JP3593315B2

JP3593315B2 - 血球計数を行うための使い捨て装置

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Publication number: JP3593315B2
Application number: JP2000534334A
Authority: JP
Inventors: ウォードロウ、スチーブン、シー
Original assignee: ウォードロウ、スチーブン、シー; ウォードロウパートナーズエルピー; レビン、ロバート、エイ
Priority date: 1998-03-07
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2019-03-02
Also published as: AU747817B2; WO1999044743A1; NO20004448D0; US6723290B1; CA2321690A1; CN1302229A; US20130209332A1; US20040156755A1; US20080187466A1; EP1069951A4; EP1069951A1; NO20004448L; JP2003526081A; AU2800099A; CN1188217C; EP1069951B1; ES2539699T3; US8367012B2; CA2321690C

Description

【０００１】
（発明の背景）
１．技術分野
本発明は、生体液体試料全般を分析する装置、特に分析技法の際に生体液体試料を保持する容器に関する。
【０００２】
２．背景となる情報
生体液体試料内の構成成分を評価するほとんどの分析方法は、評価の前に試料を実質的に希釈する必要がある。例えば、典型的な化学分析では、実質的に希釈した試料を、評価用の寸法が既知で光路が一定である透明なキュベットに入れる必要がある。キュベットは、研磨したまたはそうでなければ密着性に耐えるガラスまたは硬アクリルから作ることができる。また、キュベット中の光路の精度を保証するために必要な密着抵抗性のために、キュベットは望ましくないほど高価となる。血液分析では、実質的に希釈した試料は典型的に光学的フローサイトメーター内部のフローセルの中を通過するか、またはインピーダンスタイプのフローサイトメーターではインピーダンス開口部の中を通過する。ほとんどのフローサイトメーターには、試料を希釈するため、フローセル中の試料の流速を制御するための機械的サブシステム、そして希釈した試料を評価するための多数のセンサーが必要である。血液学測定に関連した特殊な問題は、計数しなければならない粒子の動的範囲が広いことである。赤血球（ＲＢＣ）は、最も数が多く、約４．５×１０^６個／μｌであり、次に多いのが血小板で約０．２５×１０^６個／μｌ、そして白血球（ＷＢＣ）で０．０５×１０^６個／μｌである。完全な分析では、全ての細胞または粒子を計数しなければならないため、細胞／粒子の範囲は少なくとも２希釈レベルを必要とする。多数回希釈の実施能によって、機械の複雑さは望ましくないほど増加する。当業者は、配管からの漏出および液体制御の誤較正による不正確さを含む、フローサイトメーターに関連した短所を認識するであろう。上記分析のいずれにおいても、オペレーター（または装置そのもの）は、装置から生体液体試料を取り除いて、次の分析の汚染を防止するために装置を十分に洗浄しなければならない。双方の分析において必要とされる実質的な希釈もまた、誤差の可能性、分析の複雑さ、および分析あたりの費用を増加させる。
【０００３】
その他の分析法は、使い捨ての試料分析チャンバーを用いることによって上記の問題を最小限にする。一つの化学分析法では、生体液体試料を柔軟な密封袋に入れて、これを分析の間維持する。このアプローチでは、配管、流量制御および容器洗浄の必要性がないが、大きい希釈容積を必要とし、標準的な光透過測定に制限される。上記の方法では、光路の寸法を分析装置によって制御して、測定時に分析装置が柔軟な袋を所望の厚さのキュベットに形成する。その他の類似の「湿潤化学」システムは特別に製造された厚みを有する硬い分析用キュベットを用いる。生体液体試料に化学分析を行うためのその他の方法は、１つまたは多数の試験被膜基体を用いている。試験被膜基体はまた、希釈、流量制御等に関連した問題を回避するが、なおも正確な試料の測定を必要とし、これも、光の反射を用いる分析に限定される。試験被膜基体法はさらに、関連する使い捨て容器が常に同じ位置に存在する分析領域を有する必要があるため、さらに制限される；所望の情報が既定の分析領域に存在しない場合、試験被膜体は有用な情報を生じない。使い捨て試料分析チャンバーを用いる血液分析法には、ヘマキュー（登録商標）およびＱＢＣ（登録商標）が含まれる。ヘマキュー（登録商標）システムは小さいキュベットを用いてヘモグロビンを測定する方法である。ヘマキュー（登録商標）法は意図する目的にとって特に有用であるが、全血の微粒子構成成分を測定することができない。ＱＢＣ（登録商標）システムはアメリカ、ニュージャージー州フランクリンレークスにあるベクトン・ディッキンソン社の登録商標であり、円柱型のチューブに血液試料を入れて、チューブおよび試料を所定の時間遠心することを含む。遠心プロセスによって、それらの密度に応じて液体試料成分は分離する。チューブ内に配置された浮きによって、それぞれの層内の構成成分の評価が容易になる。特殊な血液検査は、バイオメトリック・イメージングによって得られる装置内での走査可能な光の窓を用いた使い捨ての試験計において行ってもよい。この装置では、実質的に未希釈の全血試料を寸法が既知で一定である毛細管に入れて、これにレーザースキャンを行ってこれによって幾つかのサブタイプのＷＢＣを同定する。バイオメトリック・イメージング法はまた、それが全血の他の構成成分を測定することができないという点からも制限される。
