專利名稱：在樣品檢驗方法中使用的分析元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在樣品(例如人和其它動物的血液)檢驗方法中使用的分析元件。更具體地說，本發(fā)明涉及在用下列物質作為樣品的檢驗方法中所使用的分析元件，所述物質為人和動物的體液和尿液、淡水、海水、土壤提取物、農產品、海產品、經加工食品的提取物以及用于科學研究的液體。
背景技術：
至今，利用血液和尿液等來診斷人類疾病的方法，作為能夠使人類疾病的診斷簡便易行并且對人體無損傷的方法，已經被使用了很長時間。尤其是，對于血液而言，可以對多個檢驗項目進行診斷。
至今，人們已經開發(fā)出濕式化學分析法作為這種多項檢驗的分析方法。這是一種使用了被稱為溶液試劑的方法。通常，采用濕式化學分析法的多項檢驗用裝置具有復雜的結構，這是因為與多個項目相對應的多種試劑溶液是與其處理技術相結合的。該裝置的操作以及試劑溶液的處理過程都不是簡便易行的。
為此，人們在尋找能夠使所述分析簡便易行的方法。
作為一種這樣的方法，人們已經開發(fā)出被稱為干式化學分析法的方法，該方法不使用分析用溶液，即該方法采用含有試劑等的分析元件，所述試劑是檢測特定成分所需的并且其處于干燥狀態(tài)(參見非專利文獻1)。
然而，在以血液為樣品的情況中，濕式化學法和干式化學法通常均不采用全血。在從全血中去除血細胞后，將血漿或血清用于分析。至今，人們已經通過實施利用離心力的方法作為去除血細胞成分的方法，來進行血細胞的分離。因此，離心分離操作是必需的。因而，存在的問題是需要花較長時間來檢測成分。為解決該問題，人們已經開發(fā)出通過實施使用過濾器的方法來分離血細胞的裝置(參見專利文獻1)。從而使血細胞分離所需的時間縮短。但是血細胞分離與檢測是兩個不同的操作，因此，上述的時間縮短不一定足夠。
為克服該缺陷，已經存在這樣的裝置，該裝置通過采用干式化學分析法并與離心裝置相結合，就不必進行血細胞的分離操作，而且該裝置還可以完成多項分析(參見專利文獻2和3)。然而，這些裝置都需要操作離心裝置。因此，這些裝置未能成功地滿足簡便性的需求。此外，這些裝置存在的問題是成分檢測需要較長的時間。
同時，在老齡化社會中，能夠使健康狀況便于測量的血液檢驗已經變得越來越重要。對于與生活方式相關的疾病，這種血液檢驗是使得疾病狀況的變化易于得知的手段。因為必需對老年人的健康狀況/與生活方式相關的疾病的發(fā)展情況隨時間推移進行觀察，所以需要進行血液檢驗的情況就增多了。因此，既能讓健康護理專業(yè)人員又能讓病人自己來進行血液采樣并且容易且快速地對血液樣品進行分析的方法是人們所期望的。而且在近些年來，醫(yī)院感染已成為嚴重的社會問題。尤其是需要防止通過血液的傳染。
為了滿足這種需求，人們已經提出了這樣的分析儀，該分析儀通過將以下步驟彼此結合，使得包括從血液采樣工具到分析工具在內的所有工具一體化，所述步驟為用針進行血液采樣、通過過濾和離心使血細胞分離、以及基于電極方法而進行濕式化學分析法(參見專利文獻4)。然而，該分析儀沒有充分滿足簡便操作的需求。此外，由于測量值可能發(fā)生偏差，所以該分析儀沒有達到臨床檢查所需的測量精確性。
此外，在健康護理領域中，人們要求更快地進行樣品的采集和分析操作以及成分的檢測操作。因而，已經存在這樣的分析儀，該分析儀使包括從血液采樣工具到分析工具在內的所有工具以一定的方式一體化，使得其與光電探測器相結合(參見專利文獻5)。
JP-A-2000-180444。
JP-A-2001-512826。
JP-A-2002-514755。
JP-A-2001-258868。
JP-A-2003-287533。
Yuzo Iwata″11.Another Analysis Method(1)Dry Chemistry″，Clinical Chemistry Practice Manual，Extra Number ofInspection and Technique，Vol.21，No.5，第328-333頁，由醫(yī)學書院于1993年出版。

發(fā)明內容
如上所述，人們要求對樣品進行多項檢驗的方法具有良好的可操作性、并且簡便易行。此外，在用于臨床檢查時，還要求該方法具有安全性和足夠的測量精確性。而且，還要求在檢測前能夠比常規(guī)方法更快地對更多的項目進行操作的檢驗方法。
本發(fā)明的一個目的是提供在血液檢驗方法中使用的分析元件，該分析元件能夠使操作簡便易行，并且使成分檢測之前的操作快速進行。
本發(fā)明的另一目的是提供在血液檢驗方法中對多個項目使用的分析元件，該分析元件能夠使成分檢測之前的操作快速進行，并且使該血液檢驗方法具有安全性和足夠的測量精確性。
本發(fā)明的另一目的是提供在用下列物質作為樣品的檢驗方法中所使用的分析元件，所述物質為人和動物的體液和尿液、淡水、海水、土壤提取物、農產品、海產品、經加工食品的提取物以及用于科學研究的液體。
作為深入研究的結果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)可以通過使用多成分測量用干式分析元件與特定探測器在特定條件下的組合，來實現(xiàn)上述目的。
即，本發(fā)明通過下列結構來實現(xiàn)上述目的。
1.一種多成分測量用干式分析元件，其用于樣品檢驗方法中，該方法使用區(qū)域傳感器作為探測器，而對每一種成分根據(jù)1000個或更多個像素的信息來獲得測量結果，并且對所述的多成分進行同時測量。
2.根據(jù)第1項所述的多成分測量用干式分析元件，其具有通道、顯色反應試劑和承載所述顯色反應試劑的部分，其中所述通道的寬度、深度和長度中的至少一者不低于1mm，以及其中所述的承載所述顯色反應試劑的部分的寬度不低于所述通道的寬度的2倍，并且/或者所述的承載所述顯色反應試劑的部分的長度不低于所述通道的長度的0.4倍。
3.根據(jù)第2項所述的多成分測量用干式分析元件，其具有包含非水溶性物質的過濾部分，所述非水溶性物質的圓當量直徑不超過5μm，并且所述非水溶性物質的長度不低于圓當量半徑。
4.根據(jù)第2項所述的多成分測量用干式分析元件，其具有包含纖維的過濾部分，所述纖維的圓當量直徑不超過5μm。
5.根據(jù)第2項所述的多成分測量用干式分析元件，其具有過濾部分，該過濾部分包含纖維，所述纖維的圓當量直徑不超過5μm；以及多孔膜。
6.根據(jù)第2項所述的多成分測量用干式分析元件，其具有過濾部分，該過濾部分包含玻璃纖維，所述玻璃纖維的圓當量直徑不超過5μm；以及多孔膜。
7.根據(jù)第2-6項中的任意一項所述的多成分測量用干式分析元件，其包含干式多層膜，該干式多層膜作為在所述的承載所述顯色反應試劑的部分中的試劑層。
8.根據(jù)第2項或第3項所述的多成分測量用干式分析元件，其包含附著有多孔膜的干式多層膜，該干式多層膜作為在所述的承載所述顯色反應試劑的部分中的試劑層。
9.根據(jù)第2項或第3項所述的多成分測量用干式分析元件，其包含附著有精細顆粒的干式多層膜，該精細顆粒的直徑不超過100μm，該干式多層膜作為在所述的承載所述顯色反應試劑的部分中的試劑層。
10.根據(jù)第2項或第3項所述的多成分測量用干式分析元件，其中所述的承載所述顯色反應試劑的部分是與所述通道相連的小室。
11.根據(jù)第2項或第3項所述的多成分測量用干式分析元件，其具有干式多層膜，該干式多層膜作為在所述的承載所述顯色反應試劑的部分中的試劑層，其中樣品穿過聚合物構成的多孔元件被提供給試劑。
12.根據(jù)第2項或第3項所述的多成分測量用干式分析元件，其具有干式多層膜，該干式多層膜作為在所述的承載所述顯色反應試劑的部分中的試劑層，其中樣品穿過通過對所述通道自身進行蝕刻而形成的空隙而被提供給試劑。
13.一種多成分測量用干式分析元件，其用于樣品檢驗方法中，該方法使用線式傳感器作為探測器，而對多種成分進行同時測量，其中所述的多成分測量用干式分析元件具有通道、顯色反應試劑、承載所述顯色反應試劑的部分以及含有非水溶性物質的過濾部分，所述非水溶性物質的圓當量直徑不超過5μm，并且所述非水溶性物質的長度不低于圓當量半徑，其中所述通道的寬度、深度和長度中的至少一者不低于1mm；以及其中所述的承載所述顯色反應試劑的部分的寬度不低于所述通道的寬度的2倍，并且/或者所述的承載所述顯色反應試劑的部分的長度不低于所述通道的長度的0.4倍。
14.一種多成分測量用干式分析元件，其用于樣品檢驗方法中，該方法使用電化學傳感器作為探測器，而對多種成分進行同時測量，其中所述的多成分測量用干式分析元件具有通道、反應試劑、承載所述反應試劑的部分以及含有非水溶性物質的過濾部分，所述非水溶性物質的圓當量直徑不超過5μm，并且所述非水溶性物質的長度不低于圓當量半徑，其中所述通道的寬度、深度和長度中的至少一者不低于1mm。
15.一種血液收集單元，其包括根據(jù)第2項所述的多成分測量用干式分析元件；以及血液收集器，所述血液收集器包含至少兩個部分，所述的至少兩個部分可以相互滑動，同時保持基本上氣密的狀態(tài)，
其中所述血液收集器容納著所述的多成分測量用干式分析元件，并且所述的至少兩個部分是滑動式結合的，從而在其中形成可被減壓的封閉空間。
16.根據(jù)第15項所述的血液收集單元，其中所述血液收集器具有穿刺針，該穿刺針的直徑不超過100μm，并且該穿刺針的針尖角度不超過20°。
