特許 6026545 液体採取装置およびその方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6026545

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月16日

(54)【発明の名称】液体採取装置およびその方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/00 20060101AFI20161107BHJP

【ＦＩ】

   G01N1/00 101F

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-532582(P2014-532582)

(86)(22)【出願日】2012年9月3日

(86)【国際出願番号】JP2012005574

(87)【国際公開番号】WO2014033798

(87)【国際公開日】20140306

【審査請求日】2015年3月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(73)【特許権者】

【識別番号】301032942

【氏名又は名称】国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

(73)【特許権者】

【識別番号】510108858

【氏名又は名称】国立研究開発法人国立長寿医療研究センター

(74)【代理人】

【識別番号】100093056

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100142930

【弁理士】

【氏名又は名称】戸高 弘幸

(74)【代理人】

【識別番号】100175020

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 知彦

(74)【代理人】

【識別番号】100180596

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 要

(72)【発明者】

【氏名】橋爪 宣弥

(72)【発明者】

【氏名】北村 圭司

(72)【発明者】

【氏名】西本 尚弘

(72)【発明者】

【氏名】木村 裕一

(72)【発明者】

【氏名】外山 宏

(72)【発明者】

【氏名】山田 貴史

【審査官】 土岐 和雅

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００３−５３０１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１１６６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０２９１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５１５１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５２７００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０９３１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１４５３４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２０１０−５３０９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１０６５８０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ１／００〜１／４４、３３／４８〜３３／９８、３５／００〜３７／００、Ａ６１Ｂ５／００〜５／２２、Ｇ０１Ｔ１／００〜１／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

採取対象の液体を時系列に分離して採取する液体採取装置であって、
所定の長さを有する流路と、
その流路に接続し前記採取対象の液体を押し引きする吸引吐出手段と、
前記流路を当該吸引吐出手段側に複数に分岐させる第１接続端子と、
前記吸引吐出手段側で前記流路を開閉する第１開閉手段と、
前記流路を採取元側に複数に分岐させる第２接続端子と、
当該第２接続端子で分岐した流路を開閉する第２開閉手段と、
前記第１接続端子で分岐した流路に接続され、分離採取された前記採取対象の液体を滴下する滴下口と
を備え、
前記流路はチューブであるとともに、
前記第１開閉手段は、前記チューブの外側から圧力をかけることでチューブからなる流路を閉じて、チューブの外側からの圧力を開放することでチューブからなる流路を開けるピンチバルブであって、
前記第１開閉手段を構成する前記ピンチバルブは、前記チューブからなる２つの流路のうち、一方を開けたときに他方を閉じるように構成されていることを特徴とする液体採取装置。

【請求項2】

請求項１に記載の液体採取装置において、
前記第２開閉手段は、前記チューブの外側から圧力をかけることでチューブからなる流路を閉じて、チューブの外側からの圧力を開放することでチューブからなる流路を開けるピンチバルブであることを特徴とする液体採取装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の液体採取装置において、
前記採取対象の液体は血液であって、
液体採取装置は採血するための装置であることを特徴とする液体採取装置。

【請求項4】

採取対象の液体を時系列に分離して採取する液体採取方法であって、
液体採取装置は、
所定の長さを有する流路と、
その流路に接続し前記採取対象の液体を押し引きする吸引吐出手段と、
前記流路を当該吸引吐出手段側に複数に分岐させる第１接続端子と、
前記吸引吐出手段側で前記流路を開閉する第１開閉手段と、
前記流路を採取元側に複数に分岐させる第２接続端子と、
当該第２接続端子で分岐した流路を開閉する第２開閉手段と、
前記第１接続端子で分岐した流路に接続され、分離採取された前記採取対象の液体を滴下する滴下口と
を備え、
液体，気体の少なくともいずれか一方からなる流体を採取対象の液体よりも前記吸引吐出手段側の前記流路に満たし、
前記吸引吐出手段，前記第１開閉手段および前記第２開閉手段を制御して、吸引吐出手段側の流路に満たされた前記流体を吸引吐出手段により押し引きして、採取対象の液体を移動制御し、
前記第２接続端子で分岐した流路に採取対象の液体を流すとともに、前記第１接続端子で分岐した流路に採取対象の液体を流して、第１接続端子で分岐した流路内を流れる液体の方を最優先に採取することを特徴とする液体採取方法。

【請求項5】

請求項４に記載の液体採取方法において、
前記吸引吐出手段側の流路に満たされた前記流体を吸引吐出手段側に吸引することで前記採取対象の液体を吸引し、吸引吐出手段側の流路に満たされた流体を採取元に押し戻すことで採取対象の液体を押し戻し、
前記第１開閉手段は、前記第１接続端子よりも上流に位置する前記流路を第１流路としたときに当該第１流路を開閉し、前記第１接続端子よりも下流で前記滴下口よりも上流に位置する前記流路を第２流路としたときに当該第２流路を開閉するように、第１開閉手段を構成するとともに、
前記吸引吐出手段は、前記第１接続端子で分岐した複数の流路のうち、滴下口を接続する前記第２流路とは別の流路を第３流路としたときに当該第３流路に接続するように、吸引吐出手段を構成し、
前記第２開閉手段は、前記第２接続端子で前記第１流路から分岐した当該第２接続端子よりも下流に位置する流路を第４流路としたときに当該第４流路を開閉するように、第２開閉手段を構成し、
第１開閉手段により、前記第１流路を開けて、前記第２流路を閉じた状態、かつ第２開閉手段により前記第４流路を開けた状態で、吸引吐出手段により前記流体の上流端が第２接続端子に位置するまで吸引吐出手段により当該流体を押し引きすることで、前記採取対象の液体を第４流路に流す第１流出工程と、
その第１流出工程の後に、第１開閉手段により、第１流路を開けて、第２流路を閉じた状態、かつ第２開閉手段により第４流路を閉じた状態で、吸引吐出手段により前記流体の上流端と採取対象の液体との境界が第１接続端子よりも吸引吐出手段側に位置するまで吸引吐出手段により当該流体を吸引することで、当該液体を吸引する第１吸引工程と、
その第１吸引工程の後に、第１開閉手段により、第１流路を閉じて、第２流路を開けた状態、かつ第２開閉手段により第４流路を開けた状態で、前記第１吸引工程で引き出された前記採取対象の液体とともに前記流体を押し戻して、第２流路を経由して流体を滴下口で止めて、採取対象の液体を滴下口から吐出して採取しつつ、採取元側にある当該液体を第４流路に流す第２流出工程と、
その第２流出工程の後に、第１開閉手段により、第１流路を閉じて、第２流路を開けた状態、かつ第２開閉手段により第４流路を開けた状態で、吸引吐出手段により前記流体の上流端が第１接続端子よりも吸引吐出手段側に位置するまで吸引吐出手段により当該流体を吸引することで、採取対象の液体を吸引しつつ、採取元側にある当該液体を第４流路に流す第２吸引・第３流出工程と
を備えることを特徴とする液体採取方法。

【請求項6】

請求項５に記載の液体採取方法において、
前記第２吸引・第３流出工程の後に、前記第１開閉手段により、前記第１流路を開けて、前記第２流路を閉じた状態、かつ前記第２開閉手段により前記第４流路を開けた状態で、前記流体の上流端が前記第２接続端子に位置するまで、前記第２吸引・第３流出工程で引き出された前記採取対象の液体とともに当該流体を押すことで、採取元側にある当該液体を第４流路に流す押し戻し工程を備え、
当該押し戻し工程の後に、前記第１吸引工程，前記第２流出工程および前記第２吸引・第３流出工程を繰り返し行うことを特徴とする液体採取方法。

