CN101158698A

CN101158698A - 反应杯

Info

Publication number: CN101158698A
Application number: CNA2007101513565A
Authority: CN
Inventors: 元津和典; 大谷俊宏; 菅沼俊邦
Original assignee: Sysmex Corp
Current assignee: Sysmex Corp
Priority date: 2006-10-05
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2008-04-09
Also published as: US20090009757A1; JP2008096115A

Abstract

本发明提供一种可以防止搅拌时液体在反应杯内溅射的反应杯。反应杯1包括：上端有开口、实质上为圆筒状的杯体3和杯体3下端封闭、里面呈凹形的底部2。上述底部2的里面有内径向下直线形缩小的锥形部分。

Description

反应杯

技术领域：

本发明涉及一种装血液(含血浆和血清)和尿液等标本、用于标本分析的反应杯。

背景技术：

各种形状的反应杯已为人所知，比如图1所示反应杯在专利公开2002-196007号公报公开。图1所示反应杯有半球形底部和连接底部的圆筒形杯体。

图2和图3所示反应杯在实用新型公开平成6-40848号公报上发表。图2和图3所示反应杯有角筒形的中央部分、与中央部分连接的上下部分。其下部有球面状内底面的底、连接底部的圆筒形的杯体。

上述反应杯可在分析装置上自动运送，用来分装标本和试剂、经过搅拌等步骤、分析标本。比如，上述反应杯由具有可挟持反应杯上部分的机械手的移送装置挟持反应杯上部分移送。同时，在机械手抓取反应杯的状态下，配置于机械手的振动电机振动反应杯，使装在反应杯内的液体得到搅拌。

不过，振动专利公开2002-196007号公报和实用新型公开平成6-40848号公报上记述的反应杯、搅拌杯内液体时，在杯内流动的液体会撞击反应杯内壁回弹。这种回弹和回弹的液体之间的冲撞会造成液体溅射，有时液体溅到一般不接触液体的反应杯内壁上部。内壁粘有液体会在以后步骤中引起误反应，因此，人们希望可以防止液体在反应杯内溅射。

发明内容：

本发明提供一种内装液体、用于测定所装液体特性的反应杯，包括：上端有开口、实质为圆筒形的杯体；以及杯体下端封闭、有凹状里面的底部，其中所述底部里面有内径向下直线形逐渐变小的锥形部分。

