DE112014004154T5

DE112014004154T5 - Automatische Analysevorrichtung

Info

Publication number: DE112014004154T5
Application number: DE112014004154.8T
Authority: DE
Inventors: Daisuke Morishima; Kohshi Maeda
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2016-06-02
Also published as: US20160238624A1; JP6174708B2; US10203346B2; CN105637369A; CN105637369B; JPWO2015060316A1; WO2015060316A1

Abstract

Es wird eine automatische Analysevorrichtung bereitgestellt, die dazu in der Lage ist, Reagenzkosten zu reduzieren. In der vorliegenden Erfindung wird in jedem Mischreagenzzubereitungszyklus eine Mischreagenzmenge für N Analysen gemischt und zubereitet, und aus der Mischreagenzmenge für N Analysen wird eine Mischreagenzmenge für eine Analyse dosiert und zur Analyse einer Probe verwendet. Ein Minimalwert (Nmin) und ein Maximalwert (Nmax) für N werden für eine Steuereinheit im Voraus bestimmt, und wenn die Analyse von J Proben angefordert wird, stellt die Steuereinheit bei einem Mischreagenzzubereitungszyklus den Wert von N innerhalb eines Bereichs von Nmin bis Nmax so ein, dass das restliche Mischreagenz minimiert wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Analysevorrichtung und betrifft insbesondere eine automatische Analysevorrichtung zur Durchführung eines Gentests.
Stand der Technik
Es sind zum Beispiel automatische Analysevorrichtungen bekannt, die organische Reagenzien automatisch analysieren und durch eine Gentestvorrichtung vertreten sind. Bei der Analyse einer gewünschten Zusammensetzung (Analysegegenstand) einer angeforderten Probe unter Verwendung der Vorrichtung wird ein Reaktionsflüssigkeitsanpassungsschritt durchgeführt, in welchem die Reagenzien und die Proben in einer Flüssigkeitsmenge dosiert werden, die einem Analyseprotokoll entspricht, und dann wird ein Reaktionsprozesserkennungsschritt durchgeführt, in welchem ein Reaktionsprozess oder ein Reaktionsergebnis auf der Basis einer vorbestimmten Reaktionsbedingung und eines vorbestimmten Erkennungsverfahrens überwacht wird. Dabei ist das im Reaktionsflüssigkeitsanpassungsschritt zu dosierende Reagenz nicht auf einen Typ beschränkt, und es gibt einen Fall, in welchem mehrere Reagenztypen wie z. B. eine Pufferlösung, ein Primer, ein Fluoreszenzreagenz und dergleichen dosiert werden müssen.
Darüber hinaus ist allgemein für jeden Analysegegenstand eine Dosiermenge des Reagenzes und der Probe definiert. Deren Flüssigkeitsmenge ist jedoch unterschiedlich, und wenn die vorbestimmte Dosiergenauigkeit nicht eingehalten wird, kann eine genaue Reaktionsgeschwindigkeit und Reaktionseffizienz nicht aufrechterhalten werden, was auf das Reaktionsergebnis eine schlechte Auswirkung hat. Um die verschiedenen Typen von Dosiergenauigkeit einzuhalten, werden in einem Fall, in welchem die automatische Analysevorrichtung einen Mechanismus aufweist, der Dosierer mit unterschiedlichen Fassungsvermögen einschließt, Dosierchips mit verschiedenen Fassungsvermögen (zum Beispiel ein 200-Mikroliter-Chip und ein 25-Mikroliter-Chip) und dergleichen vorbereitet, oder Dosierchips werden der Dosiermenge entsprechend in die Dosierer montiert.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Ein Primer und dergleichen, der zum Beispiel in einem Gentest verwendet wird, muss in einer winzigen Menge wie z. B. 0,5 Mikroliter pro Analyse dosiert werden. Im Falle eines Reagenzes, dessen Reagenzdosiermenge pro Analyse klein ist, kann es deshalb schwierig sein, die gewünschte Dosiergenauigkeit zu gewährleisten. Um die gewünschte Dosiergenauigkeit sicherzustellen, ist es zum Beispiel möglich, die Vorbereitung von Dosierern und Dosierchips in Betracht zu ziehen, die für die Dosierung winziger Mengen geeignet sind. In diesem Fall wird jedoch eine Erhöhung der Kosten oder der Größe der Vorrichtung verursacht. Darüber hinaus ist in diesem Fall eine Verarbeitung erforderlich, in welcher für jede Analyse mehrere Typen von Reagenzien dosiert werden. Deshalb nimmt die Anzahl der Dosiervorgänge zu, und eine Verschlechterung des Durchsatzes der Vorrichtung wird ebenfalls verursacht. Um die gewünschte Dosiergenauigkeit zu gewährleisten, ist es außerdem möglich, eine Vergrößerung einer Menge des Reagenzes, das in einer Analyse verwendet wird, in Betracht zu ziehen (zum Beispiel 2 Mikroliter pro Analyse zu verwenden). In diesem Fall führt die erhöhte Menge jedoch zu einer Erhöhung der Reagenzkosten pro Analyse.
