特許 6116490 分析対象の細胞を含む試料流体の調製に用いる使い捨てカートリッジ

(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】6116490

(24)【登録日】2017年3月31日

(45)【発行日】2017年4月19日

(54)【発明の名称】分析対象の細胞を含む試料流体の調製に用いる使い捨てカートリッジ

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/02 20060101AFI20170410BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20170410BHJP

   G01N 33/48 20060101ALN20170410BHJP

【ＦＩ】

   G01N35/02 D

   G01N37/00 101

   !G01N33/48 A

【請求項の数】18

【全頁数】34

(21)【出願番号】特願2013-557222(P2013-557222)

(86)(22)【出願日】2012年3月8日

(65)【公表番号】特表2014-511494(P2014-511494A)

(43)【公表日】2014年5月15日

(86)【国際出願番号】IL2012000120

(87)【国際公開番号】WO2012120506

(87)【国際公開日】20120913

【審査請求日】2014年8月15日

(31)【優先権主張番号】61/450,661

(32)【優先日】2011年3月9日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】513223493

【氏名又は名称】ピクセル メディカル テクノロジーズ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100107364

【弁理士】

【氏名又は名称】斉藤 達也

(72)【発明者】

【氏名】ブランスキー，アヴィシャイ

(72)【発明者】

【氏名】シュロモ，リロン

【審査官】 土岐 和雅

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３６５２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０２１８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０３７３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２６１２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０５４９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４０６５２６３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０３５０６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−３１３０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２２６０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２１２３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３４０９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３０３６８９４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５１４７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１７６８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１３７２１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ３３／４８〜３３／９８、３５／００〜３７／００、Ｂ０１Ｊ１９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体液分析器内で使用するためのカートリッジであって、当該カートリッジは、
試薬材料を含んでいる少なくとも１つのリザーバであって、当該少なくとも１つのリザーバは、弾性材料から作られた圧迫可能部分を含んでおり、前記圧迫可能部分は、外力を受けるように構成される、少なくとも１つのリザーバと、
第１の封止材を含んでいる第１のチャネルであって、前記第１のチャネルは、前記第１の封止材を介して前記少なくとも１つのリザーバ内に前記生体液を受けるために構成される、第１のチャネルと、
第２の封止材を含んでいる第２のチャネルであって、前記第２の封止材は、破壊可能であり、前記少なくとも１つのリザーバの前記圧迫可能部分にかけられる、閾値を超える圧力に応じて、前記少なくとも１つのリザーバから出力された流体を解放するために構成され、前記少なくとも１つのリザーバの前記圧迫可能部分及び前記第２の封止材は、前記第２の封止材の前記閾値を超える圧力より低い圧力での、前記少なくとも１つのリザーバの前記圧迫可能部分の断続的な圧迫及び解放が、前記生体液との前記試薬材料の混合を来たすように構成される、第２のチャネルと、を備える、
カートリッジ。

【請求項2】

前記試薬材料は、流体の形態の少なくとも１つの高分子ポリマーを含む、請求項１に記載のカートリッジ。

【請求項3】

前記生体液が、血液である、請求項１に記載のカートリッジ。

【請求項4】

前記少なくとも１つのリザーバは、前記出力された流体の分析をするために、分析コンパートメントに接続可能である、請求項１に記載のカートリッジ。

【請求項5】

前記出力された流体は、前記第２のチャネルを介して前記分析コンパートメントに運ばれる、請求項４に記載のカートリッジ。

【請求項6】

前記第１の封止材は、前記生体液の搬送具を受けて、前記第１のチャネルからの前記試薬又は前記生体液の漏れ無しで前記搬送具を保つように構成される、請求項１に記載のカートリッジ。

【請求項7】

前記第２の封止材は、再封止可能な封止材である、請求項１に記載のカートリッジ。

【請求項8】

血液分析器内で使用するための使い捨てカートリッジであって、
血液を含む流体を受けるための入口と、
第１の試薬コンパートメントと、
前記第１の試薬コンパートメント内に前もって収容され、封止された第１の試薬と、
第２の試薬コンパートメントと、
前記第２の試薬コンパートメント内に前もって収容され、封止された第２の試薬と、
前記第１の試薬コンパートメントと前記第２の試薬コンパートメントとを相互に接続するチャネルであって、当該チャネルと、前記第１の試薬コンパートメントと、前記第２の試薬コンパートメントとが、流体流路を画定する、チャネルと、
前記流体流路に含まれている少なくとも１つの封止材であって、前記カートリッジが血液分析器に搭載された後、前記流体流路に与えられた圧力が所定の閾値を超えたことに応じて破れる、封止材と、を備え、
前記カートリッジは、前記第１の試薬コンパートメントに関連づけられた圧迫可能部分の、前記血液分析器による、断続的な圧迫及び解放を介して、前記第１の試薬が前記流体と混合することを可能とするように構成されており、前記カートリッジは、前記血液分析器が前記少なくとも１つの封止材を破り、前記流体及び前記第１の試薬の混合物の少なくとも一部を前記第２の試薬と更に混合させることを可能とするように構成され、前記第１の試薬コンパートメントの前記圧迫可能部分及び前記第２の試薬コンパートメントの圧迫可能部分の断続的な圧迫及び解放が、前記流体、前記第１の試薬、及び前記第２の試薬の流れよる、前記流体、前記第１の試薬、及び前記第２の試薬の混合を引き起こし、当該流れは、前記チャネルを介して前記第１の試薬コンパートメントと前記第２の試薬コンパートメントとの間を行きつ戻りつし、
前記カートリッジは、第２の封止材を含んでいる第２のチャネルであって、前記第２の封止材は、破壊可能であり、前記第２の試薬コンパートメントの前記圧迫可能部分にかけられる、閾値を超える圧力に応じて、前記第２の試薬コンパートメントから出力された前記流体を解放するために構成され、前記第２の試薬コンパートメントの前記圧迫可能部分及び前記第２の封止材は、前記第２の封止材の前記閾値を超える圧力より低い圧力での、前記第１の試薬コンパートメント及び前記第２の試薬コンパートメントの前記圧迫可能部分の断続的な圧迫及び解放が、少なくとも前記流体との前記第２の試薬の混合を来たすように構成される、第２のチャネル、を備える、
使い捨てカートリッジ。

【請求項9】

前記使い捨てカートリッジは、第３の試薬コンパートメントと、前記第３の試薬コンパートメント内に前もって収容され、封止された第３の試薬と、をさらに含む、請求項８に記載の使い捨てカートリッジ。

【請求項10】

前記使い捨てカートリッジは、第３の試薬コンパートメントに関連づけられた封止材であって、前記カートリッジが前記血液分析器に搭載された後、前記第３の試薬コンパートメントに与えられた圧力が所定の閾値を超えたことに応じて破れる、封止材と、をさらに含む、請求項８に記載の使い捨てカートリッジ。

【請求項11】

前記少なくとも１つの封止材は、複数の封止材を含み、前記カートリッジは前記血液分析器に当該複数の封止材のうちの各々を異なるタイミングで破れさせる、請求項８に記載の使い捨てカートリッジ。

【請求項12】

前記第１の試薬コンパートメント及び前記第２の試薬コンパートメントのうちの少なくとも１つは、出力された流体の分析をするために、分析コンパートメントに接続可能である、請求項８に記載の使い捨てカートリッジ。

【請求項13】

前記少なくとも１つの封止材は、前記封止材に損傷がないときには、前記第１の試薬又は前記第２の試薬が前記入口を介して流れることを防ぐように構成される封止材を含む、請求項８に記載の使い捨てカートリッジ。

【請求項14】

前記第１の試薬が前記入口を介して流れるのを防ぐように構成される前記封止材は、再封止可能な封止材である、請求項１３に記載の使い捨てカートリッジ。

【請求項15】

前記少なくとも１つの封止材は、前記封止材に損傷がないときには、前記第１の試薬又は前記第２の試薬が前記チャネルを介して流れることを防ぐように構成される封止材を含む、請求項８に記載の使い捨てカートリッジ。

【請求項16】

前記第１の試薬コンパートメント及び前記第２の試薬コンパートメントのうちの少なくとも１つは、開口を介して分析コンパートメントに出力された流体を運ぶように構成される、請求項８に記載の使い捨てカートリッジ。

【請求項17】

前記少なくとも１つの封止材は、前記封止材に損傷がないときには、前記第１の試薬又は前記第２の試薬が前記開口を介して流れることを防ぐように構成される封止材を含む、請求項１６に記載の使い捨てカートリッジ。

【請求項18】

前記第１の試薬及び前記第２の試薬のうちの少なくとも１つは、流体の形態の少なくとも１つの高分子ポリマーを含む、請求項８に記載の使い捨てカートリッジ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体の自動分析を行う分野に関する。より具体的には、本発明は、分析対象の細胞を含む試料流体の調製に用いるカートリッジに関する。

【背景技術】

【0002】

ポイントオブケア検査（ＰＯＣＴ）は、患者治療の現場又はその近辺での（例えば、診察室での）医療検査として定義される。ポイントオブケア検査システムを用いると、検査（例えば、血液検査）をただちに行うことが可能になり、試料を分析室に送ることが不要になる。検査結果がすぐに得られる為、臨床管理の意思決定を直ちに行うことが可能になる。

【0003】

そのようなＰＯＣＴシステムは、使い方が簡単、且つ、必要な保守が最小限であることが望ましい。これを実現する為に、システムによっては、完全自己完結型の使い捨てのカートリッジ又はストリップを使用する。完全に自動化されたシステムでは、事前の試料調製が不要であり、カートリッジは汚染のおそれがない。

【0004】

米国特許第７，３４７，６１７号明細書（プジア（Ｐｕｇｉａ）ら、発明の名称「マイクロ流体装置での混合（Ｍｉｘｉｎｇ ｉｎ Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ）」、２００８年公開）は、マイクロ流体装置内で液体を混合することを開示しており、これは、液体を第１のチャンバに定量吐出して複合液体を生成することにより行われる。これらの液体は、その後、少なくとも１つの毛細管を介して、第１のチャンバから第２のチャンバに吐出されて完全に混合される。

【0005】

米国特許第４，０３０，８８８号（ヤマモト（Ｙａｍａｍｏｔｏ）ら、発明の名称「自動血液分析装置（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｂｌｏｏｄ Ａｎａｌｙｚｅｒ）」、１９７７年公開）は、７つの血液パラメータを測定する完全自動システムを開示している。試料を投入してからの、希釈液及び血液の溶液の、計数部、測定手段、及び排水口への流れは、２つの回転式定量栓及びそれらの上流又は下流に位置するチャンバへの真空圧力又は空気圧力の供給によって制御される。

【0006】

米国特許第４，８２６，７７５号明細書（バーン（Ｂｕｒｎｓ）ら、発明の名称「希釈装置及び方法（Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」、１９８９年公開）は、自動希釈装置及び方法を開示しており、この装置及び方法は、自動試料液体分析システムとの組み合わせで、試料液体を自動的に希釈し、これを自動試料液体分析装置に供給するように動作可能である。

【0007】

米国特許第４，９０８，１８７号明細書（キプケ（Ｋｉｐｋｅ）ら、発明の名称「マルチチャンバ型ポンプ−バルブ装置（Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈａｍｂｅｒｅｄ Ｐｕｍｐ−Ｖａｌｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）」、１９９０年公開）は、希釈混合装置を開示しており、この装置は、第１の溶液を希釈して第２の溶液を生成し、これを未希釈の第３の溶液と混合することにより、溶液の組み合わせの固有系列を再現性よく生成することが可能である。上記系列の溶液の組み合わせにおける各溶液は、単一の（選択された）反応物質の濃度のみが異なってよく、典型的には、連続する各溶液は、選択された反応物質の濃度が徐々に高くなる。手順に変更を加えることにより、上記系列における連続する各溶液の選択された反応物質の濃度が徐々に低くなるようにすることも可能である。この発明は更に、上記溶液系列を迅速且つ再現性よく生成するように、ステッピングモータに接続された装置を含む自動システムにも関連しており、この装置は更に、上記溶液系列に関する化学的、生化学的、又は物理化学的なデータを取得する分析器手段に接続される。

【0008】

米国特許第５，３５０，６９３号明細書（マイモン（Ｍａｉｍｏｎ）ら、発明の名称「細胞融合用マルチチャンバシリンジ装置（Ｍｕｌｔｉｃｈａｍｂｅｒ Ｓｙｒｉｎｇｅ Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ Ｆｕｓｉｎｇ Ｃｅｌｌｓ）」、１９９４年公開）は、マルチチャンバシリンジを含む細胞融合装置を開示しており、このマルチチャンバシリンジは、細胞の懸濁液を収容する第１のチャンバと、細胞の懸濁液を収容する第２のチャンバと、体積比で少なくとも４０％のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を収容する第３のチャンバと、を有する。各チャンバの出口通路は、それらの下流端が斜めに切られて同じ高さで互いに向かい合うように網組されている。各チャンバの相対断面は、所望の比率の懸濁液及び溶液により、体積比１５％〜２５％のＰＥＧの混合物が中空に形成されるような直径になっている。この装置は又、シリンジと流体連通してシリンジから上記混合物を受け取る非線形管と、非線形管を通る上記混合物の往復流路を形成する装置とを含む。