其中所述底部里面由所述锥形部分和内底面构成，所述内底面为球面状或平面状。

所述内底面形成一球面状且所述底部的所述锥形部分与所述内底面平滑连接。

其中所述反应杯的所述锥形部分与所述杯体的里面连接，所述杯体的下端内径和所述锥形部分的上端内径相等。

所述反应杯下端部分的外形实质上为半球形。

所述反应杯的所述底部的外面有外侧面和与之连接的外底面，所述外侧面为外径向所述反应杯下方逐渐变小的锥形，所述外底面实质上为平面。

所述杯体里面为内径向所述反应杯下方逐渐变小的锥形。

所述反应杯在沿从所述开口中心到底部的中轴线的截面，该中轴线与所述锥形构成的角θ为10～30度。

所述反应杯用于配置有吸移所述液体的吸移管的分析装置，所述内底面的直径足以使所述吸移管插入所述反应杯内时其顶端能接触到所述内底面。

所述反应杯的所述杯体沿其开口处有宽边。

所述反应杯的所述底部的厚度大于所述杯体的厚度。

本发明还提供一种内装液体、用于测定所装液体特性的反应杯，包括：上端有开口、实质上为圆筒状的杯体；以及连接杯体下端、里面实质上为倒圆锥台面状的底部。

附图说明：

图1为传统反应杯的斜视图；

图2为其他传统反应杯的斜视图；

图3为图2所示反应杯的纵截面图；

图4为本发明第一实施方式的反应杯斜视图；

图5为第一实施方式的反应杯沿中轴线A-A’的截面图；

图6为第一实施方式的反应杯沿B-B’线的截面图；

图7为第一实施方式的反应杯沿C-C’线的截面图；

图8为免疫分析装置的平面图；

图9为免疫分析装置的反应杯供应装置的斜视图；

图10为反应杯供应装置的导向板和杯座的平面图；

图11为免疫分析装置的一次反应盘的斜视图；

图12为免疫分析装置的BF分离器的斜视图；

图13为免疫分析装置的搅拌器的斜视图；

图14为说明免疫分析装置BF分离器运行的模式图；

图15为免疫分析装置的喷嘴示意图；

图16为本发明第二实施方式的反应杯纵截面图；以及

图17为本发明其他实施方式的反应杯纵截面图。

具体实施方式：

下面参照附图说明本发明实施方式。

[反应杯1的结构]

本发明第一实施方式的反应杯1整体由半透明的聚苯乙烯制成，具有透光性，可用于血液和尿液等液体的光学检测。如图4所示，反应杯1有一个圆筒状外观，其一端(上端)有开口4，另一端(下端)呈半球形。开口4的周边设有圆环状宽边5。图5显示了图4所示反应杯1的沿中轴线A-A’的截面图。如图5所示，反应杯1有底部2和连接底部2上方的杯体3。此杯体3的上端设有上述开口4。

底部2的里面顶端略带圆弧状、实际为倒圆锥台面形，由斜面(锥形部分)2a和内底面2b组成。斜面2a为底部2内径向内底面2b直线形逐渐缩小的倾斜。更具体而言，在反应杯1的沿中轴线A-A’的截面中，中轴线A-A’与斜面2a构成的角度θ约为18度。内底面2b实质上为球面形，内底面2b的直径大于吸移管直径，以便后述标本分析装置的吸液管的顶端能接触到内底面2b。而且，斜面2a和内底面2b连接处光滑。

底部2的外表面由与杯体3外侧面3b连接的外侧面2c和连接此外侧面2c的外底面2d组成。外底面2d中央有凹面2e，但实质上为半球形。凹面2e只是反应杯1成型时为缓解底部2的厚度不均而设。外侧面2c接后述杯体3外侧面3b，上下整体基本上外径相同。进一步详述的话，则外侧面2c如上所述从实质上可看作上下方向整体有相同外径，但实质上是斜的，越向下，底部2的横截面的外径越略微缩小。具体而言，在反应杯1的沿中轴线A-A’的截面上，中轴线A-A’与外侧面2c构成的角度约0.7度。外侧面2c与外底面2d平滑连接。

如图6所示，从箭头线B-B’看上去的水平截面上，底部2的截面形状为圆环状。即底部2的里面和外表面的上述截面的形状都为圆形。底部2的里面实质上为倒圆锥台面状，与向下逐渐直线形缩小的斜面2a内径相反，外侧面2c上下整体基本上外径一样，因此，底部2的斜面2a与外侧面2c之间的厚度L越向内底面2越大，底部2的侧壁下端比杯体3厚。

杯体3实际为圆筒形，有与底部2斜面2a相连的内侧面3a和连接底部2外侧面2c的外侧面3b。杯体3的内侧面3a为倾斜状，使杯体3的内径向下逐渐缩小。具体而言，在反应杯1的沿中轴线A-A’的截面上，中轴线A-A’与内侧面3a构成的角度约为1.6度。与此相对，杯体3的外侧面3b上下外径基本一样。细说起来，外侧面3b虽然如上所述可以看作上下外径基本一致，但实质上杯体3的外径是倾斜的，向下略微变小。具体而言，在反应杯1的沿中轴线A-A’的截面上，中轴线A-A’与外侧面3b构成的角度约为0.7度。此倾角与前述底部2的外侧面2c一样。即，对中轴线A-A’的倾斜角度内侧面3a比外侧面3b大。杯体3的侧壁部分厚度随着向下略有增厚，但此高度带来的差异是微乎其微的，因此，从实质上来说，杯体3的侧壁部分可以看作上下厚度基本一致。

如图7所示，从箭头线C-C’处截面看上去，杯体3的截面形状为圆环形，即杯体3的里面和外面的上述截面的形状均为圆形。底部2的外侧面2c和杯体3的外侧面3b以同样的角度倾斜，平滑连接。也就是说，杯体3下端(与底部2连接的一端)的外径和底部2上端(与杯体3连接的一端)的外径一样。底部2的斜面2a与杯体3的内侧面3a无缝连接。即杯体3下端的内径与底部2上端的内径相等。

