CN101755214A - 分注装置和自动分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分注装置和自动分析装置。首先，将导管(293)的顶端插入到试药容器内并移动至初始位置，导管(293)进行吸引动作。这时，如果导管(293)的顶端未与试药的液面接触则吸引空气，如果接触则吸引试药。接下来，导管(293)的顶端向上移动规定量d。然后，导管(293)进行排出动作，通过对此时的导管(293)的排出压力进行检测来判断试药的排出状态。使导管(293)阶段性地每次各向下移动规定量，直至导管(293)排出试药，并在各阶段使导管进行吸引动作和排出动作，当排出动作时导管(293)排出了试药时，根据导管(293)离开初始位置的下降量，对试药的液面位置进行检测。

Description

分注装置和自动分析装置

技术领域

本发明涉及一种分注装置和具有该分注装置的自动分析装置。

背景技术

以往，已知有如下的自动分析装置：将检体容器中所收容的血液等检体和试药容器中所收容的试药分注到反应容器内，通过对在反应容器内所产生的反应进行光学测定，对检体进行分析。在该自动分析装置中，为了能够正确地进行检体和试药的分注，使用对检体容器和试药容器的液面进行检测的液面检测装置。例如，已知有如下的技术：利用空气管嘴排出空气，根据排出压力的变化对液面进行检测(例如，参考专利文献1)。

专利文献1：日本特开2003-254983号公报

发明要解决的课题

然而，在使用了文献1的技术的液面检测中，需要在装置中设置空气管嘴、向该空气管嘴供给空气的泵等，存在着增加装置成本的问题。

发明内容

本发明鉴于上述问题而做成，其目的在于提供一种能够以简单的结构实现液面位置检测的液面检测装置和自动分析装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述问题并实现上述目的，本发明的分注装置，具有对容器中所收容的液体进行吸引/排出的导管，其特征在于，具有：导管控制单元，其对所述导管向所述容器内部的下降动作进行控制，使所述导管阶段性地每次各向下移动规定量，并且在各阶段对所述导管的吸引动作和排出动作进行控制；压力检测单元，其对所述导管内的压力进行检测；吸排状态判断单元，其根据所述压力检测单元的检测结果，对所述导管对所述液体进行的吸引状态或排出状态进行判断；以及液面检测单元，其根据由所述吸排状态判断单元判断出所述导管吸引了所述液体时、或判断出所述导管排出了所述液体时的所述导管的下降量，对所述液体的液面位置进行检测。

又，本发明的分注装置，在上述发明中，其特征在于，所述导管控制单元在所述导管的排出动作之前，对所述导管的上升动作进行控制，使所述导管的顶端位置移动到所述吸引动作时的所述导管的顶端位置的上方。

又，本发明的分注装置，在上述发明中，其特征在于，具有多根同时吸引/排出分别收容于其它容器中的液体的导管，所述吸排状态判断单元对所述多根导管各自的所述液体的吸引状态或排出状态进行判断，所述导管控制单元，对所述各导管的下降动作进行控制，直至由所述吸排状态判断单元判断出所有的导管都吸引了所述液体为止，或直至由所述吸排状态判断单元判断出所有的导管都排出了所述液体为止。

又，本发明的自动分析装置，具有上述结构的分注装置，利用所述分注装置将容器内的液体分注到反应容器中，对在该反应容器内使不同的液体混合并反应的反应液进行分析。

又，本发明的自动分析装置，根据所述分注装置所测出的所述液体的液面位置，确定所述容器内的液体量，根据该确定的液体量和由所述分注装置分注到所述反应容器中的所述液体的液体量，算出所述容器内的所述液体的剩余量。

发明的效果

采用本发明，使导管相对于容器内部阶段性地每次各下降规定量，并在各阶段对导管进行吸引/排出控制，基于根据导管内的压力变化判断出导管吸引了液体时、或判断出导管排出了液体时的导管的下降量，能够对容器内的液体的液面位置进行检测。一般来说，在试药分注机构中，为了对导管是否正常吸引/排出试药、导管是否堵塞进行检测，设有压力传感器。因此，能够利用该压力传感器实现液面位置的检测。因此，能以简单的结构实现液面位置的检测，而不会增加装置成本。