Deshalb ist es als Verfahren zur Lösung des Problems des Dosierens einer winzigen Menge und des Verringerns der Auswirkung auf den Durchsatz, wenn in einer Analyse mehrere Typen von Reagenzien (eine Pufferlösung, ein Primer, ein Fluoreszenzreagenz und dergleichen) verwendet werden, nützlich, ein Verfahren anzuwenden, in welchem Lösungen, die erhalten werden, indem mehrere Typen von Reagenzien, die in einer Analyse verwendet werden, vermischt werden, gemeinsam im Voraus in einer für mehrere Analysen ausreichenden Menge zubereitet werden. In dieser Patentschrift wird die Lösung, die erhalten wird, indem mehrere Typen von Reagenzien gemischt werden, als Mischreagenz bezeichnet. Bei Anwendung des Mischreagenzes können in einem Reaktionsflüssigkeitsanpassungsschritt Mengen des Mischreagenzes und einer Probe, die für eine Analyse erforderlich sind, aus einer im Voraus zubereiteten Mischreagenzmenge für mehrere Analysen dosiert werden.
Wenn solch ein Verfahren angewandt wird, werden Reagenzien in winzigen Mengen in einer für mehrere Analysen benötigten Menge gemeinsam dosiert, wenn eine Mischreagenzmenge für mehrere Analysen zubereitet wird. Selbst bei 0,5 Mikroliter pro Analyse entspricht die Menge zum Beispiel 4 Mikroliter, wenn eine Menge für 8 Analysen gemeinsam dosiert wird. Dadurch ist es möglich, die Untergrenze (zum Beispiel 2 Mikroliter) eines Dosiergenauigkeitsbereichs des Dosierers oder des Dosierchips einzuhalten. Wenn in einem Reaktionsflüssigkeitsanpassungsschritt aus dem Mischreagenz eine Menge dosiert wird, die für eine Analyse benötigt wird, kann zudem allgemein auch die benötigte Menge die Untergrenze des Dosiergenauigkeitsbereichs einhalten, da sie mehrere Typen von Reagenzien enthält.
Wenn eine Mischreagenzmenge für N Analysen zubereitet wird, wird der Minimalwert von N hier zum Beispiel auf der Basis der Untergrenze des Dosiergenauigkeitsbereichs des Dosierers oder des Dosierchips eingestellt. Demgegenüber wird der Maximalwert von N auf der Basis der Obergrenze des Dosiergenauigkeitsbereichs des Dosierers oder des Dosierchips oder des Fassungsvermögens eines zur Zubereitung des Mischreagenzes verwendeten Gefäßes eingestellt. In dieser Patentschrift wird der Wert von N als die Anzahl von Mischreagenzanpassungen bezeichnet, und der Minimalwert und der Maximalwert von N werden jeweils als die minimale Anzahl von Mischreagenzanpassungen und die maximale Anzahl von Mischreagenzanpassungen bezeichnet. Die Anzahl von Mischreagenzanpassungen ist ein Wert größer oder gleich der minimalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen und kleiner oder gleich der maximalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen.
Wenn zum Beispiel ein Mischreagenz zubereitet wird, indem eine Reagenzmenge von 0,5 Mikroliter pro Analyse und ein Dosierchip verwendet wird, dessen Untergrenze des Dosiergenauigkeitsbereichs 2 Mikroliter ist, gibt die minimale Anzahl von Mischreagenzanpassungen, das heißt, der Minimalwert der Anzahl N von Mischreagenzanpassungen die Menge für 4 Mal an. Und wenn zum Beispiel ein Mischreagenz zubereitet wird, indem eine Reagenzmenge von 25 Mikroliter pro Analyse und ein Dosierchip verwendet wird, dessen Obergrenze des Dosiergenauigkeitsbereichs 200 Mikroliter ist, gibt die maximale Anzahl von Mischreagenzanpassungen, das heißt, der Maximalwert der Anzahl N von Mischreagenzanpassungen die Menge für 8 Mal an.