【０００４】
血清または免疫学的分析は、血液中の可溶性物質、通常、特定の免疫グロブリンのような蛋白質を測定する。これらの試験はしばしば、ラテックスのような感作された粒子と試料とを混合することによって行われ、これが関係蛋白質の存在下で凝集する。より定量的な免疫学的分析を行うもう一つの方法は、ＥＬＩＳＡのような酵素に結合した色の変化を用いることである。これらの方法は全て、専用の装置上で行われる。
【０００５】
もう一つの一般的な特殊検査は尿分析である。尿分析は一般的に異なる２つの相に分けられる：試料の容量および／または化学特性の定量、ならびに試料内の微粒子の分析。これらの分析は明確に異なる原理を必要とし、通常別々に行われる。双方のタイプの分析を行うことができる大きく複雑な装置があるが、それらは極めて高価であり、適度のメンテナンスと操作者の熟練を必要とする。
【０００６】
上記の分析法のいずれも、同じ機器内の試料の構成成分について血液、化学／免疫学的、および血清学的分析を行うことができない。そのために、化学分析を行うための専用装置および血液分析を行うための専用装置を購入する必要があった。同様に、様々なタイプの装置を操作する技術者を訓練し、装置に実験室空間とメンテナンスを提供する必要があった。また、分析を組み合わせることが有利である場合でも、それらを分析するために同じ装置において血液分析と化学分析とを組み合わせることは不可能であった。例えば、貧血を測定する分析では、試料に、血液学的分析（例えば、ヘモグロビン、ヘマトクリット、および網状赤血球数）と化学または免疫化学分析（例えば、鉄もしくはフェリチン、および／またはビタミンＢ１２または葉酸塩の定量）との双方を行うことが好ましい。その結果、臨床技術者は様々な試料を分離して、しばしば別の研究室に存在する異なる機器に運ばなければならず、それによってプロセスの非効率性が増加すると共に、試料の喪失または誤同定の可能性が増加する。同様に、分析結果が同時に得られない可能性があり、それによって分析結果の解釈の複雑さが増加する。
【０００７】
必要とされるものは、血液、化学、免疫、血清および尿分析を含むがこれらに限定しない、多数の分析のために用いることができる生体液体試料を保持する容器であり、共通のオペレーターインターフェースを示す一つの機器において同じ試料について多数の分析を行うことができる容器、実質的に未希釈の生体液体試料について実施可能な容器、容器内に試料を導入する方法が一連のそれぞれの分析について類似である容器、そして使い捨てのように効率よく用いることができる容器である。
【０００８】
（発明の開示）
したがって、本発明の目的は、同じ試料内に存在する多数の構成成分の分析を可能にする、特に定量的画像分析を用いて個々に存在する、または集団で存在する構成成分の分析を可能にする、生体液体試料を保持する容器を提供することである。
【０００９】
本発明のもう一つの目的は、試料の容積および／または化学特性に関連する情報を必要とする分析、および試料の微粒子含有量に関連した情報を必要とする分析について実施可能である、分析のために生体液試料を保持する容器を提供することである。
【００１０】
本発明のもう一つの目的は、血液学、化学／免疫化学、血清学／免疫学、および尿分析を含むがこれらに限定しない多数の分析原理において実施可能である、分析のために生体液体を保持する容器を提供することである。
【００１１】
本発明のもう一つの目的は、含まれる微粒子の広い動的範囲を含むために、その厚さを空間座標に相関させることができる、多様な寸法の分析チャンバーを含むことができる容器を提供することである。
【００１２】
本発明のもう一つの目的は、試料中の情報または容器に関連した情報を感知し、多数の分析において用いられる感知された情報を解釈するために、単一の機器のみを必要とし、それによって訓練および研究室の品質管理要件が減少する、生体液体試料を保持する容器を提供することである。
【００１３】
本発明のもう一つの目的は、使い捨てとして有効に用いることができる、分析のために生体液体試料を保持する容器を提供することである。
【００１４】
本発明のもう一つの目的は、分析前に試料の実質的な希釈を必要としない、分析のために生体液体試料を保持する容器を提供することである。
【００１５】
本発明のもう一つの目的は、血液またはその他の生体液体の少量について実施可能である生体液体試料を保持する容器を提供することである。
【００１６】
本発明のもう一つの目的は、試験オペレーターが生体液試料を容易に安全に取り扱うことができる、生体液体試料を保持する容器を提供することである。
【００１７】
本発明のもう一つの目的は、定量的分析に適した出力を生じる、デジタルカメラ、またはその他のデジタル造影装置／解像装置による造影に適した分析領域を含む、生体液体試料を保持する容器を提供することである。
【００１８】
本発明のもう一つの目的は、分析前に無処置または実質的に未希釈の試料を保持し、必要であれば、分析領域に上記試料を放出することができる、生体液体試料を保持する容器を提供することである。
【００１９】
本発明のもう一つの目的は、すぐに分析を行うために用いられる機器に対して情報を提供する印を有する、生体液体試料を保持する容器を提供することである。
【００２０】
