CN112834771B - 自动分析装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种自动分析装置,在进行分注的自动分析装置中,防止由排出分节空气时的气泡破裂引起的飞溅。该自动分析装置具有:试剂探针(121),其对液体进行抽吸及排出;泵部,其与试剂探针(121)连接;以及移动部,其使试剂探针(121)的位置移动,所述自动分析装置在抽吸液体之前,进行对在试剂探针(121)内将相互不同的液体彼此隔开的分节空气(A1)抽吸的第一动作。在此,试剂探针(121)在内部具有:第一区域(1A),在该第一区域中,通过分节空气(A1)与试剂探针(121)之间的表面张力超过分节空气(A1)的浮力,由此分节空气(A1)能够维持层;以及第二区域(2A),在该第二区域中,通过浮力超过表面张力,由此分节空气(A1)不能维持层,第一区域(1A)位于比第二区域(2A)靠试剂探针(121)的前端侧的位置。
Description
技术领域
本发明涉及自动分析装置。
背景技术
在医疗领域或生物科技领域等中,使用有一种自动分析装置,该自动分析装置使血液、血清、尿等试样与试剂反应来检测试样所含有的特定的生物体成分、化学物质等。
为了排出由这样的自动分析装置的分注探针确定的量,需要将抽吸的试样、试剂重现性良好地排出至反应液。在排出的过程中,在排出至反应容器内的液体飞溅的情况下,试样与试剂的混合比产生差异,有可能不能正确地进行上述反应。
在专利文献1中公开有一种装置,该装置在通过抽吸工序抽吸多个液体时,在抽吸下一个液体之前吸入气体,在分注探针的液体通路内通过气体形成液体分离层,排出通过均匀化工序均匀混合的液体。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-349638号公报
在对试样及试剂继续抽吸后要排出时,也同时地排出将试样与试剂隔断的空气(以下为分节空气)。此时,虽然考虑到分节空气在分注探针的前端成为气泡而破裂,在反应容器内飞溅,但在专利文献1中没有明示该飞溅的抑制方法。这种飞溅有可能引起试样与试剂的以不希望的浓度的混合、试剂与水的不希望的混合、或者在卫生方面的污染。
发明内容
发明要解决的课题
因此,本发明的目的在于,提供一种能够避免由液体排出中的分节空气引起的飞溅的自动分析装置。
用于解决课题的方案
在本申请所公开的实施方式中,如下所述,对代表性的实施方式的概要简单地进行说明。
在一实施方式的自动分析装置中,该自动分析装置具有:探针,其对液体进行抽吸及排出;泵部,其与探针连接;以及移动部,其使探针的位置移动,该自动分析装置在抽吸液体之前,进行对在探针内将相互不同的液体彼此隔开的第一分节空气抽吸的第一动作。在此,探针在内部具有:第一区域,在该第一区域中,通过第一分节空气与探针之间的表面张力超过第一分节空气的浮力,由此第一分节空气能够维持层;以及第二区域,在该第二区域中,通过浮力超过表面张力,由此第一分节空气不能维持层,第一区域位于比第二区域靠探针的前端侧的位置。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够避免由液体排出中的分节空气引起的飞溅的自动分析装置。
附图说明
图1是实施方式一的分析系统的概略图。
图2是示出在实施方式一中使用的试剂探针的周边结构的概略图。
图3是示出在实施方式一中使用的试剂探针清洗部的概略图。
图4是示出在实施方式一中使用的试剂探针的清洗后的内部的剖视图。
图5是示出在实施方式一中使用的试剂探针的抽吸动作的概略图。
图6是示出在实施方式一中使用的试剂探针的排出动作的概略图。
图7是示出在实施方式一中使用的试剂探针的内部的系统水、分节空气及试剂的剖视图。
图8是示出图7所示的分节空气的形状的详细结构的立体图。
图9是图8所示的分节空气的弯月部分的示意图。
图10是示出分节空气的弯月部分的曲率半径与探针的半径的关系的式子。
图11是示出分节空气的弯月部分的高度的式子。
图12是示出分节空气的弯月部分的体积的式子。
图13是示出作为分节空气的圆柱部分的弯月部分的高度方向的距离的式子。
图14是示出作为分节空气的圆柱部分的弯月部分的高度方向的距离式子。
图15是示出对在实施方式一中使用的试剂探针内的分节空气作用的浮力与分节空气的表面张力的剖视图。
图16是示出分节空气和探针的接触距离与探针内径的关系的图表。