17.一種血液收集單元，其包括根據(jù)第13項所述的多成分測量用干式分析元件；以及血液收集器，所述血液收集器包含至少兩個部分，所述的至少兩個部分可以相互滑動，同時保持基本上氣密的狀態(tài)，其中所述血液收集器容納著所述的多成分測量用干式分析元件，并且所述的至少兩個部分是滑動式結合的，從而在其中形成可被減壓的封閉空間。
18.根據(jù)第17項所述的血液收集單元，其中所述血液收集器具有穿刺針，該穿刺針的直徑不超過100μm，并且該穿刺針的針尖角度不超過20°。
19.根據(jù)第2項所述的多成分測量用干式分析元件，其中所述樣品是在對與環(huán)境相關的物質的檢驗中所使用的液體。
20.根據(jù)第2項所述的多成分測量用干式分析元件，其中所述樣品是在農產品、海產品或食品的檢驗中所使用的液體。
21.根據(jù)第2項所述的多成分測量用干式分析元件，其中所述樣品是在科學研究中所使用的液體。
簡而言之，下列結構(A)、(B)和(C)中的任意一種都可以同時檢測多種成分(多個項目)。因而，可以快速地、更簡便更容易地對樣品進行多成分(多項)檢驗。
(A)在樣品檢驗方法中使用的多成分測量用干式分析元件，所述方法使用區(qū)域傳感器作為探測器，而對每一種成分根據(jù)1000個或更多個像素的信息來獲得測量結果，并且對多種成分進行同時測量。
(B)在樣品檢驗方法中使用的多成分測量用干式分析元件，所述方法使用線式傳感器作為探測器，而對多種成分進行同時測量，其中所述的多成分測量用干式分析元件具有通道、顯色反應試劑、承載所述顯色反應試劑的部分以及含有非水溶性物質的過濾部分，所述非水溶性物質的圓當量直徑不超過5μm，并且所述非水溶性物質的長度不低于圓當量半徑，其中所述通道的寬度、深度和長度中的至少一者不低于1mm，以及其中所述的承載所述顯色反應試劑的部分的寬度不低于所述通道的寬度的2倍，并且/或者所述的承載所述顯色反應試劑的部分的長度不低于所述通道的長度的0.4倍。
(C)在樣品檢驗方法中使用的多成分測量用干式分析元件，所述方法使用電化學傳感器作為探測器，而對多種成分進行同時測量，其中所述的多成分測量用干式分析元件具有通道、反應試劑、承載所述反應試劑的部分以及含有非水溶性物質的過濾部分，所述非水溶性物質的圓當量直徑不超過5μm，并且所述非水溶性物質的長度不低于圓當量半徑，其中所述通道的寬度、深度和長度中的至少一者不低于1mm。
此外，關于上述結構，除了達到上文所述的目的之外，還發(fā)現(xiàn)即使在全血的收集量較大時，該結構也可以將足夠量的血漿供給試劑，而不會產生紅細胞的滲漏；并且可以使樣品與試劑之間的多步反應逐步進行。


圖1是多成分測量用干式分析元件的實施方式的示意圖。
圖2是多成分測量用干式分析元件的實施方式的示意圖。
圖3是血液收集單元的實施方式的示意圖。
圖4是血液收集單元的實施方式的示意圖。
圖5是測量裝置的實施方式的示意圖。
圖6是示出減壓狀態(tài)下的體積與血液收集量之間的關系的圖(活塞型硬質真空血液收集管)。
圖7是多成分測量用干式分析元件的實施方式的第二實例的示意圖。
圖8是多成分測量用干式分析元件的實施方式的第二實例的照片。
圖9是在注入全血后的狀態(tài)下，多成分測量用干式分析元件的實施方式的第二實例的照片。
圖10是在全血被注入到多成分測量用干式分析元件的實施方式的第二實例中之后，用熱注射器(thermosyringe)吸入全血時，顯色反應試劑開始顯色的照片。
圖11是示出反射光密度和接收到的反射光的量之間的關系的圖。
圖12是示出反射光密度的標準偏差(N＝10)與測光面積的相關性的圖。
圖13是示出反射光密度的標準偏差(N＝10)與測光面積(透鏡放大率×1-10μm/像素)的相關性的圖。
圖14是示出被滴到玻璃纖維上的全血經冷凍干燥后的掃描電子顯微鏡照片。
參考編號和標記說明A100多成分測量用干式分析元件；A1通道A2承載顯色反應試劑的部分A3注入孔A4頂蓋A5下部部件A6過濾元件A7顯色反應試劑E1頂蓋的連接方向E2顯示過濾元件的設置位置的箭頭E3顯示顯色反應試劑的位置的箭頭B100血液收集單元
B1血液收集器B2穿刺針C1多成分測量用干式分析元件的安裝方向C2減壓時的滑動方向D全血100測量裝置1多成分測量用干式分析元件固定部分2光源3調光部分4波長調節(jié)部分5a、5b、5c透鏡6區(qū)域傳感器7計算機20多成分測量用干式分析元件21上部部件22下部部件23通道24顯色反應試劑25管(注入孔)26管27玻璃纖維濾紙28聚砜多孔膜實施本發(fā)明的最佳方式在下文中，關于探測器，多成分測量用干式分析元件采用區(qū)域傳感器、線式傳感器或者電化學傳感器。因此，以下首先描述探測器。
任何物品都可以用作區(qū)域傳感器，只要該物品被設置成一定的方式，使得它能夠感受光(例如紫外光、可見光和紅外光)、或電磁波，并且能夠獲得二維信息。例如，列舉出CCD、MOS和感光膠片作為區(qū)域傳感器的例子。其中，CCD是優(yōu)選的。對于與一個成分相關的測量結果，可以根據(jù)由1000個像素或更多像素所表示的信息來獲得，該信息是通過使用區(qū)域傳感器對多成分測量用干式分析元件進行檢測而得到的。而且，多個成分的測量是同時完成的。
任何物品都可以用作線式傳感器，只要該物品被設置成一定的方式，使得它能夠感受光(例如紫外光、可見光和紅外光)、或電磁波，并且能夠獲得一維信息。例如，列舉出光電二極管陣列(PDA)以及被布置成格柵狀的感光膠片作為線式傳感器的例子。在上述二者中，光電二極管陣列是優(yōu)選的?？梢酝ㄟ^使用線式傳感器來對多成分測量用干式分析元件進行檢測，以實施多個成分的同時測量。而且，多個成分的測量是同時完成的。
任何物品都可以用作電化學傳感器，只要該物品能夠測量導電介質中的電流、電位差、電導率或電阻的值即可。例如，由單一導電材料制成的電極(例如鉑電極、銀電極和碳電極)、復合電極(例如銀-氯化銀電極)、酶電極、以及涂敷有酶(例如葡萄糖氧化酶)的改性電極，以及上述電極的組合可以被列舉為電化學傳感器的例子。其中，涂敷有酶(例如葡萄糖氧化酶)的改性電極是優(yōu)選的?？梢酝ㄟ^使用電化學傳感器對特定的多成分測量用干式分析元件進行檢測，來實施多個成分的同時測量。
接下來，詳細描述多成分測量用干式分析元件。下面描述采用區(qū)域傳感器作為探測器的情況。而在采用線式傳感器作為探測器的情況以及采用電化學傳感器作為探測器的情況中，如果多成分測量用干式分析元件具有結構(B)或(C)，則與采用區(qū)域傳感器作為探測器的情況類似，本發(fā)明可適用于上述情況中。
多成分測量用干式分析元件具有通道、顯色反應試劑和承載顯色反應試劑的部分。通道的寬度、深度和長度中的至少一者不低于1mm。此外優(yōu)選的是，承載顯色反應試劑的部分的寬度不低于通道的寬度的2倍，并且/或者承載顯色反應試劑的部分的長度不低于通道的長度的0.4倍。
下面首先描述通道。
如上所述，通道的寬度、深度和長度中的至少一者不低于1mm，更優(yōu)選為1mm至100mm。而且最優(yōu)選為1mm至30mm。在通道的寬度、深度和長度中的至少一者落在上述范圍內的情況中，樣品在通道中有效地移動，因此該范圍是優(yōu)選的。
通道可以采用任意形狀，只要樣品能夠通過其中即可。此外，通道可以具有單一一個通道，或者可以具有兩個或多個支路通道。而且，通道可以具有諸如直線形和曲線形的任意形狀。然而，通道優(yōu)選為直線形。
可以采用任何材料作為通道的材料，只要樣品能夠有效地通過其中即可。具體地說，可以列舉出樹脂(例如橡膠和塑料)以及含硅的材料作為通道的材料。
列舉出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、多環(huán)烯烴(PCO)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚二甲基硅氧烷、天然橡膠、合成橡膠以及它們的衍生物作為上述塑料或橡膠的實例。
列舉出玻璃、石英、非晶硅(例如硅片)和有機硅(例如聚甲基硅氧烷)作為含硅材料的實例。
其中，PMMA、PCO、PS、PC、玻璃和硅片是優(yōu)選的。
可通過采用精細加工技術在固體基質上形成通道。所用材料的實例為金屬、硅、TeflonTM、玻璃、陶瓷、或塑料、或橡膠。
列舉出PCO、PS、PC、PMMA、PE、PET和PP作為塑料的實例。列舉出天然橡膠、合成橡膠、硅橡膠以及PDMS作為橡膠的實例。
列舉出玻璃、石英、非晶硅(例如硅片)和有機硅(例如聚甲基硅氧烷)作為含硅材料的實例。
列舉出PMMA、PCO、PS、PC、PET、PDMS、玻璃和硅片作為特別優(yōu)選的例子。
用于形成通道的精細加工技術是例如在以下文獻中所描述的方法，所述文獻為″Microreactor-Synthesis Technique for New Era-″(由日本京都大學工程研究生院的Junichi Yoshida教授編著，由CMC出版社于2003年出版)，以及″Application to Photonics，Electronics andMechatronics″，F(xiàn)ine Processing Technology，Application Volume(由日本高分子學會活動委員會(the Meeting Committee of the Society ofPolymer Science)編著，由NTS株式會社于2003年出版)。