【請求項7】

請求項４から請求項６のいずれかに記載の液体採取方法において、
前記流体は液体および気体であって、
当該液体を前記吸引吐出手段側の前記流路に満たし、
前記吸引吐出手段側の前記流路に満たされた当該液体と前記採取対象の液体との間に前記気体を流路内に挟み込み、
前記吸引吐出手段側の流路に満たされた当該液体を吸引吐出手段により押し引きすることにより前記気体を押し引きして、採取対象の液体を移動制御することを特徴とする液体採取方法。

【請求項8】

請求項４から請求項６のいずれかに記載の液体採取方法において、
前記流体は気体であって、
当該気体を前記採取対象の液体よりも前記吸引吐出手段側の前記流路に満たし、
前記吸引吐出手段側の流路に満たされた当該気体を吸引吐出手段により押し引きして、採取対象の液体を移動制御することを特徴とする液体採取方法。

【請求項9】

請求項４から請求項６のいずれかに記載の液体採取方法において、
前記流体は液体であって、
当該液体を前記採取対象の液体よりも前記吸引吐出手段側の前記流路に満たし、
前記吸引吐出手段側の流路に満たされた当該液体を吸引吐出手段により押し引きして、採取対象の液体を移動制御することを特徴とする液体採取方法。

【請求項10】

請求項４から請求項９のいずれかに記載の液体採取方法において、
前記採取対象の液体は血液であって、
液体採取方法は採血するための方法であることを特徴とする液体採取方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、採取対象の液体を時系列に分離して採取する液体採取装置およびその方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液体採取装置として、血液を採取する、すなわち採血する採血装置を例にとって説明する。採血装置は、核医学診断（例えば、ＰＥＴ(Positron Emission Tomography)など）における定量解析で用いられる。核医学診断において、神経受容体の濃度や腫瘍の代謝などの生体機能情報を定量解析するためには、動脈血の血漿中の薬剤濃度、すなわち放射能濃度の時間変化の測定が必要となる。血中放射能濃度を測定するための自動採血装置として以下の方式が採用されている（例えば、特許文献１、２、非特許文献１〜３参照）。これらの装置は、小動物（例えばマウスやラットなど）の動脈血中の放射能濃度の測定に用いられている。なお、特許文献２の自動採血装置は他の手法と使用目的が異なる。

【0003】

（特許文献１、非特許文献１）
マウス血圧にて自出された動脈血を、図９に示すようにマイクロチップ（素子）ＭＣ上に導く方式である。マイクロチップＭＣには、１本の主流路Ｆ_Ｍ、選択可能な支流路Ｆ_Ｂ、および流路洗浄や血液排出用に使用するヘパリン(heparin)溶液Ｈを流し込み、あるいは使用されたヘパリン溶液Ｈや血液Ｂを流し出すための側路Ｆ_Ｎを配設している。支流路Ｆ_Ｂの各々の先には容器を配設しており、支流路Ｆ_Ｂのいずれか１つが、マイクロチップＭＣに供給されるアルゴンガスＧａｓのガス圧、マイクロチップＭＣのメカニズムによって選択されるように構成されている。支流路Ｆ_Ｂのいずれか１つが選択された状態で血液Ｂを流し込む。各々の流路Ｆ_Ｍ，Ｆ_Ｂが、マイクロチップＭＣに対して所定の寸法で溝加工したもので形成されており、流し込まれた血液Ｂの溝長あるいは溝領域がわかれば、その血液Ｂの微小体積が規定されるのがマイクロチップＭＣの特徴である。その規定された微小体積によって、予め定められた体積の血液Ｂが流路内に満ちた状況で、ヘパリン溶液Ｈの圧入によって所定の受け容器（図示省略）に血液Ｂを送り込む。その後、各流路Ｆ_Ｍ，Ｆ_Ｂをヘパリン溶液Ｈで洗浄し、次の採血に備える。受け容器内の血液Ｂを、生理食塩水とともに別容器に吸い上げ、ウェルカウンタによって血液Ｂ中の放射線を計数する。

【0004】

（非特許文献２）
非特許文献２では、動脈に挿入したカテーテルの途中に、カテーテルを挟み込む形で放射線検出器を設置することで、血中放射能濃度を測定する。ダイオードは、長さが30[mm]の細長い形状を有し、長辺方向に沿って血液が入ったチューブを配管することで、検出可能面積を増加させ、β^＋線の検出効率を確保している。カテーテルの他端にはシリンジポンプを接続し、シリンジポンプを一定速度で引いて血液を引き出し、さらにその速度から流量を求めてカテーテルの内径から体積を算出して放射能濃度を計測する。

【0005】

（非特許文献３）
非特許文献３では、図１０に示すように動脈Ａに挿入したカテーテルＣの他端から静脈Ｖに血液を戻し、カテーテルＣの途中にＬＹＳＯ検出器ＤおよびペリスタポンプＰを設置する。カテーテルＣ内部を流れる動脈血内のβ^＋線が対消滅することで発生するγ線がＬＹＳＯ検出器Ｄに入射して光り、その光は光ファイバＦを収集ボックスＢで計数する。血液の流量はペリスタポンプＰによって制御され、その流量およびカテーテルの内径から制御ＰＣは体積を算出して放射能濃度を計測する。

【0006】

（特許文献２）
５方ジョイントで流路を切り替えて、血液や洗浄液の排出や血液の採取を繰り返す。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特表２００９−５１５１４６号公報

【特許文献2】特開２００１−１１６６６６号公報

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】H. -M. Wu, G. Sui, C. -C. Lee, M. L. Prins, W. Ladno, H. -D. Lin, A. S. Yu, M. E. Phelps, and S. -C. Huang, “In vivo quantitation of glucose metabolism in mice using small-animal PET and a microfluidic device”, J Nucl Med, vol. 48, pp. 837-845, 2007.

【非特許文献2】L. Convert, G. M. Brassard, J. Cadorette, D. Rouleau, E. Croteau, M. Archambault, R. Fontaine, and R. Lecomte, “A microvolumetric β blood counter for pharmacokinetic PET studies in small animals,” IEEE Nuclear Sci, vol. 54, no. 1, 2007.

【非特許文献3】“Blood Sampler twilite”、 [online] 、Swisstrace社、インターネット< URL : http://www.swisstrace.ch/blood-sampler-twilite.html>

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、これらの方式については以下の課題がある。特に、上述した特許文献２の場合には、血液を動物体内に押し戻す処理がある。この処理は、失血量を減らすために採血終了毎に毎回実施される。しかし、動物から血液を直接的に採取する場合には、押し戻された血液は動脈の末梢へは流れずに採血部位付近に留まり、結果的に新鮮な血液が採取されないという問題がある。

【0010】

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、新鮮な液体を採取することができる液体採取装置およびその方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

発明者らは、上記の問題を解決するために研究した結果、次のような知見を得た。

【0012】

すなわち、従来では失血を抑制するために血液を採取元の動物に押し戻すという発想を変えて、液体供給側である採取元側から血液を連続的に流し続けることに着目した。そのために、採取元側から分岐した流路に血液を流すとともに、採取元側から離れて分岐した別の流路にも血液を流し、採取元側から離れて分岐した別の流路内を流れる血液の方を最優先に採取することが有効であるという知見を得た。