图17是示出分节空气和探针的接触距离与分节空气的体积的关系的图表。
图18是表示在实施方式二中使用的探针的试剂抽吸动作及分节空气除去动作的概略图。
图19是表示在实施方式二中使用的探针的试样抽吸动作及分注动作的概略图。
图20是示出在实施方式三中使用的探针的剖视图。
图21是示出在实施方式四中使用的探针的剖视图。
图22是示出在实施方式五中使用的探针的剖视图。
图23是表示在实施方式六中使用的探针的分节空气除去动作的概略图。
图24是示出在实施方式七中使用的探针的剖视图
图25是示出在实施方式七中使用的探针的抽吸动作的概略图。
图26是示出在实施方式七中使用的探针的排出动作的概略图。
附图标记说明:
1 分析系统
1A 第一区域
2A 第二区域
100 自动分析装置(分析装置)
110 样品探针
115 定量泵
121 试剂探针
122~126 分注探针
A1~A3 分节空气
L1 系统水
L2 试剂
L3 外部清洗液
L4 试样
V1 样品容器
V2 试剂容器
V3 反应容器。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式详细地进行说明。需要说明的是,在用于说明实施方式的全部附图中,对具有相同功能的构件标注相同的附图标记,并省略其重复的说明。另外,在实施方式中,除了特别需要时以外,原则上不重复相同或同样部分的说明。
(实施方式一)
<分析系统的结构>
图1是从上侧示出第一实施方式的分析系统1的概略图(俯视图)。如图1所示,分析系统1具有自动分析装置(以下,简称为“分析装置”)100及计算机(处理部)200。分析装置100具备样品架151、试剂盘171以及反应盘(培养器)191。样品架151对保持试样的样品容器V1进行保持。试剂盘171对保持试剂的试剂容器V2进行保持。反应盘191在其圆周上保持反应容器V3。分析装置100还具备样品探针110、试剂探针121、样品探针清洗部131、试剂探针清洗部132、容器清洗部193、搅拌装置195、光源197以及分光检测器198。
样品探针(样品分注探针)110将从样品容器V1抽吸的试样分注至反应容器V3内。在此所说的探针不只是指构成用于抽吸排出液体的流路的容器的前端部,还指从用于抽吸排出液体的泵(例如工作缸)到该前端部为止的流路整体的周围的容器。需要说明的是,在图1中示出了与样品探针110连接的上下旋转动作部(移动部)。该上下旋转动作部是用于对抽吸排出液体的部位进行变更的动作部。
试剂探针(试剂分注探针)121将从试剂盘171内的试剂容器V2抽吸的试剂分注至反应容器V3内。需要说明的是,在图1中示出了与试剂探针121连接的上下旋转动作部(移动部)。搅拌装置195搅拌反应容器V3内的液体。容器清洗部193清洗反应容器V3。光源197设置在反应盘191的内周附近,并对反应容器V3照射光。分光检测器198隔着反应容器V3而设置在光源197的对面,并检测光源197对试样照射的光。
计算机200经由控制器300与分析装置100连接。计算机200与分光检测器198连接,并使用分光检测器198的检测结果来分析试样。计算机200具备显示装置(显示部)211。控制器300控制分析装置100的整体动作。
在图1中将试剂盘171局部剖开地表示配置于试剂盘171内的多个试剂容器V2。在俯视下在圆形的试剂盘171内,试剂容器V2以包围试剂盘171的中心的方式排列成圆形而配置。另外,试剂容器V2沿试剂盘171的径向排列成两列。即,在试剂盘171内,以包围试剂盘171的中心的方式排列的试剂容器V2的圆形的列呈同心圆状地存在有两列。由沿径向排列的两列试剂容器V2分别保持的试剂可以是相互不同种类的试剂。在此,试剂及试样是液体。
在使用了分析系统1的分析动作中,首先,在样品容器V1中放入血液等检测对象的试样之后,将样品容器V1设置于样品架151。之后,将由样品探针110从样品容器V1提取(抽吸)的试样一定量地分注(排出)至在反应盘191上排列的反应容器V3内。接下来,通过试剂探针121将一定量的试剂从设置于试剂盘171的试剂容器V2分注(排出)至反应容器V3内。分注的反应容器V3内的试样及试剂由搅拌装置195搅拌。
