CN114207450A - 液体分注装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在分注用于化学反应的试剂等的液体分注装置中，判定反应所需的试剂是否正常地排出到反应容器内的手段。作为该手段，液体分注装置包括用于将反应位置控制到任意温度的温度控制部；及用于监视反应位置的温度的温度监视部，由温度监视部监视由分注装置排出试剂时的反应位置的温度变化，在温度变化量偏离预定的阈值范围的情况下，判定为分注异常。

Description

液体分注装置

技术领域

本发明涉及一种液体分注装置，特别是涉及一种用于在自动分析装置等利用化学反应的装置中，采集试料、试剂或试料与试剂的反应液的液体分注装置。

背景技术

在生化检查或免疫血清检查等检体检查中，经常使用血清、血浆作为试料，如果这些检体从采集到进行检查为止长时间放置，就会在试料中生成纤维蛋白等固体物质(以下称为凝块)。如果使该试料直接在自动分析装置内流动，则有时会出现凝块堵塞在样品探针内的情况。由此，当样品探针堵塞时，不能将规定量的试料分注到反应容器中，无法获得准确的分析结果。这意味着较大地损害自动分析装置中的分析可靠性。

作为解决上述问题的手段，提出了一种在包括样品探针的分注流路内设置压力传感器，并基于压力变动检测样品探针的堵塞的技术。专利文献1(日本专利特开2004-125780号公报)中公开了一种通过压力传感器检测由试料中的纤维蛋白等固体物质引起的堵塞或由试料表面上的气泡引起的样品分注异常的技术。

作为另一种手段，专利文献2(日本专利特开2011-17608号公报)中公开了一种基于试剂排出时物理量的变化来判断试剂吸引时液面的检测是否正常的技术。该技术使用静电电容、电阻和透射反应容器的透射光量作为物理量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004-125780号公报

专利文献2：日本专利特开2011-17608号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在使用分注流路内的压力传感器的方法(参见专利文献1)中，当作为吸引对象的液体的粘度和表面张力较低时，无法获得足够的压力变化，难以准确地检测样品分注异常。另外，专利文献2中记载的技术是判断在吸引试剂时的液面检测是否正常的手段，没有公开能够判断用于化学反应的试剂分注和排出是否正常进行的结构。

因此，在为了进行化学反应而分注液体(例如试剂)的液体分注装置中，重要的是实现用于与要分注的液体的粘度和表面张力无关地判定该液体是否正常排出的手段。

其它课题和新的特征根据本说明书的记载和附图将变得明确。

用于解决技术问题的技术手段

在本申请公开的实施方式中，代表性的实施方式的概要简单地说明如下。

代表性的实施方式的液体分注装置包括用于控制反应容器内的反应位置的温度的温度控制部；以及用于监视反应位置的温度的温度监视部，通过所述温度监视部监视在将试剂排出到反应容器内时的反应位置的温度变化，在温度变化量偏离预定的阈值范围的情况下，判定为分注异常。

发明效果

根据代表性的实施方式，能提高液体分注装置的可靠性。特别地，能检测出液体分注装置的分注异常。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的液体分注装置的结构的示意图。

图2是表示相对于时间的反应部的温度变化的图。

图3是表示相对于时间的反应部的温度变化的图。

图4是表示本实施方式的相对于装置状态的最低温度阈值的表。

图5是表示相对于时间的反应部的温度变化、以及温度变化量的与时间相关的微分值的图。

图6是表示针对本实施方式的装置状态的ΔT/Δt阈值的表。

图7是表示针对本实施方式的装置状态的接通/断开时间比率阈值的表。

图8是表示本发明的实施方式2的液体分注装置的结构的示意图。

图9是表示本发明的实施方式3的液体分注装置的结构的示意图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在用于说明实施方式的所有图中，对具有相同功能的部件赋予相同的标号，并且省略重复的说明。另外，在实施方式中，除了特别需要时之外，原则上不重复相同或同样的部分的说明。

(实施方式1)

以下，关于吸引容器内的液体并将其排出到其他容器的动作，即用于分注的液体分注装置，说明通过能够检测在分注路径(液体的路径)等中产生的异常，提高液体分注装置的可靠性。具体地说，当通过分注而排出到容器内(分注位置)的液体大于或小于期望量时，分注位置处的温度变化量偏离规定范围，利用这点来检测分注异常的发生。分注的对象可以是试料也可以是试剂，但是在本实施方式中，主要说明分注试剂的情况。

<液体分注装置的结构>

图1是示出本发明的液体分注装置的结构的示意图。假设本实施方式的液体分注装置用于例如免疫分析装置等自动分析装置中。在此，以将试剂作为分注对象的液体来进行分注的情况为例进行说明。

本实施方式的液体分注装置包括液体吸引排出单元(液体吸引排出部)1、反应单元2、反应容器3和试剂容器4。此外，构成液体分注装置的液体吸引排出单元1和反应单元2连接到计算机11。另外，在图中未示出的部位，配置有装入了作为液体的试料的试料容器。