附图说明

图1是表示自动分析装置的内部结构的一例的概要立体图。

图2是用于说明利用试药分注机构吸引试药的说明图。

图3是说明试药分注机构的结构的概念图。

图4是说明液面检测动作的说明图。

图5是表示排出压力的强度的一例的图。

图6是表示液面检测动作所涉及的试药分注机构各部分的动作流程图。

符号说明

1自动分析装置

11样本架输送部

15样本分注机构

17稀释样本架输送部

21稀释液分注机构

23稀释样本分注机构

25平板输送部

29试药分注机构

291导管部

293导管

295支架

301导管驱动部

303压力检测部

303a压力传感器

303b增幅放大器

303c A/D转换器

305吸排机构

305a注射器

305b注射器驱动部

307存储器

307a试药数据

309分注机构控制部

309a液面检测处理部

309b导管控制部

31试药收纳部

33测定部

35平板回收部

311试药容器

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的较佳实施形态进行详细的说明。本发明不限于本实施形态。图1是表示本实施形态的自动分析装置1的内部结构的一例的概要立体图。该自动分析装置1是采用免疫学凝结反应、对被检血液的抗原抗体反应等进行免疫学检查的装置。具有样本架输送部11、样本分注机构15、稀释样本架输送部17、稀释液分注机构21、稀释样本分注机构23、平板输送部25、试药分注机构29、试药收纳部31、测定部33以及平板回收部35。

样本架输送部11在后述的控制部4的控制下，输送排列于架子供给器111上的样本架13。在样本架13上搭载有收容了样本(检体)的多个样本容器131，样本架输送部11依次移送样本架13并将样本容器131输送至规定的样本吸引位置。被输送至样本吸引位置的样本容器131内的样本，由样本分注机构15分注到稀释容器191中。

样本分注机构15具有吸引和排出样本的导管。该样本分注机构15在控制部4的控制下，由导管吸引被输送至样本吸引位置的样本容器131内的样本，并将该样本移送至规定的样本排出位置。在该样本排出位置，搭载有稀释样本架19，该稀释样本架19搭载有多个稀释样本容器191，样本分注机构15将所吸引的样本依次排出到各稀释样本容器191内而进行分注。

稀释样本架输送部17在控制部4的控制下，将稀释样本架19输送至规定的稀释液分注位置，并继而输送至规定的稀释样本吸引位置。通过稀释液分注机构21分别将稀释液分注到被输送至稀释液分注位置的稀释样本架19上的各稀释样本容器191内。然后，利用稀释样本分注机构23将被输送至稀释样本吸引位置的稀释样本架19上的各稀释样本容器191内的稀释样本移送至规定的稀释样本排出位置。

稀释液分注机构21具有将稀释液排出的多根导管。该稀释液分注机构21通过各导管将规定量的稀释液分注到被输送至稀释液分注位置的稀释样本架19上的各稀释样本容器191内。

稀释样本分注机构23具有多根吸引和排出稀释样本的导管。该稀释样本分注机构23在控制部4的控制下，由各导管分别从被输送至稀释样本吸引位置的稀释样本架19上的各稀释样本容器191中吸引稀释样本，并将其移送至稀释样本排出位置。在该稀释样本排出位置，搭载有微型平板27，该微型平板27由称为井(日文；ウエル)的多个反应容器271配设成矩阵状而构成，稀释样本分注机构23将各稀释样本排出到该微型平板27的各反应容器271内而进行分注。

为了将稀释样本和试药分注到微型平板27的各反应容器271内，并对各反应容器271内的稀释样本和试药的混合液进行测定，平板输送部25在控制部4的控制下，移送稀释样本排出位置的微型平板27，并将各反应容器271输送至试药排出位置，继而输送至测定位置。由试药分注机构29将试药分注到被输送至试药排出位置的反应容器271中。