反应盘191周期性地重复进行旋转停止。分光检测器198在反应容器V3通过光源197之前的时机测定透过反应容器V3的光的强度。按每个分析项目隔开确定的时间间隔来对相同的反应容器V3多次执行基于分光检测器198的测定。之后,容器清洗部193排出反应容器V3内的反应液并进行清洗。在包括清洗的这些动作之间,其他的反应容器V3使用其他的试样与试剂来并行地进行动作(光检测作业等)。计算机200使用分光检测器198测量到的数据来计算与分析的种类对应的成分的浓度,并将该结果显示于显示装置211。
这些一连串的动作中的相对于反应容器V3的试样排出量、试剂排出量、搅拌时间、进行从光源197照射的光的强度的测定的上述时间间隔、以及成分浓度的计算方法,在每个分析的内容中被确定,控制这些的动作程序由计算机200执行。在此将该分析的内容称为分析项目。计算机200按照委托的分析项目的顺序,将必要的动作程序输入控制器300中,使分析装置100的各单元动作。
<试剂探针的周边结构>
图2是示出在第一实施方式中使用的试剂探针121的周边结构的概略图。在此,对试剂探针121的结构进行说明,但样品探针110也可以具有与试剂探针121同样的结构。因此,省略关于样品探针110的周边结构的图示及说明。在图2及在以下说明中所使用的图中,对试剂探针121内的液体标注阴影线。
试剂探针121与上下旋转动作部(移动部)112连接。上下旋转动作部112由上下、旋转的两轴的移动机构构成。试剂探针121通过上下旋转动作部112能够进行上下移动及旋转移动。由此,试剂探针121能够向试剂抽吸位置、相对于反应容器V3的试剂排出位置或清洗位置移动。另外,分注流路(流路)T1是通过上下旋转动作部112的内部的试剂探针121内的流路。为了提取试剂,试剂探针121通过上下旋转动作部112移动至试剂容器V2(参照图1)被设置的试剂抽吸位置,还能够移动至相对于反应容器V3(参照图1)排出试剂的位置。
定量泵(泵部)115具有驱动部113与柱塞114,并通过阀116而与泵117连接。定量泵115由控制器300(参照图1)控制动作。定量泵115与试剂探针121连接。试剂探针121的抽吸动作及排出动作通过固定于定量泵115的柱塞114进行上下动作(往复运动作)来执行。抽吸动作前的试剂探针121(分注流路T1)与定量泵115由系统水L1充满。需要说明的是,系统水L1例如是纯水等。
在分注动作中,试剂探针121在试剂抽吸位置、试剂排出位置以及清洗位置处移动,并将试剂排出至排出试样的反应容器V3内。试剂容器V2内的试剂用纯水进行规定量希釈并调整至与试样混合的浓度。通过定量泵115的动作,试剂探针121排出试剂时,定量泵115比在抽吸时动作的量更多地进行动作,通过还将试剂探针121内的系统水L1排出,来适当地稀释试样与试剂的混合液。关于试剂探针121的抽吸动作及排出动作的详细情况见后述。
<清洗动作>
图3是表示试剂探针清洗部132的结构的概略图。样品探针清洗部131(参照图1)与试剂探针清洗部132具有同样的结构。在以下关于以试剂探针清洗部132为例进行说明,但省略试剂探针清洗部132的结构的说明。
如图3所示,试剂探针清洗部132具有清洗水排出喷嘴133、清洗容器134以及泵135。在清洗容器134上设置有经由阀136与泵135连接的清洗水排出喷嘴133。当试剂探针121移动至清洗容器134时,计算机200(参照图1)打开阀136,从清洗水排出喷嘴133将外部清洗液L3排出至清洗容器134内。这样,试剂探针121的外侧部分被清洗。以下将该动作称为外部清洗。需要说明的是,对外部清洗液L3使用与系统水L1相同的液体(纯水等)。
另外,与外部清洗同时地也打开图2所示的阀116,使系统水L1流入试剂探针121内,由此进行试剂探针121内(图2所示的分注流路T1内)的清洗。以下将该动作称为内部清洗。在内部清洗动作中,使系统水L1沿箭头W1所示的方向流动。
图4是表示清洗动作后的试剂探针121内的剖视图。在上述的外部清洗及内部清洗结束后,阀116及阀136被关闭。在这些清洗动作结束后,在试剂探针121的前端抽吸有分节空气A1。需要说明的是,在此所说的探针的前端是指进行液体的抽吸及排出的一侧的端部,即具有抽吸排出口的部位,并非探针的泵侧的端部。
试剂探针121具有分节空气A1能够维持层的第一区域1A以及分节空气A1不能维持层的第二区域2A。第一区域1A位于比第二区域2A靠试剂探针121靠试剂探针121的前端侧的位置。即,试剂探针121的前端朝下时,第二区域2A位于第一区域1A之上。