液体吸引排出单元1由支承部17、试剂流路18、探针101、臂102、注射泵103、电磁阀104和供水泵105构成。在使用了注射泵103的吸引动作中，通过将构成注射泵103的活塞拉到注射泵103的外侧，将试剂容器4内的试剂(药液)吸引到试剂流路18内。在使用了注射泵103的排出动作中，通过将该活塞压入到注射泵103的内侧，将试剂(药液)经由试剂流路18排出到构成反应单元2的反应容器3内(分注位置)。本申请中，将像这样吸引试剂容器4内的液体并将该液体排出到作为其他容器的反应容器3内的动作称为分注。

试剂流路18的一个端部与注射泵103连接，在另一端部形成有具有排出口和吸引口两种作用的探针(样品探针)101。在图1中，臂102和支承部17分离，但是支承部17的顶面连接到臂102的底面。试剂流路18的一部分固定在臂102上，探针101位于臂102的端部中的与支承部17侧相反一侧的端部的正下方。例如，通过柱状支承部(支柱)17绕轴旋转，臂102和探针101以该轴为中心旋转。此外，通过支承部17沿上下方向升降，臂102和探针101也沿上下方向升降。通过这样的旋转和升降动作，探针101的下端浸在试剂容器4内的试剂内，能够使用探针101来进行吸引，并且能够通过移动到反应容器3正上方的探针101将试剂排出到反应位置。

注射泵103经由电磁阀104与供水泵105连接，该供水泵105用于供给用于清洗试剂流路18内、注射泵103内和探针101内的清洗水。

反应单元2由恒温块106、温度传感器107、加热器108、温度监视部109和温度控制部110构成。反应容器3设置在恒温块106的顶面的凹部的内侧。恒温块106使用铝(Al)等的具有高热导率的金属作为其材料，并且恒温块106的温度被控制为37℃左右的恒定温度。加热器108以沿着反应容器3的侧面的形态配置。这里，通过使用温度被控制的恒温块106和加热器108，将反应容器3和反应容器3的内侧(分注位置)的温度控制为适合于试料和试剂之间的化学反应的温度。加热器108的发热例如由电流值恒定的脉冲波控制。此外，反应容器3是一次性容器，用于在容器内混合试料和试剂来进行反应。这里，将注入有从探针101排出的液体(试料或试剂)的反应容器3内称为分注位置。

将温度传感器107配置在设置有恒温块106内的反应容器3的位置的正下方。温度传感器107配置成在将反应容器3设置在恒温块106内的状态下与例如反应容器3的底面接触。温度传感器107设置为用于监视反应容器3内的液体(试料、或试剂、或它们的混合液)的温度，即分注位置的温度。因此，温度传感器107配置在分注位置的正下方。换句话说，温度传感器107配置在反应容器3内液体(例如试剂)滴下的位置的正下方。

温度监视部109是分别连接到温度传感器107和温度控制部110，并且用于对例如使用温度传感器107检测到的分注位置的温度进行计算、存储或显示等的机构。温度控制部110分别与温度监视部109和加热器108连接，并且是具有根据从温度监视部109传递来的分注位置的温度信息来调节加热器108的温度和恒温块106的温度，从而将反应容器3的温度保持在规定温度的作用的机构。

在使用容器内的试剂的期间(例如，从几天到几周)，试剂容器4被保持在保冷库(未图示出)内。保冷库内的温度为10℃以下，例如保持在4～10℃左右。即，试剂容器4在进行分注的期间被保持在10℃以下。由此，试剂容器4内的液体的温度低于由温度控制部110控制的分注位置的温度。

计算机11由控制部12、存储部13、显示部14和输入部15构成。控制部12连接到反应单元2，具体地，例如分别连接到温度监视部109和温度控制部110。控制部12例如通过温度控制部110来控制温度调节功能。具体地，控制部12例如进行该温度调节功能的打开/关闭的切换。此外，控制部12将从温度监视部109发送的温度信息发送到存储部13，并将温度控制部110为了调节加热器108的发热而施加到加热器108的脉冲波的接通时间和断开时间的各个长度发送到存储部13。这些温度信息和时间信息存储在连接到控制部12的存储部13中，并显示在连接到存储部13的显示部14上。

此外，控制部12连接到液体吸引排出单元1，并且例如控制臂102的旋转和升降动作、为了压送或吸引而进行的注射泵103的上下方向的动作、电磁阀104的打开和关闭、以及供水泵105的动作等。即，控制部12控制分注的量。基于由输入部15输入的信息，通过控制部12设定该分注的量。控制部12将液体吸引排出单元1的动作速度模式和动作量等信息发送到存储部13。此外，控制部12控制试剂容器4内的液体的保冷温度。基于由输入部15输入的信息，通过控制部12设定该保冷温度。

存储部13分别与控制部12、显示部14、输入部15连接。在存储部13存储有液体吸引排出单元1的动作速度模式和动作量以及温度控制部110的分注位置的温度控制目标值。另外，存储部13将后述的异常判定阈值等进行装置控制所需的参数作为表进行存储。

显示部14与存储部13连接，在显示部14的画面上显示液体分注装置的状态、警报、来自输入部15的输入信息等。图1示出了图像16作为显示在显示部14上的示例。如图像16所示，液体分注装置的状态例如是试剂信息(试剂名称)、试剂分注量、液体保冷温度、和反应温度等。试剂分注量是使用液体吸引排出单元1排出到反应容器3的液体(例如试剂)的量的设定值。液体保冷温度是被保冷的试剂容器4的温度。反应温度是由上述温度传感器107和温度监视部109测量到的反应位置的温度。警报是用于通知在液体分注装置中发生异常的显示。