试药分注机构29具有导管部291，该导管部291具有多个分别进行试药的吸引和排出的导管。该试药分注机构29在控制部4的控制下，由各导管分别将试药收纳部31的各试药容器311内的试药吸引并将其移送至试药排出位置，并排出到由平板输送部25输送至试药排出位置的微型平板27的反应容器271内。试药收纳部31中排列收纳有分别对产生样本与抗原抗体反应的规定的试药进行收容的多个试药容器311。

图2是用于说明采用试药分注机构29吸引试药的说明图。如图2所示，导管部291，由多个导管293排列成多排并通过支架295固定而构成。当吸引试药时，导管部291向试药收纳部31的上方移动并进行升降动作，使各导管293分别相对于下方的试药容器311内部作上下移动。即，在试药收纳部31中，收容有与导管部291所具备的导管293相同数目的试药容器311，各试药容器311配置有当吸引试药时可将导管部291的导管293插入的插入口313，与导管部291的各导管293相对应地收纳在试药收纳部31中。这样，各导管293吸引同一试药容器311内的试药，因此只要不交换试药容器311，就不需要考虑分注时的污染。

返回到图1，微型平板27利用稀释样本分注机构23向各反应容器271内分注稀释样本，利用试药分注机构29向各反应容器271内分注试药，经过必要的时间反应且容器271内的样本的抗原抗体反应结束后，由平板输送部25输送至测定位置。通过该抗原抗体反应，在各反应容器271的底面上形成凝结反应图案。

测定部33具有设置在测定位置的上方、从上方对被输送至测定位置的微型平板27进行拍摄的CCD照相机等摄像部331，以及设置在测定位置下方、向微型平板27的各反应容器271照射照明光的光源333。摄像部331接收透过了反应容器271的光量，对形成于各反应容器271底面的凝结反应图案进行拍摄。向控制部4输出所获得的测定结果(图像信息)。另外，一般来说，在阳性的样本中，样本和试药发生凝结，在阴性的样本中，样本和试药不发生凝结。

平板回收部35对测定部33的测定结束了的微型平板27进行回收。所回收的微型平板27由未图示的清洗部清洗并可再利用。具体地说，排出反应容器271内的混合液，通过清洗剂和清洗水等清洗液的排出和吸引从而进行清洗。另外，有时也根据检查内容而在一次测量结束后就废弃微型平板27。

而且，自动分析装置1具有控制部4，该控制部4对构成装置的各部分的动作时间做出指示并进行数据传送等，从而对各部分进行控制，对装置整体的动作进行统一控制。控制部4由内藏有存储器的微型计算机构成，收纳于装置内的合适位置，所述存储器除了保存分析结果以外，还保存自动分析装置1的动作所需的各种数据。该控制部4与分析部41连接，将测定部33的测定结果输出到分析部41中。分析部41根据测定部33的测定结果对抗原抗体反应进行分析，将分析结果输出到控制部4中。例如分析部41对由测定部33获得的图像信息进行图像处理，对形成于各反应容器271底面的凝结反应图案进行检测/判断。而且，控制部4与输入部43、显示部45连接，输入部43包括用于输入样本数、分析项目等分析所需的信息的键盘和鼠标等输入装置，显示部45包括显示分析结果界面、警告界面以及用于输入各种设定的输入界面等的LCD、ELD等显示装置。

接下来，对试药分注机构29的详细结构进行说明。本实施形态的试药分注机构29，例如当交换试药收纳部31内的各试药容器311时，进行对各试药容器311的液面位置进行检测的液面检测动作。图3是说明试药分注机构29结构的概念图。如图3所示，试药分注机构29具有导管驱动部301、压力检测部303、吸排机构305、存储器307以及分注机构控制部309。