如上所述，本实施方式的反应杯1底部2的里面实质上为倒圆锥台面状，有内径向下直线形缩小的斜面2a，因此，对于因搅拌而在反应杯1内流动的液体有一股力量使之沿斜面2a边形成涡流边向上移动。以此可以防止液体在反应杯内溅射。

另外，杯体3的侧壁部分上下整体厚度基本一致，因此，不会因高度使透光性出现差异，从而适用于标本的光学测定。

反应杯1的杯体3和底部2在各自的横截面处的外侧面的截面形状为圆形。底部2和杯体3外面表面光滑，各自平滑连接。因此，可以防止使用反应杯1的标本分析装置在供应反应杯1时，反应杯1互相卡住或反应杯1在标本分析装置的反应杯供应装置内堵塞等，从而提高反应杯的供应稳定性。

反应杯1的开口4周围设有宽边5，可以利用宽边5抓着反应杯1移送。

反应杯1底部2的侧壁比杯体3的侧壁厚，同时底部2的侧壁下面比上面厚。因此，在用标本分析装置的反应杯把持手段把持反应杯1的宽边5的状态下，振动反应杯1搅拌反应杯1内的液体时，底部2的厚壁起砝码的作用，反应杯1可以更大幅度地振动。即使加大这种搅拌时的振动，如上所述，由于反应杯1有斜面2a也不会发生液体溅射的情况。同时振动幅度增大使液体的流动加强，提高了搅拌效率。又由于反应杯1的杯体3内侧面3a为斜面，内径向下逐渐变小，反应杯1内的液体边形成涡流边向杯体3上方升，可以进一步提高反应杯1内的液体的搅拌效率。

在本实施方式中，反应杯1底部2的斜面2a在反应杯1沿中轴线A-A’的截面处，中轴线A-A’与斜面2a构成的角度θ(参照图5)约为18度。此角度θ不限定于18度，可以根据反应杯的长度和内径以及给反应杯施加的搅拌力等适当设置，但为了防止搅拌时液体在反应杯内溅射，上述角度θ以设定为10～30度左右为宜，最好是13～22度左右。

如果上述角度θ设定为10～30度左右，搅拌时斜面2a会使一股上移动的巨大力量作用于反应杯内的液体，使液体沿杯内壁上升到反应杯1内的很高位置，从而使杯内的液体在杯内充分流动，得到充分的搅拌。特别是本专利申请的发明者们通过试验发现，当角度θ设定为13～22度左右时能得到非常好的搅拌效果。

下面，就本发明的第二实施方式的反应杯11进行说明。反应杯11如图16所示，里面实质上为倒圆锥台面状。反应杯11下端的外底面12d其中央有一凹面12e，但实际为圆形的平面。反应杯11的外侧面12c为斜面，底部12的外径向下变小。底部12外面的横截面形状为圆形。反应杯11的形状除底部12的外形不同外，其他形状均与反应杯1同。因此，和反应杯1一样，可以防止搅拌时液体在反应杯内溅射，可以提高反应杯供应的稳定性。

[反应杯1在标本分析装置的使用例]

下面就本实施方式的反应杯1在标本分析装置的使用举例说明。

图8所示免疫分析装置100是用血液等标本做B型肝炎、C型肝炎、肿瘤标记和甲状腺激素等各项检查的装置。此免疫分析装置100如图8所示，由标本运送装置(取样器)10、标本分装臂50、试剂配置器件60a和60b、反应杯供应装置70、一次反应盘80a和二次反应盘80b、试剂分装臂90a、90b、90c和90d、BF分离器100a和100b、搬运机械手110和检测器120构成。