在此,在探针的短边方向(径向)上,将分节空气与探针的周围的全部的内壁接触的状态称为“分节空气在维持层”(参照图7)。与此相对,将分节空气从探针的周围的全部的内壁中的一部分远离的状态称为“分节空气未在维持层”(参照图5中右侧的两个图)。在第一区域1A中,分节空气与探针的表面张力超过分节空气自身的浮力,由此分节空气不能维持层。
在此,第二区域2A的试剂探针121的内径比第一区域1A的试剂探针121的内径大。在图4中示出了第一区域1A的试剂探针121的内径一定的第一部分、第二区域2A的试剂探针121的内径一定的第二部分、以及在这些部分彼此之间试剂探针121的内径从第一区域1A侧朝向第二区域2A侧而扩大的第三部分。在图4中,在第三部分与第二部分之间示出了第一区域1A与第二区域2A的边界。然而,该边界只要比第一部分靠第二部分侧,则可以位于第三部分的任一部位。另外,也可以没有第三部分,使第一部分与第二部分通过陡峭的台阶相互连接。
<抽吸排出动作>
在上述清洗动作后,通过试剂探针121进行试剂的抽吸、排出动作。图5是示出试剂探针121的抽吸动作的概略图。图6是示出试剂探针121的排出动作的概略图。在图5及图6中,从左向右依次示出试剂探针121的前端处的动作。
在上述清洗动作后,试剂探针121旋转移动至试剂抽吸位置上空,朝向试剂容器V2内的试剂L2的液面下降。此时,如使用图4所说明地,在试剂探针121内存在系统水L1,在从系统水L1到试剂探针121的前端为止的区域内,在试剂探针121内存在分节空气A1。在试剂探针121与试剂L2的液面接触时,系统水L1由于被分节空气A1隔开,因此不与试剂L2接触。
接下来,浸渍在试剂L2的液面中的试剂探针121开始试剂抽吸。在刚开始试剂抽吸后,分节空气A1在能够维持层的第一区域1A内上升。当抽吸进展时,不久分节空气A1就上升至第二区域2A。当分节空气A1上升至第二区域2A时,分节空气A1不能维持层而成为气泡。成为气泡的分节空气A1由于浮力而上升至试剂探针121内的排出区域(排出范围)外。由此,试剂L2与系统水L1成为接触的状态。在此所说的排出区域(排出范围)是指在上述试样抽吸动作之后进行的排出动作中所排出的试剂L2以及系统水L1被保持的区域,包括该试剂L2与该系统水L1相互间的区域。
接下来,如图6所示,结束试剂抽吸后的试剂探针121移动至通过样品探针110供试样L4排出的反应容器V3的被设置的排出位置,并继续排出试剂L2及系统水L1。此时,由于在试剂L2与系统水L1之间没有分节空气A1,因此在排出动作时在试剂探针121前端没有形成气泡。因此,能够不使由气泡的破裂引起的试剂等的飞溅发生而进行排出动作。
需要说明的是,抽吸动作前的试剂L2的浓度以与一定量的纯水等混合从而成为理想的浓度的方式进行调整,在此,如图6所示,在排出试剂L2后一定量地排出系统水L1。因此,如图5所示即使分节空气A1上浮,在试剂L2与系统水L1相互接触时发生混合也没有问题。
<第一区域及第二区域的规定方法>
接下来,对第一区域1A及第二区域2A的规定方法进行说明。图7是示出探针内的系统水、分节空气及试剂的剖视图。分节空气A1被保持在第一区域1A内时,分节空气A1成为隔开系统水L1与试剂L2的层。此时,将分节空气A1的体积设为Vair,将分节空气A1与试剂探针121的接触距离设为t,将第一区域1A的探针的内径设为2r1,将分节空气A1的弯月部分的曲率半径设为R。距离t即具有圆筒形状的试剂探针121的长度方向(轴向)的长度。
图8是表示图7所示的分节空气A1的形状的详细结构的立体图。分节空气A1的体积Vair由试剂探针121的长度方向(轴向)上的两端的弯月部分Vm的体积Vvm与中央的圆柱部分Vn的体积构成。在此,将圆柱部分Vn的剖面积设为S,将弯月部分Vm的高度设为h。
图9是图8所示的分节空气A1的弯月部分Vm的示意图。即,图9是示出试剂探针121内的分节空气A1的弯月部分Vm、以及探针半径与接触角的关系的图。在此,将液体(溶液)与探针的内壁的接触角设为θ。此时,弯月部分的曲率半径R与第一区域1A的探针的半径r1的关系能够由图10所示的式1表示。
弯月部分Vm的高度h由图11所示的式2表示。
弯月部分Vm的体积Vvm由图12所示的式3表示。
作为圆柱部分的弯月部分Vm的高度方向的距离(高度)t用图13所示的式4表示。
式4使用式1~3由图14所示的式5表示。即,在图14中,由式5示出了作为分节空气的圆柱部分的弯月部分Vm的高度方向的距离t。