导管驱动部301使具有导管293的导管部291在试药排出位置与试药收纳部31上方之间进行移动，并使导管部291进行升降动作而使各导管293上下移动。

压力检测部303分别设在各导管293的基端部附近，用于对因导管293的顶端部与收容在试药容器311内的试药L的液面的接触而产生的导管293内部的压力变化进行检测。该压力检测部303包括对导管293内部的压力进行检测的压力传感器303a、将来自压力传感器303a的输出放大的增幅放大器303b以及将来自增幅放大器303b的输出转换成数字信号的A/D转换器303c，压力传感器303a的输出由增幅放大器303b放大后，经过A/D转换器303c而输出到分注机构控制部309。该压力检测部303的检测结果，除了本实施形态的液面检测动作以外，还用于对导管293的吸引状态进行判断，对导管293的堵塞进行检测。

吸排机构305分别通过压力传感器303a而与各导管293连接，吸引/排出试药容器311内的试药L。该吸排机构305具有由圆筒和活塞构成的注射器305a、以及对注射器305a的吸排动作进行控制的注射器驱动部305b。

存储器307通过可更新存储的闪存等称为ROM、RAM的各种IC存储器来实现，存储有试药分注机构29的动作所需的各种数据。在存储器307中，收纳有与试药收纳部31所收纳的各试药容器311的容器ID相对应的、存储有其试药的剩余量的试药数据307a。

分注机构控制部309由CPU等构成，在控制部4的控制下，对构成试药分注机构29的各部分的动作进行控制。该分注机构控制部309控制导管驱动部301从而对导管部291的移动和升降动作进行控制。分注机构控制部309对各注射器驱动部305b进行控制，使相对应的注射器305a进行吸排动作，通过分别使各导管293吸引/排出试药容器311内的试药L，从而将试药分注到微型平板27的各反应容器271内。这时，分注机构控制部309使导管部291下降，以使各导管293的顶端位于各试药容器311的底面附近地吸引试药L。然后分注机构控制部309从试药数据307a所存储的各试药容器311的剩余量中减去所吸引的试药的量，重新计算各试药容器311的剩余量，更新试药数据307a。

而且，分注机构控制部309包括：液面检测处理部309a，其对试药容器311内的试药L的液面位置进行检测；以及导管控制部309b，其对液面检测动作时利用导管驱动部301对导管部291进行的升降动作和利用注射器305b对导管进行的吸引动作/排出动作进行控制。

图4是说明本实施形态的液面检测动作的说明图。在本实施形态的液面检测动作中，首先，如图4(a)所示，通过导管部291的下降动作，使导管293的顶端插入到试药容器311内并移动至初始位置。该初始位置根据开封前的试药容器311内所保持的试药的大致液面高度而预先确定。然后，通过注射器305a的吸排动作，导管293进行吸引动作。此时，导管293，当其顶端未与试药的液面接触时吸引空气，当与试药的液面接触时吸引试药。

接下来，如图4(b)所示，通过导管部291的上升动作，将导管293的顶端向上移动规定量d。然后通过注射器305a的吸排动作，导管293进行排出动作，通过对此时的导管293的排出压力进行检测，从而判断试药的排出状态。即，当在图4(a)的初始位置导管293的顶端未与试药液面接触时，在图4(b)的排出动作中仅排出空气。另一方面，当在图4(a)的初始位置导管293的顶端与试药液面接触、通过吸引动作而吸引了试药时，通过图4(b)的排出动作而排出试药，因此导管293内部的排出压力的变化与仅排出空气时不同。图5是表示排出试药时的排出压力的强度以及仅排出空气时的排出压力的强度的一例的图，用实线表示排出试药时的排出压力的变化，用点划线表示仅排出空气时的排出压力的变化。可根据该排出压力的变化的不同而对导管293的试药排出状况(是否排出)进行判断。