【0013】

このような知見に基づくこの発明は、次のような構成をとる。
すなわち、この発明に係る液体採取装置は、採取対象の液体を時系列に分離して採取する液体採取装置であって、所定の長さを有する流路と、その流路に接続し前記採取対象の液体を押し引きする吸引吐出手段と、前記流路を当該吸引吐出手段側に複数に分岐させる第１接続端子と、前記吸引吐出手段側で前記流路を開閉する第１開閉手段と、前記流路を採取元側に複数に分岐させる第２接続端子と、当該第２接続端子で分岐した流路を開閉する第２開閉手段と、前記第１接続端子で分岐した流路に接続され、分離採取された前記採取対象の液体を滴下する滴下口とを備え、前記流路はチューブであるとともに、前記第１開閉手段は、前記チューブの外側から圧力をかけることでチューブからなる流路を閉じて、チューブの外側からの圧力を開放することでチューブからなる流路を開けるピンチバルブであって、前記第１開閉手段を構成する前記ピンチバルブは、前記チューブからなる２つの流路のうち、一方を開けたときに他方を閉じるように構成されていることを特徴とするものである。

【0014】

この発明に係る液体採取装置によれば、吸引吐出手段により採取対象の液体を能動的に押し引きすることで液体の供給元（採取元）の状況に依らず液体を採取することができる。例えば、動物の場合で採取対象の液体が血液の場合には、動物の生理状態によって血圧が低下しても採血することができる。その結果、たとえ動物の血圧が低下した状況でも、液体を採取することができる。また、所定の長さを有する流路を備えることで、長さが予め規定され体積が既知の流路を有するので、採取対象の液体の長さや採取量を体積測定手段（例えば、光学的な測定手段）で測定することなく、規定の体積量を採取することができる。このように測定手段が不要となることで液体採取装置を小型化することができ、液体の採取元（例えば動物）の近傍することができる。この結果、デッドボリューム(無効となる体積を指す)の減少、delay, dispersionといった濃度波形の歪みの要因の排除を実現している。さらに、第１接続端子および第２接続端子を備えるとともに、第１開閉手段および第２開閉手段を備え、液体供給側である採取元側から第２接続端子で分岐した流路に採取対象の液体を第２開閉手段により流すとともに、採取元側から離れて第１接続端子で分岐した別の流路にも採取対象の液体を第１開閉手段により流すことで、採取元側から採取対象の液体を第２開閉手段により連続的に流し続けることが可能になる。よって、採取元側から離れて流れた採取対象の液体が採取元側（すなわち上流側）に押し戻されることなく、新鮮な液体を常に流し続け、必要なとき（採取時）のみ採取元側から離れて第１接続端子で分岐した流路に採取対象の液体を流して採取することができる。その結果、液体の供給元である採取元から新鮮な液体を採取することができる。

【0015】

上述した流路はチューブである。チューブの場合にはチューブの外側から圧力をかけても復元力があるので、後述するピンチバルブによって第１開閉手段あるいは第２開閉手段を構成することができる。また、第１開閉手段は、チューブの外側から圧力をかけることでチューブからなる流路を閉じて、チューブの外側からの圧力を開放することでチューブからなる流路を開けるピンチバルブである。内部に液体を通すタイプのバルブ（開閉手段）と比較するとデッドボリュームが小さく、さらにチューブからなる流路のみの交換で済み、第１開閉手段の交換が不要になる。また、ピンチバルブからなる開閉手段は小型であるので、液体の供給元（採取元）の近傍に設置することができ、採取元から開閉手段までの間のデッドボリュームのさらなる減少、delay, dispersionといった濃度波形の歪みの要因の排除を実現することができる。例えば、動物の場合で採取対象の液体が血液の場合には、採取元である動物の近傍にピンチバルブを設置することができる。また、チューブを細い径（細径）で形成することができるので、細径のチューブを流路として用いてピンチバルブで開閉すれば、液体が流れる流路の径が小さくなった結果、流路の体積を減らして、流す液体の体積を小さくすることができる。

【0016】

また、流路の体積を減らして、流す液体の体積を小さくすることで流量を抑えることができる。例えば、採取対象の液体が血液である場合に血液を流し続けることによる失血を最小限に抑えることができる。

【0017】

上述した第１開閉手段を構成するピンチバルブは、チューブからなる２つの流路のうち、一方を開けたときに他方を閉じるように構成されている。一方を開けたときに他方を閉じるようにピンチバルブを構成することで、２つの流路の開閉を１つのピンチバルブで行うことができ、第１開閉手段の構成部品を減らすことができる。

【0018】

第１開閉手段と同様に、第２開閉手段の一例はピンチバルブである。第１開閉手段の作用・効果でも上述したように、チューブからなる流路のみの交換で済み、第２開閉手段の交換が不要になる。液体の供給元（採取元）の近傍にピンチバルブを設置することができ、採取元から開閉手段までの間のデッドボリュームをさらに小さくすることができる。

【0019】

上述したこれらの発明に係る液体採取装置において、採取対象の液体の一例は血液である。この場合には、液体採取装置は採血するための装置（採血装置）となる。なお、採取対象の液体であれば、血液に限定されずに、血液以外の生理液（例えばリンパ液やタンパクが含まれた液など）や、蛍光剤が含まれた液体や、分析装置に用いられる混合液などであってもよい。

【0020】

また、この発明に係る液体採取方法は、採取対象の液体を時系列に分離して採取する液体採取方法であって、液体採取装置は、所定の長さを有する流路と、その流路に接続し前記採取対象の液体を押し引きする吸引吐出手段と、前記流路を当該吸引吐出手段側に複数に分岐させる第１接続端子と、前記吸引吐出手段側で前記流路を開閉する第１開閉手段と、前記流路を採取元側に複数に分岐させる第２接続端子と、当該第２接続端子で分岐した流路を開閉する第２開閉手段と、前記第１接続端子で分岐した流路に接続され、分離採取された前記採取対象の液体を滴下する滴下口とを備え、液体，気体の少なくともいずれか一方からなる流体を採取対象の液体よりも前記吸引吐出手段側の前記流路に満たし、前記吸引吐出手段，前記第１開閉手段および前記第２開閉手段を制御して、吸引吐出手段側の流路に満たされた前記流体を吸引吐出手段により押し引きして、採取対象の液体を移動制御し、前記第２接続端子で分岐した流路に採取対象の液体を流すとともに、前記第１接続端子で分岐した流路に採取対象の液体を流して、第１接続端子で分岐した流路内を流れる液体の方を最優先に採取することを特徴とするものである。

【0021】

この発明に係る液体採取方法によれば、この発明に係る液体採取装置を用いて液体を採取するので、採取対象の液体の長さや採取量を体積測定手段（例えば、光学的な測定手段）で測定することなく、規定の体積量を採取することができる。さらに、第２接続端子で分岐した流路に採取対象の液体を流すとともに、第１接続端子で分岐した流路に採取対象の液体を流して、第１接続端子で分岐した流路内を流れる液体の方を最優先に採取するので、液体の供給元である採取元から新鮮な液体を採取することができる。