当t≤0时,分节空气A1由于不与探针内壁接触,因此不能维持层。然而,实际上由于分节空气A1自身的浮力对分节空气A1作用,因此即使不满足t≦0,分节空气A1也不能维持层。因此,分节空气A1能够形成层的条件由以下的式6表示。
t≤阈值Th (6)
图15是示出对试剂探针内的分节空气作用的浮力与分节空气的表面张力的剖视图。如图15所示,表面张力f从分节空气A1朝向试剂探针121的内壁作用,另外,向上方向的浮力F对分节空气A1作用。在距离t的值比阈值Th大的情况下,分节空气A1能够维持层。这是指由于分节空气A1与试剂探针121之间的表面张力f超过分节空气A1自身的浮力F,从而分节空气A1能够维持层。
这样,在第一区域1A内分节空气A1能够维持层,但在第二区域2A内,t≤阈值Th,分节空气A1不能维持层。即在第二区域2A内,由于浮力F超过表面张力f,从而分节空气A1不能维持层。因此,分节空气A1从试剂探针121的内壁脱离并上浮。
接下来,对使用了上述式的内径计算的例子进行说明。
当抽吸了体积Vair为20μ1、接触角θ为70°的溶液时,能够得到在探针内径r=1.9时分节空气不能形成层这样的实验结果。在该情况下,使用式5计算后,得出t=1.7。即,在该情况下,t的阈值Th为1.7。因此,在该分注系统中,在分节空气不能形成层的情况中,t≤1.7。以该结果为基础,在用相同溶液、相同抽吸速度将分节空气变更为1μl时,求出本实施方式能够应用的探针内径。
图16是示出在上述评价中使用的分注系统中,设为Vair=1时的探针内径r、以及作为分节空气与探针的接触距离的距离t的关系的图表。分节空气在t>Th时能够维持层,在t≤Th时不能维持层。在图表中r=rth的时刻,t≤Th。换言之,rth即t=Th时的探针的内径。即,rth是分节空气的浮力F超过表面张力f从而分节空气不能维持层的内径的下限的阈值。即,探针的内径为rth以上时,由于分节空气的浮力F超过表面张力f,因此分节空气不能维持层。
因此,为了设计具备分节空气能够维持层的第一区域1A与分节空气不能维持层的第二区域2A的本实施方式的探针,只要设计探针使得第一区域1A的探针的内径2r1与第二区域2A的探针的内径2r2满足以下的式7的条件即可。在此,r2即第二区域2A的探针的半径。
2r1<rth≤2r2 (7)
另外,通过对其他的液性的溶液也实施同样的研究,能够得出通用性更高的设计数值。
接下来,对探针内径已经确定的分注系统中的、分节空气的体积Vair的计算例进行说明。
图17是示出在与上述例同样的分注系统中第一区域1A的探针的内径2r1=1.0、第二区域2A的探针的内径2r2=1.5时的、分节空气的体积Vair和分节空气与探针的接触的距离t的关系的图表。在图17中,2r1=1.0的情况的图表由三角形的绘制表示,2r2=1.5的情况的图表由圆形的绘制表示。在第一区域1A中,2r1=1.0时,若满足Vairth1<Vair,则分节空气能够维持层。另外,在第二区域2A中,2r2=1.5的情况下,若Vairth2>Vair,则分节空气不能维持层。因此,为了在探针的第一区域1A内分节使空气能够维持层,在探针的第二区域2A内使分节空气不能维持层,只要使用具有满足以下的式8的体积的分节空气即可。
Vairth1<Vair<Vairth2 (8)
在此,Vairth1是在探针的第一区域1A内,t=Th时的分节空气的体积,Vairth2是在探针的第二区域2A内,t=Th时的分节空气的体积。此时,在探针的第一区域1A内,在t≦Th时分节空气能够维持层,在探针的第二区域2A内,在t≧Th时分节空气不能维持层。换言之,在此的第一区域1A内的Th为分节空气能够维持层的上限的阈值,第二区域2A内的Th为分节空气能够维持层的下限的阈值。
即,Vairth1是在探针的第一区域1A内,分节空气不能维持层时的体积Vair的上限的阈值。另外,Vairth2是在探针的第二区域2A内,分节空气能够维持层时的体积Vair的下限的阈值。
<本实施方式的效果>
在由构成分析装置的分注探针抽吸试剂时,为了防止预先充满分注探针的大部分的系统水混入试剂容器内的试剂中,在分注探针的前端一定量地抽吸了分节空气的状态下使分注探针的前端与试剂的表面接触,之后进行抽吸。因此,在抽吸了试剂的状态的分注探针内,在分注探针的前端附近的试剂与系统水之间,分节空气形成层。