Da das Mischreagenz, wie oben beschrieben, auf der Basis der Anzahl von Mischreagenzanpassungen in Bezug auf das in einer winzigen Menge zu dosierende Reagenz zubereitet wird, und es deshalb schwierig ist, die Dosiergenauigkeit mit einer Analyse einzuhalten, ist es möglich, die Analysen in einem Zustand durchzuführen, in welchem die Dosiergenauigkeit eingehalten wird. Wenn die Anzahl von Mischreagenzanpassungen zum Beispiel stets auf einen festen Wert eingestellt ist, tritt jedoch abhängig von der Anzahl angeforderter Proben (mit anderen Worten, der erforderlichen Anzahl von Analysen) ein Fall auf, in welchem ein Überschuss des Mischreagenzes erzeugt wird. In dieser Patentschrift wird der Überschuss des Mischreagenzes als ungenutztes Mischreagenz bezeichnet, und die Anzahl der Analysen, die mit dem ungenutzten Reagenz ausgeführt werden können, wird als die Anzahl ungenutzter Mischreagenzien bezeichnet. Allgemein muss das Mischreagenz nach der Zubereitung innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode verbraucht werden, und ein ungenutztes Mischreagenz, das die vorbestimmte Zeitperiode überschritten hat, muss entsorgt werden. Daher besteht ein Bedarf daran, das zu entsorgende ungenutzte Mischreagenz zu verringern und die Reagenzkosten zu senken.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Umstände entwickelt. Eine ihrer Aufgaben ist die Bereitstellung einer automatischen Analysevorrichtung, in der die Reagenzkosten gesenkt werden können.
Die oben beschriebene Aufgabe, andere Aufgaben und neue Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der Beschreibung dieser Patentschrift und den beigefügten Zeichnungen hervor.
Lösung des Problems
Die Kurzfassung einer repräsentativen Ausführungsform der Erfindung, die in dieser Anmeldung offenbart wird, kann einfach wie folgt beschrieben werden.
Einer automatischen Analysevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform gemäß analysiert die Vorrichtung eine Probe, indem sie ein Mischreagenz anwendet, in welchem eine Vielzahl von Reagenzien miteinander vermischt sind, und die Vorrichtung umfasst eine Mischreagenzzubereitungseinheit, eine Steuereinheit und eine Reaktionsflüssigkeitszubereitungseinheit. Die Mischreagenzzubereitungseinheit bereitet für jeden Mischreagenzzubereitungszyklus eine gemeinsame Menge des Mischreagenzes für N Analysen zu. Die Steuereinheit stellt den Wert von N für jeden der Mischreagenzzubereitungszyklen innerhalb eines Bereichs von Nmin bis Nmax ein, wenn Nmin, was ein Minimalwert des Werts von N ist, und Nmax, was ein Maximalwert davon ist, im Voraus eingestellt sind und Analysen von J Proben angefordert werden, wobei eine Probemenge für eine Analyse als eine Probe gilt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Der einfach beschriebenen Wirkung gemäß, die durch die repräsentative Ausführungsform der in dieser Anmeldung offenbarten Erfindung erhalten werden kann, ist es möglich, in einer automatischen Analysevorrichtung eine Senkung der Reagenzkosten zu realisieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer automatischen Analysevorrichtung von Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das ein schematisches Beispiel der Arbeitsweise der automatischen Analysevorrichtung darstellt, die als Voraussetzung der vorliegenden Erfindung untersucht wird.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein schematisches Beispiel der Arbeitsweise der automatischen Analysevorrichtung in 1 darstellt.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Verarbeitungsinhalts darstellt, der beim Bestimmen der Anzahl von Mischreagenzanpassungen in der automatischen Analysevorrichtung von Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des detaillierten Verarbeitungsinhalts der Verarbeitung zum Bestimmen der Anzahl von Mischreagenzanpassungen in 4 darstellt.
6 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein spezifisches Beispiel der Anzahl von Mischreagenzanpassungen darstellt, die im Ablauf von 4 der Anzahl angeforderter Proben entsprechend bestimmt wird.
7 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel einer nützlichen Zusatzfunktion in Verbindung mit dem Ablauf von 4 darstellt.
8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Verarbeitungsinhalts darstellt, der in der automatischen Analysevorrichtung von Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung beim Bestimmen der Anzahl von Mischreagenzanpassungen unter Verwendung einer alternativen Berechnungsformel angewandt wird.
9 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein spezifisches Beispiel der Anzahl von Mischreagenzanpassungen darstellt, die im Ablauf von 8 der Anzahl angeforderter Proben entsprechend bestimmt wird.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Verarbeitungsinhalts darstellt, der in der automatischen Analysevorrichtung von Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung beim Bestimmen der Anzahl von Mischreagenzanpassungen angewandt wird.
11 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein spezifisches Beispiel der Anzahl von Mischreagenzanpassungen darstellt, die im Ablauf von 10 der Anzahl angeforderter Proben, der Anzahl ungenutzter Mischreagenzien und der Anzahl restlicher Reagenzien entsprechend bestimmt wurde.
12 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein anderes spezifisches Beispiel der Anzahl von Mischreagenzanpassungen darstellt, die im Ablauf von 10 der Anzahl angeforderter Proben, der Anzahl ungenutzter Mischreagenzien und der Anzahl restlicher Reagenzien entsprechend bestimmt wurde.