典型的方法是使用X射線平版印刷術的LIGA技術、利用EPONSU-8的高縱橫比的照相平版法、微放電加工方法(μ-EDM)、在硅上進行深度反應離子刻蝕(Deep RIE)處理的高縱橫比的加工方法、熱壓凸(Hot Emboss)加工方法、光成形方法、激光加工方法、離子束加工方法、以及使用由硬質材料(例如金剛石)制成的微型工具進行機械微切削操作的方法。雖然可以單獨使用這些技術，但是也可以使用其組合。優(yōu)選的精細加工技術是使用X射線平版印刷術的LIGA技術、利用EPON SU-8的高縱橫比的照相平版法、微放電加工方法(μ-EDM)以及機械微切削操作方法。
根據(jù)本發(fā)明，通道可通過如下方式形成使用通過采用光致抗蝕劑而在硅片上形成的圖案作為模具，然后將樹脂注入其中并使該樹脂固化(模制法)。以PDMS或其衍生物為代表的硅樹脂可以用于模制法中。
優(yōu)選的是，通道是根據(jù)需要進行了表面處理或表面改性的，以便樣品(尤其是全血或血漿)能夠順利地通過其中。雖然表面處理或表面改性的方法隨著通道的材料的不同而改變，但現(xiàn)有方法均可使用。例如，可列舉出等離子體處理法、輝光處理法、電暈處理法、使用表面處理劑(例如硅烷偶聯(lián)劑)的方法、以及使用聚甲基丙烯酸羥乙酯(PHEMA)、聚丙烯酸羥乙酯(PMEA)或丙烯酸類聚合物的方法作為表面處理和表面改性方法的實例。
通道可以是多成分測量用干式分析元件的一部分或其全部。也就是說，可以通過使用所謂的微反應器和精細加工技術(為微分析元件所常用)，使通道形成為多成分測量用干式分析元件的一部分或其全部。
例如，在文獻″Microreactor″(由Junichi Yoshida編著，由CMC出版社出版)中描述的方法可用作制備微反應器或微分析元件的方法。
接下來，以下描述顯色反應試劑。
“顯色反應試劑”顯色反應試劑在本文中被定義為這樣的試劑，該試劑是對樣品中的被測成分進行定性分析和定量分析所必需的，并且其與樣品中的被測成分通過光或電的作用、或者通過化學反應而產生反應，以進行顯色、或者發(fā)出諸如熒光和磷光之類的光。根據(jù)本發(fā)明，顯色反應試劑是根據(jù)樣品的種類和待測成分而適當選擇的。顯色反應試劑的例子為由富士膠片株式會社生產的FUJI DRI-CHEM mount slideGLU-P(測量波長505nm，測量成分葡萄糖)或FUJI DRI-CHEMmount slide TBIL-P(測量波長540nm，測量成分總膽紅素)。根據(jù)本發(fā)明，采用干試劑作為多成分測量用干式分析元件中所具有的顯色反應試劑。所述的干試劑是用于所謂的干化學的試劑。任何試劑都可以使用，只要該試劑能夠用于干化學即可。具體地說，是在以下文獻中所描述的試劑，所述文獻為Fuji Film Research & Development，No.40，第83頁(由富士膠片株式會社于1995年出版)，以及ClinicalPathology，特輯，特別主題No.106，″DryChemistryNew Developmentof Simple Test″(由臨床病理出版社(The Clinical Pathology Press)于1997年出版)。
在采用電化學傳感器作為探測器的情況中，使用酶電極作為工作電極(代替顯色反應試劑)，所述的酶電極是通過如下方式制成的將葡萄糖氧化酶(GOD)、1，1’-二甲基二茂鐵、以及含有石墨粉和石蠟混合物的碳糊進行混合，然后固化所獲得的混合物。使用銀-氯化銀電極作為參比電極。使用鉑絲作為反電極。由此可以測出電流值，該值隨著樣品中的葡萄糖的濃度增加而增大。電化學傳感器的更具體的例子在文獻the Report of the Hokkaido Industrial Research Institute，No.290，第173-177頁(由Okuda，Mizutani，Yabuki等人于1991年發(fā)表)中有所描述。
接下來，以下描述承載顯色反應試劑的部分。
在使用電化學傳感器作為探測器的情況中，這樣的部分與區(qū)域傳感器情況中的承載顯色反應試劑的部分相似，不同之處在于電化學傳感器情況中的該部分承載著前文所述的反應試劑。
“承載顯色反應試劑的部分”如上所述，優(yōu)選的是，調整承載顯色反應試劑的部分，使得其寬度不低于通道的寬度的2倍，并且/或者其長度不低于通道的長度的0.4倍。
分析元件可以具有單一一個承載顯色反應試劑的部分、或者可以具有兩個或多個所述部分。此外，在分析元件具有兩個或多個所述部分的情況中，這些部分可以被共同布置在一個位置上，或者可以彼此分開布置。
承載顯色反應試劑的部分可以與通道相連，或者可以被合并到通道中。此外，在所述部分被合并到通道中的情況下，該部分可以是小室。該小室可具有任意形狀，只要其寬度/長度滿足前面所述的條件即可。與在對通道的描述中所述的那些材料相似的材料被引用為該小室的材料。而且，該小室的優(yōu)選材料與通道中的那些相似。
可以使用接合技術將通道與承載顯色反應試劑的部分連接起來。常規(guī)的接合技術被大致分成固相接合技術和液相接合技術。在固相結合的情況中，通常采用的典型的接合方法是壓力接合法和擴散接合法。在液相結合的情況中，通常采用的典型的接合方法是焊接法、共晶接合法、軟焊法和粘合劑接合法。
另外，優(yōu)選的是，接合方法是極為準確的，使得材料能夠保持尺寸精度，而不會由于對其進行高溫加熱而改變其性質，也不會由于其劇烈變形而破壞微觀結構(例如通道)。實現(xiàn)所述接合方法的技術是硅直接接合法、陽極接合法、表面活化接合法、利用氫鍵的直接接合法、使用HF水溶液的接合法、Au-Si共晶接合法以及無孔隙接合法。
另外，可以采用使用超聲波或激光的接合方法、以及使用粘合劑和膠帶的接合方法。可供選用的另一種方式是，通道和所述部分的連接可僅僅通過壓力來實現(xiàn)。
承載顯色反應試劑的部分可以具有任意形式以用于承載所述試劑，只要該部分能夠承載顯色反應試劑即可。例如，列舉出試紙、一次性電極、磁性材料以及分析用膜作為該部分的形式。此外，在膜的情況中，所述部分可以是單層的，或者可以是多層的。
優(yōu)選的是，使用干式多層膜作為承載顯色反應試劑的部分中的試劑層。干式多層膜是優(yōu)選的，這是因為對樣品中的被測成分進行定性或定量分析所需的全部或部分試劑可以被結合到所述膜的一層或多層中。在上述干化學中所使用的膜被引用為這種干式多層膜的實例。在下列文獻中所描述的膜可被引用為其具體的例子，所述文獻為Fuji Film Research & Development，No.40，第83頁(由富士膠片株式會社于1995年出版)，以及Clinical Pathology，特輯，特別主題No.106，″Dry ChemistryNew Development of Simple Test″(由臨床病理出版社于1997年出版)。通過使用干式多層膜作為承載顯色反應試劑的部分中的試劑層，來促進逐步進行多步反應的過程。因此，優(yōu)選以這種方式使用干式多層膜。而且，通過這種方式還可以穩(wěn)定地制造出質量相同的產品。即，以這種方式使用干式多層膜是優(yōu)選的，因為這樣可以滿足臨床檢測所需的測量精確性，而無需考慮多個批次之間的品質差異。
還優(yōu)選的是，將多孔膜附著到干式多層膜上。關于所述多孔膜的例子，列舉出纖維素基多孔膜(例如硝酸纖維素多孔膜、醋酸纖維素多孔膜、丙酸纖維素多孔膜和再生纖維素多孔膜)、聚砜多孔膜、聚醚砜多孔膜、聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜和聚偏二氯乙烯多孔膜。所述多孔膜的更優(yōu)選的例子是聚砜多孔膜和聚醚砜多孔膜。
雖然對于將多孔膜附著到干式多層膜上的方法沒有任何限制，但通過使用例如水來將干式多層膜潤濕，水的用量為15g-30g/每平方米干式多層膜。然后，通過在室溫下施加3kg-5kg/平方厘米的壓力使多孔膜與干式多層膜壓力結合。由此可以使多孔膜附著到干式多層膜上。
此外，還優(yōu)選的是，用這樣的干式多層膜作為試劑層該干式多層膜上附著有直徑不超過100μm的精細顆粒。關于精細顆粒的例子，列舉出無機精細顆粒，其代表物是由金屬氧化物(例如二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯和二氧化鈦)制成的那些；以及有機聚合物精細顆粒，其代表物是聚苯乙烯(PS)精細顆粒和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)精細顆粒。更優(yōu)選的是，精細顆粒是由二氧化硅和聚苯乙烯制成的那些。
但是對于將精細顆粒附著到干式多層膜上的方法沒有任何限制，例如，引用如下方法作為其實例，該方法包括施加水性溶液、然后干燥該溶液，所述溶液是通過加入相對于精細顆粒質量的1％到10％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚異丙基丙烯酰胺或上述二者的混合物而得到的。
優(yōu)選的是，根據(jù)樣品類型(隨后將描述)的不同，在將樣品供給承載顯色反應試劑的部分之前先使用過濾部分。任何常規(guī)的過濾部分及其使用方法均可應用于本文中。優(yōu)選的是，使用被用在下述兩個部分之一中的過濾材料。