【0009】

米国特許第５，３８０，４９１号明細書（カーバージュニア（Ｃａｒｖｅｒ Ｊｒ）ら、発明の名称「（Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｐｕｍｐｉｎｇ ａｎｄ Ｄｉｒｅｃｔｉｎｇ Ｆｌｕｉｄｓ ｆｏｒ Ｈｅｍａｔｏｌｏｇｙ Ｔｅｓｔｉｎｇ）」、１９９５年公開）は、血液検査装置を開示しており、この装置は、血液試料の分析の為に血液試料を流す計数オリフィスを定義している検知装置と、３つのシリンジを有するポンプ装置とを有する。第１のシリンジは、計数オリフィスの入口側にある検知装置と流体連通結合されて、血液試料の流れを計数オリフィスに注入する。第２のシリンジは、計数オリフィスの入口側にある検知チャンバと流体連通結合されて、計数オリフィスの入口側で試料の流れを取り囲む流体シースを同時に注入する。第３のシリンジは、計数オリフィスの出口側にある検知チャンバと結合されて、計数オリフィスの出口側で試料の流れを取り囲む流体シースを検知チャンバから吸引する。

【0010】

米国特許第５，８４０，２５４号明細書（カーバージュニア（Ｃａｒｖｅｒ Ｊｒ）ら、発明の名称「分析用流体混合装置（Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｍｉｘｉｎｇ Ｆｌｕｉｄｓ ｆｏｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ）」、１９９８年公開）は、流体分析（血液分析など）用の装置を開示しており、複数の試薬混合成分のそれぞれが、それぞれのポンプからバルブマトリックスを経由して流動注入装置に注入される。流動注入装置は、複数の隆起又は突起を含む混合チャンバを定義しており、これらの隆起又は突起は、混合チャンバの中心に向かって内側に突出しており、軸方向及び半径方向の両方において互いに間隔をおいている。各試薬混合成分が混合チャンバに注入されると、突起がこの流体の流れを激しく揺さぶって乱流を引き起こし、これによって、各試薬混合成分が拡散し、互いに混合されて、試薬混合物が生成される。各試薬混合成分が流動注入装置内で組み合わされる際の試薬混合比を選択し、その選択された試薬混合物が生成されるように、各成分の流量が調節される。試薬混合物は、流動注入装置を通過した後、検知装置に注入されて、混合物の粒子分布の分析が行われる。

【0011】

米国特許第６，２４１，３７９号明細書（ラーセン（Ｌａｒｓｅｎ）ら、発明の名称「層流を用いて２つの液体を混合する混合チャンバを有するマイクロミキサ（Ｍｉｃｒｏｍｉｘｅｒ Ｈａｖｉｎｇ ａ Ｍｉｘｉｎｇ Ｃｈａｍｂｅｒ ｆｏｒ Ｍｉｘｉｎｇ ｔｗｏ Ｌｉｑｕｉｄｓ Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ Ｕｓｅ ｏｆ Ｌａｍｉｎａｒ Ｆｌｏｗ）」、２００１年公開）は、２つの流体を混合する混合チャンバを有するマイクロミキサを開示している。混合チャンバは、第１の流体を供給する為の第１の入口構成と、第２の流体を供給する為の第２の入口構成と、を有する。混合チャンバに含まれる壁に沿って第１の流体が流れ、第２の入口構成は、その壁に少なくとも１つの開口を有する。その壁には、開口に隣接して突起があり、この突起が混合チャンバ内に延びることにより、第１の流体が突起の周囲を流れて、第２の流体との境界層を形成する。混合は、境界層を通る拡散によって行われる。

【0012】

米国特許第６，５３７，８１３号明細書（チェン（Ｃｈｅｎ）ら、発明の名称「遺伝子治療ベクタを調製する同時流動混合方法及び装置並びにこれによって調製される遺伝子治療組成物（Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ Ｆｌｏｗ Ｍｉｘｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｅｎｅ Ｔｈｅｒａｐｙ Ｖｅｃｔｏｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ Ｐｒｅｐａｒｅｄ Ｔｈｅｒｅｂｙ）」、２００３年公開）は、混合物及び凝縮組成物を生成することに適合された方法を開示している。これは、各種実施形態においては、遺伝子治療ベクタ及び遺伝子治療ベクタビヒクルの管理された均一な混合を提供することにより、再現性、拡張性、安定性、及び薬剤有効性を向上させる。

【0013】

米国特許第６，８２０，５０６号明細書（キプケ（Ｋｉｐｋｅ）ら、発明の名称「マルチチャンバ型ポンプ−バルブ装置（Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈａｍｂｅｒｅｄ Ｐｕｍｐ−Ｖａｌｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）」、２００４年公開）は、そこに記載されている化学的処理、検出、又は分析を行う為のマルチチャンバ型ポンプ−バルブ装置を開示している。この装置は、１つ以上の流路を介して互いに流体連通している、体積可変の複数のチャンバを含む。２つ以上のチャンバの体積を変化させるだけで、装置に液体を通すことが可能である。

【0014】

米国特許第６，８７７，８９２号明細書（カープ（Ｋａｒｐ）ら、発明の名称「多流微小流体アパーチャ混合器（Ｍｕｌｔｉ−Ｓｔｒｅａｍ Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｍｉｘｅｒｓ）」、２００５年公開）は、複数の流体流を、可動部品を使用せず受動的に混合する、ロバストな微小流体混合装置を開示している。一実施形態では、これらの装置は、３次元構造の各種層に形成された微小流体チャネルを収容する。混合は、流体流路の様々なマニピュレーション及び／又は流体流間接触により実施可能である。

【0015】

米国特許第６，９１５，７１３号明細書（キプケ（Ｋｉｐｋｅ）ら、発明の名称「マルチチャンバ型ポンプ−バルブ装置（Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈａｍｂｅｒｅｄ Ｐｕｍｐ−Ｖａｌｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）」、２００５年公開）は、化学的処理、検出、又は分析を行う為のマルチチャンバ型ポンプ−バルブ装置を開示している。この装置は、１つ以上の流路を介して互いに流体連通している、体積可変の複数のチャンバを含む。２つ以上のチャンバの体積を変化させるだけで、装置に液体を通すことが可能である。

【0016】

米国特許第６，９７９，５６９号明細書（カーバージュニア（Ｃａｒｖｅｒ Ｊｒ）ら、発明の名称「分析用流体混合装置及び方法（Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｉｘｉｎｇ Ｆｌｕｉｄｓ ｆｏｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ）」、２００５年公開）は、流体分析用の装置を開示しており、複数の試薬混合成分のそれぞれが、それぞれのポンプからバルブマトリックスを経由して流動注入装置に注入される。流動注入装置は、複数のを含む混合チャンバを定義している。各試薬混合成分が混合チャンバに注入されると、突起がこの流体の流れを激しく揺さぶり、これによって、各試薬混合成分が拡散し、互いに混合されて、試薬混合物が生成される。各試薬混合成分が流動注入装置内で組み合わされる際の試薬混合比を選択し、その選択された試薬混合物が生成されるように、各成分の流量が調節される。試薬混合物は、流動注入装置を通過した後、検知装置に注入されて、混合物の粒子分布の分析が行われる。

【0017】

米国特許第７，３１４，０６０号明細書（チェン（Ｃｈｅｎ）ら、発明の名称「流体流伝導モジュール（Ｆｌｕｉｄ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｍｏｄｕｌｅ）」、２００８年公開）は、２つ以上の入口と、１つ以上の出口と、第１及び第２のブロックを内蔵するチャンバと、を含む流体流伝導モジュールを開示している。更に、このチャンバは、徐々に広くなる区画が中間にあり、且つ、２つの収束端がある。一方の収束端は、入口と接続されており、他方の収束端は、出口と接続されている。流体は、入口を通ってチャンバに注入され、チャンバを通って流れ、更なる収集及び分析の為に、１つ以上の出口に向かって伝導される。

【0018】

国際公開第２００９／０５３９２８号パンフレット（シャニー（Ｓｈａｎｙ）ら、発明の名称「生物試料用カートリッジ（Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ ｆｏｒ ａ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓａｍｐｌｅ）」、２００９年公開）は、分析装置への挿入及び生物試料の収容に適合された密封型着脱可能カートリッジを開示しており、このカートリッジは、上記カートリッジ内での上記生物試料の２つ以上の分析を容易にすることに適合された２つ以上の分析場所と、上記生物試料を上記分析場所のうちの少なくとも１つに移送する為の、上記分析装置のアクチュエータとのインタフェースに適合されたアクチュエータインタフェースと、を含む。

【0019】

米国特許第５，０９６，６６９号明細書（ロークス（Ｌａｕｋｓ）ら、発明の名称「リアルタイム流体分析用使い捨て検知装置（Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｆｌｕｉｄ ａｎａｌｙｓｉｓ）」、１９９２年公開）は、使い捨て装置及びハンドヘルド読み取り器を含み、血液又は他の流体についての様々な電気化学測定を行うことが可能なシステムを開示している。動作時には、毛細管作用により、オリフィスから使い捨て装置に流体試料を引き込む。オリフィスは閉鎖され、使い捨て装置は読み取り器に挿入される。検査シーケンス及び流体流を制御する読み取り器は、装置内部にある較正物パウチに穴を開けて、較正物流体を放出して複数のセンサアレイにまたがって流すことにより、較正を実施する。次に、装置内にあるうきぶくろをへこませて、試料を複数のセンサにわたって拡散させ、各センサで測定を実施し、読み取り器で読み取りを行い、較正を実施する。測定が実施されたら、装置を読み取り器から引き抜いて廃棄してよい。

【0020】

国際公開第２００３／０４４４８８号パンフレット（バーンドソン（Ｂｅｒｎｄｔｓｓｏｎ）、発明の名称「血液検査用使い捨て装置（Ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ｂｌｏｏｄ ｔｅｓｔｉｎｇ）」、２００３年公開）は、血液試料を異なる２つの希釈比で同時に希釈することに適合された、血液検査用使い捨て装置を開示している。ブロック形のハウジングが、第１及び第２のレセプタクルと、第１及び第２のシリンダと、バルブとを有し、第１及び第２のシリンダは、それぞれが、内部において可動であるピストンを有し、且つ、規定量の希釈液を収容し、バルブは、バルブを貫通して延び、３つの別々の位置に位置することが可能な３つのバルブ本体チャネルを有するバルブ本体を含む。１つの位置では、それらのレセプタクルは、チャネルのペアを介して、それらのシリンダの１つずつと同時連通状態におかれる。血液試料を受け取る第１の手段としての、レセプタクルの１つが、血液試料採取用毛細管を受けるように適合されている。

【0021】

国際公開第２００３／１０４７７２号パンフレット（ラーセン（Ｌａｒｓｅｎ）ら、発明の名称「液体内の懸濁粒子を特性化する為の使い捨てカートリッジ（Ａ ｄｉｓｐｏｓａｂｌｅ ｃａｒｔｒｉｄｇｅ ｆｏｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｉｎ ａ ｌｉｑｕｉｄ）」、２００３年公開）は、液体内の懸濁粒子を特性化する為の使い捨てカートリッジを開示しており、特に、１回限りの分析（例えば、少量の全血の１回限りの分析）の為の自己完結型使い捨てカートリッジを開示している。この自己完結型使い捨てカートリッジは、ほとんどの人が特別な教育を受けなくても実施できる直接的な検査手順を促進する。更に、このカートリッジに対する検査の実施に用いる装置は、シンプルであり、保守不要であり、持ち運び可能である。

【0022】

国際公開第２００６／０８４４７２号パンフレット（ラーセン（Ｌａｒｓｅｎ）ら、発明の名称「液体内の粒子を特性化する為のデュアル試料カートリッジ及び方法（Ｄｕａｌ ｓａｍｐｌｅ ｃａｒｔｒｉｄｇｅ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｉｎ ｌｉｑｕｉｄ）」、２００６年公開）は、液体内の懸濁粒子を特性化する為の装置を開示しており、特に、１回限りの分析（例えば、少量の全血の１回限りの分析）の為の自己完結型使い捨てカートリッジを開示している。更に、この発明は、液体内の粒子を特性化する方法、及び少量且つ正確な量の液体を試料採取する装置に関する。この装置は、開口を含む壁によって隔てられた混合チャンバ及び収集チャンバを有するハウジングと、液体試料を入れる為の、ハウジングの外側表面にある第１のボアと、第１の液体試料を受け取り、保持する為の第１のキャビティと、第２の液体試料を受け取り、保持する為の第２のキャビティと、を含む。