此免疫分析装置100让磁性粒子(R2试剂)与结合到待测血液等标本中所含抗原的捕捉抗体(R1试剂)结合后，将结合(Bound)的抗原、捕捉抗体和磁性粒子引到BF(Bound Free)分离器100a的磁铁101b处，除去含未结合(Free)的捕捉抗体的R1试剂。添加会在与标记抗体反应的过程中发光的发光基质(R5试剂)后，用检测器120测定标记抗体和发光基质反应产生的发光量。经过这种过程，定量测定与标记抗体结合的标本内的抗原。

首先，反应杯1由反应杯供应装置70依次运到一次反应盘80a。

数个反应杯1装在图9所示反应杯供应装置70的容器斗71。装在容器斗71内的反应杯1沿二个导向板72滑落向杯座73。

如上所述，反应杯1的杯体3和底部2各横截面处的外侧面的截面形状为圆形，且底部2和杯体3的外面为光滑的表面，平滑相连。因此，在反应杯供应装置70运送反应杯1的过程中，反应杯1不会和反应杯供应装置70的部件卡住。

如图10所示，导向板72的间隔D1小于宽边5的外径D2，大于杯体3的外径。这样，可以将宽边5挂在二个导向板72沿导向板滑落。

反应杯1的杯体3在横截面处的外侧面3b的截面形状为圆形，因此，当反应杯1挂在二个导向板72滑落时，可以自由转动，可以顺畅滑落。

导向板72诱导下的反应杯1由杯座73的凹部73B接住，被杯座73的凹部73B接住的反应杯1被送料机械手74运送到一次反应盘80a的杯架81a。

反应杯1被送料机械手74移送到一次反应盘80a时，会被在送料机械手74臂74e(参照图8)顶端的抓取钳74g挟持。此时，如上所述，由于反应杯1杯体3横截面处的外侧面3b的截面形状为圆形，所以抓取钳74g可以不管反应杯1的朝向，水平接近反应杯1，轻松地挟住反应杯1。

供给一次反应盘80a的反应杯1由试剂分装臂90a注入R1试剂。R1试剂含有与标本所含抗原结合的捕捉抗体。装有R1试剂的试剂瓶5位于试剂配置盘60a。

接着，标本分装臂50向反应杯1中分装被取样器10运到吸引位置的试管中的标本。

图11所示配置在一次反应盘80a的容器搬运组件82的搅拌器821搅拌装有R1试剂和标本的反应杯1。具体而言，通过转动容器搬运组件82使搅拌器821的抓取手821c对着固定在转台81的杯架81a上的反应杯1，使容器搬运组件82的搅拌器821从转台81的中心向外面移动。以此，让搅拌器821的抓取手821c抓取装有R1试剂和标本的反应杯1。驱动上下移动部件822的电机822a，向上提起挟着反应杯1的抓取手821c后，驱动搅拌器821的电机821f。以此，偏心配重821g和电机821f的旋转振动传递给被抓取手821c挟持的反应杯1内的R1试剂和标本，从而对反应杯1内的R1试剂和标本进行搅拌。

试剂分装臂90b将配置于试剂配置盘60b的试剂瓶6内的R2试剂分装入已分装有一次反应盘80a的标本和R1试剂的反应杯1内。

一次反应盘80a的容器搬运组件82的搅拌器821与上述R1试剂和标本的搅拌步骤一样，搅拌装有R1试剂、标本和R2试剂的反应杯1。

装有R1试剂、标本和R2试剂的反应杯1由一次反应盘80a的容器搬运组件82运送到图12所示BF分离器100a的反应杯放置孔101d。

运送到集磁器101配置部分101a的反应杯放置孔101d的反应杯1随着配置部分101a的旋转沿旋转方向移动，配置到与搅拌器件102的搅拌部分102d对应的位置。此时，定位在配置部分101a反应杯放置孔101d的反应杯1内的磁性粒子被反应杯1侧面的磁块101b集磁。如图12所示，BF分离器100a的搅拌器件102和分离器件103沿同一滑轨105向前(Y方向)移动，搅拌部分102d的抓取手102h抓取反应杯1。在这种状态下，如图14所示，将清洗部分103e的喷嘴上的吸移管103f插入反应杯1内后，吸移反应杯1内的试样，除去磁性粒子和通过捕捉抗体可与磁性粒子结合的抗原之外的不需要的成份(第一清洗步骤)。喷嘴如图15所示，有用于吸除反应杯内液体的吸移管103f和向反应杯内注入清洗液的供液管103g。如上所述，反应杯1的内底面2b直径大于吸移管103f的外径，因此，吸移管103f的顶端可以触及内底面2b，从而可以充分吸移反应杯1内的试样。在第一清洗步骤，一部分不需要的成份被卷入吸在集磁器101的磁块101b周围的磁性粒子中，会与磁性粒子一起滞留在反应杯1的内壁上。因此，还要进行以下说明的搅拌步骤和第二清洗步骤。