然后，一点点重复进行导管293的向下移动和吸引动作、以及导管293的向上移动和排出动作，直至导管293排出试药，使导管293阶段性地每次各向下移动规定量d并对液面进行检测。即，如图4(c)所示，通过导管部291的下降动作，导管293的顶端相比于上一次的吸引位置(图4(a))向下移动规定量d，通过注射器305a的吸排动作，导管293进行吸引动作。接下来，如图4(d)所示，通过导管部291的上升动作，导管293的顶端向上移动规定量d，通过注射器305a的吸排动作，导管293进行排出动作。如果该排出动作时导管293没有排出试药，则如图4(e)所示，导管293的顶端相比于上一次的吸引位置(图4(c))向下移动规定量d，导管293进行吸引动作。接着，如图4(f)所示，导管293的顶端向上移动规定量d，导管293进行排出动作。然后，如果排出动作时导管293排出了试药，则将吸引动作时的导管293的顶端位置作为试药的液面位置予以测出。

之所以在排出动作前使导管部291进行上升动作，是因为导管293的排出动作必须在空中进行。在导管293的顶端与液面接触的状态下进行排出动作时的排出压力与在空中进行排出动作时的排出压力不同，因此这样一来，通过使导管293的顶端移动到空中，能够将液面检测的检测精度保持一定。另外，虽然不一定需要使导管部291进行上升动作而使导管293向上移动，但希望如此，以将液面检测的检测精度保持为分析中排出检测的检测精度。而且，导管293的下降量和上升量不需要相同。

接下来，对试药分注机构29的液面检测动作所涉及的分注机构控制部309的控制顺序进行说明。图6是表示液面检测动作所涉及的试药分注机构29各部分动作流程的图。首先，导管控制部309b控制导管驱动部301并使导管部291进行下降动作，将各导管293的顶端分别插入到试药容器311内的初始位置(步骤S11)。然后，导管控制部309b对各吸排机构305的注射器驱动部305b进行控制，使各导管293进行吸引动作(步骤S13)。

接下来，导管控制部309b控制导管驱动部301并使导管部291进行上升动作，使各导管293的顶端向上移动规定量(步骤S15)。然后，导管控制部309b对各吸排机构305的注射器驱动部305b进行控制，使各导管293进行排出动作(步骤S17)。

接下来，液面检测处理部309a根据步骤S17的排出动作时从各导管293的压力检测部303输入的检测结果，对各导管293内的排出压力的变化进行检测，判断试药的排出状况(步骤S19)。当根据该排出动作时的各导管293的排出压力的变化而判断出某根导管排出了试药时(步骤S21中的是)，液面检测处理部309a进入步骤S25。另一方面，当判断出从所有导管293都没有排出试药时(步骤S21中的否)，进入步骤S23，导管控制部309b控制导管驱动部301并使导管部291进行下降动作，在使各导管293的顶端相比于上一次的吸引位置向下移动规定量之后，返回步骤S13。

在步骤S25中，液面检测处理部309a基于判断出排出了试药时导管293的顶端位置离开初始位置的下降量、即导管部291离开初期位置的下降量，而对试药的液面位置进行检测。液面检测处理部309a根据所检测的试药的液面高度来确定该试药容器311内的试药的液体量，与其容器ID相对应地存储在存储器307的试药数据307a中(步骤S27)。

然后，所有导管293排出试药，当确定了试药收纳部31内的所有试药容器311的试药的液体量时(步骤S29中的是)，结束本处理。另一方面，当存在不排出试药的导管293时(步骤S29中的否)，进入步骤S23。另外，在进入步骤S23后的处理中，分注机构控制部309对于在步骤S19中已判断出排出了试药的导管293，不进行其吸排机构305的注射器驱动部305b的控制，不进行吸引动作和排出动作。

如上所述，采用本实施形态，使导管阶段性地每次各向下移动规定量，并且使导管进行吸引动作和排出动作，根据导管内的排出压力的变化而对试药的排出状况进行判断，从而能够对试药的液面位置进行检测。这时，可以使用用于检测导管是否正常吸引/排出试药、导管是否堵塞的以往设于试药分注机构的压力传感器，来对导管内的排出压力的变化进行检测。由此，不需要以往对液面进行检测所必需的空气管嘴、以及向该空气管嘴提供空气的泵等结构。因此，能够以简单的结构实现液面位置检测，而不会增加装置成本。