【0023】

米国特許第６，０１６，７１２号明細書（ウォーデン、カプラン（Ｗａｒｄｅｎ ａｎｄ Ｋａｐｌａｎ）、発明の名称「試料を受け取り、処理する装置（Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａ ｓａｍｐｌｅ）」、２０００年公開）は、試料を受け取り、処理する装置を開示している。この装置は、試料容器との流体連通を確立して試料容器から試料を直接受け取ることに適合された試料受け取りエレメントを含む。この試料受け取りエレメントは又、装置への試料の投入も可能にしている。第１のチャンバが、試料受け取りエレメントと流体連通している。１つ以上の第２のチャンバが、第１のチャンバと流体連通している。この装置は又、第１及び第２のポートを含む。第１のポートは、装置の排気口になる。第２のポートは、装置と、試料受け取りエレメントから第１のチャンバまで試料を移動させ、且つ、第１のチャンバから１つ以上の第２のチャンバまで試料を移動させる手段との間の通信を確立する為のポートである。更に、この装置の一部として、第２のチャンバのそれぞれに投入される試料の正確な量を管理する手段が含まれる。第１のチャンバ及び／又は１つ以上の第２のチャンバは、試料を処理することに適合される。更に、上記装置、並びに、その装置を使用して試料を処理する方法を含む一式が開示されている。

【0024】

米国特許出願第２００６／０２５７９９３号明細書（マクデビット（Ｍｃｄｅｖｉｔｔ）ら、発明の名称「流体及び試薬の、センサ素子を収容する自己完結型カートリッジへの統合（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｕｉｄｓ ａｎｄ ｒｅａｇｅｎｔｓ ｉｎｔｏ ｓｅｌｆ−ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｃａｒｔｒｉｄｇｅｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｓｅｎｓｏｒ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）」、２００６年公開）は、ポイントオブケア分析に好適な可搬型器具に関連付けられた検体検出装置及び方法を開示している。実施形態によっては、可搬型器具として、使い捨てカートリッジ、光学式検出器、試料収集装置及び／又は試料リザーバ、試薬送達システム、流体送達システム、１つ以上のチャネル、及び／又は廃棄リザーバなどがあってよい。可搬型器具を使用することにより、操作者が分析対象の試料に接触することを減らして、操作者に対する危険要因を減らすことが可能である。この装置は、細胞及び／又は粒子ベースの分析により診断情報を取得することが可能であり、メンブレン及び／又は粒子ベースの分析カートリッジとの組み合わせで使用可能である。このメンブレン及び／又は粒子ベースの分析システムを用いて、検体（蛋白質や細胞及び／又は微生物を含む）を検出することが可能である。

【0025】

米国特許出願第２００９／０２１５０７２号明細書（マクデビット（Ｍｃｄｅｖｉｔｔ）ら、発明の名称「白血球数の測定及び使用に関連付けられた方法及び組成物（Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｓｅ ｏｆ ｗｈｉｔｅ ｂｌｏｏｄ ｃｅｌｌ ｃｏｕｎｔｓ）」、２００９年公開）は、ポイントオブケア分析に好適な可搬型器具に関連付けられた検体検出装置及び方法を開示している。実施形態によっては、可搬型器具として、使い捨てカートリッジ、光学式検出器、試料収集装置及び／又は試料リザーバ、試薬送達システム、流体送達システム、１つ以上のチャネル、及び／又は廃棄リザーバなどがあってよい。可搬型器具を使用することにより、操作者が分析対象の試料に接触することを減らして、操作者に対する危険要因を減らすことが可能である。この装置は、細胞及び／又は粒子ベースの分析により診断情報を取得することが可能であり、メンブレン及び／又は粒子ベースの分析カートリッジとの組み合わせで使用可能である。このメンブレン及び／又は粒子ベースの分析システムを用いて、検体（蛋白質や細胞及び／又は微生物を含む）を検出することが可能である。

【0026】

国際公開第２００８／１４９３６５号パンフレット（ルシャンスキー（Ｌｅｓｈａｎｓｋｙ）ら、発明の名称「粒子にフォーカスするシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆｏｃｕｓｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）」、２００８年公開）は、粒子にフォーカスする方法を開示している。この方法は、懸濁媒体中に粒子の懸濁を与えるステップと、この懸濁液をチャネルに沿って流して、この流れた懸濁液の流れが、少なくとも１つの断面寸法が１００μｍより小さい一定体積を占めるようにするステップと、を含む。懸濁媒体は、懸濁液をチャネルに流すことにより、粒子の少なくとも一部が、上記一定体積で封鎖されたフォーカス領域に向かうような粘弾性を有する。

【0027】

国際公開第２０１０／０１３２３８号パンフレット（ブランスキー（Ｂｒａｎｓｋｙ）ら、発明の名称「微小流体システム及び微小流体システムの製造方法（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」、２０１０年公開）は、微小流体システムを開示している。この微小流体システムは、第１の流体を受ける流体入口と流体連通しているマイクロチャネルを含む。この微小流体システムは更に、マイクロチャネルの壁に外部圧力を選択的にかけることにより、マイクロチャネル内の第１の流体の流れを制御する圧電アクチュエータを含んでよい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0028】

【特許文献1】米国特許第７，３４７，６１７号

【特許文献2】米国特許第４，０３０，８８８号

【特許文献3】米国特許第４，８２６，７７５号

【特許文献4】米国特許第４，９０８，１８７号

【特許文献5】米国特許第５，３５０，６９３号

【特許文献6】米国特許第５，３８０，４９１号

【特許文献7】米国特許第５，８４０，２５４号

【特許文献8】米国特許第６，２４１，３７９号

【特許文献9】米国特許第６，５３７，８１３号

【特許文献10】米国特許第６，８２０，５０６号

【特許文献11】米国特許第６，８７７，８９２号

【特許文献12】米国特許第６，９１５，７１３号

【特許文献13】米国特許第６，９７９，５６９号

【特許文献14】米国特許第７，３１４，０６０号

【特許文献15】国際公開第２００９／０５３９２８号

【特許文献16】米国特許第５，０９６，６６９号

【特許文献17】国際公開第２００３／０４４４８８号

【特許文献18】国際公開第２００３／１０４７７２号

【特許文献19】国際公開第２００６／０８４４７２号

【特許文献20】米国特許第６，０１６，７１２号

【特許文献21】米国特許出願第２００６／０２５７９９３号

【特許文献22】米国特許出願第２００９／０２１５０７２号

【特許文献23】国際公開第２００８／１４９３６５号

【特許文献24】国際公開第２０１０／０１３２３８号

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0029】

本発明の１つの目的は、分析対象の細胞を含む試料流体を調製する為の使い捨てカートリッジを提供することであり、このカートリッジは、
１つ以上の並列な調製部を含み、各調製部は、
壊れやすい封止材に挟まれて密封され、直列接続された１つ以上のチャンバを含み、各チャンバは、入力流体を受け取り、前記流体に作用する手順を実施して出力流体を発生させ、前記出力流体を放出するように構成されており、
前記１つ以上のチャンバのうちの第１のチャンバが、第１の開口と結合された圧迫可能なチャンバであり、
前記１つ以上のチャンバのうちの最後のチャンバが、第２の開口と結合されており、
前記第１のチャンバの入力流体は、前記試料流体であり、
これら１つ以上の調製部は、第２の開口を介して搬送可能な各出力流体の分析を実施するコンパートメントと結合可能である。

【0030】

一実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記１つ以上の並列な調製部のうちの少なくとも１つに含まれる前記１つ以上の圧迫可能チャンバは、前記１つ以上の並列な調製部にある第１のチャンバ及び最後のチャンバである単一チャンバを含む。

【0031】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記１つ以上の並列な調製部にある前記１つ以上の圧迫可能チャンバは、それぞれがそれぞれの物質を含む。

【0032】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記１つ以上の調製部のうちの少なくとも１つにおけるチャンバのうちの１つ以上が、相互接続されたコンパートメントを含む。

【0033】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、圧迫可能チャンバを密封する壊れやすい封止材は、壊れやすい先行封止材及び壊れやすい後続封止材を含む。

【0034】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記１つ以上の並列な調製部のそれぞれにおいて、第１のチャンバの壊れやすい先行封止材は、前記第１の開口を通る、前記第１のチャンバからの流れを阻止する。

【0035】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記１つ以上の並列な調製部のそれぞれにおいて、最後のチャンバの壊れやすい後続封止材は、前記第２の開口を通る、各調製部からの流れを阻止する。

【0036】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記１つ以上の並列な調製部のそれぞれにおいて、第１のチャンバは、第１のチャネルを介して、第１の開口と結合されている。

【0037】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記第１のチャンバの先行封止材は、前記第１のチャネルの内面と、試料流体を前記第１のチャンバに投入することに使用可能な搬送具との間に発生しうる空間を通って流体が流れるのを防ぐように構成されている。

【0038】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記第１のチャンバの先行封止材は、
搬送具により試料流体を前記第１のチャンバに投入する前に、前記第１の開口を通る、前記第１のチャンバからの流れを阻止するように構成されている第１の壊れやすい封止材と、
試料流体の投入後に流体がその空間を通って流れるのを防ぐように構成されている第２の封止材と、を含む。

【0039】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記１つ以上の並列な調製部のそれぞれにおいて、前記第１の圧迫可能チャンバの壊れやすい先行封止材は、試料流体を前記第１のチャンバに投入することに使用可能な搬送具によって壊れるように構成されている。

【0040】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記１つ以上の並列な調製部のそれぞれにおいて、前記第１の圧迫可能チャンバの壊れやすい先行封止材は、搬送具によって壊れるように構成されている。

【0041】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、第１の壊れやすい封止材は、搬送具によって壊れるように構成されている。

【0042】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、壊れやすい後続封止材は、圧力によって壊れるように構成されている。

【0043】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記１つ以上の並列な調製部のそれぞれにおいて、最後のチャンバは、第２のチャネルを介して、第２の開口と結合されており、第２のチャネルは封止可能である、

【0044】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記１つ以上の並列な調製部のうちの少なくとも１つが、１つ以上の接続チャネルを介して直列接続されている２つ以上の圧迫可能チャンバを含み、前記１つ以上の接続チャネルのうちの少なくとも１つは封止可能である。

【0045】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記１つ以上の並列な調製部のそれぞれが、試料流体を前記第１のチャンバの空間に直接投入することに使用可能な搬送具を投入するように構成されている。

【0046】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、反応を実施することは、前記入力流体と物質とを混合することである。

【0047】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、圧迫可能チャンバは、前記圧迫可能チャンバの１つ以上の圧迫可能部分にかけることのできる圧力により引き起こされる噴流によって混合を行うように構成されている。

【0048】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、前記１つ以上の調製部のうちの少なくとも１つにおけるチャンバのうちの１つ以上が、相互接続されたコンパートメントを含み、前記相互接続されたコンパートメントのうちの少なくとも１つが圧迫可能部分を含む。

【0049】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、各コンパートメントは圧迫可能部分を含む。

【0050】

本発明の更なる目的は、試料流体の派生物を取得することと、前記流体のパラメータを取得することを目的とする分析が可能となるように前記派生物を提示することと、を行う分析コンパートメントを提供することであり、この分析コンパートメントは、
少なくとも１つの分析部を含み、各分析部は、
前記派生物のうちの１つ以上を取得することと、前記派生物を、分析が可能となるように提示することと、を行うように構成された中空部材を含む。

【0051】

一実施形態によれば、本発明は分析コンパートメントを提供し、前記少なくとも１つの分析部のうちの１つ以上における中空部材は、前記派生物のうちの第１の派生物を提示用として取得してから、前記派生物のうちの第２の派生物を提示用として取得するように構成されている。

【0052】

別の実施形態によれば、本発明は分析コンパートメントを提供し、この少なくとも１つの分析部は、少なくとも２つの分析部を含み、前記少なくとも２つの分析部は、並列に結合され、２種類の分析を並行して実施することが可能となるように、前記試料流体の派生物を提示するように構成されている。

【0053】

別の実施形態によれば、本発明は分析コンパートメントを提供し、前記少なくとも１つの分析部のうちの１つ以上の分析部における中空部材はチャンバであり、前記少なくとも１つの分析部のうちの１つ以上の分析部は更に、
前記チャンバと結合された、断面積の小さいチャネルを備え、この断面積の小さいチャネルは、チャンバ内の前記試料流体の派生物の流れを減速させるように構成されている。

【0054】

別の実施形態によれば、本発明は分析コンパートメントを提供し、前記少なくとも１つの分析部のうちの１つ以上の分析部におけるチャンバの内面が、薬剤によるコーティングが可能な突起群を有し、この突起群は、前記薬剤と試料流体の前記派生物との間の接触面積を大きくするように構成されている。

【0055】

本発明の更に別の目的は、細胞を含む試料流体を取得することと、この試料流体を分析の為に調製することと、を行う使い捨てカートリッジを提供することであり、このカートリッジは、
少なくとも２つの接続されたチャンバの系列を含み、前記少なくとも２つのチャンバは第１のチャンバ及び最後のチャンバを含み、前記系列内の各チャンバは、壊れやすい封止材に挟まれて密封されており、入力が前記試料流体の第１の派生物であり、出力が前記試料流体の第２の派生物である手順を実施するように構成されており、
前記系列内の各チャンバは、連続する手順を実施するように構成されており、
第１のチャンバによって取得可能な第１の派生物は、試料流体であり、前記第１のチャンバ以外の全てのチャンバのそれぞれによって取得可能な第１の派生物は、系列内の各先行チャンバのそれぞれの第２の派生物である。