在此，BF分离器100a从供液管103g向进行过第一清洗的反应杯1中注入清洗液，进行搅拌。具体而言，如图14所示，在第一清洗步骤中，分离部分103a的吸移管103f吸移后，马上由供液管103g注入清洗液。然后搅拌部分102d在其抓取手102h抓取了反应杯1后沿滑轨102a向上(Z方向)移动。如图13所示，举起反应杯1，驱动电机102j，偏心配重102k和电机102j的旋转振动传递到抓取手102h挟持的反应杯1，反应杯1内的清洗液、不需要的成份和磁性粒子得到搅拌。这样，即可使清洗液分解卷入磁性粒子、和磁性粒子一起滞留在反应杯1内壁的不需要的成份。反应杯内含有清洗液的液体受到搅拌沿斜面2a上升，达到反应杯内很高的位置，从而得以有效地清除粘附在反应杯内壁上的不需要成份。

本实施方式再次将在BF分离器100a受到振动的反应杯1放回集磁器101的反应杯放置孔101d，将磁性粒子集中到配置在反应杯1旁边的磁块101b一侧。当磁性粒子吸引到一侧后，如图14所示，用吸移管103f排出含不需要成份的清洗液。

通过BF分离器100a将不要成份和磁性粒子分离的反应杯1被搬运机械手110的抓取钳110g挟运到二次反应盘80b。

试剂分装壁90c从放置在试剂配置盘60a的试剂瓶7中吸移R3试剂后，转动到二次反应盘80b一侧，将R3试剂排至装有通过捕捉抗体(R1试剂)结合的磁性粒子(R2试剂)和标本抗原的反应杯1。R3试剂中含有能与标本抗原结合的标记抗体。

二次反应盘80b的容器搬运组件84结构与容器搬运组件82相同，该容器搬运组件84与上述R1试剂和标本的搅拌步骤一样，振动装有捕捉抗体(R1试剂)、抗原(标本)、磁性粒子(R2试剂)和标记抗体的反应杯1。

装有捕捉抗体(R1试剂)、抗原(标本)、磁性粒子(R2试剂)和含标记抗体的R3试剂的反应杯1被二次反应盘80b的容器搬运组件84运送到BF分离器100b。

与上述BF分离器100a中的清洗步骤和搅拌步骤一样，BF分离器100b也进行清洗步骤和搅拌步骤。这样，即可彻底清除含不与标本抗原结合的标记抗体的R3试剂(不需要成份)。然后，反应杯1内所装内容为含除去不要成份后的标记抗体所结合的标本抗原的试样，装有这种试样的反应杯1由二次反应盘80b的容器搬运组件84再次运回二次反应盘80b。

试剂分装臂90d将配置于免疫分析装置100下方未示出的试剂瓶内含发光基质的R5试剂注入装有捕捉抗体(R1试剂)、磁性粒子(R2试剂)、标记抗体(R3试剂)和标本抗原的反应杯1中。R5试剂中含有与R3试剂的标记抗体反应发光的发光基质。

二次反应盘80b的容器搬运组件84与上述R1试剂和标本的搅拌步骤一样，振动装有捕捉抗体(R1试剂)、抗原(标本)、磁性粒子(R2试剂)、标记抗体(R3试剂)和含发光基质的R5试剂的反应杯1。

然后，如图8所示，装有捕捉抗体(R1试剂)、抗原(标本)、磁性粒子(R2试剂)、标记抗体(R3试剂)和含发光基质的R5试剂的反应杯1运送到检测器120，用光电倍增管(未示出)获取R3试剂中的标记抗体与R5试剂中的发光基质在反应过程发出的光量。