【0022】

上述したこの発明に係る液体採取方法において、以下のように採取するのが好ましい。
すなわち、液体採取方法において、前記吸引吐出手段側の流路に満たされた前記流体を吸引吐出手段側に吸引することで前記採取対象の液体を吸引し、吸引吐出手段側の流路に満たされた流体を採取元に押し戻すことで採取対象の液体を押し戻し、前記第１開閉手段は、前記第１接続端子よりも上流に位置する前記流路を第１流路としたときに当該第１流路を開閉し、前記第１接続端子よりも下流で前記滴下口よりも上流に位置する前記流路を第２流路としたときに当該第２流路を開閉するように、第１開閉手段を構成するとともに、前記吸引吐出手段は、前記第１接続端子で分岐した複数の流路のうち、滴下口を接続する前記第２流路とは別の流路を第３流路としたときに当該第３流路に接続するように、吸引吐出手段を構成し、前記第２開閉手段は、前記第２接続端子で前記第１流路から分岐した当該第２接続端子よりも下流に位置する流路を第４流路としたときに当該第４流路を開閉するように、第２開閉手段を構成し、第１開閉手段により、前記第１流路を開けて、前記第２流路を閉じた状態、かつ第２開閉手段により前記第４流路を開けた状態で、吸引吐出手段により前記流体の上流端が第２接続端子に位置するまで吸引吐出手段により当該流体を押し引きすることで、前記採取対象の液体を第４流路に流す第１流出工程と、その第１流出工程の後に、第１開閉手段により、第１流路を開けて、第２流路を閉じた状態、かつ第２開閉手段により第４流路を閉じた状態で、吸引吐出手段により前記流体の上流端と採取対象の液体との境界が第１接続端子よりも吸引吐出手段側に位置するまで吸引吐出手段により当該流体を吸引することで、当該液体を吸引する第１吸引工程と、その第１吸引工程の後に、第１開閉手段により、第１流路を閉じて、第２流路を開けた状態、かつ第２開閉手段により第４流路を開けた状態で、前記第１吸引工程で引き出された前記採取対象の液体とともに前記流体を押し戻して、第２流路を経由して流体を滴下口で止めて、採取対象の液体を滴下口から吐出して採取しつつ、採取元側にある当該液体を第４流路に流す第２流出工程と、その第２流出工程の後に、第１開閉手段により、第１流路を閉じて、第２流路を開けた状態、かつ第２開閉手段により第４流路を開けた状態で、吸引吐出手段により前記流体の上流端が第１接続端子よりも吸引吐出手段側に位置するまで吸引吐出手段により当該流体を吸引することで、採取対象の液体を吸引しつつ、採取元側にある当該液体を第４流路に流す第２吸引・第３流出工程とを備えることを特徴とするものである。

【0023】

かかる工程を備えた液体採取方法によれば、第１流出工程，第１吸引工程，第２流出工程，第２吸引・第３流出工程を順に行うことで、第２接続端子で分岐した第４流路に採取対象の液体を流すとともに、第１接続端子で分岐した第２流路に採取対象の液体を流して、第１接続端子で分岐した当該第２流路内を流れる液体の方を最優先に採取することになる。よって、新鮮な液体を効率良く採取することができる。

【0024】

また、第２吸引・第３流出工程の後に、第１開閉手段により、第１流路を開けて、第２流路を閉じた状態、かつ第２開閉手段により第４流路を開けた状態で、流体の上流端が第２接続端子に位置するまで、第２吸引・第３流出工程で引き出された採取対象の液体とともに当該流体を押すことで、採取元側にある当該液体を第４流路に流す押し戻し工程を備え、当該押し戻し工程の後に、第１吸引工程，第２流出工程および第２吸引・第３流出工程を繰り返し行うのが好ましい。新鮮な液体の採取を複数回にわたって効率良く行うことができる。

【0025】

流体としては、下記のように液体および気体の両方、気体のみ、あるいは液体のみが挙げられる。
すなわち、最初の一例は、流体は液体および気体であって、当該液体を吸引吐出手段側の流路に満たし、吸引吐出手段側の流路に満たされた当該液体と採取対象の液体との間に気体を流路内に挟み込み、吸引吐出手段側の流路に満たされた当該液体を吸引吐出手段により押し引きすることにより気体を押し引きして、採取対象の液体を移動制御することである。このように採取対象の液体とは別の液体を流路に詰めて、採取対象の液体との間に気体を挟み込んで押し引きすれば、吸引吐出手段による押し引きによって圧縮または膨張される気体の体積が減るので採取対象の液体を精度良く動かすことができる。さらに、吸引吐出手段側の流路に満たされた液体と採取対象の液体との間に気体を挟み込むことで、前者の液体と後者の（採取対象の）液体とが接触して混合するのを防止することができ、混合により採取の対象の液体が薄まることも防止することができる。

【0026】

また、次の一例は、流体は気体であって、当該気体を採取対象の液体よりも吸引吐出手段側の流路に満たし、吸引吐出手段側の流路に満たされた当該気体を吸引吐出手段により押し引きして、採取対象の液体を移動制御することである。この一例の場合には、気体を媒体として吸引吐出手段により押し引きして、採取対象の液体を移動制御することができる。

【0027】

最後の一例は、流体は液体であって、当該液体を採取対象の液体よりも吸引吐出手段側の流路に満たし、吸引吐出手段側の流路に満たされた当該液体を吸引吐出手段により押し引きして、採取対象の液体を移動制御することである。この一例の場合には、液体を媒体として吸引吐出手段により押し引きして、採取対象の液体を移動制御することができる。

【0028】

上述したこれらの発明に係る液体採取方法において、採取対象の液体の一例は血液である。この場合には、液体採取方法は採血するための方法（採血方法）となる。採血装置でも述べたように、採取対象の液体であれば、血液に限定されずに、血液以外の生理液（例えばリンパ液やタンパクが含まれた液など）や、蛍光剤が含まれた液体や、分析装置に用いられる混合液などであってもよい。

【発明の効果】

【0029】

この発明に係る液体採取装置およびその方法によれば、第２接続端子で分岐した流路に採取対象の液体を流すとともに、第１接続端子で分岐した流路に採取対象の液体を流して、第１接続端子で分岐した流路内を流れる液体の方を最優先に採取するので、液体の供給元である採取元から新鮮な液体を採取することができる。
この発明に係る液体採取装置において、流路はチューブであって、チューブの外側から圧力をかけても復元力があるので、ピンチバルブによって第１開閉手段あるいは第２開閉手段を構成することができる。また、第１開閉手段は、チューブの外側から圧力をかけることでチューブからなる流路を閉じて、チューブの外側からの圧力を開放することでチューブからなる流路を開けるピンチバルブである。よって、第１開閉手段の交換が不要になり、デッドボリュームの減少、delay, dispersionといった濃度波形の歪みの要因の排除を実現することができる。一方を開けたときに他方を閉じるようにピンチバルブを構成することで、２つの流路の開閉を１つのピンチバルブで行うことができ、第１開閉手段の構成部品を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】各実施例に係る採血装置の概略図である。

【図2】各実施例に係る一連の採血処理の流れを示したフローチャートである。

【図3】実施例１に係る一連の採血動作を順に説明した概略図である。

【図4】実施例２に係る一連の採血動作を順に説明した概略図である。

【図5】実施例３に係る一連の採血動作を順に説明した概略図である。

【図6】第４流路を有さない採血装置の概略図である。

【図7】図６の採血装置による実験結果の例である。

【図8】図１の採血装置による実験結果の例である。

【図9】従来の微小流体素子方式のときのマイクロチップの全体構成を示す平面図である。

【図10】従来の動脈に挿入したカテーテルの他端から静脈に血液を戻す方式のときの採血装置の概略図である。

【実施例1】

【0031】

以下、図面を参照してこの発明の実施例１を説明する。図１は、各実施例に係る採血装置の概略図である。後述する実施例２、３も含めて、本実施例１では、採取対象の液体として血液を例に採って説明するとともに、液体採取装置として採血装置を例に採って説明する。

【0032】

図１に示すように、各実施例に係る採血装置１は、採取対象の血液を時系列に分離して採取する。また、採血装置１の周辺には、採取された血液を溜める容器１０を設置している。後述する実施例２、３も含めて、本実施例１では、小動物（例えばマウスやラットなど）の動脈血中の放射能濃度を測定する。また、容器１０を遠心機（図示省略）で回転させることで遠心分離を行う。各実施例では血液の遠心分離を行うので、血漿分離を行い、血漿分離された血漿および血球に含まれている放射線をそれぞれ測定する。採血装置１は、この発明における液体採取装置に相当する。