【0056】

一実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、封止材は、
第１の派生物を取得する前にそれぞれのチャンバを封止するように構成された先行封止材と、
それぞれのチャンバから第２の派生物を放出する為に破れるように構成された後続封止材と、を含む。

【0057】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、先行封止材は、壊れやすい封止材である。

【0058】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、先行封止材は、再封止可能な封止材である。

【0059】

別の実施形態によれば、本発明は使い捨てカートリッジを提供し、後続封止材は、壊れやすい封止材である。

【0060】

本発明が理解されるように、且つ、実際にはどのように実施可能であるかがわかるように、以下では、非限定的な例のみを用い、添付図面を参照して、実施形態を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0061】

【図1】本発明の特定実施形態による、カートリッジを用いて試料流体の分析を行うシステムを概略的に示す図である。

【図2】本発明の特定実施形態による、カートリッジ保持部に挿入された、既に体液を収容しているカートリッジを概略的に示す図である。

【図3】本発明の特定実施形態による、カートリッジの詳細を示す図である。

【図4A】乃至

【図4B】本発明の特定実施形態による先行封止材を示す図である。

【図5A】乃至

【図5B】本発明の特定実施形態による、図４Ａ及び４Ｂに示された封止材の代替となる先行封止材を示す図である。

【図6A】乃至

【図6B】本発明の特定実施形態による、別の代替先行封止材を示す図である。

【図7】本発明の特定実施形態による、２つのコンパートメントを収容するチャンバを含むカートリッジを示す図である。

【図8】本発明の特定実施形態による、２つのチャンバから成る調製部を含むカートリッジを示す図である。

【図9A】乃至

【図9B】本発明の特定実施形態による、２つ以上の調製部を含むカートリッジの２つの構成を示す図である。

【図10】本発明の特定実施形態による分析コンパートメントを概略的に示す図である。

【図11】本発明の特定実施形態による、別の分析コンパートメントを概略的に示す図である。

【図12】本発明の特定実施形態による、２つの分析部を含む分析コンパートメントを概略的に示す図である。

【図13A】乃至

【図13B】本発明の別の実施形態による、調製コンパートメントと分析コンパートメントとから成るカートリッジを概略的に示す図である。

【図14A】乃至

【図14C】本発明の特定実施形態による試料採取器を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0062】

以下の記述では、２つ以上の図面に共通である構成要素については、同じ参照符号で参照している。

【0063】

更に、特に断らない限り、本明細書で記載又は参照している実施形態は、本明細書で記載又は参照している他のいずれの実施形態に対しても追加的及び／又は代替的であってよい。

【0064】

本発明の目的は、分析対象の細胞を含む試料流体の調製に用いるカートリッジを提供することである。試料流体は、体液、例えば、血液、脳脊髄液（ＣＳＦ）、囲心腔液、肋膜液、又は他の任意の、細胞を含みうる流体であってよい。細胞は、任意のタイプの原核細胞（例えば、バクテリア）、真核細胞（例えば、赤血球）、白血球、上皮細胞、循環腫瘍細胞、細胞断片（例えば、血小板）などであってよい。

【0065】

本発明を説明する為に、且つ、わかりやすさを考慮して、本発明の記述の全体を通して、全血球算定（ＣＢＣ）を取得する為の光学的分析の対象となる血液試料の調製に用いるカートリッジを参照する。しかしながら、当然のこととして、本発明は、ＣＢＣに限定されるものではない。本発明による使い捨てカートリッジは、細胞の分析を必要とする複数の応用分野で使用されてよく、例えば、ＨＩＶ監視（ＣＤ４／ＣＤ８比の使用など）、Ｆ−ヘモグロビン、マラリア抗原又は他の血液寄生虫の検出、発作性夜間ヘモグロビン尿症（ＰＮＨ）、腸の筋内膜抗体（ＥｍＡ）によるセリアック病の診断、アルツハイマー病、又は他の任意の、細胞ベース診断が適している応用分野に使用されてよい。

【0066】

図１は、本発明の特定実施形態による、カートリッジ１０２を用いて試料流体の分析を行うシステム１０１を概略的に示している。例えば、システム１０１は、診察室において検査結果がすぐに得られるようにするポイントオブケア検査（ＰＯＣＴ）システムとして使用可能であってよい。システム１０１は、カートリッジ保持部１０３と、ポンプ１０４と、データ処理部１０６を含む分析モジュール１０５とを含む。分析モジュール１０５は、分析（例えば、光学的分析及び／又は電気インピーダンス分析など）を行うように構成されてよい。従って、このモジュールは、分析に用いるパラメータの検出及び測定を行うように構成された適切なセンシング素子１０７を含んでよい。例えば、光学式分析を行うように構成された分析モジュールにおいては、光センサ（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、又は光電子増倍管など）を用いることが可能である。このモジュールは又、刺激部材１０８（例えば、必要なタイプの試料流体分析に好適な所定の波長の光を発する光源）を含んでよい。刺激部材１０８は、（例えば、刺激部材１０８及びセンサ１０７の動作が同期するように）センサ１０７と結合される場合もある。更に、センサ１０７には、データ処理部１０６が結合され、データ処理部１０６は、分析モジュールによって取得されたデータの処理及び蓄積を行うように動作する。ポンプ１０４は、カートリッジ内部の試料流体の流れを駆動する圧力勾配（例えば、真空）を発生させるように動作する。

【0067】

本発明の特定実施形態では、本システムは、全血球算定を行うように構成されている。これらの実施形態では、センサ１０７は、カートリッジ内部を流れる細胞の画像を取得するカメラであってよい（これについては、後で、後続の図面を参照して説明する）。次に、適切なソフトウェア及び／又はハードウェアを用いるデータ処理部において取得画像を処理することにより、分析対象の血液試料中に存在する各血球タイプ（例えば、好中球、リンパ球、赤血球など）に対応する血球数を算定する。

【0068】

図２は、本発明の特定実施形態によるカートリッジ２０１を概略的に示している。試料流体をカートリッジに投入するように動作する試料採取器２０２が、一方の側からカートリッジ２０１に挿入される。分析コンパートメント２０３が、他方の側からカートリッジ２０１と結合される。分析対象の試料流体の調製がカートリッジによって行われる一方で、システム１０１による分析が可能となるように調製済み試料流体を提供することが、分析コンパートメントによって行われる。

【0069】

記載の一実施形態では、カートリッジと分析コンパートメントは結合されている。カートリッジと分析コンパートメントは、一緒に製造されて製造時又は製造直後に結合されてよく、或いは、別々に製造されて、カートリッジがそのエンドユーザに販売される前に結合されてもよく、或いは又、カートリッジの使用直前に、場合によっては、検査実施担当者によって、又はシステム１０１内部で自動的に、結合されてもよい。

【0070】

図２では、カートリッジと分析コンパートメントは、別個の２つのコンパートメントが結合されたものとして示されているが、これは限定ではなく、他の実施形態では、分析コンパートメントは、カートリッジの一統合的部分を含んでよい。更に、本実施形態では、分析コンパートメント２０３は、カートリッジと結合されるように示されているが（即ち、カートリッジの一部ではないが）、特定実施形態では、分析コンパートメント２０３は、カートリッジの一部と見なしてよく、一方、２０１は「調製コンパートメント」に関連付けられる。即ち、そのような実施形態によるカートリッジ２０４が、調製コンパートメント２０１及び分析コンパートメント２０３から成るものであってよい。カートリッジ２０４は又、特定実施形態によれば、調製コンパートメント２０１を含んでよく、且つ、分析コンパートメントと結合可能であってもよい。以下では、わかりやすさを考慮して、カートリッジ２０１を参照して説明を行う。しかしながら、特に明記されていなくても、変更すべきところを変更すれば、カートリッジ２０４も同様に参照されることを考慮されたい。

【0071】

図２に示された実施形態では、試料採取器２０２と分析コンパートメント２０３がカートリッジの両側にあるように示されているが、これも限定ではない。他の実施形態によれば、試料採取器と分析コンパートメントは、状況に対して適用可能であれば、カートリッジ２０１に対して、いかなる形で位置してもよい。例えば、分析コンパートメント２０３は、カートリッジ２０１の上方又は下方に位置してよく、或いはカートリッジ２０１の側面に位置してよく、或いは、試料採取器２０２が位置している側面に位置してよく、更には、カートリッジ内部のギャップ（又は窓）内に位置してもよい。

【0072】

試料採取器２０２に関しては、後で図１４を参照して説明する。しかしながら、試料採取器がカートリッジ２０１（又は２０４）の直接的な一部分ではないことはここで述べておかねばならない。試料採取器は、試料流体を保持する搬送具を有する別個の部材であり、この搬送具は、例えば、毛細管であってよい。特定実施形態によれば、システム１０１は、試料流体をカートリッジ２０１又は２０４に投入する為に、試料採取器２０１を自動的にカートリッジ２０１又は２０４と結合する。

【0073】

特定実施形態によれば、試料採取器は、（例えば、結合ストリップなどの任意の利用可能な手段を用いて試料採取器をカートリッジに結合することにより）カートリッジの一部と見なしてよい。そのような結合された試料採取器は、破損を防ぐ為に、搬送具（毛細管）から取り外してよい。或いは、試料採取器を、カートリッジに搬送具を挿入した後のカートリッジの一部分と見なすことも可能である。

【0074】

図３は、本発明の特定実施形態による、カートリッジの詳細を示している。カートリッジ２０１では、カートリッジ２０１の１つの側面にある第１の開口３０１が、試料流体を保持する搬送具を受けるように構成されている。第１の開口３０１及びチャンバ３０３に、第１のチャネル３０２が結合されている。チャンバ３０３は、試料流体を受けるように構成されており、且つ、試料流体に作用する手順を実施して出力流体を形成するように構成されている。そして、チャンバは、出力流体を放出して第２のチャネル３０４に入れ、第２のチャネル３０４から第２の開口３０５を介してカートリッジの外へ出すように構成されている。先行封止材３０６が、チャンバから第１の開口を通る流れを阻止するように構成されて、第１のチャネル３０２と結合されており、後続封止材３０７が、チャンバから第２の開口を通る流れを阻止するように構成されて、第２のチャネル３０４と結合されている。

【0075】

既に説明したように、「出力流体」という用語は、試料流体に作用する手順の結果である流体を指す為に用いられており、この出力流体は、その後、チャンバから搬送される。そこで、これと同様に、上記手順の作用を受ける前の、チャンバに入ってくる流体を、「入力流体」と称する。すると、チャンバの入力流体が、チャンバに投入される試料流体であることが観察される。

【0076】

図３では、第１及び第２の開口は、一方が他方と向かい合って位置している状態で示されている。当然のことながら、これは限定ではなく、２つの開口は、例えば、互いに垂直に位置してもよい。この開口の、他の任意の位置関係も、必要な修正を施すことによって可能であり、例えば、これら２つの開口をカートリッジの同じ側に配置することも可能である。

【0077】

チャンバ（例えば、チャンバ３０３）の内部で実施される、試料流体に作用する手順は、試料流体又は試料流体に含まれる細胞の物理的又は化学的状態の変化をもたらす任意の手順であってよい。可能な手順の例として、加熱、混合、希釈、染色、易透化、溶解などがある。これらの手順の幾つかについては、後で、後続の図面を参照して説明する。

【0078】

本発明の特定実施形態では、チャンバ３０３に物質が事前装填される。事前装填される物質は、液体物質、固体物質、又はこれらの組み合わせであってよい。この物質は、単一試薬、又は幾つかの異なる試薬で構成されてよい。幾つかの試薬で構成される液体物質の例として、ＰＢＳ（リン酸緩衝生理食塩水）があり、一方、固体物質の例として、凍結乾燥抗体、（例えば、水又はエタノールに）溶ける様々な種類の粉末染料、被覆ビーズなどがある。物質は、チャンバの底に自由な状態で横たわる場合や、チャンバの内面に付着する場合がある。或いは、チャンバの空間を埋める充填材（スポンジやマイクロファイバなど）に物質が付着して、試料流体にさらされる表面積が大きくなる場合がある。

【0079】

更に、幾つかの可能な手順（加熱など）は、チャンバに物質を事前装填しなくてよい。従って、特定実施形態では、チャンバは、物質の事前装填が行われないが、代わりに（あるいは、物質の事前装填に加えて）、何らかの機構（例えば、加熱機構又はその一部分）を保持することが可能である。更に、カートリッジの製造時に、又は試料流体を投入する前の任意のタイミングで、物質を事前装填してよいことを踏まえれば、代替実施形態に従って、試料流体の投入と同時に、又は試料流体の投入後に物質をチャンバに投入してよいのは当然のことであろう。物質が、複数の成分の組み合わせで構成される場合や、物質が、２つ以上の成分の間の化学反応の成果物である場合には、少なくとも１つの成分を事前装填し、少なくとも１つの他の成分を、試料流体の投入と同時、又は試料流体の投入後に投入することが可能である。