来自输入部15的输入信息例如是试剂信息(试剂名称)、试剂分注量、液体保冷温度和反应温度等。即，输入部15例如经由存储部13与显示部14连接，是将液体分注装置的动作所需的信息输入到存储部13的机构。该信息例如是试剂信息(试剂名称)、试剂分注量、液体保冷温度、反应温度等。即，由输入部15输入用于显示在显示部14上的试剂信息(试剂名称)。此外，可以将显示在显示部14上的试剂分注量、液体保冷温度和反应温度分别设定为由输入部15输入的值。通过从输入部15输入而设定的目标值即试剂分注量、液体保冷温度和反应温度以及测量到的实际液体保冷温度和反应温度各自可以一起显示在显示部上。

<液体分注装置的动作>

接着，用图1说明本实施方式的液体分注装置的动作。液体分注装置的目的在于，通过将都是液体的试料(例如血清)和试剂从单独的容器内分注到一个反应容器内，来进行混合，从而使试料和试剂彼此反应。

当动作开始时，通过反应容器传送机构(未图示出)将反应容器3从反应容器保管位置(未图示出)传送到恒温块106上的反应位置。恒温块106保温在37℃。接着，虽未图示出，使用试料用的液体吸引排出单元，吸引试料容器内的试料，并将该试料排出到反应容器3内。此后，通过使用从供水泵105供给的清洗水来清洗注射泵103内和试剂流路18内。

接着，使在试剂吸引位置和反应容器上排出位置之间进行动作的臂102在水平方向上进行动作。在使臂102移动到试剂吸引位置之后，使支承部17、臂102和探针101进行下降动作，将探针101插入试剂容器4内，接着通过注射泵103的动作吸引试剂容器4内的试剂。此时，试剂容器4被保持在保冷库内，该保冷库内被保持在10℃以下。

然后，臂102进行上升动作并将探针101拉到试剂容器4的上方，然后，在将试剂保持在探针101内的状态下，臂102沿水平方向移动到反应容器上排出位置。接着，臂102在反应容器上排出位置进行下降动作，使探针101的前端停止在反应容器3的顶面位置，然后通过注射泵103的动作将该试剂排出到反应容器3内。

温度监视部109从温度传感器107获取试剂被排出到反应容器3内之前的一定时间的温度数据，并计算其平均温度。在刚要开始向反应容器3排出试剂之前，温度控制部110暂时停止恒温块106和加热器108的温度控制，温度监视部109通过温度传感器107监视试剂向反应容器3内排出的期间的温度。而且，在试剂排出刚完成之后，温度控制部110再次开始恒温块106和加热器108的温度控制。即，在进行分注(排出)的期间，停止温度控制部110的温度控制功能。

温度监视部109从温度传感器107输出的试剂排出时间中的温度数据中取出最小值(最低温度)。当该温度数据的最小值，即分注位置的最低温度偏离预定的阈值范围时，判断为液体排出有异常。即，在通过液体吸引排出单元1开始向反应容器3内排出液体之后，在分注位置的温度变化量偏离预定的阈值范围的情况下，判定为分注异常。例如，当阈值范围为34℃以下时，如果试剂排出过程中的分注位置的最低温度为34.5℃，则判断为异常，如果温度为33.5℃，则判断为正常。

此处，虽然说明了根据分注位置的最低温度是否在预定的阈值范围内来判断有无分注异常，但是也可以根据试剂排出前的上述平均温度与该最低温度之间的差分是否偏离预定的阈值范围来判断有无分注异常。在这种情况下，阈值范围被设为例如3℃以下，并且当上述平均温度(例如37℃)与分注位置的最低温度之间的差分例如2.5℃时，判断为异常。

此外，在计算试剂排出前的分注位置的温度数据的平均值之前和取出排出时间中的温度数据的最小值之前，可以对各个温度数据进行取相对于时间的移动平均等平滑处理。另外，这里是在分注试料后，分注试剂，但这个顺序也可以相反。

此外，图1示出了在探针101内的试剂和从注射泵103内向探针101侧延伸的试剂流路18内的液体(例如水)之间存在的气泡。由于这种气泡存在于试剂流路18内，所以能将试剂与该液体(例如水)进行分离，并且能防止试剂被过度排出。

＜本实施方式的效果＞

在使用液体分注装置进行的生化检查或免疫血清检查等检体检查中，大多使用血清、血浆作为试料，当它们从采集到检查为止经过长时间放置时，在试料中会产生纤维蛋白等凝块。如果使该试料直接在液体分注装置内流动，则凝块有时会堵塞在探针内。由此，当探针发生堵塞时，无法将规定量的试料分注到反应容器中，无法获得准确的分析结果。这意味着较大地损害使用了液体分注装置的自动分析装置中的分析可靠性。另外，这样的问题不仅在试料的分注中，在试剂的分注中也会产生。