(I)含有非水溶性物質的過濾部分，所述非水溶性物質的圓當量直徑不超過5μm，并且其長度不低于圓當量半徑。
(II)含有纖維的過濾部分，所述纖維的圓當量直徑不超過5μm。
使用上述這些部分是優(yōu)選的，因為這樣可以快速有效地從全血中去除紅細胞，尤其是在使用全血作為樣品的情況中，在從全血中去除紅細胞之后，無需起動特別的裝置就可以將血漿供給試劑，因而可以縮短從實施操作直到成分檢測所花費的時間。
更優(yōu)選的是，上述(II)中所使用的、其圓當量直徑不超過5μm的纖維是與多孔膜相結合的，因為這樣即使在全血量較大時紅細胞也不會滲漏，而且可以把足量的血漿供給試劑。更優(yōu)選的是，所述的圓當量直徑不超過5μm的纖維是玻璃纖維。
下面對過濾元件作更詳細地描述。
本文所述的術語“圓當量直徑”是指機械工程技術領域中所常用的、所謂的“當量直徑”。假如圓管與具有任意橫截面形狀的管子(相當于上文所述的非水溶性物質、纖維和玻璃纖維)是等效的，則等效圓管的直徑被稱為當量直徑，并將其定義如下式deq＝4A/p，其中deq表示當量直徑，A表示管子的橫截面面積，p表示濕狀態(tài)下的圓周長度(或周長)。當對圓管應用上式時，其當量直徑就等于該管的直徑。當量直徑的用途是根據(jù)等效管的數(shù)據(jù)來估計管子的流動性或熱傳導特性。當量直徑代表某一表現(xiàn)形式的空間尺度(或代表性長度)。在其各邊長度均為a的方形管子的情況中，其當量直徑由下式確定deq＝4a2/4a＝a。
在介于平行平板之間的、通道高度為h的流程的情況中，其當量直徑由下式確定deq＝2h。
上述的詳細內容在出版物″Mechanical Engineering Dictionary″(由日本機械學會編著，由丸善株式會社于1997年出版)中有所描述。
以與圓當量直徑相似的方式計算出圓當量半徑。
關于非水溶性物質的例子，列舉出硅、玻璃、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、已知商標為(例如)KevlarTM的聚酰亞胺、以及玻璃纖維、玻璃纖維濾紙、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維和聚酰亞胺纖維。
關于纖維的例子，列舉出玻璃纖維、玻璃纖維濾紙、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維和聚酰亞胺纖維。
優(yōu)選的是，多孔膜的每個孔的直徑為0.2μm到30μm。更優(yōu)選的是，其直徑為0.3μm到8μm。更優(yōu)選的是，其直徑為0.5μm到4.5μm左右。極為優(yōu)選的是，其直徑為0.5μm到3μm。
另外，孔隙率高的多孔膜是優(yōu)選的。具體而言，孔隙率優(yōu)選為約40％到約95％?？紫堵矢鼉?yōu)選為約50％到約95％?？紫堵矢鼉?yōu)選為約70％到約95％。
多孔膜的例子是聚砜膜、聚醚砜膜、含氟聚合物膜、醋酸纖維素膜和硝酸纖維素膜，這些都是通常所知的。優(yōu)選的例子是聚砜膜和聚醚砜膜。
此外，也可以使用其表面通過采用水解法、親水性大分子或活化劑進行了親水化處理的膜?？梢圆捎迷趯嵤┯H水化處理時常用的方法和化合物分別作為上述的水解方法、親水性大分子和活化劑。
可以使用聚合物構成的多孔元件作為過濾部分。即，優(yōu)選將聚合物構成的多孔元件安裝在把樣品供給承載顯色反應試劑的部分之前的通道中，因為這樣可以經過從樣品中去除檢測操作所不需要的固體成分之后，再把樣品供給試劑。
聚合物構成的多孔元件的實例是聚砜多孔膜、聚醚砜多孔膜、含氟聚合物多孔膜、醋酸纖維素多孔膜和硝酸纖維素多孔膜；或者多孔精細顆粒，例如聚苯乙烯多孔精細顆粒和聚乙烯醇基精細顆粒。聚合物構成的多孔元件的優(yōu)選實例是聚砜多孔膜和聚醚砜多孔膜。
另外，關于上文提到的過濾部分，可以通過對通道進行蝕刻而在通道自身中形成空隙，由此去除檢測操作所不需要的固體成分，并且將樣品供給試劑。
蝕刻方法的例子是下述方法(即模制法)使用通過采用光致抗蝕劑而在硅片上形成的圖案作為模具，并將樹脂注入其中，然后使該樹脂固化。通過對通道進行蝕刻從而在其中形成空隙，就在通道的空隙中形成了用于去除檢測操作所不需要的固體成分的形狀。由此可以去除檢測操作所不需要的固體成分。通過蝕刻而形成的形狀不局限于圓柱形，也可以是棱柱形或半球形。此外，優(yōu)選的是，通過蝕刻而形成的形狀其圓當量直徑不超過5μm?？晒┻x用的另一種方式是，可以通過上述這種方法，在通道中形成根據(jù)(I)的非水溶性物質，所述非水溶性物質的圓當量直徑不超過5μm，并且其長度不低于其圓當量半徑。
可以把前面提到的、被用作精細加工技術的那些技術用于通道中，作為對通道自身進行蝕刻從而在其中形成所述空隙的方法。
此外，例如，可以將模制材料布置在把樣品供給承載顯色反應試劑的部分之前的通道中，并且可以使用該模制材料，所述模制材料通常被稱為“微柱”和“納米柱”，并且通過采用精細加工技術或諸如μ-TAS之類的加工技術使其形成柱狀。有多種用于形成微柱和納米柱的方法?？梢圆捎脤杵M行曝光和蝕刻而使之產生柱狀的硅殘留物的方法?？晒┻x用的另一種方式是，可以采用這樣的壓印方法使用凹模并將其壓著到樹脂上，然后從壓著處分開模具，從而在樹脂的表面上形成凸起。
另外，所述形狀不必局限于柱狀的形狀，并且例如通過使用光固化型樹脂并采用光學模制技術就足以制成其中每一個的圓當量直徑均不超過5μm這樣的結構。關于被布置在把樣品供給承載顯色反應試劑的部分之前的通道中的形狀，可以使用在非水溶性物質中所用材料的任何形狀。
這時制成了多個結構，其中每一個所述結構的圓當量直徑均為5μm或更低，并且在所述多個結構之間形成橋接結構，由此還賦予其機械強度，因而可以制成既滿足所需的過濾性能的要求又滿足機械強度的要求的結構。這種結構形式的例子是柱之間的橋接結構，纖維之間的橋接結構，雙交叉狀、方格狀或蜂巢狀的網眼結構，以及它們之間的橋接結構。
可供選用的另一種方式是，可以采用離心法從全血中去除紅細胞。在采用離心法的情況中，多成分測量用干式分析元件可具有任何結構，只要多成分測量用干式分析元件本身或其一部分的結構能夠利用離心力、并且能分離血漿、以及能夠將分離出的血漿從通道引導到承載顯色反應試劑的部分。
從注入孔將樣品注入到多成分測量用干式分析元件中。樣品可具有任意形式，只要它能夠被注入到多成分測量用干式分析元件中即可。例如，通道可直接與多成分測量用干式分析元件的外部連接。
下面參考圖1和2對多成分測量用干式分析元件的優(yōu)選實施方式進行描述。然而本發(fā)明并不局限于該實施方式。
將樣品從多成分測量用干式分析元件A100的注入口A3注入。注入的樣品經過通道A1，并被引導到承載顯色反應試劑的部分A2。如上文所述，為了根據(jù)樣品的類型對其施加過濾部分，可以在通道A1中布置過濾元件A6。可供選用的另一種方式是，可以在通道A1中設置聚合物構成的多孔元件。可供選用的另一種方式是，通道A1本身可被蝕刻從而形成空隙。顯色反應試劑A7被設置在承載顯色反應試劑的部分A2上。如圖2所示，通過使用精細加工技術，在下部部件A5中形成部件A1、A2和A3。然而，如上文所述，可通過如下方式制成分析元件首先制成部件A1、A2和A3，然后在其上設置一個底蓋來代替下部部件A5，隨后裝配成分析元件。
多成分測量用干式分析元件的材料與通道的材料相同。多成分測量用干式分析元件的尺寸的優(yōu)選范圍與通道的相同。
多成分測量用干式分析元件的形狀和大小可以是任意形狀和任意值，只要其形狀和大小能夠使使用者容易將該分析元件握在手中即可。具體地說，其優(yōu)選的形狀是例如長方形，并且其優(yōu)選的大小被調整為使得其底面的一邊為10mm到50mm，并使得其厚度為2mm到20mm。
在多成分測量用干式分析元件被裝配時，可采用這樣的技術，該技術與用于把承載前述顯色反應試劑的部分連接到通道的接合技術相同。
用于使樣品在多成分測量用干式分析元件中移動(即從通道到承載顯色反應試劑的部分)的方法，可以是利用壓力的方法和利用毛細現(xiàn)象的方法。然而，優(yōu)選為利用壓力，尤其是利用負壓。
將多成分測量用干式分析元件安裝(容納)在血液收集器中，由此獲得血液收集單元。下面描述血液收集單元。
血液收集單元包括根據(jù)權利要求2所述的多成分測量用干式分析元件；以及血液收集器，該血液收集器具有能夠相互滑動同時保持基本上氣密狀態(tài)的至少兩個部分，其中該血液收集器容納著所述的多成分測量用干式分析元件，并且所述的至少兩個部分是滑動式結合的，以在血液收集單元中形成可被減壓的封閉空間。
血液收集單元可以具有任意形狀和任意尺寸，只要滿足以下條件即可在血液收集單元中，多成分測量用干式分析元件被安裝在血液收集器中；所述的至少兩個部分彼此是滑動式結合的，同時保持基本上氣密的狀態(tài)，以形成被限定在血液收集單元中的、可被減壓的封閉空間。
通過在血液收集單元中形成可被減壓的封閉空間，可以將收集的全血輸送到多成分測量用干式分析元件的通道中，而且還可以快速地將收集的全血引導到承載顯色反應試劑的部分。
血液收集單元的材料與通道的相同。血液收集單元的尺寸的優(yōu)選范圍與通道的相同。
在血液收集單元被裝配時，可采用這樣的技術，該技術與用于把承載前述顯色反應試劑的部分連接到通道的接合技術相同。