【0080】

チャンバ３０３に物質を装填する場合、事前装填か、試料流体の投入と同時の装填か、試料流体の投入後の装填かに関わらず、試料流体に作用する手順は、試料流体と物質とを混合することであってよい。通常、そのような手順に関しては、試料流体と物質を十分に混合しなければならない。均質性が不十分であると、その後の分析に悪影響がある。本発明の特定実施形態によれば、混合を有効にする為に、チャンバの表面の少なくとも一部分が、弾性ポリマー（例えば、ポリウレタン又はシリコーン）又は別の弾性材料から作られた圧迫可能部分を含む。圧迫可能部分の圧迫及び／又は解放による作用の結果としてのチャンバの変形（例えば、締め付け）により、チャンバ内に収容されている液体は、チャンバ内部で噴流（混合を強化する流れの一形式）を形成する。従って、本発明の実施形態によれば、チャンバの圧迫可能部分を交互に圧迫及び解放することにより、混合を達成することが可能である。圧迫可能部分が圧迫されると、流体が遠くに向かって流れ、圧迫可能部分が解放されると、流体が戻る流れになる。即ち、流体の流れは、行きつ戻りつする。

【0081】

本発明の特定実施形態では、圧迫可能部分が、チャンバの表面の一部分（例えば、チャンバの上部表面、又はその表面のうちの特定割合の部分）を構成し、本発明の別の実施形態では、チャンバ全体が圧迫可能である。即ち、チャンバ表面の１００％が、チャンバの表面の一部分とも見なされる。

【0082】

混合とは別に、又は混合に加えて、チャンバ内で実施される、試料流体に作用する手順は、物質と試料流体との間で行われうる反応であってよい。この反応は、化学反応（例えば、酸化／還元）であってよく、或いは、生化学反応（例えば、抗体と配位子との結合）であってよい。この手順は、試料流体又は試料流体に含まれる細胞の物理的且つ／又は化学的状態の変化につながる可能性がある。例えば、試料流体の粘弾性又はｐＨの変化に影響する可能性があり、試料流体に含まれる細胞の濃度が希釈によって減る可能性があり、細胞メンブレンが透湿性になって、物質に含まれる着色剤又は抗体と細胞成分（例えば、細胞質顆粒）との結合が可能になる可能性があり、様々な細胞成分の酸化又は還元が起こる可能性があり（例えば、赤血球に含まれるヘモグロビンが酸化してメトヘモグロビンになる可能性があり）、その他のことが起こる可能性もある。

【0083】

手順の完了後、結果として得られる出力流体がチャンバから放出される。この放出は、（例えば、チャンバを圧迫することにより、流体がチャンバから押し出される場合には）流体をチャンバから「押し」出す正圧によって作用されてよい。或いは、この放出は、（例えば、重力などの、外に「引き」出す物理的力により、或いは、真空などの外力がかかることにより、流体がチャンバから押し出される場合には）負圧によって作用されてよい。例えば、本発明の特定実施形態では、チャンバから第２の開口を通って分析コンパートメントに入る出力流体の流れは、分析コンパートメントと結合された真空ポンプ１０４によって発生する吸引力により駆動される。これについては、後で図１０を参照して詳述する。

【0084】

前述したとおり、チャンバは、２つの封止材に挟まれて密封されており、先行封止材３０６は、流体が第１の開口３０１を通ってチャンバから流れ出すのを防ぎ、後続封止材３０７は、流体が第２の開口を通ってチャンバから流れ出すのを防ぐ。当然のことながら、２つの封止材３０６及び３０７は、試料流体の投入前には、チャンバからの物質の放出を防がなければならず、手順実行中には、物質及び／又は試料流体の放出を防がなければならず、出力流体の意図された放出の前にも、出力流体の意図しない放出を防がなければならない。

【0085】

わかりやすさを考慮して、まず、後続封止材３０７に注目する。当然のことながら、後続封止材を壊すと（即ち、破ると）、出力流体がチャンバから第２の開口に向かって流れ出すことになる。特定実施形態によれば、破った後の封止材はもはや不要なので、開いたままにしてよい。従って、第２の封止材３０７は、「壊れやすい封止材」を構成する。この封止材は、例えば、特定閾値を超える圧力をかけると壊れるように構成された粘着物で形成することが可能である。チャンバの圧迫可能部分に過大な圧力をかけると、結果として、閾値を超える圧力が封止材の場所にかかり、後続封止材が破れる。そして、出力流体は、放出されて、第２のチャネルから第２の開口を通って分析コンパートメントに流れ込む。つまり、出力流は、第２のチャネル及び第２の開口を通って分析コンパートメントに搬送される。

【0086】

なお、チャンバの圧迫可能部分を断続的に圧迫して試料流体と物質とを混合する場合は、封止材の場所における圧力が閾値を超えない為、封止材はそのまま残る。代替又は追加として、チャンバと封止材との間のチャネルに対して圧力をかけて、チャンバ内で発生した圧力が封止材に達するのを防ぐ物理的障害を発生させることにより、閾値を超えた圧力の作用を受けないように封止材を保護することが可能である。別の代替によれば、封止材に更に圧力をかけることが可能である。この実施形態によれば、閾値を超える圧力が封止材に達して封止材が破れても、チャネルに対して作用する物理的障害が、その障害が取り除かれるまで、流体の流れを阻止する。これら２つの代替実施形態を参照して更に明らかになることとして、これらのケースでは、チャネルに対してかけられる圧力は永続しない。

【0087】

後続封止材の破れがいかにして起こりうるかを理解したところで、次に、先行封止材３０６に注目する。この封止材には、異なる２つの役割がある。第１の役割は、試料流体の投入前に物質がチャンバから放出されるのを防ぐことである。一方、試料流体の投入時には、そのような投入を可能とする為に、先行封止材は壊れなければならない。しかしながら、前述のように、チャンバの圧迫可能部分に作用する圧力を用いた混合を可能とする為には、チャンバが両側から密封されていなければならない。従って、先行封止材は、第２の役割を有する。即ち、混合を可能とする為に、且つ、チャンバから出力流体が意図せず放出されるのを防ぐ為に、先行封止材は、後続封止材と異なり、試料流体の投入後に再封止しなければならない。

【0088】

前述のように、試料流体は、搬送具を用いて第１の開口から投入してよい。再封止に関する前述の説明を考慮すると、当然のことながら、試料流体の投入後に搬送具がカートリッジ内に残る実施形態において、再封止では、搬送具と第１のチャネルの内面との間に存在するギャップを通る流体流路を封止しなければならない。

【0089】

図４Ａ及び４Ｂは、本発明の特定実施形態による先行封止材３０６を示している。これらの図に示された実施形態は、送達後、即ち、試料流体の投入後に第１のチャネルの内部に残る搬送具に適合されている。

【0090】

図示された実施形態によれば、描かれた先行封止材３０６は、離れている２つの封止材、即ち、第１の封止材４０１及び第２の封止材４０２から成る。図４Ａは、搬送具４０３による試料流体の投入の前の先行封止材を示しており、図４Ｂは、搬送具が挿入されて貫通された先行封止材３０６を示している。

【0091】

第１の封止材４０１は、試料流体の投入前の、第１の開口を通るチャンバからの流れを阻止するように構成されている（前述の第１の役割）。従って、第１の封止材４０１は、後続封止材と同様に、粘着物又はプラグから形成された壊れやすい封止材であってよい。搬送具４０３が第１の開口からチャンバ内に挿入される際には、搬送具４０３は、図４Ｂに示されるように、封止材４０１を壊す。

【0092】

第２の封止材４０２は、搬送具の挿入後に、チャンバを再封止する役割を担っている（前述の第２の役割）。この第２の封止材は、搬送具（より正確には搬送具の外面）とチャネルの内面との間の界面を通る漏れを防ぐように構成されている。特定実施形態によれば、この封止材は、チャネル内部に取り付けられた可撓性リング（Ｏリング）から成る。このリングの内径は、搬送具の直径より小さい為、このリングは、搬送具の貫通を可能にする一方で、周囲を緊密に封鎖して漏れを防ぐ。代替実施形態によれば、第１の封止材４０１及び第２の封止材４０２は、入れ替えてもよい。即ち、第１の封止材４０１より先に封止材４０２があってもよい。

【0093】

追加且つ／又は代替の実施形態について述べる前に、搬送具は内部が中空であってよいことに注目されたい。従って、搬送具の挿入後に、チャンバからの流れ（即ち、漏れ）が、搬送具の内部空間を通って発生する可能性もある。（例えば、後で図１４を参照して例示及び説明される）特定実施形態によれば、この漏れは、搬送具の内部に配置された疎水性メンブレンによって防がれる。

【0094】

図５Ａ及び５Ｂは、本発明の特定実施形態による、図４Ａ及び４Ｂに示された封止材の代替となる先行封止材を示している。図４Ａ及び４Ｂの実施形態は、封止材３０６が２つの封止材（即ち、第１の封止材４０１及び第２の封止材４０２）で構成されていたが、図５Ａ及び５Ｂの封止材は、これとは異なり、単一部材で構成されており、この単一部材の機能性は、封止材４０１及び４０２を組み合わせた場合の機能性とほぼ同等である。図５Ａでは、第１のチャネル３０２の内部に、センタリングショルダを有するストッパ５０１が成形されている。ストッパ５０１は、試料流体の投入前の、第１の開口３０１を通るチャンバからの流れを阻止する。図５Ｂに示されるように、搬送具４０３が挿入されると、ストッパ５０１の中心部が破れ、一方、ストッパのショルダ部は、搬送具の外面とチャネルの内面との間の界面をブロックして、試料流体の投入後の漏れを防ぐ。特定実施形態によれば、ストッパ５０１は、先行封止材３０６を形成しており、軟粘着性エラストマから作られてよい。

【0095】

図６Ａ及び６Ｂは、本発明の特定実施形態による、別の代替先行封止材を示している。図５Ａ及び５Ｂの封止材５０１と同様に、本実施形態の封止材６０１も、図４Ａ及び４Ｂに示された第１及び第２の封止材（４０４及び４０２）の機能性を組み合わせた単一封止材を示している。搬送具によって破れるように構成された（図５の）ストッパ５０１と異なり、本実施形態によれば、先行封止材は、一体型プラグ６０２を有する挿入アイレット６０１であり、プラグ６０２は、搬送具によって押されて外れるように構成されている。アイレット６０１及びプラグ６０２は、別々の部品で構成されてもよく、同一部品に属してもよい。即ち、これらは、結合されていても、されていなくてもよい。図６Ａに示されるように、プラグは、アイレットと結合されており、従って、これらは同じ部品を形成する。しかしながら、このことは必須条件ではない。プラグは、例えば、チャンバ又はチャネルと結合されていてよく、或いは、該当する場合には結合機構を有していなくてよい。

【0096】

図６Ａによれば、試料流体の投入前にはプラグは閉じられており、従って、プラグは、第１の開口を通るチャンバからの流れを阻止する。図６Ｂは、搬送具（毛細管など）によって試料流体がチャンバに投入される様子を示している。搬送具が挿入されると、プラグが内側に押されてチャネルが開くが、アイレット６０１は、搬送具の外面とチャネルの内面との間の界面を封止して、漏れを防ぐ。

【0097】

先行封止材を適用する幾つかの実施形態を紹介したが、当然のことながら、試料流体をチャンバ内に投入（即ち、送達）した後に、搬送具を第１の開口から引き抜く、他の実施形態があってよい。そのような搬送具の一例が、試料流体を第１のチャンバ内に送達することに使用可能なシリンジに接続される針である。そのような場合、先行封止材は、搬送具が引き抜かれた後に放置される開口を再封止しなければならない。そのような封止材の一例が、それ自体が周知である、隔壁である。

【0098】

本発明を詳述する前に、本発明の特定実施形態による、分析対象の試料流体の調製プロセスの概要を示す。試料流体の搬送具４０３を、第１の開口３０１から第１のチャネル３０２に挿入する。搬送具は、第１のチャネルと結合された先行封止材３０６を破って、試料流体をチャンバ３０３内に送達する。チャンバ内では、試料流体に対して、ある手順が実施される。例えば、送達された試料流体を、チャンバに事前装填されていた物質と混合して、出力流体を得る。混合は、チャンバの圧迫可能部分に断続的に圧力をかけることにより、有効となる。この手順の完了後、後続封止材３０７の場所において閾値を超える圧力が発生するようにチャンバを圧迫して後続封止材３０７を壊し、得られた出力流体がチャンバから放出されるようにする。放出された出力流体は、第２のチャネル３０４及び第２の開口３０５を通って分析コンパートメント２０３に流れ込み、そこで分析にかけられる。