13(a) und 13(b) sind erläuternde Diagramme, die jeweils spezifische Beispiele der Anzahl von Mischreagenzanpassungen darstellen, die im Ablauf von 4 der Anzahl angeforderter Proben, der Anzahl ungenutzter Mischreagenzien und der Anzahl restlicher Reagenzien, die Ausgangsstoffe des ungenutzten Mischreagenzes sind, entsprechend bestimmt wurde.
14 ist ein Ablaufdiagramm bei der Bestimmung der Anzahl von Mischreagenzanpassungen, wenn der Ablauf von 5 ohne Verwendung der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
15 ist ein Ablaufdiagramm bei der Bestimmung der Anzahl von Mischreagenzanpassungen in der automatischen Analysevorrichtung gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung von Ausführungsformen
In Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben werden, ist die Beschreibung der Einfachheit halber in mehrere Abschnitte oder Ausführungsformen unterteilt. Diese sind jedoch nicht voneinander unabhängig, außer bei spezifischer anderslautender Angabe. Ein Abschnitt oder eine Ausführungsform kann ein Modifikationsbeispiel, ein Detail oder eine zusätzliche Erläuterung in Bezug auf einen anderen Abschnitt oder eine andere Ausführungsform sein. Zudem ist in den Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben werden, wenn eine Anzahl von Elementen und dergleichen (einschließlich Anzahl, Zahlenwerte, Mengen, Bereiche und dergleichen) genannt wird, die Anzahl nicht auf eine besondere Anzahl beschränkt, außer bei spezifischer anderslautender Angabe, dass die Anzahl sich im Prinzip auf eine bestimmte Anzahl beschränkt. Die Anzahl kann gleich, größer als oder kleiner als die bestimmte Anzahl sein.
Darüber hinaus versteht es sich, dass in den Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben werden, Konfigurationselemente davon (einschließlich Elementschritte und dergleichen) nicht unbedingt erforderlich sind, außer bei spezifischer anderslautender Angabe, wenn sie im Prinzip als offensichtlich gelten und dergleichen. Wenn in den Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben werden, eine Form, eine Positionsbeziehung und dergleichen der Konfigurationselemente und dergleichen erwähnt werden, versteht es sich dementsprechend, dass die Form, die Positionsbeziehung und dergleichen im Wesentlichen ähnliche oder vergleichbare Formen und dergleichen einschließt, außer bei spezifischer anderslautender Angabe, wenn sie im Prinzip als offensichtlich gelten und dergleichen. Dasselbe gilt auch für die oben genannten Zahlenwerte und Bereiche.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. In allen Zeichnungen zur Beschreibung der Ausführungsformen bezeichnen gleiche Bezugszeichen allgemein gleiche Elemente, deren wiederholte Beschreibung ausgelassen wird.
(Ausführungsform 1)
<<Schematische Konfiguration der automatischen Analysevorrichtung>>
1 ist eine schematische Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer automatischen Analysevorrichtung von Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt. Die in 1 gezeigte automatische Analysevorrichtung ist zum Beispiel eine Gentestvorrichtung 10 und eine Vorrichtung, die eine Probe analysiert, indem sie ein Mischreagenz anwendet, das erhalten wird, indem eine Vielzahl von Reagenzien miteinander vermischt werden. Die Gentestvorrichtung 10 schließt eine Testeinheit 100, eine Eingabeeinheit 123, eine Anzeigeeinheit 124 und eine Steuereinheit 125 ein. Die Testeinheit 100 schließt ein Probengefäß-Gestell 102, ein Reagenzgefäß-Gestell 104, ein Mischreagenzanpassungsgefäß-Gestell 106, ein Reaktorgefäß-Gestell 108, eine Reaktionsflüssigkeitsanpassungsposition 109, eine Schließeinheit 110 und eine Rühreinheit 111 ein.
Im Probengefäß-Gestell 102 wird eine Vielzahl von Probengefäßen 101 gelagert. Jedes der Probengefäße 101 enthält eine Probe mit einer Nucleinsäure, die einer Amplifikationsverarbeitung unterzogen wird. Im Reagenzgefäß-Gestell 104 wird eine Vielzahl von Reagenzgefäßen 103 gelagert. Jedes der Reagenzgefäße 103 enthält verschiedene Typen von Reagenzien, die der Probe zugesetzt werden. Im Mischreagenzanpassungsgefäß-Gestell 106 wird eine Vielzahl von Mischreagenzanpassungsgefäßen 105 zum Mischen von Reagenzien gelagert. Im Reaktorgefäß-Gestell 108 wird eine Vielzahl unbenutzter Reaktorgefäße 107 gelagert. Jedes der Reaktorgefäße 107 ist ein Gefäß, um die Probe mit dem Reagenz zu mischen.
