CN107533073A - 自动分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种自动分析装置，能够降低伴随反应液的温度上升发生的溶解气体的起泡和对测定结果的影响，实现稳定的测光。具备对试剂或反应液照射超声波的声波照射机构，在通过照射超声波预先脱气后进行搅拌、测光。由此，能够防止测光中的溶解气体的起泡、向反应容器内壁的附着，实现稳定的测光。

Description

自动分析装置

技术领域

本发明涉及进行血液、尿等生物试样的成分分析的自动分析装置，特别是涉及在与保存试剂时的温度相比，使用试剂时达到更高温度的条件下进行分析的自动分析装置。

背景技术

在将试样与试剂在反应容器内混合并测定反应液的光学特性从而进行目的成分的定性、定量分析的自动分析装置中，要求有稳定的测光性能。此外，近年来，从降低运行成本、降低患者的负担等观点出发，减少了试样、试剂的消耗量、使用少的反应液量进行分析的自动分析装置正在普及。这样的装置中，为了测定中使用的试剂、试样的微量化，正在使反应容器小型化、使能够测光的反应液的面积小，因而，需要使测光中使用的来自光源的光束细。因此，特别是在这些装置的情况下，即便是与以往相比尺寸微小的气泡，有时也对测光有大的影响，妨碍正常的测定。

专利文献1中，对下述技术进行了说明：为了将自动分析装置中附着于反应容器内壁的气泡从测定光的通路除去，利用了气泡本身的浮力的作用和由声波照射机构照射的声波的声辐射压的作用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2002-200725号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但一般而言，为了维持试剂的品质，自动分析装置的试剂保存库保持为低温(例如：5～15℃)。对此，为了提高反应的效率而保持一定的反应速度，用于将试样与试剂混合并测光的反应容器所设置的恒温槽保持为较高的温度(例如：37℃)。

试剂保存库中，试剂是以与大气接触的状态冷藏、保存的，因此，是以试剂中溶解有大气中的氧、二氧化碳等的状态保存的。另一方面，在用于反应时，利用试剂分注机构向恒温槽内的反应容器分注的试剂的温度上升20℃以上。因此，在试剂保存库内冷藏、保存的状态下，溶解于试剂中的溶解气体随着反应容器内的温度上升而缓慢起泡，产生的气泡附着于内壁，有时会对测光产生影响。

可是，专利文献1中公开的方法中，虽然能够通过搅拌将已经附着在反应容器内壁上的气泡除去，但是，对于由以这种方式溶解于试剂中的溶解气体产生的气泡并未做任何考虑。因此，无法防止在搅拌动作结束后，随着温度上升缓慢地新产生的气泡的影响。此外，在搅拌动作之后溶解气体起泡的情况下，经常产生直径0.1mm以下程度的小尺寸的气泡(微泡)而附着于小室内壁，气泡本身的浮力非常小。因此，通过如专利文献1所示使用声辐射压的方法将这样小的气泡除去是困难的。

鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种自动分析装置，其降低由于试剂中的溶解气体随着反应液的温度上升起泡而产生的气泡向小室内壁的附着、以及由此导致的对于测光的影响，从而进行高精度的测定。

用于解决课题的方法

作为用于解决上述课题的一个方式，提供一种自动分析装置和使用了该装置的分析方法，所述自动分析装置的特征在于，具备：容纳试剂或反应液的容器、对上述容器照射光的光源、检测基于由该光源照射的光产生的信号的检测器、基于该检测器的输出对上述反应液进行分析的控制部、以及对上述容器照射声波的声波照射部，上述控制部以下述方式控制上述声波照射部的动作：通过对该容器中容纳的试剂或反应液照射声波而进行脱气。

发明的效果

根据上述一个方式，可以提供一种自动分析装置，其使用利用声波照射机构预先实施了脱气处理的试剂或反应液进行测光，因此防止了在反应容器内起泡、附着的气泡导致的对数据的影响，获得稳定的测定结果，可靠性高。

附图说明

图1是显示本实施方式涉及的自动分析装置的基本构成的一例的框图。

图2是显示本实施方式涉及的自动分析装置中的、脱气和搅拌的动作的流程的流程图。

图3是显示本实施方式(第一实施方式)涉及的自动分析装置中的、利用超声波进行反应容器内的反应液的脱气和搅拌的一例的框图。

图4是显示本实施方式(第二实施方式)涉及的自动分析装置中的、利用超声波进行反应液脱气和利用搅拌棒进行搅拌的一例的框图。

图5是显示本实施方式(第三实施方式)涉及的自动分析装置中的、利用超声波进行试剂容器内的试剂脱气的一例的框图。

图6是显示本实施方式(第四实施方式)涉及的自动分析装置中的、利用超声波进行的容器内的试剂脱气的一例的框图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，整体而言，有时对各图中的同一个构成部分赋予相同的符号而省略了说明。