本発明に従って、チャンバーおよびラベルを含む、分析のために生体液体試料を保持する容器が提供される。チャンバーには、第一の壁、透明な第二の壁、およびチャンバー内に空間的に位置する特徴を含む多数の特徴が含まれる。透明な第二の壁は、第二の壁を通じて、チャンバー内に静かに存在する液体試料が造影できるようにする。特徴は例えば、化学成分を分析する領域、微粒子を分析する高さおよび大きさの異なるチャンバー、ならびに分析の較正または品質管理を可能にする領域を含んでもよい。特徴はまた、すぐに作業を行えるように分析装置をセットアップ、調節、および／または較正するために有用な情報を含んでもよい；例えば、フィルターの配置、レンズの調節等。ラベルは直接または間接的に、特徴およびチャンバー内の特徴の空間的位置に関する情報を含む。試料は、ラベルによって伝えられる情報を利用する分析装置によって分析する。
【００２１】
本発明の容器において用いられる好ましい分析装置は、同時係属中の米国特許出願番号第０９／２５５，６７３号の主題である。簡単に説明すると、参照されるように、「生体液の実質的に未希釈試料を分析する装置（ＡｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒＡｎａｌｙｚｉｎｇＳｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙＵｎｄｉｌｕｔｅｄＳａｍｐｌｅｓｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃＦｌｕｉｄｓ）」には、読みとりモジュール、輸送モジュール、およびプログラム可能な分析装置が含まれる。読みとり装置には、容器内の場を造影するために操作することができる光学装置、および容器に取り付けたラベルを通じて情報にアクセスする装置が含まれる。輸送モジュールには、読みとりモジュールに対して容器を移動させる、またはその逆を行う装置が含まれる。プログラム可能な分析装置は、多様な分析アルゴリズムに従って、読みとりモジュールと輸送モジュールの操作を協調して行うために説明書によってプログラムされる。分析アルゴリズムを用いるものは、容器のラベルを読みとることによって決定される。
【００２２】
本発明の容器の長所は、血液学、化学、免疫化学、血清学、尿分析および免疫学的分析を含むがこれらに限定しない多様な分析について実施可能である点である。さらに、本装置は同じ分析装置において同じ試料について多数の分析を行うことができる。幾つかの伝統的な分析法は、キュベットに光を通過させ、キュベットを横切る、またはキュベットから放出される光を解釈して分析データを提供する。試料成分を分析するために被膜基体を用いる方法のようなその他の方法は被膜層からの反射光を利用する。これらのタイプの方法を用いて利用することができるデータは比較的均一であり、如何なる空間的情報も含まない。このように、それらは試料の容積特性を分析するために有用であるが、このことはそれらの特性が溶液または懸濁液中に均一に分布することを意味しており、試料内の個々の微粒子材料に関して有用なデータを引き出すことができない。空間的情報がないために、所定の試料に関して可能な試験数は制限される。例えば、上記キュベットを用いて試料の吸光度を調べると、試験パラメータは特定の成分に関する情報を提供するが、細胞成分を特徴付けするために必要な情報は提供しないであろう。対照的に本発明の容器は、試料内に静かに存在する試料から、読みとりモジュールが空間的情報と定量的測光情報の双方を抽出することができるようにする特徴を含む。双方のタイプの情報を分析することができることによって、機器と使い捨ての組合せにより大量の異なる成分を分析し、その結果はるかに多くの試験を実施することができるようになる。
【００２３】
異なる原理の分析、例えば血液および化学分析を行うことができることは、幾つかの理由から重要である。第一に、同じ数の分析を行うために必要な機器の数が有意に減少する。その装置を調達および維持する費用も同様に減少することになる。同様に、機器を操作するために必要な人員の訓練も減少する。もう一つの理由は、原理の異なる分析を行うことができる装置によって提供される用途の広さである。多くの診療所および研究所は現在、個々の分析原理に関して利用できる試験装置を設置するだけの事務所の空間および費用を持ち合わせていない。しかし、用途の広い本発明を用いると、本発明が必要とする空間が比較的小さいことと費用が安価であることから、より大きい院内分析能を得ることが可能であろう。
【００２４】
本発明のもう一つの長所は、分析のための生体液体試料を保持、分析、および配置するための使い捨て容器を提供する点である。本発明の容器は、分析装置とは独立しており、安価で、容易にローディングでき、自動分析装置によって容易に取り扱うことができる。これらの特徴により、本容器は望ましい使い捨て容器となる。使い捨てであるため、本発明により、それぞれの使用後の試料チャンバーを洗浄する必要はなくなり、したがって、前回の試料が混入する機会がなくなる。また、本発明の容器の使い捨て特徴により、全ての液体との接触を最小限にすることによって、試験オペレーターが生体液体試料を安全に取り扱うことが容易となる。
【００２５】
本発明の容器のもう一つの長所は、これが、有意に希釈した大量の生体液体ではなくて比較的少量の生体液体を使用することである。当業者は、比較的大量の希釈試料を必要とするほとんどのフローサイトメーターに関連した配管と液体制御とがなくなるという長所と共に、希釈段階、希釈ハードウェア、および希釈剤の必要がなくなるという長所を認識するであろう。
【００２６】