Die unbenutzten Reaktorgefäße 107 werden an der Reaktionsflüssigkeitsanpassungsposition 109 angeordnet, und die Probe und das Mischreagenz werden jeweils aus den Probengefäßen 101 und aus den Mischreagenzanpassungsgefäßen 105 in die Reaktorgefäße 107 dosiert. In der Schließeinheit 110 wird die Verarbeitung des Verschließens der Reaktorgefäße 107, die Reaktionsflüssigkeiten enthalten, wovon jede eine Mischflüssigkeit aus einer Probe und einem Mischreagenz ist, unter Verwendung eines Deckelelements (nicht dargestellt) durchgeführt. In der Rühreinheit 111 wird die Verarbeitung des Rührens der in den verschlossenen Reaktorgefäßen 107 enthaltenen Reaktionsflüssigkeit durchgeführt.
Die Testeinheit 100 schließt auch eine Roboterarmvorrichtung 118, eine Greifereinheit 119, eine Dosiereinheit 120, Dosierchip-Gestelle 113 und 115, eine Nucleinsäuren-Amplifikationseinheit 121 und eine Entsorgungsbox 122 ein. Die Roboterarmvorrichtung 118 umfasst eine Roboterarm-X-Welle 116, die so angeordnet ist, dass sie auf der Testeinheit 100 in Richtung einer X-Achse (seitliche Richtung in 1) verläuft, und eine Roboterarm-Y-Welle 117, die so angeordnet ist, dass sie in Richtung einer Y-Achse (vertikale Richtung in 1) verläuft. Die Roboterarm-Y-Welle 117 ist auf der Roboterarm-X-Welle 116 beweglich. Die Greifereinheit 119 ist auf der Roboterarm-Y-Welle 117 beweglich angeordnet. Die Greifereinheit 119 ergreift die Reaktorgefäße 107 und transportiert die Reaktorgefäße 107 zu jedem Abschnitt innerhalb der Testeinheit 100, wobei sie selbst die Bewegung der oben beschriebenen Roboterarm-Y-Welle 117 veranlasst.
Die Dosiereinheit 120 ist auf der Roboterarm-Y-Welle 117 beweglich vorgesehen und führt verschiedene Typen von Dosierverarbeitungen durch, wobei sie selbst die Bewegung der oben beschriebenen Roboterarm-Y-Welle 117 veranlasst. Insbesondere führt die Dosiereinheit 120 die Dosierverarbeitung des Zubereitens von Mischreagenzien durch, indem sie jedes der Reagenzien in den Reagenzgefäßen 103 ansaugt und die Reagenzien in die Mischreagenzanpassungsgefäße 105 dosiert. Dabei dienen hauptsächlich das Reagenzgefäß-Gestell 104, das Mischreagenzanpassungsgefäß-Gestell 106 und die Dosiereinheit 120 als Mischreagenzzubereitungseinheiten zum Zubereiten der Mischreagenzien.
Darüber hinaus saugt die Dosiereinheit 120 die Probe im Probengefäß 101 und das Mischreagenz im Mischreagenzanpassungsgefäß 105 an, wodurch die Dosierverarbeitung des Dosierens der Probe und des Mischreagenzes in die Reaktorgefäße 107 durchgeführt wird, die an der Reaktionsflüssigkeitsanpassungsposition 109 angeordnet sind. Dabei dienen das Probengefäß-Gestell 102, das Mischreagenzanpassungsgefäß-Gestell 106, die Reaktionsflüssigkeitsanpassungsposition 109 und die Dosiereinheit 120 als Reaktionsflüssigkeitszubereitungseinheiten, um eine Menge der Probe und des Mischreagenzes für eine Analyse in jedes der Reaktorgefäße 107 zu dosieren.
In den Dosierchip-Gestellen 113 und 115 werden jeweils eine Vielzahl ungebrauchter Dosierchips 112 und 114 gelagert. Ohne besonders beschränkt zu sein, haben die Dosierchips 112 ein großes Fassungsvermögen (zum Beispiel 200 Mikroliter), und die Dosierchips 114 haben ein kleines Fassungsvermögen (zum Beispiel 25 Mikroliter). Jeder der Dosierchips 112 und 114 ist an ein Ende einer Düsenspitze montiert und wird mit einer Probe oder einem Reagenz im Inneren der Dosiereinheit 120 in Kontakt gebracht, wenn die Dosiereinheit 120 die Dosierverarbeitung durchführt.