【0033】

採血装置１は、所定の長さを有する流路（各実施例では第１流路２，第２流路３，第３流路４および第４流路２３）と、その流路のうち第３流路４に接続し採取対象の血液を押し引きする吸引吐出機構５と、流路を複数（各実施例では２つ）に分岐させる接続端子６と、流路（各実施例では第１流路２および第２流路３）を開閉するピンチバルブ７と、分岐した流路（各実施例では第２流路３）に接続され、分離採取された採取対象の血液を滴下する滴下口８とを備えている。第１流路２，第２流路３，第３流路４および第４流路２３は、この発明における流路に相当し、第１流路２は、この発明における第１流路に相当し、第２流路３は、この発明における第２流路に相当し、第３流路４は、この発明における第３流路に相当し、第４流路２３は、この発明における第４流路に相当し、吸引吐出機構５は、この発明における吸引吐出手段に相当し、接続端子６は、この発明における第１開閉手段に相当し、ピンチバルブ７は、この発明における第１開閉手段に相当するとともに、この発明におけるピンチバルブにも相当し、滴下口８は、この発明における滴下口８に相当する。

【0034】

血液を押し戻す場合を除いて血液の採取の流れを基準にすると、液体の供給元である採取元（各実施例では小動物）側が上流となり、滴下口８側が下流となる。よって、本明細書では、接続端子６よりも上流に位置する流路を第１流路２とし、接続端子６よりも下流で滴下口８よりも上流に位置する流路を第２流路３とする。また、吸引吐出機構５は、滴下口８を接続する第２流路３とは別の流路を第３流路４としたときに当該第３流路４に接続するように、吸引吐出機構５を構成している。

【0035】

流路（第１流路２，第２流路３，第３流路４および第４流路２３）は、採血量を減らすために断面積が小さい（すなわち細い径の）チューブを使用している。各実施例では、内径0.28[mm]のポリエチレンチューブと、ピンチバルブ７や後述する（第４流路２３を開閉する）ピンチバルブ２２でピンチされる部分だけポリエチレンチューブよりも柔らかく復元力のある内径0.5[mm]のシリコーンの一種であるシラスコン（登録商標）からなるチューブ（シラスコンチューブ）とをそれぞれ使用している。また、流路のうち、第１流路２および第２流路３は、吸引吐出機構５による押し引きだけで液体（各実施例では血液）の動きの制御を可能とするように長さが予め決められている。もちろん、吸引吐出機構５に接続された第３流路４についても、長さを予め決めてもよい。

【0036】

吸引吐出機構５は、シリンジポンプを使用する。吸引吐出機構５にシリンジポンプを使うことで数[μL]の液体（各実施例では血液）を高速かつ精度良く押し引きして液体（血液）を採取することができる。また、動物の生理状態によって血圧が変動しても、その影響を受けずに安定して採血することができる。このように、吸引吐出機構５は、精度良く液体（血液）の押し引きが可能なシリンジポンプであり、第１流路２および第２流路３は、予め長さおよび断面積がわかっていることから体積を計算することができるので、吸引吐出機構５で押し引きした体積の分だけ第１流路２または第２流路３の内部を流れる血液を動かす。

【0037】

なお、押し引きによる媒体（流体）として本実施例１では液体および気体を採用する。また、押し引きによる気体については、空気であってもよいし、ヘリウムやネオンやアルゴンなどの希ガス、あるいは窒素ガスに例示されるように、血液やヘパリン溶液と反応しないガスであれば良い。押し引きによる液体については、特に限定されないが、流路洗浄や血液排出用に使用するヘパリン溶液などに代表される洗浄液を用いるのが好ましい。その他にも、血液の制御精度を上げるために水やミネラルオイルのような低粘性の液体が好ましい。

【0038】

第１流路２，第２流路３および第３流路４は接続端子６により接続されている。各実施例では、接続端子６は、微小な流路の穴を有するＰＤＭＳ樹脂（Polydimethylsiloxane）からなるブロックを使用している。各々の当該穴に第１流路２，第２流路３および第３流路４をそれぞれ接続する。また、上流側を基準にすると、接続端子６は、第１流路２を２つの第２流路３および第３流路４に分岐させることになる。

【0039】

各実施例では、この発明における第１開閉手段は、チューブをピンチするピンチバルブ７を使用している。ピンチバルブ７は、チューブの外側から圧力をかける（図１や後述する図３の「閉塞部７ａ」を参照）ことでチューブからなる流路（第１流路２および第２流路３）を閉じて、チューブの外側からの圧力を開放することでチューブからなる流路（第１流路２および第２流路３）を開けるように構成されている。また、各実施例では、ピンチバルブ７は、チューブからなる２つの流路（第１流路２および第２流路３）のうち、一方を開けたときに他方を閉じるように構成されている。したがって、ピンチバルブ７は、第１流路２を開けたときに第２流路３を閉じて、逆に第２流路３を開けたときに第１流路２を閉じるように閉塞部７ａを切り替える。

【0040】

また、新たに分岐点と開閉手段（第２開閉手段）とを追加している。図１に示すように、流路を採取元側に複数（各実施例では２つ）に分岐させる接続端子２１と、接続端子２１で分岐した流路（各実施例では第４流路２３）を開閉するピンチバルブ２２とを備えている。また、接続端子２１で第１流路２から分岐した当該接続端子２１よりも下流に位置する流路を第４流路２３とする。接続端子２１は、この発明における第２接続端子に相当し、ピンチバルブ２２は、この発明における第２開閉手段に相当する。

【0041】

これにより、第１接続端子に相当する接続端子６は、第１流路２を２つの第２流路３および第３流路４に分岐させ、第１開閉手段に相当するピンチバルブ７は、吸引吐出機構５側で流路（各実施例では第１流路２および第２流路３）を開閉する。さらに、第２接続端子に相当する接続端子２１は、第１流路２を２つに分岐させて、分岐した流路のうち、吸引吐出機構５に接続された第１流路２（下流側では第３流路４）とは別の流路を第４流路２３として、第２開閉手段に相当するピンチバルブ２２は、接続端子２１で分岐した第４流路２３を開閉する。

【0042】

この発明における第１開閉手段に相当するピンチバルブ７と同様に、この発明における第２開閉手段は、チューブをピンチするピンチバルブ２２を使用している。ピンチバルブ７と相違して、ピンチバルブ２２は、チューブからなる１つの流路（第４流路２３）の開閉を行うように構成されている。図１や後述する図３の閉塞部２２ａは、ピンチバルブ２２によりチューブの外側から圧力をかける（すなわちピンチする）箇所である。

【0043】

次に、一連の採血処理について、図２および図３を参照して説明する。図２は、各実施例に係る一連の採血処理の流れを示したフローチャートであり、図３は、実施例１に係る一連の採血動作を順に説明した概略図である。なお、図３中の符号ＢＬは採取対象の血液であり、図３中の符号Ｌは採取対象の血液ＢＬとは異なる液体であり、図３中の符号Ｇは気体である。また、図３では、採取対象の血液ＢＬを黒塗りで図示するとともに、液体Ｌを点描のハッチングで図示し、気体Ｇを白塗りで図示する。