而且，以往，已知有根据容器内液面的静电容量变化而对液面位置进行检测的液面检测装置，由于试药的污染少是有效的，但如果是本实施形态的试药分注机构那样，挨近配置的多根导管同时进行吸引/排出的结构的话，存在着静电容量变化的液面检测信号在相邻的导管间产生干涉、不能进行稳定的液面位置检测的问题。与此相反，在本实施形态中，能够根据各导管是否排出试药来检测液面位置，因此即使是多根导管同时进行吸引/排出的结构，也不需要考虑液面检测信号的干涉，能够以简单的结构实现液面位置的检测。

另外，在上述实施形态中，做成对排出动作时导管内的压力变化进行检测、判断试药的排出状况从而测出液面位置的结构，但也可以做成根据吸引动作时导管内的压力变化、对试药的吸引状况(是否吸引)进行判断的结构，可以根据判断出导管吸引了试药时的导管的下降量而对试药的液面位置进行检测。

又，在上述实施形态中，对于具有多根导管的结构的试药分注机构进行了说明，但也可以用于试药分注机构所具有的导管数为一根的情况，同样能够对液面位置进行检测。

又，在上述实施形态中，做成当交换试药收纳部31内的各试药容器311时进行检测各试药容器311液面位置的液面检测动作的结构，但也可以做成在分析工序前进行各试药容器311的液面检测动作、对试药的剩余量进行检测的结构。而且，也可以根据液面检测动作所测出的试药容器内的试药的液体量，判断可进行分析的样本数并显示在显示部45中，对用户进行提示。

而且，本发明的自动分析装置不限于进行免疫学检查的装置，也可同样适用于进行检体的生物化学分析、输血检查等分析的自动分析装置。

产业上的实用性

如上所述，本发明的分注装置和自动分析装置，对于以简单的结构实现容器中所收容的液体的液面位置检测是有效的。

Claims (5)

1.一种分注装置，具有对容器中所收容的液体进行吸引/排出的导管，其特征在于，具有：

导管控制单元，其对所述导管向所述容器内部的下降动作进行控制，使所述导管阶段性地每次各向下移动规定量，并且在各阶段对所述导管的吸引动作和排出动作进行控制；

压力检测单元，其对所述导管内的压力进行检测；

吸排状态判断单元，其根据所述压力检测单元的检测结果，对所述导管对所述液体进行的吸引状态或排出状态进行判断；以及

液面检测单元，其根据由所述吸排状态判断单元判断出所述导管吸引了所述液体时、或判断出所述导管排出了所述液体时的所述导管的下降量，对所述液体的液面位置进行检测。

2.如权利要求1所述的分注装置，其特征在于，所述导管控制单元在所述导管的排出动作之前，对所述导管的上升动作进行控制，使所述导管的顶端位置移动到所述吸引动作时的所述导管的顶端位置的上方。

3.如权利要求1所述的分注装置，其特征在于，

具有多根同时吸引/排出分别收容于其它容器的液体的导管，

所述吸排状态判断单元对所述多根导管各自的所述液体的吸引状态或排出状态进行判断，

所述导管控制单元，对所述各导管的下降动作进行控制，直至由所述吸排状态判断单元判断出所有的导管都吸引了所述液体为止，或直至由所述吸排状态判断单元判断出所有的导管都排出了所述液体为止。

4.一种自动分析装置，其特征在于，

具有权利要求1～3任一项所述的分注装置，

利用所述分注装置将容器内的液体分注到反应容器中，对在该反应容器内使不同的液体混合并反应的反应液进行分析。

5.如权利要求4所述的自动分析装置，其特征在于，

根据所述分注装置所测出的所述液体的液面位置，确定所述容器内的液体量，根据该确定的液体量和由所述分注装置分注到所述反应容器中的所述液体的液体量，算出所述容器内的所述液体的剩余量。

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