〈装置构成〉

图1是显示本实施方式涉及的自动分析装置的基本构成的一例的框图。自动分析装置100主要由试样盘101和与之同心圆状配置的容纳试样102的试样容器103、反应盘104和与之同心圆状配置的反应容器105、试样分注机构106、试剂盘107和与之同心圆状配置的容纳各种试剂108的试剂容器109、试剂分注机构110、声波照射机构111、搅拌机构112、恒温槽循环液体113、测光机构114、反应容器洗涤机构115、整体控制部121、输入部119、输出部120构成。整体控制部121的内部具备控制线路116、测光线路117、计算机118，具备输入部119(例如定点设备、键盘、平板等)、显示测定结果或各种操作涉及的图形用户界面(GUI)等的输出部120。需要说明的是，本图中整体控制部121设为连接于各构成部来控制整个装置，但也可以以各构成部具备独立的控制部的方式构成。

利用自动分析装置100进行的分析主要是如下实施的。首先，利用试样分注机构106，将设置于试样盘101的试样102由试样容器103向反应容器105分注。容纳有试样102的反应容器105通过反应盘104的旋转动作移动至试剂分注位置，试剂分注机构110将分析中使用的试剂108由试剂容器109向加入有试样102的反应容器105分注。这里，将反应容器105内中容纳的、试样102与试剂108的混合液称为反应液122。然后，反应容器105内的反应液122利用声波照射机构111脱气后，利用搅拌机构112进行反应容器105内的反应液122的搅拌。利用充满反应盘104的下部的恒温槽循环液体113，反应容器105保持一定的温度、例如37℃，实现反应的促进和反应进行的稳定化。

随着反应盘104的旋转动作，反应容器105内的反应液122在通过测光机构114时，其光学特性变化，该变化介由测光线路117来测定。如此获得的测光数据送至计算机118，利用计算机118内的运算部123，求出试样中的对象成分的浓度，并且所得到的数据存储于数据存储部124，结果显示于输出部120。利用反应容器洗涤机构115洗涤反应后的反应容器105而在后续反应中重复使用，或者在未图示的反应容器废弃部废弃。

<动作流程>

图2是显示本实施方式涉及的自动分析装置中的脱气和搅拌的动作的流程的流程图。基于本流程的各动作的指示由图1所示的整体控制部121发出。图2中，在步骤201中，首先进行分析对象试样向反应容器的分注(步骤S201)。接下来，在步骤202中，根据脱气处理的对象是反应容器内的反应液还是试剂容器内的试剂、即实施脱气处理的场所是反应容器还是试剂容器，其后的步骤分为2种。这里，关于脱气处理的对象，可以作为分析条件由操作者通过输入部119等预先设定，并存储于数据存储部124(步骤S202)。这里，脱气处理的对象为反应容器中容纳的反应液的情况下，进入步骤203，将试剂向反应容器分注(步骤S203)，接下来，在步骤204中，通过对反应液照射声波使反应液脱气(步骤S204)，然后，将由于反应液的搅拌而产生的气泡除去(步骤S205)。此外，脱气处理的对象为试剂容器中容纳的试剂的情况下，在步骤206中，通过声波照射使试剂容器内的试剂脱气(步骤S206)，接下来，在步骤207中，将经脱气的试剂向反应容器分注(步骤S207)，然后，在步骤208中进行反应液的搅拌(步骤S208)。最后，在步骤209中，进行对于经过步骤205或者步骤208中的任一步骤的反应液的光学特性变化的测定(步骤S209)，在步骤210中取得分析处理的结果，结束处理(步骤210)。在添加第二试剂的情况下，也与第一试剂同样地重复步骤201至步骤210。

使用图2对上述本实施方式中将试样分注于反应容器后分注试剂的例子进行了说明，在先将试剂分注于反应容器后分注试样的构成的装置中，也可以适用试剂或反应液的脱气步骤。

此外，本实施方式中，作为通过照射声波使溶解气体脱气的液体，并不限于试剂，也可以将缓冲液、稀释液、预处理液作为对象。

(第一实施方式)