如上所述，免疫分析装置100在进行标本检测前要反复进行搅拌操作，通过使用本实施方式的反应杯，可以在各次搅拌步骤中防止液体在杯内溅射。因此，搅拌时不会出现反应杯内壁上面附着液体、混入以后的搅拌操作中的情况。

本实施方式的反应杯如上所述，其底部比杯体厚。因此，当挟着宽边下面振动反应杯、对杯内液体进行搅拌时，底部可以发挥平衡重心的作用，使反应杯稳定地大幅度旋转。因此，它可以提高对杯内液体的搅拌效率。宽边下面(杯体)其横截面处的外侧面的截面形状为圆形，因此，抓取反应杯时，可以不管反应杯的朝向，用抓取手段抓取。本实施方式的反应杯1的杯体3的臂厚为从开口处向底部逐渐加厚，也可以设计为厚度一定。如图5所示，反应杯1的杯体3内侧面3a对于中轴线A-A’来说是倾斜的，也可设计为与中轴线A-A’平行。

上述反应杯1和反应杯11底部都有内径向下直线形缩小的斜面和球面形的内底面。但是，也可以如图17所示反应杯21的底部22那样，里面呈倒圆锥台面状，即里面由内径向下直线形缩小的斜面22a和由圆形平面的内底面22b构成。即，反应杯底部的内底面既可以为球面状，也可以为平面，只要底部里面实质上为倒圆锥台面状就可以有本发明的效果。

本实施方式的反应杯的杯体实质上为圆筒形即可，比如，杯体外侧面中间有一点棱等，反应杯也实质上可以看作为圆筒形。即使不是严格意义上的圆筒形，各内角小到可视为圆筒形的角柱形反应杯也实质上可以视为圆筒形。

作为使用本实施方式的反应杯的标本分析装置仅以免疫分析装置为例进行了说明，但不限于此，可以用于生化分析仪、凝血测定仪等一般使用反应杯进行分析的标本分析装置。

Claims

1.一种内装液体、用于测定所装液体特性的反应杯，包括：

上端有开口、实质为圆筒形的杯体；以及

杯体下端封闭、有凹状里面的底部，其中所述底部里面有内径向下直线形逐渐变小的锥形部分。

2.根据权利要求1所述反应杯，其特征在于：所述底部里面由所述锥形部分和内底面构成，所述内底面为球面状或平面状。

3.根据权利要求2所述反应杯，其特征在于：所述内底面形成一球面状，所述底部的所述锥形部分与所述内底面平滑连接。

4.根据权利要求1所述反应杯，其特征在于：所述锥形部分与所述杯体的里面连接，所述杯体的下端内径和所述锥形部分的上端内径相等。

5.根据权利要求1所述反应杯，其特征在于：所述反应杯下端部分的外形实质上为半球形。

6.根据权利要求1所述反应杯，其特征在于：所述底部的外面有外侧面和与之连接的外底面，所述外侧面为外径向所述反应杯下方逐渐变小的锥形，所述外底面实质上为平面。

7.根据权利要求1所述反应杯，其特征在于：所述杯体里面为内径向所述反应杯下方逐渐变小的锥形。

8.根据权利要求1所述反应杯，其特征在于：在沿从所述开口中心到底部的中轴线的截面，该中轴线与所述锥形构成的角θ为10～30度。

9.根据权利要求2所述反应杯，其特征在于：所述反应杯用于配置有吸移所述液体的吸移管的分析装置，所述内底面的直径足以使所述吸移管插入所述反应杯内时其顶端能接触到所述内底面。

10.根据权利要求1所述反应杯，其特征在于：所述杯体沿其开口处有宽边。

11.根据权利要求1～10中任何一项所述反应杯，其特征在于：所述底部的厚度大于所述杯体的厚度。

12.一种内装液体、用于测定所装液体特性的反应杯，包括：

上端有开口、实质上为圆筒状的杯体；以及

连接杯体下端、里面实质上为倒圆锥台面状的底部。