本発明のもう一つの長所は、分析前に無処置または実質的に未希釈の試料を保持して、その試料を必要であれば分析領域に選択的に放出することができることである。その結果として、時間に依存するそれらの分析は、本発明を用いて実施することができる。
【００２７】
本発明のこれらおよび他の目的、特徴および長所は、添付の図面に記載するように、その最善の態様の詳細な説明に照らして明らかとなるであろう。
【００２８】
（本発明を実施する最善の様式）
図１〜４を参考にして、生体液体試料を保持する容器１０には、少なくとも１つのチャンバー１２、ラベル１４、リザーバー１６、チャンネル１８、および弁２０が含まれる。容器１０は、後で述べる分析装置（示していない）による試料の分析を可能にするように、生体試料を保持する。図１〜３に示す容器１０の態様には、互いにパチンと閉じる第一の小片２２および第二の小片２４が含まれる。チャンバー１０は、第一の小片２２に配置された第一の壁２６および第一の小片２２と第二の小片２４との間に固定された透明な第二の壁２８を含む。幾つかの態様において、第一の壁２６もまた、それによってチャンバー１２を通って容器１０に光を通過させるように透明であってもよい。チャンバー１２は、如何なる所定の点においても平面間の厚み（「ｔ」）を有する。図６は、体積と平面間の厚みとの関係をよりよく説明するためにチャンバー内の場の概略図を示す。本明細書において用いるように、「平面間の厚み」という用語は、第一の壁２６のチャンバーの内側表面３０と第二の壁２８のチャンバーの内側表面３２との間の最短距離に対応する一連の視域を指す。リザーバー１６は、典型的に生体液体試料５０μｌを有し、好ましくはリザーバー１６を密封するためのキャップ３４および試料を均一な懸濁液に維持するよう作用するボールのような混合エレメント３６を含む。チャンネル１８はリザーバー１６とチャンバー１２の間に伸びる。弁２０は、リザーバー１６とチャンバー１２の間で、リザーバー１６からチャンバー１２に液体が選択的に流れるように作用する。本明細書において用いるように、「弁」という用語は、選択的に流れを防止する可動部分を含む構造のみならず、選択的に流れさせる構造を含む。図１および３〜５に示す弁２０は、リザーバー１６に隣接する一対の間隙３８を含み、分析装置の一部であるロッド４０によって操作する。間隙３８によって、ロッド４０はリザーバー１６を小片２２から短い距離離すことができ、それによって生体液体がチャンネル１８を通過してチャンバー１２に入ることができる開口部が提供される。最適な弁２０のタイプは応用に応じて変化するであろう。チャンバー１２が一つ以上存在するそれらの態様において（図５を参照のこと）、それぞれのチャンバー１２はチャンネル１８を通じてリザーバー１６につながっている。リザーバー１６と弁２０は、後で述べるように時間が問題である場合に、分析にとってかなり有用となる。しかし、場合によっては、リザーバー１６および／または弁２０を有しない容器１０を提供することが都合がよいかも知れない。
【００２９】
図１、５および７を参考にして、それぞれの容器１０は生体液体試料の分析を可能にするために操作することができる複数の特徴を含み、そのいくつかはチャンバー１２に存在する。チャンバー１２内に存在する形状は空間的に位置して、それぞれが例えばｘ、ｙ、ｚ座標に記述することができるアドレスを有する。ｘ、ｙ、ｚタイプの座標アドレスシステムの長所は、チャンバーの容器に対して分析装置を向ける特定可能な起点をｘ、ｙ、ｚ格子にマッピングすることができることである。「生体液体の分析を行うために実施可能である」という句は、分析装置が有用な分析情報を提供できるようにする情報を、特徴が直接または間接的に提供するという事実を記述するために用いられる。例えば、ほとんどの分析は、試料の容積または平面間の厚みのいずれかが既知である必要がある。これ以降、本明細書において用いられる「容積」という用語は、所定の画像場の容積は平面間の厚みを用いて確認することができるために、またはその逆であるために、この要件を指す。例えば、蛍光光源を用いて試料を画像化する場合、蛍光シグナルは容積あたりの着色剤の関数であるために、有用な情報を直接提供するのは場の容積である。一方で、吸光技術を画像化に用いる場合、吸収は場の平面間の厚みの関数であるため（すなわち、光が試料の中を通過する距離）、場の容積は必要な有用な情報を間接的に提供する。平面間の厚みは、感知された容積および分析装置の既知の場領域から容易に決定することができる。それらの分析を可能にするために、特徴は試料内の１つまたはそれ以上の選択場の容積を決定する手段を含む。
【００３０】
図３、４および７を参照して、試料内の１つまたはそれ以上の場の容積を決定する手段に関する最初の態様において、チャンバー１２の第一の壁２６および第二の壁２８、またはその一部は、互いに固定された関係にあり、それぞれの壁２６、２８の勾配値とチャンバー１２の平面間の厚みは既知であり、ラベル１４（ラベル１４については下記に詳細に記載する）によって分析装置に示される。壁２６、２８（または壁２６、２８の一部）について可能性がある形状には、既知の量離れた平行な壁（すなわち勾配＝０）、および既知の量離れているが、互いに一定角度である（すなわち勾配≠０）壁２６、２８が含まれる。
【００３１】