如上所述，在液体分注装置中，由于液体流路内的堵塞等而导致会发生分注异常，即，通过分注而排出到反应容器内的液体不足。作为这种异常的另一分注异常，例如，还会发生由于例如注射泵的动作异常等引起试剂向反应容器内的排出量过大的异常。

因此，在本实施方式中，通过检测由分注量的异常引起的分注位置的温度变化量的变动，能检测上述异常的发生。即，当由于图1所示的探针101内等发生堵塞而导致分注量减少到小于规定量时，保冷到10℃以下的试剂向反应容器3内的供给量不足。因此，由分注引起的反应位置的温度的下降量变小，因此能检测出分注异常。此外，当由于注射泵103的异常而向反应容器3内过量供给试剂时，相反地反应位置的温度的下降量变大，因此能检测出分注异常。

因此，在本实施方式中，对于通过分注而降低的反应位置的温度变化量，预先设定上限、或下限、或上限下限双方作为异常判定阈值(最低温度阈值)。这里，包括分注动作之前和之后的分注位置的温度例如如图2所示曲线图那样进行变动。图2所示曲线图的横轴为时间，纵轴为反应部(分注位置)的温度。如图2所示，分注开始时间t 1之前的分注位置的温度是恒定的，但是分注位置的温度从分注开始时间t1之后紧接着迅速下降，然后再次上升到恒定值。此时，如果分注正常进行，则该温度的最小值收敛在图2所示的两个点划线彼此之间的范围T1(例如33℃至35℃)内。该温度范围T1是判定为正常进行分注的温度范围，该范围T1的上限和下限是异常判定阈值。因此，当分注位置的温度大于和小于该范围T1时，判断为发生了分注异常，并且在图1所示的显示部14上显示警报。

此外，当分注量更小时，由分注引起的分注位置的温度变化小于图2所示的曲线图。图3示出了在分注量较小的情况下的相对于时间的分注位置的温度变化的曲线图。在这种情况下，由于分注位置处的温度变化量相对较小，所以判定为正常地进行了分注的温度范围即范围T2(例如35.5℃至36.5℃)变得小于分注量相对较多时的范围T1(参照图2)。

这里，根据试剂的种类、试剂保冷设定温度、反应部设定温度和分注量分别预先设定的判定时间和最低温度阈值的具体数字如图4的表所示。图4所示的判定时间是从分注开始时间到结束分注位置的最低温度的检测的时间。当分注位置处的最低温度偏离最低温度阈值时，判断发生分注异常。如图4所示，分注量越小，判定时间越短，最低温度阈值的范围越小。因此，当分注量变得过小时，最低温度阈值的范围变得极小，难以准确地检测分注异常的发生。因此，如本实施方式那样，在通过监视温度变化量来发现分注异常的装置中，从确保判断异常发生的可靠性的观点出发，优选分注量为50μl以上。

图1所示的存储部13分别存储根据图4所示的试剂的种类、试剂保冷设定温度、反应部设定温度和分注量而分别预先设定的多种判定时间和最低温度阈值。存储部13例如根据试剂的种类、试剂的温度和反应位置的温度来决定(选择)判定时间和最低温度阈值。即，在本实施方式中，由控制部12设定试剂容器4内的液体的保冷温度和所述分注的量。存储部13根据由输入部15输入的信息，从预先存储在存储部13中的多种最低温度阈值中自动选择最佳的最低温度阈值，并监视分注状态。

另外，图4所示的表的信息能够显示在显示部14的画面上。即，可以使用输入部15输入试剂种类、试剂保冷设定温度、反应部设定温度和分注量。因此，从存储部13读取对应的判定时间和最低温度阈值，并将其显示在显示部14的画面上。此外，可以根据装置的状况从输入部15输入判定时间和最低温度阈值。由此，能够根据预先存储在存储部13中的值改变判定时间和最低温度阈值的各个数值。

另外，在图4的表中，试剂保冷设定温度和反应部设定温度分别是一定的，但是当这些温度的相互间的差较大时，即试剂与分注位置的温度差较大时，分注时的分注位置的温度变化量变得更大。具体地，当试剂的温度(试剂保冷设定温度)与反应位置的温度(反应部设定温度)之差为25℃以上时，能提高判断异常发生的可靠性。在本实施方式中，试剂保冷设定温度设为10℃以下，将温度控制部110(参照图1)的反应部设定温度设为35℃以上。即，温度控制部110进行使分注位置的温度达到35℃以上的加热控制。

此外，若在使温度控制能力高的温度控制部110(参照图1)可动的状态下由温度监视部109进行温度测量，则即使分注位置的温度由于分注而降低，该温度也会立即返回到规定值，因此难以检测到该温度的降低。因此，在本实施方式中，温度控制部110在刚要开始向反应容器3排出试剂之前，暂时停止恒温块106和加热器108的温度控制。然后，温度监视部109监视试剂向反应容器3内排出期间的温度，温度控制部110在试剂排出刚完成后重新开始恒温块106和加热器108的温度控制。由此，通过在分注动作期间暂时停止温度控制，能容易地检测出分注位置处的温度下降的最小值。因此，能提高判断分注异常发生的可靠性。

如上所述，在本实施方式中，由于能通过监视分注位置处的温度变化量来判断分注异常的发生，因此能提高液体分注装置的可靠性。此处，虽然说明了进行分注的对象是试剂的情况，但是由于在分注试料时可能发生分注异常，因此可以使用本实施方式的液体分注装置来分注试料。