使用图3对第一实施方式进行说明。图3是显示本实施方式涉及的自动分析装置中的、利用超声波进行的反应容器内反应液的脱气和搅拌的一例的框图。具体而言，显示本实施方式涉及的自动分析装置的反应盘104中的、相当于设置有声波照射机构111和搅拌机构112的区域的、恒温槽301和反应容器105的纵剖面图。图3(a)是利用声波照射机构111使反应液122脱气、积极产生微小气泡302的步骤，图3(b)是利用搅拌机构112将反应液122中的微小气泡302除去的步骤。需要说明的是，图3中虽然显示声波照射机构111和搅拌机构112能够作为同一机构并用的构成，即图3(a)中作为声波照射机构111、图3(b)中作为搅拌机构112进行动作的构成，但也可以如图1所示，设为将适合脱气的脱气专用声波照射机构111与适合搅拌的搅拌专用搅拌机构112分别设于另外的场所的构成。图3(a)所示脱气步骤和图3(b)所示气泡除去步骤可以在同一装置动作循环内连续进行，也可以在另外的动作循环中进行。例如，通过以下述方式构成，也能够更可靠地进行气泡除去动作：在使图3(a)所示脱气步骤中附着于反应容器105的内壁的微小气泡302通过反应液122的温度上升而增大一定时间后，进行图3(b)所示气泡除去步骤的搅拌，将之后的测光数据用于浓度运算。

图3(a)所示声波照射机构111主要由作为声源的压电元件303和压电元件驱动线路304构成。压电元件驱动线路304与控制线路116连接，基于控制线路116的指示来控制。控制线路116根据担当更上位的控制的整体控制部121的指示进行控制。在压电元件303的表面配置有未图示的单个或多个电极，照射声波的区域可以通过选择施加电压的电极的位置来选择。由压电元件303照射的声波的强度、照射时间等参数以能够通过反应容器105内容纳的反应液122的总液量、液面的高度、反应液122的粘性、反应液122与反应容器105之间的润湿性等进行调整的方式构成。由压电元件303产生的超声波305通过压电元件驱动线路304、介由充满恒温槽301的恒温槽循环液体113到达反应容器105内的反应液122。

图3(a)中，通过连续照射超声波305，使反应液122中产生气穴(是指液体流动中由于压力差而在短时间内发生气泡的产生和消灭的现象)，溶解气体成为微小气泡302并附着于反应容器105的内壁，从而反应液122被脱气。如图3(a)所示，在利用超声波305的照射使反应液122脱气的步骤中，优选以下述方式进行控制：根据反应液122的液面的高度选择压电元件303的驱动区域，以能够有效地脱气的方式在整个比反应液122的液面靠下的区域照射超声波305。为了使反应液122中容易产生气穴，优选照射频率1MHz以下的超声波。进而，也可以以能够根据反应液122的性状更有效地脱气的方式、能够选择超声波305的频率、照射时间的方式构成。

需要说明的是，图3中，为了方便说明，将微小气泡302显示得比实际比率大，但实际上起泡的溶解气体气泡是非常小的。

此外，图3所示的是声波照射机构111的一例，只要能够使反应液122中的溶解气体脱气，压电元件303可以配置在反应容器105的正面、侧面、上下面中的任一面。此外也可以以将压电元件303浸渍于反应液122中直接对反应液122照射超声波的方式构成

这里，通过图3(a)所示的脱气步骤，使微小气泡302附着于反应容器105的内壁，使用除了该微小气泡302附着于内壁的部分以外的区域进行测定等情况下，可以不进行后述的气泡除去步骤地实施测定。但如上所述，微小气泡302实际上非常小，因此根据情况，有时仅通过照射声波等，难以完全除去气泡。

接下来，对下面图3(b)所示的气泡除去步骤进行说明。在图3(b)所示气泡除去步骤中，仅对反应液122的液面附近(液面附近的区域)照射超声波305，使反应液122的液面振动，同时，通过用反射板306反射的超声波305的作用，积极从液面获取大的气泡，压入反应液122内。由于混入反应液122液中的大的气泡的运动，反应液122整体产生旋流，进行搅拌。该搅拌动作中，由于混入液中的大的气泡与反应液122整体的旋流的作用，结果能够将附着于反应容器105的内壁的微小气泡302除去。在通过照射超声波305对反应液122进行搅拌的步骤中，优选选择参数、频率适合于液面的振动和旋流的持续的超声波305。