試料内の１つまたはそれ以上の選択場の容積を決定する手段の第二の態様には；１）生体液体試料の既知量と混合するための既知量の検知可能着色剤；２）特定の分析を細線に行うチャンバー１２領域；３）分析装置にとって最適な領域に位置する空間的情報、が含まれる。本明細書において用いられるように、着色剤という用語は、分析装置によって定量することができる蛍光放出、または特定の波長での光の吸収によって、感知可能なシグナルを生じる何らかの試薬として定義する。着色剤はラベル１４を通じて分析装置に示される着色剤濃度比に対して既知のシグナルの大きさを有する。着色剤濃度は、既知量の着色剤に加えられる生体液試料が既知量であるために固定される。または着色剤濃度に対するシグナルの大きさは、分析装置によって基準にされ、着色剤の反応を較正するために用いられる、安定な特徴を有する材料のパッド４４（以降、「較正パッドとして呼ぶ−図１参照）のような第二の既知の材料と比較することによって決定可能である。着色剤のシグナルが分析装置によって特定の場において感知されれば、その場の容積は感知されたシグナルの大きさと、試料内の着色剤の既知濃度を用いて計算することができる。分析が最善に行われるチャンバー１２の領域は、試料内の特定の成分の識別を可能にする特定の平面間の厚みのような物理特性を有するチャンバー領域を指す。例えば、約２５ミクロンというチャンバーの平面間の厚みは、全血試料内での連銭および小腔形成にとって都合がよいことが知られている。小腔にはＲＢＣが存在しないことから、各小腔は、着色剤シグナルを正確に感知するために都合のよい領域となる。分析装置にとって最善の領域に存在する空間的情報は、上記の連銭／小腔形成全血試料に関して、連銭を起こしやすい領域である特徴の座標アドレスを指す。分析装置は特徴、したがって、それらの特徴について得ることができ、特定の分析において用いるべきである情報を同定する手段を含む。
【００３２】
図１および８Ａ〜８Ｆを参照して、１つまたはそれ以上の選択場の容積を決定するための手段に関する第３の態様には：１）生体液体内に均一に分散させた一定量の着色剤；２）１つもしくは双方の壁２６、２８内の既知の高さの段差４６、既知の高さもしくは容積の腔４８もしくは***、または既知の容積の視標５２を含むがこれらに限定しないチャンバー１２内の幾何学構造；３）特定の分析を最善に行うチャンバー１２領域；および４）分析装置にとって最適な領域に位置する空間情報、が含まれる。この態様では、試料内の検知可能着色剤の量も、または試料の総容積も知る必要はない。むしろ、場の容積の定量は比較に基づいて行う。幾何学特徴を含まない場を感知して、既知の幾何学特徴を含む場と比較する。視標５２、腔４８、または***５０（または分析装置に知られている場の既知の高さの段差および横断面積から決定することができる容積）は、試料の既知容積の代わりとなる。検知可能着色剤からのシグナルは試料の容積の関数であるため、２つの場の間で検知されたシグナルの差は、幾何学特徴によって置換された試料の容積に帰することができる。したがって、シグナル対試料の容積比を計算することができ、場の容積を確認するために全ての場に適用することができる。試料の場の容積を決定する手段に関する第二の態様と同様に、分析を最善に行うチャンバー１２領域は、試料内の特定の成分の識別を可能にする物理特徴を有するチャンバー領域を指す。分析装置にとって最適な領域に存在する空間情報はまた、チャンバー１２内のそれぞれの特徴が座標アドレスを有する、チャンバー１２座標システムを指す。分析装置は、その特徴を同定する手段を含み、それらの特徴と共に利用することができる情報を特定の分析において用いるべきである。
【００３３】
１つまたはそれ以上の選択場の容積を決定する手段の第４の態様には、その上で反射虚像が分析装置によって検出される可能性がある鏡面を有するチャンバー１２が含まれる。鏡面は生体液体に接する２つの壁表面３０、３２、または壁の厚みが既知である場合には外側表面である。分析装置は鏡面３０、３２の一つの上に形成された反射虚像を検出し、その後第二の表面３２、３０上に形成された反射虚像上に再度焦点を合わせる。２つの像の間を分析装置の光学装置が移動しなければならない距離は、特定の場におけるチャンバー１２の平面間の厚みである。ラベル１４は、チャンバー１２内の選択場の座標アドレスを分析装置に伝達する。
【００３４】
図８Ｅを参照して、１つまたはそれ以上の選択場の容積を決定する手段の第二および第三の態様において、第一または第二の壁２６、２８の１つまたは双方は、壁２６、２８上で作用する試料によって示される毛細管力により、決定可能な量を屈折させる柔軟な材料から形成してもよく、それによって第一の壁２６と第二の壁２８との間に所望の収束関係を形成してもよい。
【００３５】
図７を参照して、生体液体試料の化学／免疫化学分析に関して、特徴は、複数の異なる化学試薬５４を含み、それぞれが特定の座標アドレスに存在し、同様に、特定の分析が最善に行われ、座標アドレスが最適な領域の位置を示すチャンバー１２の領域を含んでもよい。第一の態様において、それぞれの化学試薬５４の既知量を特定の座標アドレスで、通常チャンバー壁２６、２８の一つに結合したコーティングの形で配置する。生体液体試料を容器チャンバー１２に導入すると、生体試料はそれぞれの試薬５４と混合する。液体試料はそれらの領域に隣接してもよいが、チャンバーの形状により、隣接する領域間で認識可能な試薬の混合は一定期間認められない。特に、拡散速度は垂直方向と側方方向で等しいが、チャンバー１２の平面間の厚みは、考えられる側方の膨張と比較して十分に小さく、化学試薬５４は側方よりはるかに速い速度で垂直方向に拡散して平衡に達する。実際に、垂直方向の拡散は側方拡散よりはるかに速く平衡に達するため、側方拡散は短期間では無視できるほどであると見なしてもよい。異なる化学試薬５４のアドレス間に側方空間が存在するのは、側方試薬拡散が無視できるほどであるそのような短期間に、特定のアドレスで起こる可能性がある何らかの反応の有用な分析を行うことができるようにするためである。様々な化学試薬５４の座標アドレスは、分析装置がそれぞれの試薬５４にアクセスして、意味のある分析を行うことを可能にする。化学および血液学分析が望ましい場合、上記のチャンバーの形状を単一のチャンバー１２の特定の領域に提供して、他の形状をチャンバー１２内のどこかに提供する。試薬５４の側方拡散が無視できるほどであることから、他のタイプの分析に向けられる隣接チャンバー１２領域による妨害が防止される。または、異なる試薬領域は、１つまたは双方のチャンバー１２表面内に形成された介在仕切５５によって、チャンバーの小分画において部分的または完全に単離してもよい（図８Ｆを参照のこと）。