＜变形例1＞

除了试剂排出前和试剂排出时间中的温度差之外，还可以使用试剂排出时间中的温度变化的微分值来判断分注异常的发生。即，可以将正常分注判定范围设为表示分注位置处的温度变化的曲线图的斜率大小的最小值。

图5中用实线表示包括分注动作前后的分注位置的温度的曲线图。图5所示曲线图的横轴为时间，纵轴为反应部(分注位置)的温度。另外，在图5中，分注位置的温度变化量ΔT的与时间Δt相关的微分值ΔT/Δt的曲线图(ΔT/Δt曲线)用虚线表示。这里，如果分注正常进行，则温度变化量的微分的最小值收敛在图5所示的两条点划线彼此之间的范围T3内。该微分值的范围T3是判定为进行了正常分注的温度范围，该范围T3的上限和下限是异常判定阈值。由此，在本变形例中，使用在开始向反应容器3(参照图1)内排出液体之后一定时间的分注位置的温度的时间微分，作为温度变化量。

图6的表中示出根据试剂的种类、试剂保冷设定温度、反应部设定温度以及分注量分别预先设定的判定时间以及ΔT/Δt阈值的具体数字。ΔT/Δt阈值是判定为正常地进行了分注的温度范围(范围T3)。这里，与图4不同，示出了例如反应部设定温度为65℃的情况。如图6所示，与分注量无关，ΔT/Δt阈值始终是固定的。然而，如果分注量较小，则进行判定的时间变短，判定有无异常的可靠性可能会降低。因此，从确保判断异常发生的可靠性的观点出发，分注量优选在50μl以上。

图1所示的存储部13分别存储根据图6所示的试剂的种类、试剂保冷设定温度、反应部设定温度和分注量而分别预先设定的多种判定时间和ΔT/Δt阈值。存储部13例如根据试剂的种类、试剂的温度和反应位置的温度来决定(选择)判定时间和ΔT/Δt阈值。

另外，图6所示的表的信息能够显示在显示部14的画面上。即，可以使用输入部15输入试剂种类、试剂保冷设定温度、反应部设定温度和分注量。因此，从存储部13读取对应的判定时间和ΔT/Δt阈值，并将其显示在显示部14的画面上。此外，可以根据装置的状况从输入部15输入判定时间和ΔT/Δt阈值。由此，能够根据预先存储在存储部13中的值改变判定时间和ΔT/Δt阈值的各个数值。

＜变形例2＞

为了判断分注异常的发生，可以使用温度控制部为了使由于试剂排出而温度降低的分注位置的温度返回到原先的反应部设定温度而流过的驱动电流。

即，可以通过使用由图1所示的温度控制部110为了控制加热器108而流过的驱动电流来判定分注异常。例如，在通过电流值恒定的脉冲波控制加热器108的情况下，能通过脉冲电流的接通时间和断开时间的比率来检测温度变化。

当恒温块106的温度保持在37℃而固定时，脉冲电流的接通时间和断开时间的比率也被控制为保持固定比率。与此相对，当分注位置和恒温块106的温度降低时，为了使分注位置和恒温块106的温度上升到37℃，接通时间相对于断开时间的比率变高。

作为另一示例，有时通过驱动电流值的变化来控制加热器。在这种情况下，通过对电流值进行时间积分，能检测温度变化。恒温块的温度保持在37℃而固定的情况下，能通过低驱动电流值将恒温块控制在固定温度(37℃)，与此相对，若分注位置和恒温块106的温度降低，则为了使分注位置和恒温块106的温度上升到37℃，驱动电流值变高。

温度监视部109记录用于将恒温块106的温度保持固定的脉冲电流的接通/断开时间或该积分值。温度监视部109通过使用开始向反应容器3内排出液体后的该接通/断开时间的比率或该积分值来计算温度控制部110的能量消耗变化量。

图7的表中示出根据试剂的种类、试剂保冷设定温度、反应部设定温度以及分注量分别预先设定的判定温度以及接通/断开时间比率阈值的具体数字。判定温度是分注位置的温度，并且是使在开始分注之后开始的接通/断开时间比率的测量(计算)结束的温度。接通/断开时间比率阈值是在温度控制部110为控制加热器108而流过的脉冲电流的接通时间相对于断开时间的比率中判定为正常地进行了分注的值的范围。在本变形例中，在由图1所示的液体吸引排出单元1开始向反应容器3内排出液体之后，温度控制部110的能量消耗变化量偏离预定的阈值(接通/断开时间比率阈值)的范围时，判定为分注异常。

这里，与图4不同，示出了例如试剂保冷设定温度为5℃的情况。如图7所示，与分注量无关，判定温度是一定的。判定温度基本上与反应部设定温度相同。如果分注量较小，则接通/断开时间比率阈值的范围变小，因此判定有无异常的可靠性有可能降低。因此，从确保判断异常发生的可靠性的观点出发，分注量优选在50μl以上。