之后,当想要将试剂与系统水排出至反应容器内时,在排出系统水之前排出分节空气。此时,分节空气在反应容器中形成气泡后破裂。考虑在发生该破裂时,存在主要构成气泡的膜的试剂向周围飞溅的情况。飞溅的试剂等例如考虑有在凝固后在反应容器内剥离脱落的情况,在该情况下,有可能试样及试剂的混合比产生偏差,不能重现性良好且正确地进行将试样与试剂混合而进行的分析。另外,如上所述地当由分节空气形成的气泡破裂、试剂等飞溅时,有可能引起在卫生方面的污染。
不仅在排出试剂时能够引起上述的问题,在排出试样时也能够引起上述的问题。
因此,在本实施方式中,如图4所示,使用具备分节空气A1能够维持层的第一区域1A与分节空气A1不能维持层的第二区域2A的探针。
换言之,在本实施方式的分析装置中,该分析装置具有:探针,其对液体进行抽吸及排出;泵部,其与该探针连接;以及移动部,其使该探针的位置移动,该分析装置在抽吸液体之前,进行对在该探针内将相互不同的液体彼此隔开的分节空气抽吸的第一动作。该探针在内部具有:第一区域,在该第一区域种,通过该分节空气与该探针之间的表面张力超过该分节空气的浮力,由此该分节空气能够维持层;以及第二区域,在该第二区域种,通过该浮力超过该表面张力,由此该分节空气不能维持层,该第一区域与该第二区域从该探针的前端侧依次配置。
如使用图5所说明的那样,在刚开始试剂L2的抽吸后,在位于比第二区域2A靠探针的前端侧的第一区域内,分节空气A1构成层,但当进一步进行抽吸而分节空气A1到达第二区域2A时,分节空气A1变得不能构成层而上浮。因此,系统水L1与试剂L2相互接触,在之后的排出动作中,能够连续地排出试剂L2与系统水L1,没有在试剂L2的排出动作与系统水L1的排出动作之间排出分节空气A1。
因此,能够防止由分节空气的排出引起的气泡的破裂,能够防止试剂等的飞溅。因此,能够重现性良好且正确地进行将试样与试剂混合而进行的分析。另外,能够防止由该飞溅引起的卫生方面的污染。即,能够提高分析装置的可靠性。
(实施方式二)
图18及图19是表示在对试样、试剂连续地进行抽吸并以相同的动作排出的分析装置中的分注探针的试剂抽吸动作及分节空气除去动作的概略图。图19是表示该分注探针的试样抽吸动作及分注动作的概略图。在图18及图19中,从左向右依次示出分注探针122的前端处的动作。需要说明的是,在本实施方式中,由于样品探针与试剂探针共用,因此仅标记为分注探针。即,在本实施方式中,与上述实施方式一不同,仅使用一个分注探针将试剂及试样向反应容器分注。
在本实施方式中,从通过使用图5所说明的动作而抽吸了试剂的状态,仅进行将分注探针移动到清洗位置,使用图3所说明的外部清洗。即,此时不进行内部清洗。此时,在分注探针的前端(在分注探针内,比试剂L2的前端侧的区域)抽吸有分节空气A2(参照图18)。
在该清洗动作后,如图18所示,分注探针122旋转移动至试样抽吸位置上空,朝向样品容器V1内的试样L4的液面下降。
浸渍在试样L4的液面中的分注探针122开始试样抽吸。在此,在分注探针122与试样L4的液面接触时,在试样L4与分注探针122内的试剂L2之间夹有构成层的分节空气A2。
在刚开始试样抽吸后,分节空气A2在能够维持层的第一区域1A内上升。当抽吸进展时,不久分节空气A2就上升至第二区域2A。分节空气A2上升至第二区域2A后,不能维持层而成为气泡。成为气泡的分节空气A2由于浮力上升至分注探针122内的排出区域外。此时,在分注探针122内试样L4与试剂L2成为接触的状态。在此所说的排出区域是指在上述试样抽吸动作之后进行的排出动作中所排出的试样L4、试剂L2以及系统水L1被保持的区域,包括该试样L4、该试剂L2以及该系统水L1相互间的区域。
结束试样抽吸后的分注探针122移动至排出位置(反应容器V3的正上方),并依次排出试样L4、试剂L2以及系统水L1。此时,由于在试样、试剂以及系统水的各个之间没有分节空气,因此分注探针122不会排出气泡。因此,能够防止由气泡的破裂引起的试剂或试样等的飞溅的发生。
(实施方式三)
在此,对在第一区域与第二区域之间不具有台阶的分注探针进行说明。
图20是表示本实施方式的分注探针的剖视图。如图20所示,本实施方式的分注探针123的探针内径随着从分注探针123的前端(下端)到上端呈连续扩展的形状。即,分注探针123的探针内径在从第一区域1A到第二区域2A的范围内连续地变化。因此,分注探针123的内壁在从第一区域1A到第二区域2A的范围内,相对于分注探针123的轴向具有锥度。