【0044】

（ステップＳ１）第１流出
図３のステップＳ１は採血前の待機状態を示す。ピンチバルブ７により、第１流路２を開けて、第２流路３を閉じた状態、かつピンチバルブ２２により第４流路２３を開けた状態で、吸引吐出機構５により流体（本実施例１では液体Ｌ・気体Ｇ）の上流端が接続端子２１に位置するまで吸引吐出機構５により当該流体（液体Ｌ・気体Ｇ）を押し引きすることで、血液ＢＬを第４流路２３に流す。これにより、接続端子２１から吸引吐出機構５まで第１流路２および第３流路４内に流体（液体Ｌ・気体Ｇ）が充填され、動物から引き出された血液ＢＬは、開放状態にある第４流路２３へ逃げて流れ続ける。このステップＳ１は、この発明における第１流出工程に相当する。

【0045】

（ステップＳ２）第１吸引
ステップＳ１の第１流出の後に、ピンチバルブ７により、第１流路２を開けて、第２流路３を閉じた状態、かつピンチバルブ２２により第４流路２３を閉じた状態で、吸引吐出機構５により流体（液体Ｌ・気体Ｇ）の上流端と血液ＢＬとの境界が接続端子６よりも吸引吐出機構５側に位置するまで吸引吐出機構５により当該流体流体（液体Ｌ・気体Ｇ）を吸引することで、当該血液ＢＬを吸引する。これにより、第４流路２３は閉止状態となり、動物から引き出された血液ＢＬは、接続端子６での分岐点よりも吸引吐出機構５側（図３中の右側）まで矢印の方向に引き出される。このステップＳ２は、この発明における第１吸引工程に相当する。

【0046】

（ステップＳ３）第２流出
ステップＳ２の第１吸引の後に、ピンチバルブ７により、第１流路２を閉じて、第２流路３を開けた状態で（すなわち閉塞部７ａを第２流路３から第１流路２に切り替えて）、かつピンチバルブ２２により第４流路２３を開けた状態で、ステップＳ１で引き出された血液ＢＬとともに流体（液体Ｌ・気体Ｇ）を押し戻して、第２流路３を経由して流体（液体Ｌ・気体Ｇ）を滴下口８で止めて、血液ＢＬを滴下口８から吐出して採取しつつ、採取元側にある当該液体ＢＬを第４流路２３に流す。これにより、矢印の方向に第２流路３を経由した血液ＢＬを滴下口８から容器１０へ滴下する。その際に、動物から引き出された血液ＢＬは、開放状態にある第４流路２３へ逃げて流れ続ける。このステップＳ３は、この発明における第２流出工程に相当する。

【0047】

（ステップＳ４）第２吸引・第３流出
ステップＳ３の第２流出の後に、ピンチバルブ７により、第１流路２を閉じて、第２流路３を開けた状態、かつピンチバルブ２２により第４流路２３を開けた状態で、吸引吐出機構５により流体（液体Ｌ・気体Ｇ）の上流端が接続端子よりも吸引吐出手段５側に位置するまで吸引吐出機構５により当該流体（液体Ｌ・気体Ｇ）を吸引することで、血液ＢＬを吸引しつつ、採取元側にある当該血液ＢＬを第４流路２３に流す。これにより、滴下口８で止まっていた流体（液体Ｌ・気体Ｇ）は第２流路３を経由して接続端子６での分岐点よりも吸引吐出機構５側（図３中の右側）まで矢印の方向に引き出される。一方、動物から引き出された血液ＢＬは、ステップＳ３から引き続いて開放状態にある第４流路２３へ逃げて流れ続ける。このステップＳ４は、この発明における第２吸引・第３流出に相当する。

【0048】

（ステップＳ５）採取するか？
引き続いて採血を行う場合には、ステップＳ６の押し戻しを行った後に戻って、同様のステップＳ２〜Ｓ５の処理を繰り返して行う。採血を行わない場合には、一連の採血処理を終了する。

【0049】

（ステップＳ６）押し戻し
ステップＳ４の第２吸引・第３流出の後に、ピンチバルブ７により、第１流路２を開けて、第２流路３を閉じた状態で（すなわち閉塞部７ａを第１流路２から第２流路３に切り替えて）、かつピンチバルブ２２により第４流路２３を開けた状態で、流体（液体Ｌ・気体Ｇ）の上流端が接続端子２１に位置するまで、ステップＳ４で引き出された血液ＢＬとともに当該流体（液体Ｌ・気体Ｇ）を押すことで、採取元側にある当該血液ＢＬを第４流路２３に流してステップＳ１に戻る。このように、このステップＳ６の押し戻しの後に、ステップＳ２の第１吸引，ステップＳ３の第２流出およびステップＳ４の第２吸引・第３流出を繰り返し行う。このステップＳ６は、この発明における押し戻し工程に相当する。

【0050】

本実施例１に係る採血装置１によれば、吸引吐出機構５により採取対象の液体（各実施例では血液）を能動的に押し引きすることで液体（血液）の供給元（採取元）の状況に依らず液体（血液）を採取することができる。各実施例のように、動物の場合で採取対象の液体が血液の場合には、動物の生理状態によって血圧が低下しても採血することができる。その結果、たとえ動物の血圧が低下した状況でも、液体（血液）を採取することができる。また、所定の長さを有する流路（各実施例では第１流路２，第２流路３，第３流路４および第４流路２３）を備えることで、長さが予め規定され体積が既知の流路を有するので、採取対象の液体（血液）の長さや採取量を体積測定手段（例えば、光学的な測定手段）で測定することなく、規定の体積量を採取することができる。このように測定手段が不要となることで液体採取装置（各実施例では採血装置１）を小型化することができ、液体の採取元（各実施例では動物）の近傍に設置することができる。この結果、デッドボリューム(無効となる体積を指す)の減少、delay, dispersionといった濃度波形の歪みの要因の排除を実現している。

【0051】

さらに、第１接続端子に相当する接続端子６および第２接続端子に相当する接続端子２１を備えるとともに、第１開閉手段に相当するピンチバルブ７および第２開閉手段に相当するピンチバルブ２２を備え、液体供給側である採取元側から接続端子２１で分岐した流路（各実施例では第４流路２３）に採取対象の液体（血液）をピンチバルブ２２により流すとともに、採取元側から離れて接続端子６で分岐した別の流路（各実施例では第２流路３）にも採取対象の液体（血液）をピンチバルブ７により流すことで、採取元側から採取対象の液体（血液）をピンチバルブ２２により連続的に流し続けることが可能になる。よって、採取元側から離れて流れた採取対象の液体（血液）が採取元側（すなわち上流側）に押し戻されることなく、新鮮な液体（血液）を常に流し続け、必要なとき（採取時）のみ採取元側から離れて接続端子６で分岐した流路（第２流路３）に採取対象の液体（血液）を流して採取することができる。その結果、液体（血液）の供給元である採取元から新鮮な液体（血液）を採取することができる。

【0052】

各実施例では、流路はチューブである。チューブの場合にはチューブの外側から圧力をかけても復元力があるので、上述したピンチバルブ７，２２によって第１開閉手段や第２開閉手段を構成することができる。また、各実施例では、第１開閉手段は、チューブの外側から圧力をかけることでチューブからなる流路を閉じて、チューブの外側からの圧力を開放することでチューブからなる流路を開けるピンチバルブ７である。内部に液体を通すタイプのバルブ（開閉手段）と比較するとデッドボリュームが小さく、さらにチューブからなる流路のみの交換で済み、第１開閉手段の交換が不要になる。また、ピンチバルブ７からなる開閉手段は小型であるので、液体（血液）の供給元（採取元）の近傍に設置することができ、採取元から開閉手段までの間のデッドボリュームのさらなる減少、delay, dispersionといった濃度波形の歪みの要因の排除を実現することができる。各実施例のように、動物の場合で採取対象の液体が血液の場合には、採取元である動物の近傍にピンチバルブ７を設置することができる。また、チューブを細い径（細径）で形成することができるので、細径のチューブを流路として用いてピンチバルブ７で開閉すれば、液体（血液）が流れる流路の径が小さくなった結果、流路の体積を減らして、流す液体（血液）の体積を小さくすることができる。