如本实施方式所示，通过在将反应液122脱气的步骤后实施对反应液122进行搅拌的步骤，还能够抑制随着搅拌步骤中的超声波305的照射产生的新的微小气泡302的起泡。

(第二实施方式)

第一实施方式中，对利用声波照射机构111实施脱气步骤和气泡除去步骤的方式进行了说明。这里，对利用声波照射机构111实施脱气步骤、利用搅拌机构112实施气泡除去步骤的例子进行描述。

使用图4对第二实施方式进行说明。图4是显示本实施方式涉及的自动分析装置中的利用超声波进行的反应液脱气和利用搅拌棒进行的搅拌的一例的框图。图4(a)显示的是利用超声波305使反应液122脱气的步骤，图4(b)显示的是利用搅拌棒401将微小气泡除去的步骤。需要说明的是，图4中虽然显示的是将声波照射步骤和搅拌步骤在同一场所进行的构成，但也可以设为如在第一实施方式中所述那样各步骤在各自的场所进行的构成。

如图4所示，可以设为如下构成：通过在声波照射机构111中设置多个压电元件303，从多个方向对反应容器105照射超声波305，更有效地对反应液122进行脱气。此外，如图4(b)所示，也可以设为如下构成：作为利用搅拌机构112将微小气泡除去的步骤，利用搅拌棒401的旋转动作进行反应液122的搅拌。以这种方式构成也能够利用反应液122整体的旋流将附着于反应容器105的内壁的微小气泡302除去。

(第三实施方式)

上述实施方式中，对在将试剂分注于反应容器后实施脱气、气泡除去步骤的方式进行了说明。这里，对针对容纳于试剂容器内的、分注前的试剂实施脱气处理的例子进行描述。

使用图5对第三实施方式进行说明。图5是显示本实施方式涉及的自动分析装置中的、利用超声波进行的试剂容器内的试剂脱气的一例的框图。本实施方式的特征在于，在试剂盘107内的试剂容器109的设置位置设置声波照射机构111的构成。图5(a)是利用超声波305使试剂108脱气的步骤，图5(b)是利用试剂分注机构110的试剂喷嘴501抽吸经脱气的试剂108的步骤。对分注于反应容器105前的试剂108照射超声波305，预先在试剂容器109内使试剂108脱气。此时产生的微小气泡302附着于试剂容器109的内壁。然后，利用试剂分注机构110的试剂喷嘴501仅抽吸试剂108，以使附着于内壁的微小气泡302剩下，从而能够抑制后面步骤中在反应容器105内的伴随温度上升的起泡、微小气泡302向反应容器105的内壁的附着。图5所示的声波照射机构111可以配置于试剂盘107内的全部设置位置，也可以仅配置于特定的设置位置，还可以设为用于选择性地将微小气泡302的附着成为问题的试剂108设置于此的位置。进而，第三实施方式所示的构成中，试剂108的脱气只要在向反应容器105分注前结束即可，因此也可以设为定期照射超声波305使试剂108总是保持脱气状态的构成。或者，也可以考虑在试剂盘107保存中接触的气体向试剂108的再溶解，设为在分注该试剂108之前的时刻照射超声波305而脱气的构成。

(第四实施方式)

接下来，对于对分注于未加入试样的反应容器中的试剂进行脱气、气泡除去的方式进行描述。使用图6对第四实施方式进行说明。图6是显示本实施方式涉及的自动分析装置中的、利用超声波进行的反应容器内的试剂脱气的一例的框图。图6(a)是利用超声波305使试剂108脱气的步骤，图6(b)是利用试剂分注机构110的试剂喷嘴501抽吸经脱气的试剂108的步骤。需要说明的是，图6中虽然显示将声波照射步骤和试剂抽吸步骤在同一场所进行的构成，但也可以设为将各步骤在不同的场所进行的构成。本实施方式中，首先利用试剂分注机构110将试剂108向第一反应容器分注，在第一容器(用于脱气的容器)内进行图6(a)所示脱气步骤和图6(b)所示试剂抽吸步骤。由于脱气步骤中的超声波305的照射，微小气泡302附着于第一容器601的内壁。然后，对于经脱气的试剂108，试剂喷嘴501以下述方式进行分注的动作：仅抽吸试剂108，剩下附着于内壁的微小气泡302。所抽吸的经脱气的试剂108向未图示的第二容器(反应容器)分注，与试样102混合后，测光。通过以这种方式构成，能够抑制测光中使用的第二容器内的起泡和微小气泡302向内壁的附着。