即,分注探针123的前端(下端)侧的第一区域1A的内径为2r1,比第一区域1A靠上的第二区域2A的内径为比2r1大的2r2。在沿着分注探针123的中心轴的剖面上,从分注探针123的前端到第二区域2A的范围内的分注探针123的内壁直线状。
在从分注探针123的前端抽吸了分节空气的情况下,在内径2r1的位置处分节空气形成层,但若将分节空气抽吸至内径2r2的位置(第二区域2A),则分节空气不能形成层。只要是图20所示的形状,则基于模制成型的分注探针123的大量生产较为容易,且只需准备探针前端形状,由此在每次分注时能够更换新的探针前端。因此,能够缩短(省略)清洗时间,能够大幅度降低试剂等与其他试样不希望地混合的危险性。
(实施方式四)
图21是表示在本实施方式中使用的探针的剖视图。在此,对将比较宽的第二区域配置于比较窄的分注探针的局部的例子进行说明。
若分注探针的直径变粗,则需要更多的充满流路内的系统水。在本实施方式的分析装置中,通过图2所示的定量泵115的动作而产生的分注流路T1内的压力变动对系统水L1进行输送,从而实现抽吸、排出动作。分注流路T1内的系统水量增加,压力的输送速度降低的情况意味着定量泵115的动作与抽吸排出动作之间的应答速度降低,有可能导致分注性能的降低。
因此,如图21所示,若使形成第二区域2A的范围保留在最低限度内,则能够避免分注性能的降低。在此,分注探针124具有前端的第一区域1A、第一区域1A之上的第二区域2A以及第二区域2A之上的第三区域3A。换言之,分注探针124具备从前端侧依次排列的第一区域1A、第二区域2A以及第三区域3A。第一区域1A与第三区域3A之间的第二区域2A的内径比第一区域1A的内径及第三区域3A的内径的任一个都大。
第三区域3A的内径例如与第一区域1A的内径相同。即,第三区域3A是分节空气与分注探针124之间的表面张力超过分节空气的浮力,由此分节空气能够维持层的区域。
(实施方式五)
图22是表示本实施方式的探针的剖视图。如图22所示,第一区域及第二区域也可以不是分注探针的前端,而设置在分注探针125的前端与定量泵115之间的流路块10内。流路块10是构成分注探针125的一部分,具备第二区域2A与位于比第二区域2A靠近分注探针的前端侧的位置的第一区域1A。分注探针125的前端部11与流路块10通过流路T2相互连接,流路块10与定量泵115通过流路T3相互连接。流路块10的一方的端部在接合部S1与流路T2连接,流路块10的另一方的端部在接合部S2与流路T3连接。即,流路块10能够与流路T2、T3分别分离。
在此,例如,分注探针125的前端部11以及流路T2各自的内径小于流路块10的第二区域2A的内径,例如为流路块10的第一区域1A的内径以下。另外,流路T3的内径小于流路块10的第二区域2A的内径。
在本实施方式中,可以将分注探针125的前端部11的长度设计得较短。另外,由于能够由流路T2、T3的长度的调整来规定流路块10的位置,因此装置内布局的调整变得容易。
(实施方式六)
在本实施方式中,对在溶液抽吸后,更可靠地从排出区域挤出气泡化的分节空气的方法进行说明。图23是表示本实施方式的探针的分节空气除去动作的概略图。在图23中,从左向右依次示出分注探针126的前端处的动作。
在进行使用图5所说明的抽吸动作时,如从图5的左侧起的第四张图所示,即使分节空气A1不能形成层而气泡化,也考虑有分节空气A1附着在分注探针126(参照图23)的内壁上而不上浮的情况。因此,如图23所示,如上所述地分节在空气A1气泡化后,使分注探针126沿左右方向(分注探针126的径向、水平方向、横向)动作,施加振动。由此,使气泡向排出区域1B的外部移动。需要说明的是,该动作不仅可以沿左右方向进行,也可以沿上下方向(分注探针126的轴向)进行。
(实施方式七)
在本实施方式中,说明对挤出气泡化的分节空气的位置进行规定的方法。气泡化的分节空气在探针内上升,附着在流路内和排出区域外。此时气泡化的分节空气的体积根据附着部位对流路内的压力输送带来影响,有可能导致分注性能的降低。特别是分节空气的体积较大时,容易引起该影响。
图24是示出清洗动作后的分注探针的剖视图。图25是示出本实施方式的探针的抽吸动作的概略图。图26是示出本实施方式的探针的排出动作的概略图。在图25及图26中,从左向右向依次示出试剂探针121的前端处的动作。