【0053】

また、流路の体積を減らして、流す液体（血液）の体積を小さくすることで流量を抑えることができる。例えば、各実施例のように採取対象の液体が血液である場合に血液を流し続けることによる失血を最小限に抑えることができる。

【0054】

各実施例では、ピンチバルブ７は、チューブからなる２つの流路（各実施例では第１流路２および第２流路３）のうち、一方を開けたときに他方を閉じるように構成されている。一方を開けたときに他方を閉じるようにピンチバルブ７を構成した場合には、２つの流路の開閉を１つのピンチバルブで行うことができ、第１開閉手段の構成部品を減らすことができる。

【0055】

第１開閉手段に相当するピンチバルブ７と同様に、各実施例では第２開閉手段はピンチバルブ２２である。ピンチバルブ７の作用・効果でも上述したように、チューブからなる流路（ここでは第４流路２３）のみの交換で済み、第２開閉手段の交換が不要になる。液体（血液）の供給元（採取元）の近傍にピンチバルブ２２を設置することができ、採取元から開閉手段までの間のデッドボリュームをさらに小さくすることができる。

【0056】

各実施例では、採取対象の液体として血液を例に説明している。したがって、液体採取装置は採血するための装置、すなわち採血装置１となる。また、液体採取方法は採血するための方法、すなわち採血方法となる。

【0057】

本実施例１に係る採血方法によれば、この発明に係る液体採取装置（各実施例では採血装置１）を用いて液体（血液）を採取するので、採血装置１でも述べたように、採取対象の液体（血液）の長さや採取量を体積測定手段（例えば、光学的な測定手段）で測定することなく、規定の体積量を採取することができる。さらに、接続端子２１で分岐した流路（第４流路２３）に採取対象の液体（血液）を流すとともに、接続端子６で分岐した流路（第２流路３）に採取対象の液体（血液）を流して、接続端子６で分岐した流路（第２流路３）内を流れる液体（血液）の方を最優先に採取するので、液体（血液）の供給元である採取元から新鮮な液体（血液）を採取することができる。

【0058】

図２や図３のステップＳ１〜Ｓ６を備えた採血方法によれば、ステップＳ１の第１流出，ステップＳ２の第１吸引，ステップＳ３の第２流出，ステップＳ４の第２吸引・第３流出を順に行うことで、接続端子２１で分岐した第４流路２３に採取対象の液体（血液）を流すとともに、接続端子６で分岐した第２流路３に採取対象の液体（血液）を流して、接続端子６で分岐した当該第２流路３内を流れる液体（血液）の方を最優先に採取することになる。よって、新鮮な液体（血液）を効率良く採取することができる。

【0059】

本実施例１では、ステップＳ４の第２吸引・第３流出の後に、ピンチバルブ７により、第１流路２を開けて、第２流路３を閉じた状態、かつピンチバルブ２２により第４流路２３を開けた状態で、流体（本実施例１では液体Ｌ・気体Ｇ）の上流端が接続端子２２に位置するまで、ステップＳ４で引き出された採取対象の液体（血液）とともに当該流体（液体Ｌ・気体Ｇ）を押すことで、採取元側にある当該液体（血液）をステップＳ６の押し戻しで第４流路２３に流し、ステップＳ６の押し戻しの後に、ステップＳ２の第１吸引，ステップＳ３の第２流出およびステップＳ４の第２吸引・第３流出を繰り返し行うのが好ましい。新鮮な液体（液体）の採取（採血）を複数回にわたって効率良く行うことができる。

【0060】

本実施例１では、流体は液体Ｌおよび気体Ｇであって、当該液体Ｌを吸引吐出機構５側の流路に満たし、吸引吐出機構５側の流路に満たされた当該液体Ｌと採取対象の液体（図１や図３では血液ＢＬ）との間に気体Ｇを流路内に挟み込み、吸引吐出機構５側の流路に満たされた当該液体Ｌを吸引吐出機構５により押し引きすることにより気体Ｇを押し引きして、採取対象の液体（血液）を移動制御している。このように採取対象の液体（血液）とは別の液体Ｌを流路に詰めて、採取対象の液体（血液）との間に気体Ｇを挟み込んで押し引きすれば、吸引吐出機構５による押し引きによって圧縮または膨張される気体Ｇの体積が減るので採取対象の液体（血液）を精度良く動かすことができる。さらに、吸引吐出機構５側の流路に満たされた液体Ｌと採取対象の液体（血液）との間に気体Ｇを挟み込むことで、前者の液体Ｌと後者の（採取対象の）液体（血液）とが接触して混合するのを防止することができ、混合により採取対象の液体（血液）が薄まることも防止することができる。

【実施例2】

【0061】

次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。図４は、実施例２に係る一連の採血動作を順に説明した概略図である。上述した実施例１と共通する箇所については、同じ符号を付して、その説明を省略するとともに、図示を省略する。

【0062】

本実施例２に係る採血装置１も、図１に示すように、上述した実施例１に係る採血装置１と同じ構成である。実施例１と相違する点は、本実施例２では、図４に示すように、押し引きによる媒体（流体）として気体のみを採用している点である。図４では、当該気体Ｇを採取対象の液体（血液）よりも吸引吐出機構５側の流路に満たし、吸引吐出機構側の流路に満たされた当該気体Ｇを吸引吐出機構５により押し引きして、採取対象の液体（血液）を移動制御している。

【0063】

気体Ｇについては、特に限定されず、実施例１のような空気であってもよいし、ヘリウムやネオンやアルゴンなどの希ガス、あるいは窒素ガスに例示されるように、血液やヘパリン溶液と反応しないガスであれば良い。図４でも、気体Ｇを白塗りで図示する。

【0064】

各ステップＳ１〜Ｓ６のフローチャートについては、実施例１と同じであるので、その説明について省略する。

【0065】

本実施例２に係る採血装置１および採血方法の作用・効果については、上述した実施例１と同じであるので、その説明を省略する。本実施例２の場合には、気体Ｇを媒体として吸引吐出機構５により押し引きして、採取対象の液体（血液）を移動制御することができる。

【実施例3】

【0066】

次に、図面を参照してこの発明の実施例３を説明する。図５は、実施例３に係る一連の採血動作を順に説明した概略図である。上述した実施例１、２と共通する箇所については、同じ符号を付して、その説明を省略するとともに、図示を省略する。

【0067】

本実施例３に係る採血装置１も、図１に示すように、上述した実施例１、２に係る採血装置１と同じ構成である。実施例１、２と相違する点は、本実施例３では、図５に示すように、押し引きによる媒体（流体）として液体のみを採用している点である。図５では、当該液体Ｌを採取対象の液体（血液）よりも吸引吐出機構５側の流路に満たし、吸引吐出機構側の流路に満たされた当該液体Ｌを吸引吐出機構５により押し引きして、採取対象の液体（血液）を移動制御している。

【0068】

押し引きによる媒体（流体）として液体のみを採用した場合、液体と採取対象の液体（血液）と接触する。そのため滴下の際に採取対象の液体（血液）とともに媒体（流体）である液体も一緒に滴下されることを避ける目的で、採取対象の液体（血液）すべてを滴下口から押し出しきらないようにする。