图1所示的存储部13分别存储根据图7所示的试剂的种类、试剂保冷设定温度、反应部设定温度和分注量而分别预先设定的多种判定温度和接通/断开时间比率阈值。存储部13例如根据试剂的种类、试剂的温度和反应位置的温度来决定(选择)判定温度和接通/断开时间比率阈值。

另外，图7所示的表的信息能够显示在显示部14的画面上。即，可以使用输入部15输入试剂种类、试剂保冷设定温度、反应部设定温度和分注量。因此，从存储部13读取对应的判定时间和接通/断开时间比率阈值，并将其显示在显示部14的画面上。此外，可以根据装置的状况从输入部15输入判定时间和接通/断开时间比率阈值。由此，能够从预先存储在存储部13中的值改变判定时间和接通/断开时间比率阈值的各个数值。

(实施方式2)

图8是表示实施方式2中的液体分注装置的结构的示意图。假设本实施方式的液体分注装置用于例如免疫分析装置中。在此，以将试剂作为分注对象的液体来进行分注的情况为例进行说明。本液体分注装置由液体排出喷嘴单元5、反应单元2、反应容器3和试剂容器4构成。

液体排出喷嘴单元5由喷嘴201、试剂流路202、注射泵103、电磁阀104、供水泵105和切换阀206构成，喷嘴201和试剂容器4通过在中途形成有切换阀206的试剂流路202进行连接。

注射泵103、电磁阀104以及供水泵105的结构与上述实施方式1相同。在从切换阀206沿三个方向延伸的试剂流路202中，第一试剂流路202在端部具有喷嘴201，第二试剂流路202的端部浸入试剂容器4内的液体(试剂)内，第三试剂流路202的端部与注射泵103连接。即，分别从喷嘴201、注射泵103和试剂容器4延伸出的试剂流路202都连接到切换阀206。构成反应单元2的反应容器3被配置在喷嘴201的正下方。

试剂容器4的结构和反应单元2的结构与上述实施方式1相同。此外，计算机11连接到液体分注装置。计算机11的结构与上述实施方式1相同。即，构成计算机11的控制部12与反应单元2连接，具体地，例如分别与温度监视部109和温度控制部110连接。此外，控制部12连接到液体排出喷嘴单元5，并且例如操作切换阀206，控制为了压送或吸引而进行的注射泵103的上下方向的动作、电磁阀104的打开和关闭、以及供水泵105的动作等。

接着，用图2说明本实施方式的液体分注装置的动作。在液体分注装置开始动作之前，在注射泵103和切换阀206之间的试剂流路202内装满水，试剂容器4和切换阀206之间以及喷嘴201和切换阀206之间的试剂流路202各自的内部装满试剂。

当液体分注装置开始动作时，通过反应容器传送部(未图示出)将反应容器3从反应容器保管位置(未图示出)传送到恒温块106上的反应位置。恒温块106被保温在37℃。然后，使用液体分注装置将试料(未图示出)分注到反应容器3内。为了分注试料而进行的动作与下面说明的分注试剂的动作相同。

然后，将切换阀206切换到吸引位置。即，操作切换阀206，使得注射泵103侧的试剂流路202与试剂容器4侧的试剂流路202导通。接着，通过注射泵103的吸引动作，将试剂容器4内的试剂吸引到试剂流路202内。然后，将切换阀206切换到试剂排出位置。即，操作切换阀206，使得注射泵103侧的试剂流路202与喷嘴201侧的试剂流路202导通。接着，通过注射泵103的排出动作，将该试剂从喷嘴201排出到反应容器3内。

温度监视部109从温度传感器107获取试剂被排出到反应容器3内之前的一定时间的温度数据，并计算其平均温度。在刚要开始向反应容器3排出试剂之前，温度控制部110暂时停止恒温块106和加热器108的温度控制，温度监视部109通过温度传感器107监视试剂向反应容器3内排出的期间的温度。而且，在试剂排出刚完成之后，通过温度控制部110再次开始恒温块106和加热器108的温度控制。

温度监视部109从温度传感器107输出的试剂排出时间中的温度数据中取出最小值(最低温度)。当该温度数据的最小值，即分注位置的最低温度偏离预定的阈值范围时，判断为液体排出有异常。即，在通过液体排出喷嘴单元5开始向反应容器3内排出液体之后，在分注位置的温度变化量偏离预定的阈值范围的情况下，判定为分注异常。例如，当阈值范围为34℃以下时，如果试剂排出过程中的分注位置的最低温度为34.5℃，则判断为异常，如果温度为33.5℃，则判断为正常。

此处，虽然说明了根据分注位置的最低温度是否在预定的阈值范围内来判断有无分注异常，但是也可以根据试剂排出前的上述平均温度与该最低温度之间的差分是否偏离预定的阈值范围来判断有无分注异常。在这种情况下，阈值范围被设为例如3℃以下，并且当上述平均温度(例如37℃)与分注位置的最低温度之间的差分例如2.5℃时，判断为异常。

此外，在计算试剂排出前的分注位置的温度数据的平均值之前和从排出时间中的温度数据中取出最小值之前，可以对各个温度数据进行取相对于时间的移动平均等平滑处理。另外，这里是在分注试料后，分注试剂，但这个顺序也可以相反。

