CN101539583A - 自动分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动分析装置。在使用磁性体微粒的分析中，在反应过程的数分钟期间，即使是比重1.3g/ml程度的比重较小的粒子，也难免发生沉淀，在之后的工艺中想要仅利用一部分时，根据进行抽吸的位置、抽吸量或抽吸时的容器中的流动的不同，有可能产生差异。因此，针对导入流通池时沉淀等导致的磁性粒子溶液的不均匀的状态，以及测定试料引起的不均匀性的增大，使磁性粒子的反应液中的浓度均匀后进行抽吸。即，本发明提供一种通过在抽吸前有意地进行搅拌等来使包含磁性粒子的悬浊液均匀化的设备。

Description

自动分析装置

技术领域

本发明涉及对血液、尿等生物样品进行定量、定性分析的自动分析装置，特别涉及在分析中使用磁性体粒子的自动分析装置。

背景技术

测定血液或尿等体液成分中所含的微量成分时实施的方法是，使其结合于玻璃粒子、聚苯乙烯粒子等每单位重量的表面积大的微粒后，使用离心机、过滤器进行回收，浓缩的方法。例如，对于涉及蛋白质对胶乳粒子的吸附的认识，例如公开在非专利文献1的86页。相对于这些利用重力或尺寸进行分离的方法，导入了使用磁分离的方法。与离心力相比，利用磁吸附力，可以迅速且用小型装置来实现分离。使用该磁性粒子的化学成分的固相萃取法使用的是，将具有特异性的键的化合物吸附或结合在磁性体微粒的表面，通过该化合物，对试料溶液中的成分进行回收、浓缩的方法。特别是应用于通过特异性高的抗原抗体反应来回收浓度极小的激素、癌标记物(marker)这样的成分的方法中，被称为非均相免疫分析。另外，也应用于DNA的的杂交法中。进而，也应用于回收表面具有特定蛋白质的细胞的磁方式的细胞分离装置中。

但是，磁性体其自身比重，与聚苯乙烯这样的树脂材料相比，密度大，即使是通过化学镀敷对聚苯乙烯粒子涂布有铁素体的物质，也具有1.3g/ml左右的比重。因此具有在溶液中即使没有磁力也由于重力而在数分钟至数十分钟期间逐渐沉淀的性质。

开发了以下的方法：使用这样的磁性体微粒的反应体系中，将包含磁性体微粒的溶液抽吸到流路中，在流路附近具有磁石产生的磁场中，回收磁性粒子的方法。这样的方法中，特别是使磁性粒子吸附于金属板表面，通过电化学反应观察电流的应答的方法，或者通过电化学的方法使其发光的方法在专利文献1中被公开。

对于通过这样的设置于流路中的空间即流通池进行分析的方法，作为将试料和试剂混合均匀后导入设置于流路附近的电化学传感器的方法，专利文献2公开了使用超声波振子的方法。

另外，关于包含磁性粒子的自动分析系统中的搅拌，专利文献3公开了测定B/F反应后的吸光度，进行确认的方法。

专利文献4公开了通过光电倍增管的外加电压变换检测灵敏度的方法。

专利文献1：日本特开2006-184294号公报

专利文献2：日本特开平10-300651号公报

专利文献3：日本特开平11-326334号公报

专利文献4：日本特开昭59-125043号公报

专利文献5：最新コロイド化学(最新胶体化学)，北原文雄，古泽邦夫，讲谈社，1990

发明内容

发明要解决的问题

使用这样的磁性粒子的分析中，将以结合于磁性粒子表面的化合物作为催化剂的电化学反应作为检测反应的情况下，吸附于磁性离子的表面的各种分子可能对信号的产生有影响。进而，吸附时，需要使磁性粒子全部被吸附，或者通过磁场重现性良好地吸附规定的磁性粒子的绝对量。推测由于吸附于磁性粒子表面的分子的影响，吸附所需的时间等对磁力的应答发生变化。因此，优选以下操作：对于吸附于磁性粒子表面的分子中除了以预先选择性吸附为目的的分子以外的物质，尽量除去，之后进行磁吸附。