優(yōu)選的是，血液收集單元中的血液收集器具有穿刺針，其直徑不超過100μm，該穿刺針還具有針尖，針尖角度不超過20°。下述這樣的穿刺針是優(yōu)選的該穿刺針被調整為使得其直徑及其針尖的角度被分別設定在上述范圍內，因為這樣針就可以順暢地刺入，并且可以減輕病人在采血中的疼痛。
用于把承載前述顯色反應試劑的部分連接到通道的接合技術，可被用作連接血液收集單元與穿刺針的方法。
穿刺針是中空的。當從血管采血時，通過使血液收集單元滑動來進行減壓操作，使得全血被引入到多成分測量用干式分析元件的通道中。例如，常規(guī)的注射針可用作穿刺針，只要該注射針滿足以下條件即可其直徑及其針尖角度被分別設定在上文所述的范圍內。為了進行微量血液的收集，可以采用細小的針作為穿刺針。而且，優(yōu)選通過使針尖變細來減輕病人在采血中的疼痛。另外，可通過使用上文所述的精細加工技術來制備穿刺針。
穿刺針的材料通常是金屬，其例子是所謂的注射針所用的材料，例如不銹鋼、鎳-鈦合金和鎢。而且，諸如塑料之類的樹脂也可用作多成分測量用干式分析元件的材料。具體地說，列舉出PCO、PS、PC、PMMA、PE、PET、PP以及PDMS作為所述材料。
雖然以下參考圖3和4對血液收集單元的優(yōu)選實施方式進行描述，但是本發(fā)明并不局限于此。
將多成分測量用干式分析元件A100從方向C1安裝到血液收集器B1上，從而得到血液收集單元B100。在安裝好后，將穿刺針B2刺入人體內或馬等動物體內。由此，抽取全血D。如上文所述，血液收集器的一個部分在方向C2上滑動。因此，其內部被減壓。抽取的全血D進入到多成分測量用干式分析元件A100的通道A1中。然后，全血被導入承載顯色反應試劑的部分A2中，并與顯色反應試劑發(fā)生反應。當反應結束時，將多成分測量用干式分析元件A100與血液收集器B1分開，并將前者用于成分檢測?？梢匝匾韵路较驅⒍喑煞譁y量用干式分析元件A100分開方向C1，該方向與元件A100被安裝到血液收集器B1中的安裝方向相同，是從血液收集器B1到血液收集器B1的另一側的方向；或者與方向C1相反的方向，即從與元件A100的安裝側相同的那一側移走元件A100。
另外，在用柳葉刀等將指尖、肘或足跟切開，從這些部位采集外周血液，并將其用于試驗的情況中，血液收集單元中的血液收集器不需要穿刺針。其血液收集器只需要具有中空結構并且具有將血液引入分析元件中的功能。
列舉以下液體作為提供給多成分測量用干式分析元件的樣品人和動物的體液和尿液；在對與環(huán)境相關的物質的檢驗中所使用的液體；在農產品、海產品和食品檢驗中所使用的液體；以及科學研究中所使用的液體。在對與環(huán)境相關的物質的檢驗中所使用的液體的實例是淡水、海水和土壤提取物。在農產品、海產品和食品檢驗中所使用的液體的實例是農產品和農產品提取物、海產品和海產品提取物、農產品和/或海產品的經加工食品、以及從農產品和/或海產品的經加工食品中提取出來的提取物。科學研究中所使用的液體的實例是在化學、生物學、地球科學和物理學等研究中使用的液體。
下面參考圖5對采用區(qū)域傳感器的測量裝置的結構概況進行描述。
測量裝置100具有多成分測量用干式分析元件固定部分1，其中固定著被測樣品；光源2，采用諸如鹵燈之類的發(fā)光裝置，用于將光照射到樣品上；調光部分3，用于改變由光源2發(fā)出的光的強度；波長調節(jié)部分4，用于改變由光源2發(fā)出的光的波長；透鏡5a和5b，分別用于將光源2發(fā)出的光線轉變平行光線，以及將光源2發(fā)出的光聚焦；透鏡5c，用于將樣品反射的反射光聚焦；區(qū)域傳感器6，其作為光接收裝置，用于接收被透鏡5c聚焦的反射光；以及計算機7，其作用是控制上述每一個部分，根據(jù)調光部分3的狀態(tài)以及區(qū)域傳感器6所接收的光的量來獲得測量結果，并將所獲得的結果輸出到顯示器等。順便提及，雖然在本實施方式中，計算機7適用于控制各個部分，但是可以將用來控制各部分的計算機(起到集成控制器的作用)與計算機7分開設置。
多成分測量用干式分析元件被設置在多成分測量用干式分析元件固定部分1上。真正用于測量的部分是下述部分(下面稱之為“承載試劑的部分”)該部分設置在多成分測量用干式分析元件中，并且該部分與樣品發(fā)生反應并承載著顯色反應試劑。
調光部分3適合于改變從光源2照射到樣品上的光的強度，這是通過在光源2和樣品之間所具有的空間中機械地放入和移出穿孔的或網孔式板部件以及衰減濾光器(例如中性密度濾光器)而實現(xiàn)的，所述板部件是由金屬(例如不銹鋼)制成的。在初始設置的情況中，所述的衰減濾光器是放入光源2和樣品之間的。順便提及，在下面的描述中，假設網孔式金屬板是網孔式不銹鋼板。另外，穿孔的或網孔式不銹鋼板部件和衰減濾光器(例如ND濾光器)，可以被手動地放入所述空間中以及從所述空間中移出。
波長調節(jié)部分4適用于改變從光源2照射到樣品上的光的波長，這是通過在光源2和樣品之間所具有的空間中機械地放入和移出多種干涉濾光器中的一種而實現(xiàn)的。順便提及，雖然在本實施方式中，波長調節(jié)部分4被設置在調光部分3和多成分測量用干式分析元件固定部分1之間，但也可以將波長調節(jié)部分4設置在光源2和調光部分3之間。此外，可以對波長調節(jié)部分4進行調整，使得可以手動地將多種干涉濾光器放入光源2和樣品之間所具有的空間中以及從所述空間中移出。
區(qū)域傳感器6是諸如CCD之類的固態(tài)成像裝置，并且當多成分測量用干式分析元件(其被固定在多成分測量用干式分析元件固定部分1中)中的承載試劑的部分中所設置的試劑與樣品(例如血液)反應時，區(qū)域傳感器6發(fā)揮以下作用接收由光源2發(fā)出的光所得到的反射光，并且還將接收的光轉變成電信號，以及將該電信號輸出到計算機7中。區(qū)域傳感器6可接收由承載試劑的部分所反射的、與其每一個區(qū)域相對應的光。因此，可以對來自承載試劑的部分的多個區(qū)域(各區(qū)域分別與試劑相關聯(lián))的光同時進行測量，即可以實施分別與多種成分相關聯(lián)的測量操作。
計算機7發(fā)揮以下作用根據(jù)預先保存在內存中的校正曲線的數(shù)據(jù)，將電信號轉變成光密度值，所述電信號是由區(qū)域傳感器6輸出的，并且其高低程度與區(qū)域傳感器6所接收的光的量相對應；還根據(jù)光密度值而獲得樣品中所包含的各種成分的含量；并將所獲得的成分含量輸出到顯示器等。在測量多種成分的情況中，計算機7提取分別與承載試劑的部分的多個區(qū)域相對應的、由區(qū)域傳感器6所輸出的電信號(其高低程度與區(qū)域傳感器6所接收的光的量相對應)，并且獲得樣品中所包含的成分的含量，該含量與所述多個區(qū)域分別相關聯(lián)。此外，計算機7根據(jù)由區(qū)域傳感器6所接收的被樣品反射的光的量、以及與樣品反應的試劑的種類來控制調光部分3和波長調節(jié)部分4，從而改變由光源2發(fā)出的光的量及其波長。
在樣品反射的光的量很少、以至于該量在區(qū)域傳感器6的動態(tài)范圍之外的情況下，在具有上文所述結構的測量裝置100中，將網孔式不銹鋼板或ND濾光器從光源2和樣品之間的空間中移出。調光部分3使光源2發(fā)出的光的強度增大。因此，由樣品反射的光的量也隨之增加，使得其在區(qū)域傳感器6的動態(tài)范圍內。因此，即使在區(qū)域傳感器6的動態(tài)范圍很窄的情況中，也可以相當精確地接收反射光。這增強了樣品中所含成分的含量的測量精確性。
另外，在承載試劑的部分中含有例如4種試劑A、B、C、和D的情況中，測量裝置100獲得由分別含有試劑A至D的區(qū)域各自反射的光的量。在其中一種光的量在區(qū)域傳感器6的動態(tài)范圍之外的情況中，調光部分3使網孔式不銹鋼板部件或ND濾光器每隔一定的時間就插入和移出。此外，由于多個區(qū)域所反射的光線的波長是互不相同的，所以波長調節(jié)部分4根據(jù)波長在多種干涉濾光器之間改變。
以下說明描述例如這樣的情況由含有試劑A和B的區(qū)域各自反射的光的量太低，以至于這些量在區(qū)域傳感器6的動態(tài)范圍之外，由含有試劑C和D的區(qū)域所反射的光的量在區(qū)域傳感器6的動態(tài)范圍內，并且當試劑A到D與血液反應時所發(fā)出的光線的波長互不相同。
在上述情況下，在測量裝置100中，光源2發(fā)出的光照射到承載試劑的部分上。區(qū)域傳感器6接收由測試片區(qū)域反射的光線。計算機7確定每一個區(qū)域所反射的光的量是否在區(qū)域傳感器6的動態(tài)范圍之內。在上述情況下，由分別含有試劑A和B的區(qū)域中的每一個所反射的光的量太低，以至于在區(qū)域傳感器6的動態(tài)范圍之外。在光源2發(fā)出的光照射一定的時間后，計算機7控制調光部分3，從而將ND濾光器從光源2和樣品之間移出。光在這種狀態(tài)下照射一定的時間。然后，計算機7控制調光部分3，從而將ND濾光器插入光源2和樣品之間。重復這種操作。由此，通過單一一個多成分測量用干式分析元件，可以相當精確地測量多種類型的被測成分。