【００３６】
図１および５を参照して、ラベル１４は分析装置に情報を伝達するメカニズムである。ラベル１４の実際の例は、機械に読みとり可能なもの、および以下を含むがこれらに限定しない情報を伝達できるものである：１）行うべき分析のタイプ；２）特徴のタイプに関する情報、および試料チャンバー内に位置するそれらの特徴の座標アドレス；３）試薬の情報；４）ロット情報；５）較正データ等。一つの形において、ラベル１４は磁気片またはバーコード片等であってもよく、これは分析を行う際に分析装置にとって有用な全ての情報を直接含む。このタイプのラベル１４は、伝達すべき情報が限られている場合は特に有用である。伝達すべき情報量がかなりの量である場合には、ラベル１４が、適当な情報を含むデータファイル（分析装置内に保存、またはモデム、ネットワークリンク等を通じて分析装置に遠隔的にアクセスできる）に分析装置を向けさせることがより望ましいかも知れない。この場合、ラベル１４は情報に対して必要な経路を提供することによって情報を間接的に含むと言うことができる。この場合も、ラベル１４はバーコードまたは磁気片となり得て、この場合特定のデータファイルに関連していると分析装置によって解釈される特定のコードを通信する。同じ結果は容器に、分析装置によって解釈可能な物理的特徴５６（例えば、切り欠き、タブ等、図５を参照のこと）を組み入れることによって得ることができる。または、分析装置に情報を伝達するよう機能するその他のラベル１４を用いることができる。
【００３７】
容器１０はまた、好ましくは研究室または診療所内での取り扱いを容易にするためにヒトに読みとり可能なラベル５８を含む。ヒト読みとり可能なラベルには、患者の名前、試料の採取日、事務所の住所、適当な警告（例えば、「バイオハザード−取り扱い注意」）、登録商標等のような情報を含めてもよい。容器１０の側部６０は分析装置内に含まれる輸送手段（示していない）と相互作用するために適している。輸送手段は分析装置内に含まれる造影装置（示していない）と比較して容器１０を移動させる際に機能する。
【００３８】
上記のように、容器１０の多くの有用性によって、単一の分析装置を用いて広範囲の分析を単一の試料に行うことが可能となる。下記の実施例は、本発明の容器１０の完全な認識が得られるように提供する。
【００３９】
（実施例Ｉ：血液分析）
図１および４を参照して、抗凝固処置をした全血試料内の白血球（ＷＢＣ）の分析を行うために、容器１０はリザーバー１６内に配置された検知可能な着色剤約０．８μｇを含む。ＥＤＴＡは試料内に用いてもよい抗凝固剤の例であり、アクリジンオレンジ、塩基性オレンジ−２１等のような蛍光強調超生体染色は、リザーバー１６に加えてもよい検知可能着色剤の例である。ＷＢＣを評価する目的の場合、チャンバー１２内に、２０ミクロンの次数で平面間の厚みを有する多数の選択場を有する領域を有することが好ましい。約２０ミクロンのチャンバー１２の平面間の厚みは、幾つかの理由から選択される。第一に、０．０２μｌの評価容積（１ミリメートル（ｍｍ）および厚さ２０ミクロンの断面積を有するチャンバー１２の特定の場によって形成される）は典型的に、評価可能な目的にとって好ましい量である白血球５０〜２００個を有する。第二に、平面間の２０ミクロンという厚みは、最適なチャンバー１２に連銭および小腔形成を提供する。選択した場の座標アドレスはラベル１４によって分析装置に伝達される。従ってこの例において、生体液体試料の分析を可能にするために機能的な複数の特徴には：１）リザーバー１６内に配置された検知可能試薬；２）特定の平面間の厚みを有する複数の選択場を有するチャンバー１２領域（複数）；および３）チャンバー１２内のそれらの場の座標アドレス、が含まれる。
【００４０】
抗凝固全血約２０μｌをオペレーターがリザーバー１６に入れてキャップ３４を締める。試薬と全血試料が適切に混合されるまで容器を軽く振とうさせる。リザーバー１６に配置された混合ボール３６は混合を容易にする。容器１０を分析装置に挿入して、その後弁２０を作動させて、試料をチャンネル１８によってチャンバー１２に放出する。試料がチャンバー１２内に分配された後、試料は静止して存在する。チャンバー１２内の試料の唯一の運動は、おそらく試料の構成成分のブラウン運動であり、この運動は本発明を損なうものではない。タイミングが重要ではないＷＢＣ数のような単純な試験の場合では、試料をチャンバー１２に直接配置し、それによってリザーバー１６と弁２０が必要でなくなることに注目すること。
【００４１】