通常，磁性粒子的反应是将包含磁性粒子的反应液分注后搅拌，放置数分钟进行反应。在此期间，磁性粒子逐渐发生沉淀。因此，进行规定的反应之后，将包含磁性粒子的悬浊液导入流路时，其浓度根据溶液中的位置而并不均匀。这时，针对浓度稀的部分、浓度浓的部分这样的差异，需要寻找稳定的条件，确立分析方法。进而，在混合有包含未知试料的液体、试剂和磁性粒子悬浊液的反应液中，特别是未知试料所含的成分，例如就血清来说，由于血清中的蛋白质、脂质或来自采血管中的血球分离剂或抗凝剂成分的混入物，具有例如对磁性粒子的保护胶体效果引起的沉淀的延迟、多价阳离子引起的沉淀的促进等两方面效果的化合物也包括在内，各反应容器中发生沉淀程度的差异。因此，就更难寻找上述的稳定条件。因此，引入了以下方法：预先进行通过磁场将磁性粒子吸附在反应容器中，排出上清，进行再分散这样的工序，即，B/F反应(对通过抗原抗体反应等特异性地吸附于磁性粒子的Bound(结合)和非特异性地物理吸附的Free(游离)进行分离的方法)。但是，这样的方法中，在体系外进行洗涤时，需要新的处理机器。另一方面，抽吸包含磁性粒子的悬浊液，在设置于流路附近的磁场附近进行磁力回收时，采用加长从吸引部分到磁场的流路，在该区间进行洗涤的方法。但是，该方法中存在的问题是，除去用于洗涤的流路的内壁的吸附物的工序中，需要充分的洗涤时间以及使用洗涤剂。期待着不需要准备使系统复杂的磁性粒子的悬浊液的B/F反应或到达流通池的流路中的用于洗涤的流路，而是以更简单的结构来构成系统。

本发明的目的在于，针对导入流通池时的沉淀等引起的磁性粒子溶液的不均匀状态以及进而由测定试料导致的不均匀性的增大的问题，提供一种通过使磁性粒子在反应液中的浓度均匀并进行抽吸，来获得重现性良好的测定结果的自动分析装置。

解决问题的方法

为了实现上述目的，本发明中具备通过在将磁性粒子溶液导入流通池之前进行搅拌等，将包含磁性粒子的悬浊液均匀化的设备。

发明效果

通过在流路中的磁力吸附之前将包含磁性粒子的悬浊液在反应容器中均匀化，抑制至少反应液抽吸时刻的差异，从而可以提高分析的重现性。

附图说明

图1是即将导入流通池之前使磁性粒子悬浊液均匀的工艺说明图。

图2是将沉淀的磁性粒子和上清构成的反应液分两次各自进行搅拌后，进行抽吸的工艺说明图。

图3是通过使预先抽吸到喷嘴中用于反应的缓冲液逆流而形成的射流来搅拌沉淀的磁性粒子和上清构成的反应液，之后进行抽吸的工艺说明图。

符号说明

101    反应容器

102    试剂分注喷嘴

103             检体分注喷嘴兼反应液搅拌用喷嘴(检体分注时)

104             检体分注喷嘴兼反应液搅拌用喷嘴(搅拌时)

105             磁性粒子分注喷嘴

106，206，306   流通池抽吸喷嘴

107             被磁力捕捉到的磁性粒子

108             磁性粒子捕捉用磁石

109             流通池下游侧废液流路

111             试剂

112             试料

113             搅拌试料和试剂得到的反应液

114             磁性粒子溶液

115             包含磁性粒子、试剂、试料的混合液

116，216，316   沉淀的磁性粒子

117，217，317   上清

118，218，318   通过搅拌变均匀的反应液

119，219        被抽吸的，残量为约一半的反应液

207，307        被磁力捕捉到的磁性粒子

208，308        磁性粒子捕捉用磁石

209，309        流通池下游侧废液流路

221，321        流通池的洗涤液

222，322        流通池中用于检测反应的缓冲液

228             通过搅拌变均匀的包含磁性粒子的反应液的残留部分

229             被抽吸的，残留极少的包含磁性粒子的反应液

319             从喷嘴吐出的缓冲液

具体实施方式

以下，利用附图说明本发明的实施例。

实施例1

对于在即将抽吸之前搅拌含磁性粒子的悬浊液的方法，如图1所示。准备反应容器101，利用喷嘴102向其中注入试剂111。试剂中，与试料中的测定对象成分结合的抗体和化学性地结合于该抗体的标记成为一体。另外，试剂中，包含使磁性粒子和试料中的测定对象成分结合的生物素化修饰抗体。使用一次性芯片(disposable chip)103向其中添加试料112。进而，通过刚才的一次性芯片104，进行抽吸吐出，将试剂111和试料112混合，制成反应液113。将其于例如37℃放置9分钟。在此期间，试料中所含的测定对象的成分与标记相结合。进而，试料与生物素化修饰抗体结合，标记和生物素通过试料的测定对象成分而成为一体的状态。放置期间，期待反应通过扩散而继续，成为平衡状态。该第一反应达到平衡后，通过喷嘴105添加磁性粒子溶液114。磁性粒子溶液，最好预先在分注前进行搅拌而变均匀。这里，磁性粒子表面涂覆有称为抗生物素蛋白的化学物质。抗生物素蛋白与上述的生物素有极强结合的性质。进而，通过称为漩涡的水平方向的旋转对容器进行搅拌，得到均匀的悬浊液115。进而将其在37℃放置9分钟。最后，磁性粒子、试料中的测定对象以及标记成为一体。在此期间，磁性粒子116沉淀，与上清117分离。从微观上来看，微细的粒子分散在上清117中。磁性粒子有时会由于地磁性而发生反应，排列成串珠状，或者通过反应液中的成分而相互吸附。这样凝聚的磁性粒子，通常导致容易发生沉淀。接着，再次对该容器进行搅拌，制成悬浊液118，之后，通过喷嘴106被朝着流路109抽吸。期待通过该搅拌工艺，第一，每单位容积所含的磁性粒子的量，作为大概质量，变得均匀。另外，通过搅拌，由地磁等弱磁场引起的磁性的凝集或吸附引起的弱的凝集被破坏，成为更接近单粒子的磁性粒子的悬浊液。被抽吸的含磁性体粒子的悬浊液被磁石108所吸附，被吸附于磁极附近。使该磁性粒子产生例如电化学反应，例如，检测电路应答或电化学发光等信号。通过该方法，不预先进行磁性粒子的B/F反应，或者通过更弱的B/F反应，能够将磁性粒子导入流通池。或者，可以将从反应容器到流通池中的磁性粒子的吸附位置为止的流通池的长度、容积最小化，作为其结果，可以减少洗涤该流路花费的时间以及洗涤剂的量。