控制部12、存储部13以及显示部14与上述实施方式1同样地进行动作，输入部15与上述实施方式1同样地使用。

在本实施方式中，试剂流路202被固定，除了通过切换阀206在试剂的吸引时和排出时切换试剂流路202这点之外，其它结构和动作与上述实施方式1相同。因此，在本实施方式中，能够得到与上述实施方式1相同的效果。

(实施方式3)

图9是表示本发明的液体分注装置的实施方式3的结构的示意图。假设本实施方式的液体分注装置被用于例如DNA芯片用杂交装置中。在此，以将试剂和试料作为分注对象的液体来进行分注的情况为例进行说明。

本实施方式的液体分注装置由液体分注单元6、反应单元7、试剂容器4、试料容器8、DNA芯片盒9和废液单元10构成。液体分注单元6由液体吸引喷嘴301、切换阀302、液体泵303和流路304构成。DNA芯片盒9由DNA芯片305、盒(反应容器)306和隔片(具有密封功能的配管插入部)307构成。反应单元7由恒温块308、温度传感器309、加热器310、温度监视部311和温度控制部312构成。液体导入口313与液体分注单元6连接，液体排出口314与废液单元10连接。DNA芯片盒9设置在反应单元7内。可以将DNA芯片盒9取出到反应单元7外部。

在液体分注单元6中，三个液体吸引喷嘴301中的每一个连接到切换阀302，切换阀302连接到流路304，在该流路304的中途形成有送液泵303。在流路304的端部中，流路304的与切换阀302相反一侧的端部连接到构成DNA芯片盒9的盒306的液体导入口313。三个液体吸引喷嘴301中，一部分液体吸引喷嘴301插入试剂容器4内，另一部分液体吸引喷嘴301插入试料容器8内。

作为恒温块308的材料，使用铝等具有高热导率的金属，通过温度控制部312将恒温块308控制到从20℃至95℃的范围中适当选择出的固定温度。温度传感器309配置成与设置在恒温块308内的反应位置处的DNA芯片盒9的侧面接触。这里所说的分注位置是其周围被恒温块308包围的部位，并且是在图9中设置有DNA芯片盒9的部位。这里所说的分注位置的温度是指DNA芯片盒9内的液体的温度。连接到温度控制部312的加热器310沿着DNA芯片盒9的侧面配置。试剂容器4和试料容器8在使用各个容器内的试剂和试料的期间内被设置在室温下。这里所说的室温例如是15℃至32℃。DNA芯片305配置在盒306中。

废液单元10由废液用容器19构成。从盒306的液体排出口延伸出的流路被插入容器19中。

计算机11连接到液体分注装置。计算机11的结构与上述实施方式1相同。即，构成计算机11的控制部12与反应单元7连接，具体地，例如分别与温度监视部311和温度控制部312连接。此外，控制部12连接到液体分注单元6，并且例如操作切换阀302，从而控制送液泵303的动作等。

接着，用图9说明本实施方式的液体分注装置的动作。当动作开始时，DNA芯片盒9由盒传送部(未图示出)从盒保管位置(未图示出)传送并设置到恒温块308内的反应位置。DNA芯片盒9通过按压部(未图示出)固定在反应位置。恒温块308被保温在65℃。然后，对切换阀302进行切换，使得对浸在试剂中的液体吸引喷嘴301和流路304进行连接。接着，使用送液泵303输送试剂，并通过隔片307将试剂排出到DNA芯片盒9内部。

温度监视部311从温度传感器309获取试剂被排出到DNA芯片盒9内之前的一定时间的分注位置的温度数据，并计算其平均温度。温度控制部312在试剂刚要开始向DNA芯片盒9排出之前，暂时停止恒温块308的温度控制，温度监视部311通过温度传感器309监视试剂被排出到DNA芯片盒9内的时间的分注位置的温度。温度控制部312在试剂排出刚完成后再次开始温度控制。温度监视部311从由温度传感器309输出的试剂排出时间中的分注位置的温度数据中取出最小值(最低温度)，在与试剂排出前的上述平均温度之差偏离预定的阈值范围的情况下，判断为液体排出有异常。例如，当阈值范围为63℃以上且64℃以下时，如果试剂排出过程中的分注位置的最低温度为64.5℃，则判断为异常，如果温度为63.5℃，则判断为正常，如果温度为62.5℃，则判断为异常。

控制部12、存储部13以及显示部14与上述实施方式1同样地进行动作，输入部15与上述实施方式1同样地使用。

在本实施方式中，除了固定试剂流路304、通过切换阀302切换吸引时的试剂和试料这点、具有废液单元10这点、以及反应单元7的结构之外，其它结构和动作与上述实施方式1相同。

因此，在本实施方式中，能通过监视分注位置的温度变化量来判断分注异常的发生。这里所说的分注异常是例如由流路304内产生的堵塞而引起的分注量减少、或者例如由于送液泵303的动作异常等而引起的试剂向DNA芯片盒9内的排出量过多。因此，在本实施方式中，能提高液体分注装置的可靠性。

这里，试剂容器4和试料容器8被保管在室温下，但DNA芯片盒9被保温在比室温要高的温度(例如65℃)下。因此，当试剂的供给量小于规定量时，由于分注位置的温度下降量变小，所以能检测到分注异常的发生。具体地说，由于试剂容器4和试料容器8各自的温度与分注位置的温度之差为25℃以上，因此能够高精度地检测分注异常的发生。