【0099】

図７は、本発明の特定実施形態による、２つのコンパートメントを収容するチャンバを含むカートリッジを示している。２つのコンパートメント７０１は、物質が事前装填されていてよく、狭窄７０２により相互接続されている。第１のコンパートメントは、第１のチャネル３０２を介して第１の開口３０１と結合されており、第２のコンパートメントは、第２のチャネル３０４を介して第２の開口３０５と結合されている。これらのコンパートメントの少なくとも一方、場合によっては両方が、圧迫可能部分を含む。

【0100】

両方のコンパートメントが圧迫可能部分を有する場合は、それら２つの圧迫可能部分に交互に（一度に片方のコンパートメントずつ）圧力をかけることにより、混合を達成することが可能である。コンパートメント７０１間の狭窄７０２は、噴流を引き起こして混合を強化する。後続封止材３０８を壊すことは、例えば、両方のコンパートメントを同時に圧迫することにより、且つ／又は、混合時にかける圧力よりも強い圧力をかけることにより、可能である。

【0101】

圧迫可能部分が１つしかない場合（一方のコンパートメントにしかない場合）は、この部分を断続的に圧迫することにより、混合を達成することが可能である。後続封止材３０８を壊すことは、その圧迫可能部分に過度の圧力をかけることにより、可能である。

【0102】

後者の実施形態の説明において、物質は２つのコンパートメントに事前装填されていると述べた。追加及び代替の実施形態の説明の前に、該当する場合には、物質は、一方のコンパートメントにのみ装填してよいことに注意されたい。

【0103】

更に、図７に示された形式を有する２つのコンパートメントを有する代わりに、他の形式を有する代替実施形態を有することが可能である。例えば、チャンバは、外部からは、図３に示されたチャンバのようであって、内部に仕切り部材を有するものであってよい。この仕切り部材における開口が、或いは弁であっても、図７における狭窄として機能することが可能である。

【0104】

ここまで記載してきた実施形態では、カートリッジは、１つのチャンバで構成されていた。しかしながら、本発明はこれに限定されず、別の実施形態では、カートリッジは、直列接続された２つ以上のチャンバを含んでよい。以下では、壊れやすい封止材に挟まれて密封され、直列接続されている１つ以上のチャンバが、「調製部」を構成しているものとする。従って、例えば、図３を参照して説明されたカートリッジは、単一チャンバを収容する１つの調製部を含むカートリッジとして定義できる。同様に、図７のカートリッジも、単一チャンバを収容する１つの調製部を含むカートリッジである。

【0105】

図８は、本発明の特定実施形態による、２つのチャンバから成る調製部を含むカートリッジを示している。第１のチャンバ８０１は、第１の開口３０１と結合された、圧迫可能なチャンバであり、最後のチャンバ８０２は、第２の開口３０５と結合された、圧迫可能であってもなくてもよいチャンバである。これら２つのチャンバは、封止材８０４で封止された接続チャネル８０３で接続されている。これら２つのチャンバは、それぞれが封止材に挟まれて密封されており、第１のチャンバ８０１は、その前に先行封止材３０６があり、最後のチャンバ８０２は、その後に後続封止材３０７がある。封止材８０４は、チャンバ８０１から見ると後続封止材であり、チャンバ８０２から見ると先行封止材である。

【0106】

図示された事例では、調製部の第１及び第２の開口が、それぞれ、カートリッジの第１及び第２の開口を構成している。しかしながら、このことは限定ではなく、別の実施形態（例えば、次の図９で示される実施形態）では、調製部の第１及び第２の開口は、カートリッジの第１及び第２の開口とは別個のものであってよい。

【0107】

各チャンバには、それぞれの入力流体と、それぞれの出力流体とがあるが、第１の開口を通って第１のチャンバに投入される、第１のチャンバの入力流体は、試料流体である。第１のチャンバの内部では、この流体に作用する手順が実施される。この手順を「第１の手順」と称する。この手順は、混合を含む場合には、図３を参照して説明されたように実施される。封止材８０４に適切な圧力をかけることにより、封止材８０４が破れて（図３及び図３に関連する説明を参照）、第１のチャンバから出力流体が放出され、これが最後のチャンバに搬送されることが可能である。第１のチャンバの出力流体は、従って、最後のチャンバの入力流体になる。

【0108】

この段階で考慮すべきこととして、封止材８０４が壊れやすい封止材である場合、封止材８０４が破れた後は、チャンバ８０１とチャンバ８０２の間の流路が開いたままになり、両方向の（即ち、８０１から８０２と、８０２から８０１との）流れが可能になる。従って、これら２つのチャンバは、実質的に、単一チャンバの２つのコンパートメントを形成する。従って、接続チャネル８０３において壊れやすい封止材を有する実施形態では、この封止材が破れた後、第１のチャンバ８０１の出力流体が、最後のチャンバの手順の作用を受けている間に、この２つのチャンバの間で行きつ戻りつする可能性がある。即ち、これら２つのチャンバは、最後のチャンバの２つのコンパートメントを形成する。図７を参照して行われた説明は、この、２つのコンパートメント（８０１、８０２）から成る最後のチャンバにも当てはまりうる。

【0109】

これを理解した上で、注目されることとして、８０２及び８０１が実質的に単一チャンバを形成している為、この単一チャンバを第２の開口に接続しているチャネル、即ち、第２のチャネルは、「コンパートメント」８０１を、「コンパートメント」８０２ではなく第２の開口と結合することが可能である。

【0110】

しかしながら、封止材８０４が再封止可能であれば、チャンバ８０１の出力流体をチャンバ８０２に搬送した後にチャンバ８０２を再封止することが可能なので、図３のチャンバ３０３を参照して説明したことがチャンバ８０２にも当てはまりうる。再封止可能な封止材の一例が、バルブである。更に、封止可能な封止材を使用する代わりに、特定実施形態では、再封止可能な接続チャネル８０３を有してよく、再封止は、例えば、接続チャネル８０３に圧力をかけて、流体がこの流路を流れないようにする物理的障害を設けることにより、実施可能である。

【0111】

最後のチャンバの内部では、「第２の手順」と称される手順を実施する。後続封止材３０７に対して適切な圧力をかけることにより、後続封止材３０７を破って、最後のチャンバから第２の開口３０５に向かって出力流体を放出させることが可能である。従って、最後のチャンバの出力流体は、調製部の出力流体となる。調製部の出力流体は、第２の開口３０５を通って分析コンパートメント２０３に流れ込み、そこで分析にかけられる。

【0112】

図３及び図７を参照して図８の実施形態を説明したが、当然のことながら、これらの実施形態は限定ではなく、調製部は、１つ、２つ、又は３つ以上のチャンバで構成されてよい。一般に、調製部は、それぞれが壊れやすい封止材に挟まれて密封され、直列接続されている１つ以上のチャンバで構成されてよい。各チャンバは、入力流体を受け、この流体に作用する手順を実施して出力流体を発生させ、この出力流体を放出するように構成されている。この１つ以上のチャンバのうちの第１のチャンバが第１の開口と結合されており、最後のチャンバが第２の開口と結合されている。第１のチャンバは圧迫可能チャンバであるが、調製部は、追加の圧迫可能チャンバを含んでよい。第１のチャンバの入力流体は、試料流体であり、その他のチャンバのそれぞれの入力流体は、それぞれの先行するチャンバの出力流体である。最後のチャンバの出力流体は、調製部の出力流体となり、分析にかけられる。

【0113】

なお、特定実施形態によれば、（例えば、２つのチャンバを含む）調製部においては、第１のチャンバに対して圧力をかけて、チャンバ間の封止材を破ることが可能である。或いは、第２のチャンバに対して圧力をかけて、この封止材を破ることも可能である。

【0114】

図８の調製がどのように動作するかについて説明したが、当然のことながら、他の実施形態では、調製部が、それぞれが封止材（即ち、先行封止材及び後続封止材）で挟まれて密封された３つ以上のチャンバを有してよい。先行封止材及び／又は後続封止材は、壊れやすいか、再封止可能であってよい。即ち、本発明の特定実施形態によれば、２つ以上のチャンバから成る系列が存在してよい。このひと続きに並べられたチャンバの中には、少なくとも、第１のチャンバと最後のチャンバとがあり、第１のチャンバは、第１のチャネルを介して第１の開口と結合されており（第１の開口から第１のチャンバに試料流体が投入され）、最後のチャンバは、第２のチャネルを介して第２の開口と結合されている。

【0115】

この系列における各チャンバが、ある手順を実施するように構成されている。従って、第１のチャンバが試料流体を取得した場合は、第１のチャンバに対する手順がこの試料流体に作用して、この試料流体の派生物を発生させることを理解されるであろう。この派生物は、試料流体又は試料流体に含まれる細胞において発生した変化を表している。発生する変化は、化学的変化、生化学的変化、又は物理的変化であってよい。化学的変化の例として、ｐＨの変化、細胞成分の酸化／還元、又は化学物質（染料など）の、細胞成分との結合がある。生化学的変化の例として、抗体の、配位子との結合がある。一方、物理的変化の例として、粘弾性、温度、又は希釈液濃度の変化がある。別の見方をすれば、試料流体は、それ自体の派生物、即ち、試料流体の派生物と見なしてよい。従って、この手順は、入力として試料流体の派生物を取得し、その派生物の派生物である出力を発生させる。これを明確にする為に、これらの派生物に「名称」を与える。即ち、このチャンバは、試料流体の第１の派生物を取得し、この手順の結果（従って、チャンバの出力でもある）が、試料流体の第２の派生物である。

【0116】

第１のチャンバがどのように動作するかを踏まえると、当然のことながら、これは、この系列における他の全てのチャンバにも当てはまる。即ち、各チャンバは、試料流体の第１の派生物である入力流体を取得し、第１の派生物は、そのチャンバに対して作用する手順の入力となる。そして、この手順の結果は、試料流体の第２の派生物であり、この第２の派生物がチャンバの出力でもある。

【0117】

これらのチャンバは連続している為、各手順も連続している。即ち、この系列における特定の細胞の手順により発生した、試料流体の第２の派生物が、チャンバの出力となる。後続のチャンバが、先行するチャンバの出力である第２の派生物を取得し、ここでは（後続チャンバにおいては）、その第２の派生物は、後続チャンバの手順に対する入力である第１の派生物と見なされる。後続チャンバの手順の結果は、後続チャンバにおける、試料流体の第２の派生物となる。この第２の派生物は更に次のチャンバに搬送され、最後のチャンバまで続くチェーンが、試料流体の、それぞれのチャンバでの第２の派生物を第２の開口の方向に搬送する。

【0118】

連続する手順の一例が、細胞の免疫ラベリングである。第１のチャンバでは、一次抗体のラベリングが行われ、その後に、二次抗体の後続のラベリングが最後のチャンバにおいて行われる。別の例として、別々に貯蔵する必要がある２つの染色試薬を用いた、血液試料の白血球の分染がある。第１の試薬による染色の手順が第１のチャンバで実施され、その後、第２の試薬による染色が、後続の、おそらくは最後のチャンバで実施される。

【0119】

当然のことながら、本発明の実施形態によれば、この手順は、各チャンバの内部で実施され、各チャンバが、出力流体の調製における各段階を追加していき、全てが一緒になって、蓄積された連続的なプロセスになる。これは、手順が専用チャンバにおいて実施される場合と異なる。従って、流体と試薬との効率的且つ完全な混合が行われる。

【0120】

図９Ａ及び９Ｂは、本発明の特定実施形態による、２つの調製部を含むカートリッジの２つの構成を示している。これらの調製部の一方は、相互接続された２つのコンパートメント７０１を収容する単一チャンバを含む。この調製部については、既に図７を参照して説明した。他方の調製部は、２つのチャンバ８０１及び８０２を含み、これらのチャンバは、チャネル８０３によって接続されており、封止材８０４によって封止されている。この調製部については、既に図８を参照して説明した。各調製部は、それぞれの第１の開口３０１と、それぞれの第２の開口３０５とを有する。両調製部の第１の開口は、カートリッジの第１の開口を構成する。

【0121】

図９Ａ及び９Ｂに示された、２つのカートリッジ構成は、それらの構成に存在する、第２のカートリッジ開口の数が異なる。図９Ａに示されたカートリッジは、単一の第２のカートリッジ開口９０１を有し、カートリッジ開口９０１は、各調製部の第２の開口３０５とは別個である。図９Ｂに示されたカートリッジは、調製部の第２の開口３０５が２つあって、これらが、この場合には、第２のカートリッジ開口にもなっている。

【0122】

記載の実施形態では、カートリッジの各調製部は、それぞれの搬送具により試料流体を投入するように構成されている。しかしながら、これは限定ではなく、特定実施形態では、カートリッジの各調製部は、単一搬送具から試料流体を投入するように構成されてよい。試料流体は、各調製部に同時に投入されてよく、或いは、逐次的に投入されてもよい。これについては、後で図１４を参照して詳述する。

【0123】

各調製部の出力流体は、別々のタイミングで分析コンパートメントに流れ込んでよく、且つ、別々の分析にかけられてよい。これについては、後で図１３Ｂ及び１３Ｂを参照して詳述する。