計算機7在以上述方式控制調光部分3的同時，還根據(jù)試劑A到D的類型來控制波長調節(jié)部分4，從而使波長調節(jié)部分4依次在4種干涉濾光器之間轉換。在調光部分3使ND濾光器移出的過程中，波長調節(jié)部分4把與試劑A相關聯(lián)的干涉濾光器以及與試劑B相關聯(lián)的干涉濾光器互換。在調光部分3使ND濾光器插入的過程中，波長調節(jié)部分4把與試劑C相關聯(lián)的干涉濾光器以及與試劑D相關聯(lián)的干涉濾光器互換。因此，即使在由樣品中含有的多種成分所發(fā)出的光線的波長互不相同的情況中，也可以通過單一一個多成分測量用干式分析元件來測量樣品中含有的多種被測成分的含量。
即使在使用其動態(tài)范圍較窄的CCD的情況下，測量裝置100也可以通過改變由光源2發(fā)出的光的強度來達到高度精確的測量。然而，與此類似，也可以通過在計算機7的控制下改變CCD的曝光時間(接收反射光的時間)來進行高度精確的測量，而不用改變光的強度。
順便提及，雖然在本實施方式中，光是由光源2發(fā)出而照射到樣品上的，并且樣品中所含成分的含量是由其反射的光來得到的，但樣品中所含成分的含量也可以由樣品透射的光來獲得。
另外，雖然在本實施方式中，樣品反射的光是通過使用區(qū)域傳感器(例如CCD)來接收的，但是根據(jù)本發(fā)明，所述的光接收裝置不局限于區(qū)域傳感器?？梢圆捎镁€式傳感器來代替區(qū)域傳感器。
此外，優(yōu)選的是，本實施方式中所用的CCD是蜂巢形的CCD，其中光接收部分(例如光電二極管)以預定的間隔縱向和橫向排列在半導體基板上，并且將一對相鄰的光接收部分列中的一列中所包含的光接收部分設置成一定的方式，使得在光接收部分列的方向上，該光接收部分相對于另一相鄰列所包含的光接收部分偏移的距離為每一光接收部分列中的光接收部分的間距的一半。
雖然在前面的說明中已經描述了測量裝置100根據(jù)樣品反射的光的量來實時改變光的強度，但是每一種被測成分的含量可以以預定順序進行測量，該預定順序是對應于樣品中包含的被測成分而設定的。下面描述這種情況下的操作方式。
當承載試劑的部分被固定在多成分測量用干式分析元件固定部分1中、并且待測成分被置于其中時，測量裝置100通過用與該待測成分相關聯(lián)的模式開始測量該成分。首先，計算機7從多種光強度中選擇用于測量的光強度。然后，將具有所選光強度的光照射到樣品上。當區(qū)域傳感器6接收到由樣品反射的反射光時，計算機7根據(jù)由區(qū)域傳感器6所接收的反射光的量、并根據(jù)所選的光強度來輸出測量結果。這種操作順序使得可以對樣品中包含的被測成分進行相當精確的測量。
在改變CCD的曝光時間而不改變光強度的情況中，當承載試劑的部分被固定在多成分測量用干式分析元件固定部分1中、并且待測成分被置于其中時，測量裝置100通過用與該待測成分相關聯(lián)的模式開始測量該成分。首先，計算機7使光照射到樣品上。然后，區(qū)域傳感器6接收由樣品反射的反射光，接受時間是計算機7所選擇的曝光時間。最后，計算機7根據(jù)由區(qū)域傳感器6所接收的反射光的量、并根據(jù)所選的曝光時間來輸出測量結果。這種操作順序使得可以對樣品中包含的被測成分進行相當精確的測量。
如上所述，測量裝置100使光源2發(fā)出的光照射到承載試劑的部分上，并從最終的反射光或透射光來獲得樣品中包含的成分的含量。然而，通過測量裝置100來獲得所述含量的操作方式不局限于此。當光源2發(fā)出的光照射到承載試劑的部分時，測量裝置100可通過檢測由承載試劑的部分發(fā)出的光(例如熒光)來獲得樣品中包含的成分的含量。可供選用的另一種方式是，測量裝置100可由下述方式來獲得樣品中包含的成分的含量通過使調光部分3完全遮住光源2發(fā)出的光或通過禁止使用光源2，來形成一定的狀態(tài)，其中，光完全沒有照射到承載試劑的部分上，然后檢測由承載試劑的部分發(fā)出的光(例如化學發(fā)光)。
下面描述根據(jù)本發(fā)明的實例。然而，本發(fā)明并不局限于此。
實施例[裝置實例]測量裝置的結構準備光測量系統(tǒng)，其按光學方式排布成如圖5所示的形式。具體地說，準備下述部件。
光學系統(tǒng)倒置立體顯微鏡下面兩種放大率是可用在CCD光接收部分中的0.33在CCD部分中，33μm/像素1在CCD部分中，10μm/像素光源2由林時計工業(yè)株式會社生產的Luminar Ace LA-150UX。
波長調節(jié)部分(干涉濾光器)4分別單色化到625nm、540nm和505nm的濾光器。
調光部分(衰減濾光器)由HOYA公司生產的玻璃濾光器ND-25，以及本發(fā)明人通過將不銹鋼板穿孔而制成的濾光器。
區(qū)域傳感器(CCD)6由索尼株式會社生產的8位黑白照相機模塊XC-7500。
計算機(數(shù)據(jù)處理器(圖像處理器))7由NIRECO公司生產的圖象處理裝置LUZEX-SE。
反射光密度的校正裝置由富士攝影器材株式會社生產的標準密度板(陶瓷規(guī)格)。準備以下6種標準密度板A00(反射光密度為0-0.05)A05(反射光密度為0.5)A10(反射光密度為1.0)A15(反射光密度為1.5)A20(反射光密度為2.0)，以及A30(反射光密度為3.0)[實施例1]用刀把10mL的真空血液收集管(其內徑為13.5mm，由TERUMO公司生產)的樹脂管部分以如下方式切開，該方式使得橡膠部分的形狀保持不變，其中穿刺針將被插入所述橡膠部分中。然后，將穿刺針插入切開后的血液收集管的橡膠部分中，從而使空氣能夠進出。在這種狀態(tài)下，將TERUMO公司生產的注射器的活塞部分插入所述血液收集管中，并將其移動到距離橡膠部分約10mm的位置附近。然后，取下穿刺針。在這種狀態(tài)下，以指定的距離拉動活塞部分，從而使管減壓。接下來，將活塞部分固定在管(1)中使得它不能移動。然后，將通過使用肝素鋰作為抗凝劑來預先收集的全血注入到由TERUMO公司生產的另一個注射器中；此外，將穿刺針安裝在該注射器上。然后，將該針插入管(1)的橡膠部分中，管(1)中固定有活塞部分。由重量法獲得這樣的結果由于管子(1)處于減壓狀態(tài)，而使得一定量的全血被抽到管子(1)中。由表1和圖6所示發(fā)現(xiàn)可以通過拉動活塞部分而使管內減壓，來收集與減壓狀態(tài)下的體積相對應的全血量。這表明可以通過如下方式將全血引入多成分測量用干式分析元件中，所述方式為將多成分測量用干式分析元件安裝到血液收集器，并且將多成分測量用干式分析元件與血液收集器可滑動地結合在一起，同時保持基本上氣密的狀態(tài)，從而在其中限定可以被減壓的密封空間。
表1每次減壓之前的體積與通過該減壓方法所收集的全血的量之間的關系

實施例2制備了如圖7所示的聚苯乙烯(PS)樹脂材料的多成分測量用干式分析元件20，其寬度為約24mm，長度為約28mm。在該多成分測量用干式分析元件20的下部部件22中的通道23(其寬度為2mm、長度為10mm，深度為2mm)中，設置有玻璃纖維濾紙(GF/D，由Whatman國際有限公司生產)27，用于截留紅細胞并提取血漿；和聚砜多孔膜(PSF，由富士膠片株式會社生產)28，聚砜多孔膜被設置在顯色反應試劑24的那一側。用于安裝顯色反應試劑24的安裝部分其寬度為5mm、長度為5mm，深度為2mm。作為顯色反應試劑24的FUJI DRI-CHEM測試片GLU-P(測量波長505nm，測量成分葡萄糖)或FUJI DRI-CHEM測試片TBIL-P(由富士膠片株式會社生產)中的每一個被切成寬2mm、長4mm的片。而且，將這些片置于所述的安裝部分上，使得試劑GLU-P被放置在試劑TBIL-P之上。此外，使用雙面膠帶將下部部件22和上部部件21結合在一起，從而保持其氣密性和水密性。
接著，將使用普通管(plain tube)采集的100μL全血注入管25中，管25位于上部部件上靠近玻璃纖維濾紙的一側。然后，將管25靜置10秒到20秒的時間，從而使全血滲入到玻璃纖維濾紙中。之后，將TERUMO注射器安裝到管26中，管26被設置在上部部件上遠離玻璃纖維濾紙的一側。然后，用該注射器使血液慢慢吸入。通過過濾而提取出的血漿從聚砜多孔膜28中滲出并滴到測試片上。因而，DRI-CHEM測試片GLU-P和DRI-CHEM測試片TBIL-P(下面還稱之為GLU-P測試片和TBIL-P測試片)逐漸開始顯色(參見圖8至10)。從注入全血(通過使用普通管而收集)直到提取出的血漿滴下這一過程所花費的時間為30秒。
通過同時使用在[裝置實例]那一項中所描述的光學系統(tǒng)以及CCD照像機，來拍攝GLU-P測試片和TBIL-P測試片顯色所表現(xiàn)出的圖像。然后用LUZEX-SE處理所獲得的圖像，由此分別得到GLU-P測試片圖像和TBIL-P測試片圖像的中心所接收的光的平均量，然后將該平均量轉換成光密度。結果，就得到了樣品中包含的葡萄糖的濃度和總膽紅素的濃度。當采用LUZEX-SE對CCD照像機拍攝的圖像進行處理時，GLU-P測試片圖像和TBIL-P測試片圖像的中心部分(其縱向尺寸和橫向尺寸分別為1mm和2mm)所接收的光的量分別通過圖像處理進行計算。此時，采用0.33的放大率作為光學系統(tǒng)的放大率。因此，縱向的像素值為30，而橫向的像素值為60。也就是說，用于測量的像素總數(shù)為1800。為了進行對比以確定通過使用CCD照像機而獲得的結果是否正確，通過使用日立株式會社生產的自動臨床檢測裝置7170獲得了樣品中包含的葡萄糖和總膽紅素的濃度。表2示出結果。這時，GLU-P測試片所用的測量波長與TBIL-P測試片的不同。因此，如表3所示，通過改變干涉濾光器(每5秒鐘改變一次)的波長來進行光測量。