In der Nucleinsäuren-Amplifikationseinheit 121 werden die Nucleinsäuren-Amplifikationsverärbeitung und die Fluoreszenzerkennung (Reaktionsprozesserkennung) in Bezug auf die in den Reaktorgefäßen 107 enthaltenen Reaktionsflüssigkeiten durchgeführt. Gebrauchte Dosierchips 112 und 114 oder gebrauchte (getestete) Reaktorgefäße 107 werden in der Entsorgungsbox 122 entsorgt. Die Eingabeeinheit 123 ist dazu konfiguriert, eine Tastatur, eine Maus und dergleichen einzuschließen. Die Anzeigeeinheit 124 ist dazu konfiguriert, einen Flüssigkristallbildschirm und dergleichen einzuschließen. Die Steuereinheit 125 steuert den Gesamtbetrieb der Testeinheit 100.
Jedes der Probengefäße 101 wird für jede enthaltene Probe auf der Basis von Identifikationsinformation wie z. B. Strichcodes und dergleichen verwaltet, und wird auf der Basis von Positionsinformation wie z. B. Koordinaten und dergleichen verwaltet, die jeder Position des Probengefäß-Gestells 102 zugeordnet sind. Dementsprechend wird jedes der Reagenzgefäße 103 für jedes enthaltene Reagenz auf der Basis von Identifikationsinformation wie z. B. Strichcodes und dergleichen verwaltet, und wird auf der Basis der Positionsinformation wie z. B. Koordinaten und dergleichen verwaltet, die jeder Position des Reagenzgefäß-Gestells 104 zugeordnet sind. Die Identifikationsinformation und die Positionsinformation werden im Voraus in der Steuereinheit 125 registriert und dadurch verwaltet. Darüber wird jedes der Mischreagenzanpassungsgefäße 105 und der Reaktorgefäße 107 dementsprechend auf der Basis der Identifikationsinformation und der Positionsinformation verwaltet.
Die Steuereinheit 125 schließt mindestens einen Analyseplanungsteil 125a, einen Analyseausführungsteil 125b und einen Datenverarbeitungsteil 125c ein. Der Analyseplanungsteil 125a stellt einen Analyseplan (Ablaufplan) einer vorbestimmten Analysebedingung entsprechend ein, die durch die Eingabeeinheit 123 und die Anzeigeeinheit 124 bestimmt wird. Der Analyseausführungsteil 125b steuert jeden Mechanismus im Inneren der Testeinheit 100 dem Analyseplan entsprechend. Der Datenverarbeitungsteil 125c verwaltet Fluoreszenzerkennungsdaten und dergleichen für jedes Reaktorgefäß 107. Die Eingabeeinheit 123, die Anzeigeeinheit 124 und die Steuereinheit 125 sind zum Beispiel dazu konfiguriert, ein Computersystem wie ein Personal-Computer (PC) oder dergleichen zu sein.
<<Schematische Arbeitsweise der automatischen Analysevorrichtung (Vergleichsbeispiel)>>
2 ist ein Ablaufdiagramm, das ein schematisches Beispiel der Arbeitsweise der automatischen Analysevorrichtung darstellt, die als Voraussetzung der vorliegenden Erfindung untersucht wird. In der Gentestvorrichtung wird zum Beispiel die in 2 gezeigte Verarbeitung durchgeführt, wenn eine Menge eines Mischreagenzes für eine Vielzahl von Analysen nicht im Voraus zubereitet wird. Hier bezieht sich die Beschreibung auf einen Fall, in welchem Analysen für N Proben angefordert werden, wobei eine Menge für eine Analyse als eine angeforderte Probe gilt, und auf einen Fall, in welchem im Gentest drei Typen von Reagenzien benötigt werden. Im Ablauf von 2 werden zunächst die drei Typen von Reagenzien nacheinander durch Schritte 200 bis 202 in die Reaktorgefäße dosiert, das Rühren der Reagenzien wird in Schritt 203 durchgeführt, und dadurch ist das Mischreagenz im Reaktorgefäß zubereitet.
Dann wird in Schritt 204 eine Probe in das Reaktorgefäß dosiert, und die Reaktionsflüssigkeit ist zubereitet. In einem Fall wird nach Schritt 204 eine Verarbeitung zum Dosieren eines verdampfungsverhindernden Mineralöls oder dergleichen hinzugefügt (nicht dargestellt). Danach wird das Reaktorgefäß in Schritt 205 durch das Deckelelement verschlossen, in Schritt 206 wird ein Reaktionsflüssigkeitsrührvorgang durchgeführt, und in Schritt 207 wird die Erkennung des Reaktionsprozesses gestartet. In Schritt 208 werden die Schritte 200 bis 207 dann N mal wiederholt, wodurch die Analyse von N angeforderten Proben abgeschlossen ist.