【0124】

２つの調製部が並列に存在することにより、試料流体に作用する２つの独立した手順を別々に実施することが可能である。例えば、本発明の特定実施形態では、カートリッジは、全血球算定を行うように構成されている。カートリッジは、２つの調製部を並列に含み、一方の調製部は、分析対象の赤血球の調製を行うように構成されており、他方の調製部は、分析対象の白血球の調製を行うように構成されている（上述の手順については、後で図１３Ａ及び１３Ｂを参照して詳述する）。

【0125】

図９Ａ及び９Ｂに示されたカートリッジは２つの調製部を含んでいるが、これは限定ではない。カートリッジを構成する調製部の数、並びに、各調製部を構成するチャンバの数、及び２つ以上のコンパートメントを収容するチャンバの数は、様々であってよい。これは、カートリッジの構成が、実施する所望の手順、及び／又は、特定の分析手順に応じた試料流体を調製する目的に合わせて行われる為である。

【0126】

図１０は、本発明の特定実施形態による分析コンパートメントを概略的に示している。分析コンパートメントは分析導管１００２を含み、分析導管１００２は、１つ以上の調製部によって搬送された出力流体を受け取ることと、これを分析可能な形で第３のチャネル１００４から提示することと、を行うように構成されており、第３のチャネル１００４は、分析導管と結合されて、分析導管にある使い捨て出力流体を空にするように構成されている。分析導管及び第３のチャネルは、一緒になって分析部を構成する。廃棄される出力流体を保管するように構成された廃棄物容器１００５が、第３のチャネル１００４を介して分析部と結合されている。廃棄物容器１００５は、第４のチャネル１００６を介して真空ポンプ１０４とも結合されている。

【0127】

出力流体が、調製部から、第３の開口１００１を介して、分析部に流れ込む。分析導管１００２の内部では、出力流体が分析システム１０１に対して提示される。出力流体は、分析にかけられた後、第３のチャネル１００４を介して廃棄物容器１００５に廃棄され、そこで保管される。

【0128】

分析部内の出力流体の流れは、分析システム１０１の一部分であってよい真空ポンプ１０４から発生する吸引力によって駆動される。真空ポンプは、分析コンパートメントの第４の開口を介して分析部と結合可能であり、第４の開口は、第４のチャネル１００６を介して、廃棄物容器１００５の第５の開口１００８と接続されている。廃棄物容器には吸引力がかかるが、保管されている出力流体は、廃棄物容器から流れ出さない。これは、廃棄部容器が、それ自体、既知の何らかの形の液体トラップとして設計されていなければならない為である。図１０では、第５の開口１００８は、保管される出力流体の高さより上にあることにより、そのような液体トラップを概略的に表している。

【0129】

図１０に示された、本発明の特定実施形態では、分析コンパートメントの分析導管が、出力流体に含まれる細胞を単一平面の形に並べるように構成されたマイクロチャネル１００３であり、これによって、流れる細胞の画像をカメラ１０７で撮影すること、又は、血球計算器において行われるように、フォーカスされた光ビーム／レーザビームによりプロービングすることが可能になる。細胞を並べることは、粘弾性フォーカシングと呼ばれている方法で実施してよい。粘弾性フォーカシングについては、国際公開第２００８／１４９３６５号パンフレット（発明の名称「粒子にフォーカスするシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆｏｃｕｓｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）」）に記載があり、粘弾性フォーカシング用に構成されたマイクロチャネルについては、国際公開第２０１０／０１３２３８号パンフレット（発明の名称「微小流体システム及びその製造方法（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」）に詳細な記載がある。そして、マイクロチャネルの透明又は半透明の面を通して、並べられた細胞に対する光学的分析が行われてよい。

【0130】

図１１は、本発明の特定実施形態による、血中ヘモグロビン濃度を算定するように構成された代替分析コンパートメントを概略的に示している。このコンパートメントは、分析部も含んでおり、分析部は分析導管１００２を含み、分析導管１００２は、長く、断面が小さい第３のチャネル１１０３と結合された分析チャンバ１１０１で構成される。

【0131】

分析チャンバ１１０１は、粉末酸化剤及び／又は溶解剤を収容してよい。これらの薬剤は、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、ＴｒｉｔｏｎＸ、又は別の、この事例に適した酸化剤/溶解剤であってよい。このチャンバが出力流体（この事例では、血液試料の派生物）で満たされている場合、酸化剤は溶解する。溶解した酸化剤は、血液試料の派生物のうちの赤血球を溶解してヘモグロビンを放出させる。放出されたヘモグロビンは、酸化剤によって酸化されてメトヘモグロビンになる（これは、結合酸素を放出することができない形式のヘモグロビンである）。次に、分光器を使用してメトヘモグロビンの濃度を測定する。これは、１つ以上の波長の吸収を測定することにより、行う。即ち、システム１０１の分析モジュール１０５（図１を参照）は、この事例では、分光器を含む必要がある。

【0132】

特定実施形態によれば、粉末薬剤は、チャンバ１１０１の内部に自由に存在することが可能である。或いは、粉末薬剤で、チャンバ１１０１の内部表面をコーティングすることが可能である。薬剤と血液試料の派生物との間の接触面積を大きくする為に、特定実施形態によれば、チャンバの内部表面に、薬剤でコーティングされた突起群（柱状物群など）を設けてよい。或いは、同じ目的で、チャンバに充填する搬送具（スポンジなど）に粉末酸化剤を付着させてもよい。

【0133】

これを理解した上で、注意すべき点として、コーティングされた突起群を含むチャンバは、粉末酸化剤及び／又は溶解剤及び／又は血液試料に限定されない。粉末薬剤、或いは、他の形式の薬剤（ゲルなど）でコーティングされた突起群を有するチャンバを、分析コンパートメントの分析導管の内部の接触面積を大きくすることが有益であり得る、他の場合及び状況において使用してもよい。

【0134】

当業者であれば理解されるように、細胞の溶解、ヘモグロビンの酸化、及び吸収の測定の各プロセスは、それぞれの間に、ある最小限の時間間隔が必要である。従って、血液試料の派生物は、分析チャンバの内部で保持されなければならない。本発明の実施形態によれば、流れに対して大きな抵抗を与えて流れを減速させることにより、保持を達成することが可能である。そのような大きな抵抗を与える１つの方法は、断面が小さい、長い第３のチャネル１００３を、分析チャンバ１１０１と結合させることである。チャネルが空の場合は、流れに対する抵抗が存在せず、従って、血液試料の派生物は、第３の開口を介して、自由に分析導管及び分析チャンバに流れ込む。しかしながら、第３のチャネルを血液試料の派生物で満たすと、抵抗が上昇し、流れがほぼ完全に停止することにつながる。

【0135】

図１２は、本発明の特定実施形態による、２つの分析部を含む分析コンパートメントを概略的に示している。これらの分析部の一方は、図１０において示され、図１０を参照して説明された分析部のようなマイクロチャネル１００３を含む。他方の分析部は、図１１において示され、図１１を参照して説明された分析部のような分析チャンバ１１０１を含む。そのような実施形態によれば、これら２つの分析部は、出力流体を取得する目的で、一方の側で第３の開口１００１と結合されてよい。他方の側で、これらは、使い捨て流体を廃棄することが可能な廃棄物容器１００５と結合されてよい。即ち、これら２つの分析部は、並列に結合されている。

【0136】

なお、分析コンパートメント内で分析部をこのように並列結合すると、出力流体に対する異なる２タイプの分析を並行して実施することが可能になる。例えば、図１２に示された分析コンパートメントを用いて、血液試料の派生物の細胞の計数とヘモグロビン濃度の測定とを実施してよい。注目に値するのは、これら２タイプの分析が、システム１０１（図１を参照）の別々の分析モジュール１０５（例えば、カメラと分光器）を用いて実施されることである。

【0137】

図１３Ａ及び１３Ｂは、本発明の特定実施形態による、調製コンパートメントと分析コンパートメントとから成るカートリッジを概略的に示している。

【0138】

図２を参照して既に述べてきたように、実施形態によっては、カートリッジ２０１と結合された分析コンパートメント２０３は、カートリッジ２０１の一部分ではなく、他の実施態様によっては、分析コンパートメント２０３は、カートリッジの一部分と見なされてよい。そのような実施形態によれば、２０１は「調製コンパートメント」に関連し、カートリッジ２０４は、調製コンパートメント２０１及び分析コンパートメント２０３から成るものであってよい。その為に、且つ、わかりやすさを考慮して、図１３Ａ及び１３Ｂを、カートリッジ２０４が調製コンパートメント２０１及び分析コンパートメント２０３を有するものとして提示し、説明する。しかしながら、これは限定ではなく、この説明は、２０１がカートリッジである他の構成にも当てはまる。

【0139】

図１３Ａ及び１３Ｂは、カートリッジ２０４の、異なる２つの実施形態を示している。最初に、両構成に共通の特徴を説明し、次に、両構成間の相違点を説明する。

【0140】

カートリッジ２０４の調製コンパートメント２０１については、既に図９Ａ及び９Ｂを参照して詳述した。図１３Ａ及び１３Ｂに示された例では、調製コンパートメントは、２つの調製部（第１の調製部及び第２の調製部）を含む。第１の調製部は、相互接続された２つのコンパートメント７０１を収容する単一チャンバを含む。これについては、既に図７を参照して詳述した。第２の調製部は、２つのチャンバ８０１及び８０２を含む。これについては、既に図８を参照して詳述した。

【0141】

カートリッジ２０４の分析コンパートメント２０３については、既に図１２を参照して詳述した。この分析コンパートメントは、２つの分析部を収容する。これらの分析部の一方は、マイクロチャネル１００３を含み、出力流体に含まれる細胞を単一平面の形に並べるように構成されており、これによって、流れる細胞の画像をカメラで撮影すること、又は、血球計算器において行われるように、フォーカスされた光ビーム／レーザビームによりプロービングすることが可能になる。この分析部については、既に図１０を参照して詳述した。他方の分析部は、長く、断面が小さい第３のチャネル１００４と結合された分析チャンバ１１０１を含み、（例えば、分光器を用いて）ヘモグロビン濃度を測定するように構成されている。この分析部については、既に図１１を参照して詳述した。

【0142】

分析の為に調製された出力流体を調製コンパートメントから分析コンパートメントへ流すことを可能にする為に、これら２つのコンパートメントは、分析コンパートメントの第３の開口と調製コンパートメントの第２の開口とが結合されることによって相互接続されている。図９Ａ及び９Ｂに示された、カートリッジの２つの構成は、調製コンパートメントの第２の開口の数及び位置がそれぞれ異なり、且つ、これに対応して、第２の開口と結合される、分析コンパートメントの第３の開口の数及び位置がそれぞれ異なる。従って、図１３Ａに示されたカートリッジでは、調製コンパートメント２０１の単一の第２の開口９０１が、両調製部の第２の開口３０５と接続されている。調製部の単一の第２の開口９０１は、分析コンパートメントの単一の第３の開口１００１と結合されている。これに対し、図１３Ｂに示されたカートリッジでは、両調製部の第２の開口３０５が、調製部の第２の開口をも形成しており、これらは、分析コンパートメントの２つの第３の開口１００１にそれぞれ直結されている。

【0143】

本発明の特定実施形態によれば、カートリッジ２０４は、血球計数の実施を可能にするように構成されており、このカートリッジに投入される試料流体は、血液試料である。カートリッジによって実施される血球計数は、試料中に存在する赤血球、白血球（総数計数）、及び血小板の数の算定、並びに、白血球の類型ごとの数の算定（差分計数）を含んでよい。白血球の類型は、好中球、リンパ球、好酸球、単核細胞又はその一部などであってよい。当業者であれば理解されるように、白血球は、他にも類型及び亜類型がある為、本発明は、言及した類型に限定されない。更に、本発明は、言及した血球に限定されず、血液内を循環する（例えば、循環腫瘍細胞、血小板凝集物などを含む）あらゆる類型の細胞に当てはまりうる。

【0144】

次に、分析対象の血液試料を調製するプロセスを詳細に説明する。ここでの分析は、血球計数である。

【0145】

本発明の記載の実施形態では、細胞の計数は、流れる細胞の画像をカメラで撮影すること、又は、血球計算器において行われるように、フォーカスされた光ビーム／レーザビームによりプロービングすることによって実施可能である。確実な計数を可能にする為には、細胞を、光学系の合焦場所に投入しなければならない。従って、細胞を、（例えば、粘弾性フォーカシングによって）単一平面の形に並べなければならない。この方法は、特定の粘弾性を有するフォーカシング媒体の中で細胞を懸濁させ、この媒体中の懸濁細胞を特定形状のマイクロチャネルに流して、それらを単一平面の形に並べることに基づく。従って、カートリッジ２０４の調製コンパートメント２０１で実施される、計数対象の試料流体の調製は、フォーカシング媒体を試料流体に加えて、試料流体の派生物を生成することを含む。しかしながら、これは限定ではなく、別の実施形態では、他の方法を用いて細胞を並べてよく、カートリッジの調製部で実施される、計数対象の試料流体の調製は、様々な手順を含んでよい。