由此發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的多成分測量用干式分析元件的優(yōu)點是操作簡便容易，并且可以快速地完成測量之前的操作。在本實施例的測量操作中，使用與兩種成分進行干化學反應的試劑作為顯色反應試劑。然而，可以增加被測成分的數(shù)目。
表2全血中所含成分的定量值以及由CCD檢測所確定的值

表3通過順次改變波長和光量而實施的照射順序

所用的波長連續(xù)地在上述波長之間依次交替改變，所述波長分別與序號1和2相關聯(lián)。
[采用密度板測量]通過使用被單色化為625nm的光，來獲得光密度與接收到的反射光的量之間的關系。可采用具有優(yōu)良精度的8位黑白CCD來測量接收到的光量，且接收的光的量的范圍被調節(jié)到校正曲線的范圍內。因而，通過下述方法來獲得光密度(1)通過使用光密度基本為0的標準密度板、并插入衰減濾光器，來對光源發(fā)出的光的量進行調節(jié)，使得該標準密度板接收到的光的量為約200。然后，通過使用6種標準密度板，來獲得光密度與接收到的反射光的量之間的關系。由此制成校正曲線。當使用穿孔的不銹鋼板作為衰減濾光器時，照射到樣品部分的光的量為96μW/cm2。
(2)使第(1)項中描述的光學系統(tǒng)的狀態(tài)保持不變，但是將衰減濾光器移走。然后，通過使用6種標準密度板，來獲得光密度與接收到的反射光的量之間的關系。由此制成校正曲線。在作為濾光器的穿孔的不銹鋼板被移走時，照射到樣品部分的光的量為492μW/cm2。
(3)將如下區(qū)域規(guī)定為區(qū)域X，該區(qū)域是在第(1)項描述的條件下進行測量，測出接收到的反射光的量在不低于50的區(qū)域(如圖11所示，反射光密度的范圍為0-0.9的區(qū)域)；而將如下區(qū)域規(guī)定為區(qū)域Y，該區(qū)域是在第(2)項描述的條件下進行測量，測出接收到的反射光的量在不低于50、并且從其中去除與區(qū)域X重疊的部分之后所得到的區(qū)域(即，如圖11所示，反射光密度的范圍為0.9-1.8的區(qū)域)。
(4)在區(qū)域X的范圍內，使用校正曲線a，該校正曲線是在第(1)項描述的條件下進行測量而得到的。在區(qū)域Y的范圍內，使用校正曲線b，該校正曲線是在第(2)項描述的條件下進行測量而得到的。然后測量樣品的反射光密度(下文描述)。
接著，使用標準密度板通過測光法進行測量(條件為N＝10)。由此得到反射光密度的標準偏差。在采用光密度低的密度板A05的情況下，在區(qū)域X內進行檢測。因此，在第(1)項所述的條件下，使用衰減濾光器。在采用光密度高的密度板A10或A15的情況下，在區(qū)域Y內進行檢測。因此移出衰減濾光器，并在第(2)項所述的條件下進行測量。因此，在分別采用密度板A05、A10和A15的每一種情況下，都達到反射光密度的標準偏差(OD的SD)不超過10/10000的結果。因此，該測量操作具有優(yōu)良的精確性。用于測量的光學系統(tǒng)的放大率為0.33。通過對每一個標準密度板的圖像(由CCD照相機拍攝)中直徑為5mm的中心部分進行圖像處理，而計算出接收到的光的量。所述中心部分是半徑包含75個像素的圓形。由此，對包含17662個像素的部分進行測量。順便提及，測量所需的合計時間為1秒，該合計時間是光學測量所需的時間和圖象處理所需的時間之和。
使用圖5所示的光學系統(tǒng)進行提高精確性的實驗，在該實驗中，通過使用多種干涉濾光器來對多種成分同時進行量化操作。在該實驗中，F(xiàn)UJI DRI-CHEM測試片GLU-P(測量波長505nm，測量成分葡萄糖)或者FUJI DRI-CHEM測試片TBIL-P(測量波長540nm，測量成分總膽紅素)中所使用的每一個干式臨床檢測試劑的試驗片都被切成約2mm×4mm的大小，所述測試片均由富士膠片株式會社生產。每一個這樣的試驗片都被設置在5mm×5mm大小的透明樹脂小室內。然后，把兩種參照的血清L和H(其成分含量均為已知)中的每一種(4μL)分別滴到上述試驗片上。血清中包含的待測成分在室溫下與試劑反應，從而進行顯色。
此時，為了校正從被測成分獲得的反射光密度，將校正材料切成4片(分別對應于1級到4級)，其大小分別為約1.5mm×2mm，所述校正材料是通過將黑白相紙逐步地整體(solidly)曝光和顯色而得到的。接下來，將這些校正材料片與上述兩個試驗片一起布置在同一視野(即，CCD的可成像的范圍)中。然后，由CCD利用經干涉濾光器單色化的光來采集這些片的圖像。在這種情況下，計算機7接收由校正材料反射的光以及由另外的樣品反射的光，并對樣品中包含的其它成分的光密度進行校正操作。順便提及，在本實驗中，照射到測試片上的光的量和波長按照下表4中所述的順序依次改變。校正材料的反射光密度被表示為表5中所述的值。
表4通過順次改變光的波長和光量而實施的照射順序

所用的波長連續(xù)地在上述波長之間依次改變，所述波長分別與序號1、2、3和4相關聯(lián)。
表5用于校正反射光密度的整體印刷的黑白相紙的光密度

通過使用由大冢電子株式會社生產的MCPD-2000而得到反射光密度。
對于被測成分，在插入衰減濾光器的狀態(tài)下，當光線的波長分別為505nm和540nm時，由CCD接收到的反射光的量為50-200，通過使用圖11所示的校正曲線a，就由反射光線的量得到了反射光密度。對于反射光的量低于50的被測成分，在移出衰減濾光器的狀態(tài)下，通過使用圖11所示的校正曲線b，就由CCD接收到的反射光的量得到了反射光密度。由葡萄糖和總膽紅素的反射光密度可計算出葡萄糖和總膽紅素的濃度，所述反射光密度是在葡萄糖和總膽紅素進行顯色時、由校正曲線的數(shù)據(jù)得到的，所述校正曲線被預先保存在計算機7中、并且其表示反射光密度與被測成分的含量之間的對應關系。計算結果示于下表6中。
表6血清中的被測成分的濃度(mg/dL)

如表6所示，每一個實測值都與相關的參照的血清的標準值幾乎相等。由此證明即使在CCD的動態(tài)范圍較窄時，仍然可以相當精確地完成對血清中被測成分的含量的測定。而且，根據(jù)該實施例，兩種被測成分是同時進行測量的。因此，相對于對GLU-P測試片和TBIL-P測試片二者分開測量的常規(guī)情況而言，本實施例可以高效地進行測量操作。雖然在本實施例中僅對兩種被測成分進行測量，但是只要被測成分在CCD的可成像范圍之內，就可以同時完成對兩種或多種被測成分的濃度進行測量的操作。
由下述光學系統(tǒng)來獲取標準密度板A05的光學圖像(條件是N＝10)，所述光學系統(tǒng)采用被單色化為625nm的光。而且還得到密度板的反射光密度的標準偏差。通過以下方式計算出反射光密度，所述方式為在獲得所述密度板的反射光密度時，改變成像密度板的中心附近的區(qū)域。由此獲得反射光密度的標準偏差與測光面積的相關性。結果如表7、表8和圖12所示。
由于透鏡的放大作用，實際測光面積的尺寸與CCD獲得的像素面積不同。在代表被測區(qū)域的像素的值不低于1000的情況下，光密度的標準偏差為不超過10/10000。因此，可以相當精確地進行測量。順便提及，本文所涉及的術語“像素”是像元，與此類似，“像素值”是指像元的數(shù)目。
表7光密度的標準偏差與測光面積的相關性(放大率×1，對應于10μm/像素)

表8光密度的標準偏差與測光面積的相關性(放大率×0.33，對應于33μm/像素)
在采用干式多層膜作為多成分測量用干式分析元件中的顯色反應試劑的情況中，我們認為多層膜的測光表面的表面粗糙度影響著反射光的量。通過如下方式對反射光密度的同時再現(xiàn)性進行測量，所述方式為使用表面粗糙度互不相同的多層膜，并改變測光尺寸。為了比較，以相似的方式對陶瓷標準密度板的反射光密度的同時再現(xiàn)性進行測量，所述陶瓷標準密度板具有光滑平坦的表面。關于表面粗糙度大的多層膜，所用的是由富士膠片株式會社生產的FUJIDRI-CHEM測試片CRP-S。關于表面粗糙度小的多層膜，所用的是由富士膠片株式會社生產的FUJI DRI-CHEM測試片BUN-P。在CRP-S的情況中，用于反射-測光的反射表面具有較大的粗糙度，這是由布的質地所導致的，所述的布被施加到與測光表面相背的那一側。在BUN-P的情況中，由于多孔膜被附著到中間層中，所以用于反射-測光的反射表面具有較小的粗糙度。順便提及，使用由富士攝影器材株式會社生產的標準密度板A05(其反射光密度為0.5)作為陶瓷標準密度板。
此外，采用與圖5所示相同的光學系統(tǒng)。CCD光接收部分所采用的放大率為1(在CCD部分中，10μm/像素)。