Wenn solch ein Ablauf wie oben beschrieben angewandt wird, wird im Falle eines Reagenzes, dessen Reagenzdosiermenge pro Analyse klein ist (die Reagenzdosiermenge eines im Gentest verwendeten Primers ist zum Beispiel 0,5 Mikroliter pro Analyse), die Reagenzdosiermenge kleiner oder gleich der Untergrenze der Dosiergenauigkeit (zum Beispiel 2 Mikroliter) der Vorrichtung, wodurch es schwierig wird, die Dosiergenauigkeit einzuhalten. Deshalb ist es sinnvoll, wie in 3 gezeigt, ein Verfahren zum Einhalten der Dosiergenauigkeit durch gemeinsames Zubereiten einer Mischreagenzmenge für eine Vielzahl von Analysen anzuwenden.
<<Schematische Arbeitsweise der automatischen Analysevorrichtung (Vorliegende Ausführungsform)>>
3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein schematisches Beispiel der Arbeitsweise der automatischen Analysevorrichtung in 1 darstellt. Auch in diesem Fall bezieht sich die Beschreibung auf einen Fall, in welchem N angeforderte Proben analysiert werden, und auf einen Fall, in welchem drei Typen von Reagenzien im Gentest benötigt werden. Zuerst wird durch Schritte 300 bis 303 in 3 ein Mischreagenzzubereitungszyklus ausgeführt. Das heißt, die Mischreagenzzubereitungseinheit, die die oben beschriebene Dosiereinheit 120 einschließt, dosiert durch Schritte 300 bis 302 in 3 die Menge von drei Typen von Reagenzien für N Analysen, die in jedem der Reagenzgefäße 103 enthalten sind, gemeinsam in die Mischreagenzanpassungsgefäße 105, wobei die Anzahl der Dosierungen der Anzahl von Mischreagenzanpassungen entspricht. Dann führt die Mischreagenzzubereitungseinheit in Schritt 303 das Rühren des Reagenzes durch und bereitet das Mischreagenz in den Mischreagenzanpassungsgefäßen 105 auf der Basis der Anzahl von Mischreagenzanpassungen = N zu.
Dann dosiert die Reaktionsflüssigkeitszubereitungseinheit, welche die oben beschriebene Dosiereinheit 120 einschließt, in Schritt 304 aus der Mischreagenzmenge für N Analysen in den Mischreagenzanpassungsgefäßen 105 die Mischreagenzmenge für eine Analyse in das Reaktorgefäß 107, das an der Reaktionsflüssigkeitsanpassungsposition 109 angeordnet ist. Darüber hinaus dosiert die Reaktionsflüssigkeitszubereitungseinheit in Schritt 305 eine Probe aus dem Probengefäß 101 in das Reaktorgefäß 107. Folglich bereitet die Reaktionsflüssigkeitszubereitungseinheit die Reaktionsflüssigkeit im Reaktorgefäß 107 zu. In einem Fall wird nach Schritt 305 die Verarbeitung zum Dosieren eines verdampfungsverhindernden Mineralöls oder dergleichen hinzugefügt (nicht dargestellt). Dann wiederholt die Gentestvorrichtung 10 in Schritt 306 die Schritte 304 und 305 N mal, wodurch N Reaktionsflüssigkeiten in N Reaktorgefäßen 107 zubereitet werden.
Danach verschließt die Schließeinheit 110 die N Reaktorgefäße 107, in denen die Reaktionsflüssigkeiten enthalten sind, in Schritt 307 mit dem Deckelelement. In Schritt 308 führt die Rühreinheit 111 den Rührvorgang der Reaktionsflüssigkeiten durch. In Schritt 309 startet die Nucleinsäuren-Amplifikationseinheit 121 die Erkennung des Reaktionsprozesses. Dann wiederholt die Gentestvorrichtung 10 in Schritt 310 die Schritte 307 bis 309 N mal, wodurch die Analyse der N angeforderten Proben abgeschlossen ist.
Durch Anwenden des Ablaufs von 3 werden zum Beispiel selbst in einem Fall, in welchem 0,5 Mikroliter eines Reagenzes pro Analyse benötigt werden, 4 Mikroliter des Reagenzes dosiert, indem eine Menge für acht Analysen gemeinsam dosiert wird, wenn die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen 8 ist, wodurch die Reagenzdosiermenge innerhalb des Dosiergenauigkeitsbereichs der Vorrichtung liegt. Allgemein enthält ein Mischreagenz ein Reagenz wie z. B. einen Primer, der eine Dosierung in einer winzigen Menge erfordert, und ein Reagenz wie z. B. eine Pufferlösung, deren Dosiermenge pro Analyse innerhalb des Dosiergenauigkeitsbereichs der Vorrichtung liegt. Daher wird die Dosiergenauigkeit nicht zu einem Problem, wenn das Mischreagenz in Schritt 304 dosiert wird.