試料をチャンバーに挿入した直後、透過光によって、またはより好ましくは落射照明蛍光のいずれかによって試料を調べると、不透明であるように思われる。不透明な外観は赤血球（ＲＢＣ）によって引き起こされ、これは連銭形成の前に重なり合う塊を形成する。約３０秒間実質的に無動状態にした後、チャンバー１２内で、ＲＢＣは自然に凝集して連銭を形成し、連銭の間に小腔が残る。他の全血試料成分（例えば、ＷＢＣおよび血小板）を認めて、評価することができるのはこれらの小腔内である。ＷＢＣの数が望ましい場合、全血試料０．０２μｌを含む厚さ２０ミクロンのチャンバー１２の平方ミリメートルの場を評価することができる。試料０．０２μｌはＷＢＣの妥当な数が維持されるよう選択される（正常な全血試料は、ＷＢＣ約７，０００個／μｌ試料を含み；正常な全血０．０２μｌ試料はＷＢＣ約１４０個を含む。これらの場の多くは、実際に細胞約１０００個である、十分な統計学的精度を有する数を得るように十分な数が計数されるまで評価されるであろう。さらなるＷＢＣ情報を求める場合、ＷＢＣ（リンパ球、顆粒球、単球等）は、例えばそのまま、または分析ソフトウェアを用いて、ＣＣＤカメラのような解像器を用いて試料内で分析することができる。分別白血球数は収集したデータから決定することができる。
【００４２】
本発明の容器１０を血液分析に利用する上記例は、生体液体試料の分析を可能にするために機能的である複数の特徴を含む。好ましい態様において、特徴は２０ミクロンの次数で平面間の厚みを有する複数の選択場を含むのみならず、わずかにより大きい容積および小さい容積の場も含む。より大きい／より小さい場の容積は、上記のメカニズムの幾つか；例えば、収束するチャンバー壁２６、２８、または１つもしくは双方の壁２６、２８内の段差４６等、によって作製することができる。例えば、試料内のＷＢＣ集団が異常に多い場合、平面間の厚みが２０ミクロンであるチャンバー１２領域は、計数のような評価技術にとってＷＢＣの最適な数より多い。より小さい容積の場へ変更すれば、ＷＢＣ数は減少し、したがってすぐに分析を行うことができるであろう。一方、試料内のＷＢＣ集団が異常に少ない場合、平面間の厚みが２０ミクロンであるチャンバー１２領域は、評価目的にとってＷＢＣの最適な数未満となる可能性がある。場をより大きい容積に変更すると、ＷＢＣの数は増加し、同様にすぐに分析を行うことができる。交互の特徴の空間的位置（すなわち、上記例におけるより大きい、またはより小さい平面間の厚みの領域）は、ラベル１４を通じて分析装置に伝達される。
【００４３】
（実施例ＩＩ：化学分析）
図９を参照して、完全な血球数は、ＲＢＣをヘモグロビン含有量に関して評価することを必要とする。第一の態様において、ヘモグロビン評価はチャンネル１８によってリザーバー１６に接続される第一のチャンバー６２において実施される。少なくとも２つの化学試薬６４、６６は最初、第一のチャンバー６２の中に保存される。試薬６４、６６は、多数の試薬を使用していることを示すために、独立した沈積物として第一のチャンバー６２において示される。試薬はしばしば、単一の沈殿物として保存される単一の試薬混合物の中に組み合わせることができる。化学試薬６４の一つは、試料内のＲＢＣを破壊し、それによってＲＢＣ内に保存されたヘモグロビンを放出する溶解試薬である。もう一つの試薬６６は、ヘモグロビン評価の信頼性を増加させるヘモグロビン安定化剤である。ほとんどの場合、ヘモグロビン評価は、所定の期間、または特定の間隔で試料に溶解物質を導入した後に実施する。本発明を用いて、弁２０を作動させて、試料が第一のチャンバー６２および第二のチャンバー６８に入った際に溶解時間が始まる。完全な血球計算に関連した残りの分析は、第二のチャンバー６８において実施する。この態様において、生体液体試料の分析を可能にするために実施可能である特徴は：１）リザーバー１６に液体がつながっている容器１０内の第一および第二のチャンバー６２、６８；２）第一のチャンバー６２に配置された化学試薬６４、６６；３）第一のチャンバー６２の空間的位置と、第一のチャンバー６２内の化学試薬６４、６６の空間的位置；および４）溶解時間を開始させるリザーバー１６とチャンバー６４、６６の間の弁２０、である。先の「血液分析」実施例に記載の特徴のようなさらなる特徴が第二のチャンバー６８に存在してもよい。
【００４４】
図１０を参考にして、第二の態様では、完全な赤血球分析の全てが単一のチャンバー１２において行われる。ヘモグロビン評価において用いられる生体液体試料の一部は、液体試料の残りの部分と隣接しているが、その部分は、液体試料の残りの部分と溶解剤が混合する可能性を最小限にするために、好ましくはチャンバー１２の一方の側を向いている。ヘモグロビン評価を一方の側に向けることに加えて、生体液体試料内の化学試薬６４、６６の垂直方向の拡散（および最終的に平衡）が側方拡散よりはるかに速い速度で起こるように、十分に小さいチャンバー１２の平面間の厚みを選択することが好ましい。拡散速度の差は、側方拡散が短期間のあいだに無視できると見なしてもよいためである。ヘモグロビン評価部位と液体試料の残りとの間の側方空間は、側方拡散が無視できるほどのそのような短期間に、望ましい分析の残りを溶解剤による妨害なく行うことができるようになっている。この態様において、上記の同じ２つの化学試薬６４、６６は、チャンバー１２のヘモグロビン評価領域内に最初は沈殿しており、弁２０を作動させると、評価時間が始まる。生体液試料の分析を可能にするために実施可能な特徴は：１）上記チャンバー１２領域に配置された化学試薬６４、６６；２）チャンバー内の試薬６４、６６の空間的位置；３）生体液体試料の残りからヘモグロビン評価領域を分離させるために機能的に実施可能なチャンバーの形状；４）反応時間を開始させるリザーバー１６とチャンバー１２との間の弁；および５）「血液分析」実施例において先に記述したような特徴、である。
【００４５】
（実施例ＩＩＩ：尿分析）