通過把被測部分的測光直徑從0.2mm改變到3mm，來進行10次反射光密度的測定。這種情況下的反射光密度的標準偏差示于表9和圖13中。結果發(fā)現(xiàn)當測光直徑為3mm時，標準偏差不超過10/10000，因而在任何多層膜的情況中都可以相當精確地進行測定。當測光直徑減小時，標準偏差增大。在CRP-S的情況中，當測光直徑為1mm時，標準偏差超過10/10000。相反，在使用多孔膜的BUN-P的情況中，即使在測光直徑為1mm時，標準偏差也不超過10/10000。結果發(fā)現(xiàn)在采用多孔膜的情況下，用于反射-測光的反射表面的表面粗糙度可以被降低，因而可以達到更高的測量精確性。此外，在采用表面粗糙度極低的標準密度板A05進行測量的情況下，當測光直徑為0.2mm時，已經進行了測光的表面的像素值小于1000；標準偏差超過10/10000。然而，當測光直徑為1mm時，標準偏差為2.4/10000。由此發(fā)現(xiàn)使用多孔膜或精細顆粒，而不使用FUJI DRI-CHEM測試片CRP-S中實際上使用的布，就可以有效地減少用于反射-測光的反射表面的表面粗糙度，并且這是提高測量精確性的關鍵因素。
表9光學密度的標準偏差(N＝10)與測光面積的相關性[×1/10000]
觀察全血中的紅細胞是如何被玻璃纖維截留的，所述玻璃纖維是被用作多成分測量用干式分析元件中的過濾部件的多種纖維中的一種。用真空血液收集管從健康男性采集全血，用肝素鋰作為抗凝劑。此時，血細胞比容值(Hct)為45％。在室溫下，將10μL的所述全血滴到由Whatman國際有限公司生產的玻璃纖維濾紙GF/D(玻璃纖維的直徑不超過約3μm)中。然后，將滴有全血的玻璃纖維濾紙立即放入到0.1摩爾/L的磷酸鹽緩沖液(pH7.4)中，該緩沖液中含有1％的戊二醛。之后，將濾紙在室溫下靜置2小時。由此使紅細胞硬化。然后，逐漸改變混合物中的水與叔丁醇的比例。最后，混合液被叔丁醇溶液所取代。將該叔丁醇溶液置于冰箱中保存約1小時，從而使叔丁醇溶液凍結。然后將包含玻璃纖維濾紙的凍結的叔丁醇溶液置于冷凍干燥器中，從而去除溶劑。用掃描顯微鏡來觀察所得到的滴有全血的干態(tài)玻璃纖維濾紙。由此獲得放大倍數(shù)為1000的照片。圖14示出了該照片。在圖14所示的照片中，其在足尺時的寬度為120μm。結果發(fā)現(xiàn)紅細胞被直徑不超過約3μm的玻璃纖維截留。
為了比較，使用下列濾紙進行類似實驗，所述濾紙為采用直徑為8μm的玻璃纖維制成的玻璃纖維濾紙、采用直徑為約10μm的玻璃纖維制成的另一種玻璃纖維濾紙、以及采用直徑為約15μm的乙酰纖維素纖維制成的乙酰纖維素纖維濾紙。結果發(fā)現(xiàn)直徑為8μm的玻璃纖維不能完全截留紅細胞，而直徑為10μm的玻璃纖維和直徑為約15μm的乙酰纖維素纖維根本不能截留紅細胞。
這表明在采用全血作為樣品的情況中，可以通過使用具有特定的圓當量直徑的纖維(即，非水溶性物質)作為多成分測量用干式分析元件中的過濾元件而快速高效地去除紅細胞。此外，根據(jù)本發(fā)明，無需操作專用裝置來從全血中去除紅細胞。因而發(fā)現(xiàn)血漿能夠被很快地提供給試劑，而且在實施測量之前的操作所需的時間可以被縮短。
本發(fā)明提供在血液檢驗方法中使用的分析元件，該分析元件能夠使操作簡便易行，并且使得成分檢測之前的操作快速進行。此外，本發(fā)明提供在血液檢驗方法中對多種成分使用的分析元件，該分析元件能夠使成分檢測之前的操作快速進行，并且使血液檢驗方法具有安全性和足夠的測量精確性。
此外，本發(fā)明還提供在用下列物質作為樣品的檢驗方法中所使用的分析元件，所述物質為人和動物的體液和尿液、淡水、海水、土壤提取物、農產品、海產品、經加工食品的提取物以及用于科學研究的液體。
權利要求
1.一種多成分測量用干式分析元件，其用于樣品檢驗方法中，該方法使用區(qū)域傳感器作為探測器，而對每一種成分根據(jù)1000個或更多個像素的信息來獲得測量結果，并且對多種成分進行同時測量。
2.根據(jù)權利要求1所述的多成分測量用干式分析元件，其具有通道、顯色反應試劑和承載所述顯色反應試劑的部分，其中所述通道的寬度、深度和長度中的至少一者不低于1mm，以及其中所述的承載所述顯色反應試劑的部分的寬度不低于所述通道的寬度的2倍，并且/或者所述的承載所述顯色反應試劑的部分的長度不低于所述通道的長度的0.4倍。
3.根據(jù)權利要求2所述的多成分測量用于式分析元件，其具有包含非水溶性物質的過濾部分，所述非水溶性物質的圓當量直徑不超過5μm，并且所述非水溶性物質的長度不低于圓當量半徑。
4.根據(jù)權利要求2所述的多成分測量用干式分析元件，其具有包含纖維的過濾部分，所述纖維的圓當量直徑不超過5μm。
5.根據(jù)權利要求2所述的多成分測量用干式分析元件，其具有過濾部分，該過濾部分包含纖維，所述纖維的圓當量直徑不超過5μm；以及多孔膜。
6.根據(jù)權利要求2所述的多成分測量用干式分析元件，其具有過濾部分，該過濾部分包含玻璃纖維，所述玻璃纖維的圓當量直徑不超過5μm；以及多孔膜。
7.根據(jù)權利要求2-6中的任意一項所述的多成分測量用干式分析元件，其包含干式多層膜，該干式多層膜作為在所述的承載所述顯色反應試劑的部分中的試劑層。
8.根據(jù)權利要求2或3所述的多成分測量用干式分析元件，其包含附著有多孔膜的干式多層膜，該干式多層膜作為在所述的承載所述顯色反應試劑的部分中的試劑層。
9.根據(jù)權利要求2或3所述的多成分測量用干式分析元件，其包含附著有精細顆粒的干式多層膜，該精細顆粒的直徑不超過100μm，該干式多層膜作為在所述的承載所述顯色反應試劑的部分中的試劑層。
10.根據(jù)權利要求2或3所述的多成分測量用干式分析元件，其中所述的承載所述顯色反應試劑的部分是與所述通道相連的小室。
11.根據(jù)權利要求2或3所述的多成分測量用干式分析元件，其具有干式多層膜，該干式多層膜作為在所述的承載所述顯色反應試劑的部分中的試劑層，其中樣品穿過聚合物構成的多孔元件被提供給試劑。
12.根據(jù)權利要求2或3所述的多成分測量用干式分析元件，其具有干式多層膜，該干式多層膜作為在所述的承載所述顯色反應試劑的部分中的試劑層，其中樣品穿過通過對所述通道自身進行蝕刻而形成的空隙而被提供給試劑。
13.一種多成分測量用干式分析元件，其用于樣品檢驗方法中，該方法使用線式傳感器作為探測器，而對多種成分進行同時測量，其中所述的多成分測量用干式分析元件具有通道、顯色反應試劑、承載所述顯色反應試劑的部分以及含有非水溶性物質的過濾部分，所述非水溶性物質的圓當量直徑不超過5μm，并且所述非水溶性物質的長度不低于圓當量半徑，其中所述通道的寬度、深度和長度中的至少一者不低于1mm；以及其中所述的承載所述顯色反應試劑的部分的寬度不低于所述通道的寬度的2倍，并且/或者所述的承載所述顯色反應試劑的部分的長度不低于所述通道的長度的0.4倍。
14.一種多成分測量用干式分析元件，其用于樣品檢驗方法中，該方法使用電化學傳感器作為探測器，而對多種成分進行同時測量，其中所述的多成分測量用干式分析元件具有通道、反應試劑、承載所述反應試劑的部分以及含有非水溶性物質的過濾部分，所述非水溶性物質的圓當量直徑不超過5μm，并且所述非水溶性物質的長度不低于圓當量半徑，其中所述通道的寬度、深度和長度中的至少一者不低于1mm。
15.一種血液收集單元，其包括根據(jù)權利要求2所述的多成分測量用干式分析元件；以及血液收集器，所述血液收集器包含至少兩個部分，所述的至少兩個部分可以相互滑動，同時保持基本上氣密的狀態(tài)，其中所述血液收集器容納著所述的多成分測量用干式分析元件，并且所述的至少兩個部分是滑動式結合的，從而在其中形成可被減壓的封閉空間。
16.根據(jù)權利要求15所述的血液收集單元，其中所述血液收集器具有穿刺針，該穿刺針的直徑不超過100μm，并且該穿刺針的針尖角度不超過20°。
17.一種血液收集單元，其包括根據(jù)權利要求13所述的多成分測量用干式分析元件；以及血液收集器，所述血液收集器包含至少兩個部分，所述的至少兩個部分可以相互滑動，同時保持基本上氣密的狀態(tài)，其中所述血液收集器容納著所述的多成分測量用干式分析元件，并且所述的至少兩個部分是滑動式結合的，從而在其中形成可被減壓的封閉空間。
18.根據(jù)權利要求17所述的血液收集單元，其中所述血液收集器具有穿刺針，該穿刺針的直徑不超過100μm，并且該穿刺針的針尖角度不超過20°。
19.根據(jù)權利要求2所述的多成分測量用干式分析元件，其中所述樣品是在對與環(huán)境相關的物質的檢驗中所使用的液體。
20.根據(jù)權利要求2所述的多成分測量用干式分析元件，其中所述樣品是在農產品、海產品或食品的檢驗中所使用的液體。
21.根據(jù)權利要求2所述的多成分測量用干式分析元件，其中所述樣品是在科學研究中所使用的液體。
全文摘要
本發(fā)明提供在血液檢驗方法中使用的分析元件，該分析元件能夠使測量之前的操作簡便容易地快速進行；在血液檢驗方法中對多種成分使用的分析元件，該分析元件能夠使測量之前的操作快速進行，并且使該血液檢驗方法具有安全性和足夠的測量精確性；以及在用下列物質作為樣品的檢驗方法中所使用的分析元件，所述物質為人和動物的體液和尿液、淡水、海水、土壤提取物、農產品、海產品、經加工食品的提取物以及用于科學研究的液體。本發(fā)明涉及多成分測量用干式分析元件，其用于樣品檢驗方法中，該方法使用區(qū)域傳感器作為探測器，而對每一種成分根據(jù)1000個或更多個像素所代表的信息來獲得測量結果，并且對多種成分進行同時測量。
文檔編號G01N27/327GK1934445SQ20058000862
公開日2007年3月21日 申請日期2005年3月15日 優(yōu)先權日2004年3月18日
發(fā)明者境野佳樹, 阿部義彥, 須藤幸夫 申請人:富士膠片株式會社