【0146】

第１の調製部は、血液試料中に存在する赤血球、白血球（総数計数）、及び血小板の数を算定する、その血液試料を調製するように構成されている。チャンバ７０１に収容される物質は、フォーカシング媒体に界面活性剤を加えたものから成る。フォーカシング媒体は、可溶性の高分子量ポリマーを含有する緩衝剤から成る。この緩衝剤は、生体細胞の管理に好適な任意のアイソトニック緩衝剤であってよく、例えば、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）であってよい。血液試料に粘弾性を与えることに適した可溶性ポリマーの例として、ポリアクリルアミド（ＰＡＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、プロピレングリコールなどがある。フォーカシング媒体に加える界面活性剤は、球状化剤として働く。即ち、これらの界面活性剤は、赤血球の形状を、両凹形円板から球体に変化させて、細胞のよりよい画像が得られるようにする。界面活性剤の例として、ＳＤＳ（ドデシル硫酸ナトリウム）やＤＤＡＰＳ（ドデシルジメチルアンモニオプロパンスルホン酸）がある。フォーカシング媒体の組成は、例えば、国際公開第２００８／１４９３６５号パンフレット（発明の名称「粒子にフォーカスするシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆｏｃｕｓｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）」）に開示されている。

【0147】

チャンバ７０１で実施される手順は、送達された血液試料とフォーカシング媒体とを混合することである。混合が完了すると、後続封止材３０５が圧力によって破れ、生成された出力流体が分析コンパートメントに流れ込むことが可能になる。

【0148】

第２の調製部は、白血球の各類型の差分計数の対象となる血液試料を調製するように構成されている。本発明の特定実施形態では、この調製は、細胞の化学染色を含み、連続する２つの染色手順を調製部のチャンバ８０１及び８０２で実施する。

【0149】

チャンバ８０１に収容される物質は、フォーカシング媒体に溶かした細胞染色試薬を含んでよい。細胞染色試薬の例として、Ｐｈｌｏｘｉｎｅ Ｂ、Ｂｉｅｂｒｉｃｈ Ｓｃａｒｌｅｔ、及びＢａｓｉｃ Ｏｒａｎｇｅ ２１がある。場合により、細胞の固定が必要になる可能性がある為、固定試薬（例えば、ホルムアルデヒドやホルマリン）も含有されてよい。血液試料とそれらの物質とを混合することに続いて、染色を可能にする為に、インキュベーションを実施してよい。所定のインキュベーション時間が終了すると、チャンバ８０１とチャンバ８０２とを隔てていた封止材８０４が圧力によって破れ、生成された出力流体がチャンバ８０２に向かって放出される。

【0150】

チャンバ８０２に収容される物質は、フォーカシング媒体に溶かした別の細胞染色試薬を含んでよい。細胞染色試薬の例として、Ｍｅｔｈｙｌ Ｇｒｅｅｎ、Ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｌｕｅ、及びＢｏｒｒｅｌ’ｓ Ｂｌｕｅがある。（チャンバ８０１の出力流体を構成する）入力流体と物質との混合に続いて、第２の染色プロセスが可能になるように、第２のインキュベーションを実施してよい。第２の所定のインキュベーション時間が終了すると、第２の調製部の後続封止材３０７が圧力で破れ、生成された出力流体が分析コンパートメントに流れ込むことが可能になる。

【0151】

本発明の他の実施形態では、分析対象の細胞の調製は、細胞の、免疫ベースの染色を含む。これらの実施形態では、調製部の一方又は両方のチャンバが免疫染色に適した試薬を収容しているが、この試薬とフォーカシング媒体とは、単一チャンバに収容されても、別々のチャンバに収容されてもよい。免疫染色に適した試薬の例として、様々な色の、抗体コーティングされたマイクロビーズ（ＣＤ１４／ＣＤ１５や染料の組み合わせなど）がある。

【0152】

次に、調製部の出力流体を分析の為に提示するプロセスを詳細に説明する。ここでの分析は、血球計数である。

【0153】

両調製部の第２の開口３０５から流れ出す出力流体は、両分析部の分析導管と結合された単一チャネルに搬送される。この出力流体の分析は、順次的に実施される。この順次的な分析は、２つの出力流体を時間的に分離することによって可能になり、分離は調製コンパートメント内で制御される。上述したように、第１の調製部で実施される調製プロセスは、単一チャンバ内での、インキュベーションなしの混合を含み、一方、第２の調製部で実施される調製プロセスは、別々の２つのチャンバ内での混合に加えて、インキュベーション時間を必要とする可能性がある２つの染色手順を含む。従って、第１の調製部の出力流体が分析コンパートメントに流れ込むのが可能になるのは、第２の調製部の出力流体が分析コンパートメントに流れ込むのが可能になるより先である。

【0154】

第１の調製部の出力流体は、分析コンパートメント２０３に流れ込むと、図示された２つの分析部に分けられる。流体の一部はマイクロチャネル１００３に入り、そこでは、出力流体中の細胞が、図１０を参照して説明されたように単一平面の形に並べられる。そして、マイクロチャネルの透明又は半透明の面を通して、並べられた細胞に対する光学的分析が行われてよい。その後、出力流体は、廃棄物容器１００３に流れ込み、そこで保管される。

【0155】

出力流体の残り分は、分析チャンバ１１０１に入り、そこでは、出力流体中の細胞が溶解し、それらのヘモグロビン含有量が、図１１を参照して説明されたように定量化される。

【0156】

分析を妨げる出力流体の混合を阻止する為には、第２の調製部の後続封止材３０７が破れる前に、第１の調製部の出力流体が分析コンパートメントに流れ込むのを中止させなければならない。これが可能なのは、第１の調製部の第２のチャネル３０４が再封止可能である為である。このチャネルの再封止は、例えば、後続封止材、又は第２のチャネルの別の場所にかけられた圧力によって実施されてよい。

【0157】

チャンバ１１０１と結合された、長く、断面が小さい第３のチャネル１１０３は、チャンバでの流れに対する抵抗を大きくする。従って、第２の調製部の後続封止材３０７が破れると、ほぼ全ての出力流体が分析コンパートメントに流れ込んで、マイクロチャネル１００３に搬送されることになり、２つの分析部に分割されない。マイクロチャネル１００３の内部では、第２の調製部の出力流体中の細胞が、単一平面の形に並べられて、光学的分析が可能になる。その後、出力流体は、廃棄物容器に流れ込み、そこで保管される。

【0158】

更に、図１０〜１３Ｂでは、廃棄物容器１００５は、分析コンパートメント２０３内にあるように示されている。しかしながら、このことは必須条件ではない。既に図２を参照して説明したように、分析コンパートメント２０３は、カートリッジ内部のギャップ（又は窓）内に位置してよい。そのような実施形態では、カートリッジは、廃棄物容器を含んでよく、そのような実施形態では、第３のチャネル１００４内の開口が、分析モジュール内の第３のチャネルと、カートリッジ内の廃棄物容器（又は廃棄物容器につながるチャネル）とのインタフェースとして使用される。

【0159】

本発明の特定実施形態によるカートリッジの構造及び機能性が理解されたところで、次に、試料採取器について説明する。図１４Ａ、１４Ｂ、及び１４Ｃは、本発明の特定実施形態による試料採取器を概略的に示している。試料採取器１４００が、流体試料の採取、及び採取した試料の、カートリッジ２０４への投入を行うように構成されている。図１４Ａに示された試料採取器は、ハンドル１４０２に取り付けられた搬送具１４０１を含む。ここに記載された非限定的な実施形態では、搬送具は毛細管である。この毛細管の内部には、毛細管出口から所定の距離をおいて、疎水性メンブレン１４０４が取り付けられる。毛細管１４０１は、内部に疎水性メンブレンが取り付けられていて、本事例に適した任意のタイプの毛細管であってよく、例えば、ＤＲＵＭＭＯＮＤ製の毛細管であるＡｑｕａ−Ｃａｐ（商標）Ｍｉｃｒｏｄｉｓｐｅｎｓｅｒであってよい。

【0160】

しかしながら、疎水性メンブレン１４０４は本発明を限定するものではなく、毛細管内の試料流体の量の精度を確保する為に他の機構を用いてもよい。例えば、体積が正確な所望の体積である、より短い毛細管を使用することが可能である。或いは、メンブレンの代わりに、オリフィスなどの、別の締め付けエレメントを使用することが可能である。

【0161】

流体の試料採取は、毛細管１４０１の出口を流体に浸すことによって行われる。当業者であれば理解されるように、流体は、毛細管力によって毛細管内まで駆動される。毛細管１４０１の内部に取り付けられた疎水性メンブレン１４０４は、本プロセスには干渉しない。これは、内部に入ってきた流体によって押しのけられた空気が、疎水性メンブレン１４０４によって流れ出ることが可能になる為である。この流体は、疎水性メンブレンに達するまで毛細管に充填される。当然のことながら、メンブレン１４０４の疎水性により、流体は、メンブレン１４０４とは接触しない。従って、メンブレンには試料流体は吸収されない。言い換えると、メンブレンがあることにより、流体の量は減らない。従って、試料採取された流体の最終的な量は、毛細管出口から疎水性メンブレン１４０４までの距離と、毛細管の直径とによって決定される。

【0162】

試料採取された流体は、毛細管１４０１をカートリッジ２０４の第１の開口３０１に挿入することにより、カートリッジ２０４に送達され、投入される。この段階では、毛細管からチャンバ３０３内に漏れる試料流体は、ほんの限られた量であり、これは、流体が内部において毛細管力によって保持されている為である。次に、プランジャ１４０５を用いて、試料採取された血液を毛細管からチャンバ３０３内に押し出す。プランジャ１４０５は、図１４Ｂに示されており、保持部材１４０７に取り付けられたプランジ部材１４０６を含む。プランジ部材１４０６は、ハンドル１４０２内にある毛細管入口１４０３から毛細管１４０１に挿入されるように構成されている。プランジャは、疎水性メンブレン１４０４を、毛細管出口に達するまで押す。これにより、任意選択で、全ての試料流体がチャンバ３０３内に送達されることになる。しかしながら、プランジ部材１４０６が、毛細管出口に達するほど長くはない場合には、ある分量の流体が毛細管内に残る。従って、チャンバ内に送達される試料流体の量は、プランジャ１４０５のプランジ部材１４０６の長さによって決定される。毛細管の直径はあらかじめ知られており、毛細管の長さ、並びにプランジャの長さもあらかじめ知られている。従って、試料採取器によって移送可能な流体の量は、あらかじめ決めておくことが可能である。

【0163】

当然のことながら、上述の試料採取及びプランジの機構は、固定量の試料流体をチャンバに送達することを可能にする。固定量の流体を送達できることは、非常に重要である。これは、送達される量に偏りがあると、逐次分析の信頼性に悪影響を及ぼす可能性がある為である。更に、搬送具（本事例では毛細管）から血液を洗い流すことは不要である。これは、他の応用にも当てはまることであるが、疎水性メンブレンが全ての血液を完全に第１のチャンバに投入する為である。

【0164】

特定実施形態を参照すると、プランジャ１４０５は、分析システム１０１の一部分であり、分析システム１０１のカートリッジ保持部１０３の内側にカートリッジ２０４を置いたときに、プランジャがカートリッジ２０４に挿入される。しかしながら、別の実施形態では、プランジャは、別個の装置を構成していてよく、カートリッジがカートリッジ保持部１０３内に置かれる前に、プランジャがカートリッジに挿入されてよい。

【0165】

図１４Ｃに示された別の実施形態では、試料採取器は、２つの搬送具１４０１から成り、これらの搬送具による流体の試料採取が順次的に行われる。しかしながら、これは限定ではなく、搬送具による流体の試料採取が同時に行われる実施形態も存在してよい。

【0166】

血液を試料採取して、血球計数の実施を可能にするように構成されたカートリッジ（例えば、図１３を参照して上述されたカートリッジ）に送達する場合には、２つの搬送具を含む試料採取器（例えば、図１４Ｃに示された試料採取器）を使用してよい。場合によっては、試料採取器の２つの搬送具は、疎水性メンブレンを有し、抗凝血剤がコーティングされた毛細管を含んでよい。毛細管にコーティングされる抗凝血剤は、試料採取された血液が凝固するのを防ぐように働く。抗凝血剤の一例として、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）がある。

【0167】

当然のことながら、試料採取器１４００の各搬送具１４０１で試料採取されてカートリッジ２０４内に送達される流体の量は、２０μｌほどの少量であってよく、場合によっては、更に少量でもよい。従って、試料採取器１４００、カートリッジ２０４、及び分析システム１０１を用いて血球計数を行う場合には、１滴程度の少量の血液を個体から取得することが必要である。そのような少量の血液の取得は、例えば、家庭用血糖監視装置によって行われるように指先又は前腕に針を刺すことにより可能な為、患者（特に子供）にとってあまり都合がよくない、静脈からの採血をなしですますことが可能になる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図14C】