で
ある。
【図2】ノズル部32の要部断面を示す断面図である
【図3】図1に示した分注装置の概略的構成を示すブロ
ック図である。
【図4】血液型判定に当たっての前処理としての血漿・
赤血球の分注を示す説明図である。
【図5】一般的な吸引装置の概略的な構成を示す模式図
である。
【図6】各粘性の液体試料について、初期吸引圧を与え
てからの経過時間と吸引系の圧力変化との関係を示す特
性図である。
【図7】到達時間と粘度との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
30 分注装置 32 ノズル部 34 XYZロボット 35 ノズルベース 36 ディスポーザブルチップ 54 圧力センサ 84 制御部 86 粘性測定部 88 テーブル
フロントページの続き (72)発明者 竹田 雅明 東京都三鷹市牟礼6丁目22番1号 アロ カ株式会社内 (72)発明者 片木 ひとみ 東京都三鷹市牟礼6丁目22番1号 アロ カ株式会社内 (72)発明者 加藤 有子 東京都三鷹市牟礼6丁目22番1号 アロ カ株式会社内 (72)発明者 グレッグ エイ ビェラークズイク アメリカ合衆国 イリノイ州 60148 ロンバード リロイド アベニュー 2 エヌ450 (72)発明者 ロージー エル マギー アメリカ合衆国 イリノイ州 60302 オークパーク オンタリオ ストリート 1033 (56)参考文献 特開 昭60−165552(JP,A) 特開 昭51−94983(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体試料の吸引開始時に所定の初期吸引
    圧を発生する吸引ポンプと、 所定の初期吸引圧で液体試料の吸引を開始してから吸引
    系の圧力が所定値になるまでの到達時間と、前記液体試
    料の粘性と、の関係を格納した粘性テーブルと、 液体試料の前記到達時間を計測し、その到達時間を前記
    テーブルに対応させて液体試料の粘性を求める粘性測定
    部と、 を有し、 前記所定の初期吸引圧が得られる条件下で液体試料の粘
    性を測定する ことを特徴とする液体粘性測定装置。
  2. 【請求項2】 液体試料の吸引を行うノズルチップと、 前記ノズルチップに接続され、液体試料の吸引開始時に
    所定の初期吸引圧を発生する吸引ポンプと、 吸引系の圧力を測定する圧力センサと、液体試料の粘性を測定する液体粘性測定手段と、 を含み、吸引と同時進行で液体試料の粘性を測定する分
    注装置であって、 前記液体粘性測定手段は、 所定の初期吸引圧で液体試料の吸引を開始してから吸引
    系の圧力が所定値になるまでの到達時間と、前記液体試
    料の粘性と、の関係を格納した粘性テーブルと、 液体試料の前記到達時間を計測し、その到達時間を前記
    テーブルに対応させて液体試料の粘性を求める粘性測定
    部と、 を有し、 前記所定の初期吸引圧が得られる条件下で液体試料の粘
    性を測定する ことを特徴とする分注装置。
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