図５を参照して、完全な尿分析は、尿試料の化学分析および微粒子分析を必要とする。チャンバー内の特定の座標に空間的に位置する化学試薬７０を用いて、所定の時間後、情報を比色的に関連させる。微粒子分析には、試料内の粒子の検出、評価および／または計数が含まれる。第一の態様において、化学分析を第一のチャンバー７２において実施し、微粒子分析は離れた第二のチャンバー７４において実施する。第一のチャンバー７２と第二のチャンバー７４はいずれもリザーバー１６と液体がつながっている。上記と類似の方法で、第一のチャンバー７２と第二のチャンバー７４の平面間の厚みとその他の物理的特徴は、それぞれ化学および微粒子分析が容易となるように選択する。第一の態様において、したがって、生体液体試料の分析を可能にするように実施可能な特徴は：１）第一のチャンバー７２に配置された化学試薬７０；２）化学分析を促進するように選択されたチャンバー１２の物理特徴；３）チャンバー７２内の化学試薬７０の空間的位置、およびチャンバー１２の物理的特徴の空間的位置、ならびに４）反応時間を開始させる、リザーバー１６とチャンバー１２との間の弁、である。上記（図１０参照）のヘモグロビン評価と類似の方法で、化学分析を行うチャンバー１２領域は好ましくは、チャンバー１２の片側を向き、平面間の厚みは化学試薬による妨害がたとえあったとしても無視できるようになっている。生体液体試料の分析を可能にするように実施可能である第二の態様における特徴は：１）チャンバー１２内に配置された化学試薬７０；２）チャンバー１２内に配置された化学試薬７０の空間的配置；３）生体液体試料の残りから化学評価領域を分離するために機能的に実施可能であるチャンバー１２の形状；および４）反応時間を開始させる、リザーバー１６とチャンバー１２との間の弁、である。
【００４６】
本発明は、その詳細な態様に関して示し、記述してきたが、当業者は、本態様に様々な改変を加えてもよく、それらも本発明の精神および範囲内に含まれることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の容器の概略図である。
【図２】線Ａ−Ａに沿って切断した図１に示す容器の横断面である。
【図３】線Ｂ−Ｂに沿って切断した図１に示す容器の横断面である。
【図４】弁が開いた状態を示す、図３の横断面である。
【図５】２つのチャンバーを有する本発明の容器の概略図である。
【図６】チャンバー内の場の概略図である。
【図７】チャンバーの概略図である。
【図８】図８Ａ〜８Ｆは、多様な形状を有するチャンバーの部分的概略図である。
【図９】２つのチャンバーを有する本発明の容器の概略図である。
【図１０】チャンバーの概略図である。

Claims

分析のために生体液体試料を保持する容器であって、
第一の壁（２６）および透明な第二の壁（２８）を有するチャンバー（１２）であって、上記チャンバー内に静置される液体試料を上記第二の壁を通して造影することができ、上記チャンバー（１２）が上記第一の壁（２６）と上記第二の壁（２８）との間に広がる平面間の厚みを既知の空間的位置に有し、上記第一の壁と上記第二の壁が互いに空間的に固定されている、および
上記分析において有用な情報であって上記既知の空間的位置を含む情報を含有する、上記容器に取り付けられたラベル（１４）であって、上記チャンバー（１２）の上記平面間の厚みが、上記ラベル（１４）に直接または間接的に含有される上記情報に含まれる、
からなる上記容器。
上記第一の壁（２６）の少なくとも一部と上記第二の壁（２８）が平行である請求項１記載の容器。
上記第一の壁（２６）が第一の勾配値を有し、および上記第二の壁（２８）が第二の勾配値を有し、上記第一の勾配値および上記第二の勾配値が上記ラベル（１４）に直接または間接的に含有される上記情報に含まれる請求項１記載の容器。
分析のために生体液体試料を保持する容器であって、
第一の壁（２６）および透明な第二の壁（２８）を有するチャンバー（１２）であって、上記チャンバー内に静置される液体試料を上記第二の壁を通して造影することができ、上記第一の壁（２６）または上記第二の壁（２８）の１つが、段差（４６）、腔（４８）、***（５０）および視標（５２）から選択される１つまたはそれ以上の幾何学特徴を含み、幾何学特徴のそれぞれが、既知または測定可能な容積および既知の空間的位置を有し、および
上記分析において有用な情報を含有する、上記容器に取り付けられたラベル（１４）であって、上記既知または測定可能な容積および既知の空間的位置が、上記ラベル（１４）に直接または間接的に含有される上記情報に含まれる、
からなる上記容器。
分析のために生体液体試料を保持する容器であって、
第一の壁（２６）および透明な第二の壁（２８）を有するチャンバー（１２）であって、上記チャンバー内に静置される液体試料を上記第二の壁を通して造影することができ、上記チャンバー（１２）が、生体液体試料に異なる複数の試験を行うことができる複数の領域を含み、それぞれの上記領域が上記チャンバー（１２）内に空間的位置を有し、および
上記分析において有用な情報を含有する、上記容器に取り付けられたラベル（１４）であって、上記空間的位置が上記情報に直接または間接的に含まれる、
からなる上記容器。
分析のために生体液体試料を保持する容器であって、
第一の壁（２６）および透明な第二の壁（２８）を有するチャンバー（１２）であって、上記チャンバー内に静置される液体試料を上記第二の壁を通して造影することができ、上記チャンバー（１２）が、生体液体試料に異なる複数の試験を繰り返し行うことができる複数の領域を含み、それぞれの上記領域が上記チャンバー（１２）内に空間的位置を有し、および
上記分析において有用な情報を含有する、上記容器に取り付けられたラベル（１４）であって、上記空間的位置が上記情報に直接または間接的に含まれる、
からなる上記容器。