实施例2

如果检测部需要的反应液的量少，则也可以分成两次来进行抽吸。这是推定，在高灵敏度免疫分析中，由于浓度范围极广，因此改变检测灵敏度，变换适于低浓度的检测灵敏度和适于高浓度的灵敏度来使用。此时，在前半的抽吸和后半的抽吸两个操作中，必须是各自等价的状态。即，磁性粒子的每单位容积的数量或重量必须是等价的。因此，准备与实施例1相同的反应溶液，到达含磁性粒子的悬浊液终止反应的阶段之后如图2所示。与图1同样地，磁性粒子216沉淀、与上清217分离的状态中，通过搅拌，得到均匀的悬浊液218。用喷嘴206对其进行抽吸。抽吸约一半时，残留反应液219。通过抽吸，含磁性体微粒的悬浊液在流路中被运送，在磁石208的附近阶段性地凝集207，排除上清。之后，进行检测反应。检测反应后，喷嘴206被安置在含洗涤液221的容器，抽吸洗涤液，洗涤流路。这里，省略流路的下游侧。进而，喷嘴206预先抽吸用于的检测反应的缓冲液222。通过该操作，流路被用于的检测反应的缓冲液222充满。这里，反应液228预先被搅拌，放置在喷嘴206。通过搅拌而变均匀的反应溶液，通过喷嘴206被抽吸，同样地被检测。为了使该流动成立，就第一抽吸和第二抽吸之间花费的时间来说，希望不优先进行反应液的反应，即，希望第一抽吸的时刻，已经达到最终的化学平衡。

实施例3

这里，作为不同的安装，显示了通过从抽吸喷嘴的吐出射流，进行搅拌的方法。与实施例2同样地，用喷嘴306抽吸流路的洗涤液321，之后，用喷嘴306抽吸检测反应必需的缓冲液322，充满流路内。该抽吸中，即使具有下一步的吐出量，在到磁性粒子吸附部为止，洗剂321不从排出侧返回程度的区域充满缓冲液322。之后，就分离了磁性粒子316和上清317的反应液来说，从充满缓冲液322的喷嘴吐出，通过射流319来搅拌反应液，得到均匀的反应液320。之后，通过喷嘴306抽吸含磁性粒子的悬浊液，如实施例1和2那样使磁性粒子吸附，接着通过化学检测反应，对吸附于磁性粒子的成分进行定量。这里，使用预先被抽吸到抽吸喷嘴的检测用的缓冲液。但是，也可以从其他的喷嘴，同样地以射流，一边追加相当于缓冲液的液体一边进行搅拌。例如，磁性粒子的反应中的最适浓度和通过喷嘴抽吸并吸附时的最适的浓度不同时，通过添加与反应液的量例如等量的缓冲液，可以将最终的磁性粒子在悬浊液中的浓度达到反应时的一半。这样，可以同时使反应液中的主要成分即蛋白质浓度成为一半，可以降低反应液吸附中的干扰。

Claims (3)

1.一种自动分析装置，其特征在于，具备在将B/F反应后的磁性体粒子导入流通池之前进行搅拌的搅拌设备。

2.根据权利要求1记载的自动分析装置，其特征在于，具备控制设备，该设备按照使得在1次测定中，分多次将含有所述B/F反应后的磁性体粒子的反应液抽吸到所述流通池，并且在各抽吸之前通过所述搅拌设备进行搅拌的方式来进行控制。

3.根据权利要求1记载的自动分析装置，其特征在于，所述搅拌设备是将含有所述B/F反应后的磁性体粒子的反应液注入所述流通池的注入设备。

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