此处，虽然说明了分注试剂的情况，但是由于在分注试料时可能发生分注异常，因此可以使用本实施方式的液体分注装置来分注试料。

以上，对由本发明人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，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。

工业上的实用性

本发明可广泛应用于被用于采集试料、试剂、或试料与试剂的反应液的液体分注装置。

标号说明

1 液体吸引排出单元

2、7 反应单元

3 反应容器

4 试剂容器

5 液体排出喷嘴单元

6 液体分注单元

8 试料容器

9 DNA芯片盒

10 废液单元

11 计算机

12 控制部

13 存储部

14 显示部

15 输入部

16 图像

17 支承部

18、202 试剂流路

19 容器

101 探针

102 臂

103 注射泵

104 电磁阀

105 供水泵

106、308 恒温块

107、309 温度传感器

108、310 加热器

109、311 温度监视部

110、312 温度控制部

201 喷嘴

206、302 切换阀

301 液体吸引喷嘴

303 送液泵

304 流路

305 DNA芯片

306 盒

307 隔片

313 液体导入口

314 液体排出口。

Claims (15)

1.一种液体分注装置，其特征在于，包括：

容器，该容器用于容纳液体；

液体吸引排出部，该液体吸引排出部吸引所述容器内的液体并将其排出到分注位置从而进行分注；

温度控制部，该温度控制部进行所述分注位置的温度控制；以及

温度监视部，该温度监视部监视所述分注位置的温度，

在由所述液体吸引排出部开始向所述分注位置排出所述液体之后，所述分注位置的温度变化量偏离预定的阈值范围的情况下，判定为分注异常。

2.如权利要求1所述的液体分注装置，其特征在于，

所述液体的温度低于由所述温度控制部控制的所述分注位置的温度。

3.如权利要求2所述的液体分注装置，其特征在于，

所述容器内的所述液体的温度为10℃以下。

4.如权利要求2所述的液体分注装置，其特征在于，

所述温度控制部进行使所述分注位置的温度达到35℃以上的加热控制。

5.如权利要求2所述的液体分注装置，其特征在于，

所述容器内的所述液体的温度与由所述温度控制部控制的所述分注位置的温度之差为25℃以上。

6.如权利要求1所述的液体分注装置，其特征在于，

喷出到所述分注位置的所述液体的量为50μl以上。

7.如权利要求1所述的液体分注装置，其特征在于，

在将所述液体排出到所述分注位置之前，停止所述温度控制，

在将所述液体排出到所述分注位置之后，重新开始所述温度控制。

8.如权利要求1所述的液体分注装置，其特征在于，

构成所述温度监视部的温度传感器设置在所述液体滴下的位置的正下方。

9.如权利要求1所述的液体分注装置，其特征在于，

使用排出所述液体之前的一定时间内的所述分注位置的平均温度与开始排出所述液体之后的所述分注位置的最低温度的差分作为所述温度变化量。

10.如权利要求1所述的液体分注装置，其特征在于，

使用开始排出所述液体后一定时间的所述分注位置的温度的时间微分作为所述温度变化量。

11.如权利要求1所述的液体分注装置，其特征在于，还具有：

控制部，该控制部分别连接到所述液体吸引排出部、包含所述温度控制部和所述温度监视部的反应单元；

存储部，该存储部与所述控制部连接；以及

显示部和输入部，该显示部和输入部分别与所述存储部连接，

由所述控制部来设定所述容器内的所述液体的保冷温度和所述分注的量，

根据由所述输入部输入的信息，从预先存储在所述存储部中的多种所述阈值中自动选择最佳的所述阈值。

12.一种液体分注装置，其特征在于，包括：

容器，该容器用于容纳液体；

液体吸引排出部，该液体吸引排出部将所述容器内的液体排出到分注位置；

温度控制部，该温度控制部进行所述分注位置的温度控制；以及

监视部，该监视部监视所述温度控制部的能量消耗，

在由所述液体吸引排出部开始向所述分注位置排出所述液体之后，所述温度控制部的能量消耗变化量偏离预定的阈值范围的情况下，判定为分注异常。

13.如权利要求12所述的液体分注装置，其特征在于，

所述监视部记录用于所述温度控制的控制电流脉冲的接通/断开时间，使用开始向所述分注位置排出所述液体之后的所述接通/断开时间的比率来计算所述温度控制部的能量消耗变化量。

14.如权利要求12所述的液体分注装置，其特征在于，

所述监视部每小时记录用于所述温度控制的电流值，使用在开始向所述分注位置排出所述液体之后的所述电流值的积分值来计算所述温度控制部的能量消耗变化量。

15.如权利要求12所述的液体分注装置，其特征在于，还具有：

控制部，该控制部分别连接到所述液体吸引排出部、包含所述温度控制部和所述监视部的反应单元；

存储部，该存储部与所述控制部相连接；以及

显示部和输入部，该显示部和输入部分别与所述存储部连接，

由所述控制部来设定所述容器内的所述液体的保冷温度和所述分注的量，

根据由所述输入部输入的信息，从预先存储在所述存储部中的多种所述阈值中自动选择最佳的所述阈值。

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