例如在分析血液凝固反应等的情况下，如果试样与试剂混合，则凝固反应开始，因此无法对试样与试剂混合而成的反应液实施脱气。可是，根据上述第三、第四实施方式，可以对与试样混合前的试剂实施脱气，因而能够抑制之后的气泡的产生、降低对分析结果的影响。

符号说明

101···试样盘

102···试样

103···试样容器

104···反应盘

105···反应容器

106···试样分注机构

107···试剂盘

108···试剂

109···试剂容器

110···试剂分注机构

111···声波照射机构

112···搅拌机构

113···恒温槽循环液体

114···测光机构

115···反应容器洗涤机构

116···控制线路

117···测光线路

118···计算机

119···输入部

120···输出部

121···整体控制部

122···反应液

123···运算部

124···存储部

301···恒温槽

302···微小气泡

303···压电元件

304···压电元件驱动线路

305···超声波

306···反射板

401···搅拌棒

501···试剂喷嘴

601···容器

Claims (12)

1.一种自动分析装置，其特征在于，

具备：

容纳试剂或反应液的容器、

对所述容器照射光的光源、

检测基于由所述光源照射的光产生的信号的检测器、

基于所述检测器的输出对所述反应液进行分析的控制部、以及

对所述容器照射声波的声波照射部；

所述控制部以下述方式控制所述声波照射部的动作：通过对所述容器中容纳的试剂或反应液照射声波来脱气。

2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述控制部以下述方式控制所述声波照射部的动作：通过对于所述脱气后的反应液进一步照射声波而进行搅拌。

3.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述控制部以下述方式控制所述声波照射部的动作：通过对所述容器中容纳的试剂或反应液，向比液面靠下方的整个区域照射声波而进行脱气。

4.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

所述控制部以下述方式控制所述声波照射部的动作：通过对所述容器中容纳的反应液，向比液面靠下方的整个区域照射声波而进行脱气，通过对所述脱气后的反应液，向液面附近的区域选择性照射声波而进行搅拌。

5.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

具备对所述容器中容纳的反应液进行搅拌的搅拌部，

所述控制部以下述方式控制所述搅拌部的动作：利用所述搅拌部对所述脱气后的反应液进行搅拌。

6.根据权利要求5所述的自动分析装置，其特征在于，

所述搅拌部具备能够旋转的搅拌棒，

所述控制部以下述方式控制所述搅拌部的动作：通过所述搅拌棒的旋转来搅拌所述脱气后的反应液。

7.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

具备抽吸、排出所述试剂的分注部，

所述控制部以下述方式控制所述分注部的动作：从所述容器抽吸所述脱气后的试剂并排出至容纳有试样的其他容器。

8.根据权利要求7所述的自动分析装置，其特征在于，

所述控制部以下述方式控制所述光源和所述检测部的动作：所述排出动作后，对所述其他容器中容纳的试样与试剂的混合液照射光，检测基于所述照射产生的信号。

9.根据权利要求4所述的自动分析装置，其特征在于，

具备反射由所述声波照射部照射的声波的反射板，

所述控制部以下述方式控制所述声波照射部的动作：通过对所述脱气后的反应液，向液面附近的区域且以到达所述反射板的方式选择性照射声波而进行搅拌。

10.一种分析方法，其特征在于，其为下述自动分析装置中的分析方法，所述自动分析装置具备：

容纳含有试样和试剂的反应液的容器、

对所述容器照射光的光源、

检测基于由所述光源照射的光产生的信号的检测器、以及

基于所述检测器的输出对所述反应液进行分析的控制部；

所述控制部实施如下步骤：

第一步骤，通过对所述容器中容纳的反应液，向比液面靠下方的整个区域照射声波而进行脱气；以及

第二步骤，在所述第一步骤后对所述脱气后的反应液进行搅拌。

11.根据权利要求10所述的分析方法，其特征在于，

所述控制部在所述第二步骤中，通过对所述脱气后的反应液，向液面附近的区域选择性照射声波而进行搅拌。

12.根据权利要求10所述的分析方法，其特征在于，

所述自动分析装置具备具有能够旋转的搅拌棒的搅拌部，

所述控制部在所述第二步骤中通过所述搅拌棒的旋转对所述脱气后的反应液进行搅拌。