【0069】

液体Ｌについては、特に限定されず、実施例１のようにヘパリン溶液や水やミネラルオイルである。図５でも、液体Ｌを点描のハッチングで図示する。

【0070】

各ステップＳ１〜Ｓ６のフローチャートについては、実施例１、２と同じであるので、その説明について省略する。

【0071】

本実施例３に係る採血装置１および採血方法の作用・効果については、上述した実施例１、２と同じであるので、その説明を省略する。本実施例３の場合には、液体Ｌを媒体として吸引吐出機構５により押し引きして、採取対象の液体（血液）を移動制御することができる。

【0072】

［実験結果］
続いて、各実施例に係る図１の採血装置と、第４流路を有さずに血液を極力廃棄しない図６の採血装置とを比較して得られた実験結果（図７および図８）について述べる。図６は、第４流路を有さない採血装置の概略図であり、図７は、図６の採血装置による実験結果の例であり、図８は、図１の採血装置による実験結果の例である。図１と共通する箇所については、同じ符号を付して、その説明を省略する。

【0073】

また、図７および図８の横軸は時間軸（「time[sec]」で表記）であり、縦軸は血中放射能濃度（「activity concentration[ｋBq/μL]」で表記）である。全血（「Whole Blood」で表記）と血漿分離された血漿（「Plasma」で表記）との両方でそれぞれ測定している。内枠のグラフは、外枠のグラフの時間軸を拡大したものである。

【0074】

図６では、図１と相違して、接続端子２１，ピンチバルブ２２および第４流路２３を有さず、血液を極力廃棄しない構成となっている。また、図１の第２流路３および滴下口８は採取専用であったのに対して、図６の第２流路３および滴下口８は採取とともに、不要な血液を排出して廃棄する機能を兼ねた構成となっている。

【0075】

よって、図６では、不要な血液を排出して廃棄する際には、滴下口８の直下に容器１０が位置しないように、滴下口８を移動させる滴下口移動機構９を備えている。この滴下口移動機構９は、分離採取された採取対象の血液を滴下する位置を変えるために滴下口８を移動させる機能をも有している。滴下口移動機構９は、ステッピングモータによる電動スライダを使用し、電動スライダにより滴下口８を前後左右（水平方向）に移動させる。

【0076】

図６の場合には、特許文献２でも述べたように、失血量を減らすために血液を動物体内に押し戻す処理が採血終了毎に毎回実施される。採血間隔が１０秒，２０秒と短い場合、血液を押し戻した直後に次の採血タイミングが来て血液を引き出すので、押し戻した血液を採血することになってピークを持つはずの血中放射能濃度が、図７の内枠のグラフに示すようにピークがブロードになって正確に測定することができない。

【0077】

一方、図１の場合には、上述したように常に新鮮な血液を採取することができる。したがって、図８の内枠のグラフに示すように血中放射能濃度の急峻なピークが得られている。

【0078】

図８の実験結果は４０分という長時間にわたる実験であるので、第４流路２３から血液を流し続けると動物が失血死を起こす。そこで採血間隔が長くなる５分以降は、次の採血までの待機時間にピンチバルブ２２を閉じて第４流路２３からの血液の流れを止めて失血を抑え、次の採血の少し前にピンチバルブ２２を開けて第４流路２３を開放して押し戻した血液を放出して新鮮な血液を得る。

【0079】

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

【0080】

（１）上述した各実施例では、液体採取装置（各実施例では採血装置１）およびその方法において、採取対象の液体として血液を例に採って説明したが、採取対象の液体であれば、血液に限定されずに、血液以外の生理液（例えばリンパ液やタンパクが含まれた液など）や、蛍光剤が含まれた液体や、分析装置に用いられる混合液などであってもよい。

【0081】

（２）上述した各実施例では、第１接続端子は、第１流路２を２つの第２流路３および第４流路４に分岐させて、分岐数は２つであったが、複数であれば３つ以上であってもよく、第１接続端子は流路を３つ以上に分岐させてもよい。例えば、図１の第１流路２を２つ以上の第２流路３に分岐させて、滴下口を同数に備えてもよいし、途中で合流させてもよい。同様に、図１の第１流路２を２つ以上の第３流路４に分岐させて、吸引吐出手段（吸引吐出機構）を同数に備えてもよいし、途中で合流させてもよい。また、排出専用の流路を第４流路２３とは別に別途に設けて、第１接続端子は流路を３つ以上に分岐させてもよい。同様に、第２接続端子も上述した各実施例では分岐数は２つであったが、複数であれば３つ以上であってもよく、第２接続端子は流路を３つ以上に分岐させてもよい。例えば、図１の第４流路を２つ以上に分岐させてもよいし、途中で合流させてもよい。

【0082】

（３）上述した各実施例では、流路はチューブであったが、例えば基板等に設けられた溝であってもよい。その場合には、第１開閉手段や第２開閉手段については、ピンチバルブ以外の内部に液体を通すタイプのバルブを使用して、溝を開閉するのが好ましい。

【0083】

（４）上述した各実施例では、第１開閉手段や第２開閉手段はピンチバルブであったが、上述した変形例（３）でも述べたように、ピンチバルブ以外の内部に液体を通すタイプのバルブであってもよい。

【0084】

（５）上述した各実施例では、ピンチバルブでピンチされる部分だけシラスコンチューブで第１流路，第２流路および第４流路を形成したが、シラスコンに限定されない。シリコーン、タイゴン（登録商標）、ポリウレタンなどの柔らかく復元力のあるゴム系の材質のチューブで各流路を形成してもよい。また、ピンチされる部分だけ材質を変えず、第１流路，第２流路および第４流路、あるいは第１〜第４流路全体が同一の素材であってもよい。

【0085】

（６）上述した各実施例では、ピンチバルブ７は、チューブからなる２つの流路（各実施例では第１流路２および第２流路３）のうち、一方を開けたときに他方を閉じるように構成されていたが、ピンチバルブ２２と同様に、チューブからなる１つの流路（各実施例では第４流路２３）の開閉を行うように構成されていてもよい。例えば、図１の場合には、第１流路２のみの開閉を行う第１流路専用のピンチバルブ、第２流路３のみの開閉を行う第２流路専用のピンチバルブをそれぞれ備えてもよい。

【0086】

（７）上述した各実施例では、滴下口移動手段（滴下口移動機構）を備えなかったが、図６に示すような滴下口移動機構９を備えてもよい。滴下先の収容部（溝）が複数存在する場合には、各々の収容部の位置に合わせて滴下口８を滴下口移動機構９が移動させることで、各々の収容部に液体をそれぞれ滴下することができる。また、滴下先の容器の方を移動させる場合には、この発明に係る液体採取装置（各実施例では採血装置１）では滴下口移動手段が不要となる。もちろん、この発明に係る液体採取装置（各実施例では採血装置１）が滴下口移動手段を備えるとともに、滴下先の容器の方を移動させる移動手段を備え、滴下口と滴下先の容器とを相対的に移動（一方を固定して他方を移動、あるいは両方を移動）させてもよい。また、滴下口移動手段の移動方向は平行移動に限定されず、回転方向であってもよい。

【0087】

（８）上述した各実施例では、第４流路を流れる液体を廃棄したが、さほどに新鮮な液体を必要とせずに二次利用を行う場合には、必ずしも第４流路を流れる液体を廃棄する必要はない。第１接続端子（各実施例では接続端子６）で分岐した流路内を流れる液体の方を最優先に採取するのであれば、第２接続端子（各実施例では接続端子２１）で分岐した流路に採取対象の液体をも採取して再利用してもよい。

【符号の説明】

【0088】

１ … 採血装置
２ … 第１流路
３ … 第２流路
４ … 第３流路
５ … 吸引吐出機構
６，２１ … 接続端子
７，２２ … ピンチバルブ
８ … 滴下口
ＢＬ … 血液
Ｌ … 液体
Ｇ … 気体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】