在使用图3所说明的外部清洗及内部清洗结束后,阀116(参照图2)及阀136(参照图3)被关闭。之后,控制器300(参照图1)对定量泵115(参照图2)发送指令以抽吸分节空气A3。在抽吸了分节空气A3后,阀136被再次打开,外部清洗液L3从清洗水排出喷嘴133(参照图3)排出。在该状态下控制器300再次对定量泵115发送指令,试剂探针121将外部清洗液L3作为系统水L5进行抽吸。接下来,阀136被再次关闭,外部清洗液L3的排出停止。在该时刻,控制器300发送再次抽吸的指令以在试剂探针121的前端抽吸分节空气A1。分节空气A3是即使在第二区域2A内也能够维持层的体积,并具有比分节空气A1大的体积。由此,得到图24所示的结构。
接下来,如图25所示,通过进行与使用图5所说明的动作同样的动作,将试剂L2抽吸至试剂探针121内。通过试剂抽吸向第二区域2A移动的分节空气A1不能维持层而气泡化。气泡化的分节空气A1在试剂探针121内上升,被引入至分节空气A3中。通过实施这种动作,将气泡化的分节空气A1的移动目的地控制为分节空气A3的位置。
换言之,能够防止分节空气A1移动至比分节空气A3的位置靠试剂探针121的里侧(前端的相反侧、泵侧)。由此,气泡化的分节空气对流路内的压力输送带来影响等以能够防止分注性能降低。
另外,若排出引入了分节空气A1的分节空气A3,则由于能够挤出流路内的气泡,因此能够在清洗时减少所消耗的清洗水量。
这样,在本实施方式中,在抽吸分节空气A1的第一动作前,进行对在探针内将相互不同的液体彼此隔开的分节空气A3抽吸的第二动作,使分节空气A3捕获通过第一动作中的抽吸而上升来的分节空气A1。由此,能够提高分析装置的可靠性。
以上,对本发明者们完成的发明基于其实施方式具体地进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内可以进行各种变更。
例如,在此对假定将分析装置使用于生化检测的情况进行了说明,但本申请的分析装置可以是用于免疫检测的免疫测定装置,或者是能够使用于生化检测及免疫检测双方的生化免疫统合型分析装置。
Claims (5)
1.一种自动分析装置,其具有:
探针,其对液体进行抽吸及排出;
泵部,其与所述探针连接;以及
移动部,其使所述探针的位置移动,
所述自动分析装置在抽吸液体之前,进行对在所述探针内将相互不同的液体彼此隔开的第一分节空气抽吸的第一动作,
其中,
所述探针在内部具有:
第一区域,在所述第一区域中,通过所述第一分节空气与所述探针之间的表面张力超过所述第一分节空气的浮力,由此所述第一分节空气能够维持层;以及
第二区域,在所述第二区域中,通过所述浮力超过所述表面张力,由此所述第一分节空气不能维持层,
所述第一区域位于比所述第二区域靠所述探针的前端侧的位置,
在所述第一动作之前,在所述第二区域具备在所述探针内将相互不同的液体彼此隔开且体积比所述第一分节空气大的第二分节空气,所述第二分节空气在所述第二区域捕获通过由所述第一动作进行的抽吸而上升来的所述第一分节空气。
2.根据权利要求1所述的自动分析装置,其中,
所述探针的内径在从所述第一区域到所述第二区域的范围内连续地变化。
3.根据权利要求1所述的自动分析装置,其中,
所述探针在内部还具有第三区域,在该第三区域中,通过所述表面张力超过所述浮力,由此所述第一分节空气能够维持层,
所述第二区域位于比所述第三区域靠所述探针的前端侧的位置。
4.根据权利要求1所述的自动分析装置,其中,
通过使所述探针沿上下方向或水平方向动作,由此使所述第二区域内的所述第一分节空气向排出区域外移动。
5.一种自动分析装置,其具有:
探针,其抽吸以及排出液体;
泵部,其与所述探针连接;以及
移动部,其使所述探针的位置移动,
所述自动分析装置在抽吸液体之前,进行对在所述探针内将相互不同的液体彼此隔开的第一分节空气抽吸的第一动作,
其中,
所述探针在内部具备从所述探针的前端侧依次配置的第一区域及第二区域,
在将所述第一区域的所述探针的内径设为2r1、将所述第二区域的所述探针的内径设为2r2、将通过所述第一分节空气的浮力超过所述第一分节空气与所述探针之间的表面张力由此所述第一分节空气不能维持层的所述探针的内径的下限的值设为rth时,满足2r1<rth≤2r2,
在所述第一动作之前,在所述第二区域具备在所述探针内将相互不同的液体彼此隔开且体积比所述第一分节空气大的第二分节空气,所述第二分节空气在所述第二区域捕获通过由所述第一动作进行的抽吸而上升来的所述第一分节空气。
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