Wenn N die Anzahl von Mischreagenzanpassungen ist und M die Anzahl von Reagenzien ist, die zur Zubereitung des Mischreagenzes benötigt wird, ist in einem Fall von 2, in welchem keine Mischreagenzmenge für mehrere Analysen zubereitet wird, die Anzahl von Dosierungen (MN + N), und in einem Fall von 3, in welchem eine Mischreagenzmenge für mehrere Analysen zubereitet wird, ist die Anzahl von Dosierungen (M + 2N). Wenn man die Anzahl von Dosierungen in einem Fall von 3 von der Anzahl von Dosierungen in einem Fall von 2 subtrahiert, ist das Ergebnis {N(M – 1) – M}, und dieser Wert ist unter der Bedingung N ≥ 2 und M ≥ 2 größer gleich null. Mit anderen Worten, es ist möglich, die Anzahl von Dosierungen durch Anwenden des Ablaufs von 3 im Vergleich zu einem Fall, in welchem der Ablauf von 2 angewandt wird, zu verringern, und dadurch kann der Durchsatz der Vorrichtung erhöht werden.
Wie oben beschrieben, ist es selbst in einer Analyse, in der ein Reagenz angewandt wird, dessen Dosierung in einer winzigen Menge erforderlich ist, durch Zubereiten einer Mischreagenzmenge für mehrere Analysen im Voraus möglich, die automatische Analysevorrichtung so zu konfigurieren, dass die Dosiergenauigkeit eingehalten wird und der Durchsatz der Vorrichtung verbessert werden kann. Wenn jedoch, wie oben beschrieben, die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen stets auf einen festen Wert eingestellt ist, tritt abhängig von der Anzahl angeforderter Proben ein Fall auf, in welchem ein Überschuss an Mischreagenz (ungenutztes Mischreagenz) erzeugt wird. Zum Beispiel sei ein Fall angenommen, in welchem die maximale Anzahl von Mischreagenzanpassungen auf 8 eingestellt ist und die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen stets auf 8 eingestellt ist. Hier werden in einem Fall, in dem die Anzahl angeforderter Proben 9 ist, in einem ersten Stadium im Ablauf von 3 8 Proben verarbeitet, und in einem zweiten Stadium im Ablauf von 3 wird das Mischreagenz in Bezug auf eine verbleibende Probe mit einer Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 8 zubereitet. Dadurch ist es möglich, eine ungenutzte Mischreagenzmenge für sieben Analysen zu erzeugen.
<<Verarbeitung zur Bestimmung der Anzahl von Mischreagenzanpassungen>>
In der vorliegenden Ausführungsform 1 wird die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen der Anzahl angeforderter Proben, der minimalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen und der maximalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen entsprechend auf variable Weise so eingestellt, dass die Anzahl ungenutzter Mischreagenzien bei Abschluss der Analyse minimiert wird. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Verarbeitungsinhalts darstellt, der in der automatischen Analysevorrichtung von Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung beim Bestimmen der Anzahl von Mischreagenzanpassungen angewandt wird. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des detaillierten Verarbeitungsinhalts der Verarbeitung zum Bestimmen der Anzahl von Mischreagenzanpassungen in 4 darstellt. Die Abläufe, die in 4 und 5 gezeigt werden, werden hauptsächlich vom Analyseplanungsteil 125a in der Steuereinheit 125 von 1 ausgeführt.
Die Verarbeitung zum Bestimmen der Anzahl von Mischreagenzanpassungen der vorliegenden Ausführungsform wird nicht unbedingt vom Analyseplanungsteil 125a ausgeführt. Zum Beispiel ist es möglich, die Anzahl von Mischreagenzanpassungen für jeden Mischreagenzzubereitungszyklus zu bestimmen, indem Ergebnisse der Verarbeitung zum Bestimmen der Anzahl von Mischreagenzanpassungen, die von der Steuereinheit 125 im Voraus berechnet wurden, zum Beispiel in einer Form von Matrix gespeichert und verwendet werden. Andernfalls ist es möglich, eine Form anzuwenden, in welcher die Anzahl von Mischreagenzanpassungen für jeden Mischreagenzzubereitungszyklus, die außerhalb der Steuereinheit 125 durch die Verarbeitung zum Bestimmen der Anzahl von Mischreagenzanpassungen eingestellt wurde, über die Eingabeeinheit 123, durch Datenübertragung oder dergleichen bestimmt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Anzahl der vom Analyseplanungsteil 125a durchgeführten Berechnungsverarbeitungen zu reduzieren und die Verarbeitung zu beschleunigen.
In 4 berechnet der Analyseplanungsteil 125a, wie in Schritt 401 angegeben, zuerst auf der Basis der Anzahl (J) von Proben, deren Analyse angefordert wird (Anzahl angeforderter Proben) und der voreingestellten maximalen Anzahl (Nmax) von Mischreagenzanpassungen den Ausdruck (1), wodurch ein ganzzahliger Quotient Q und ein Rest R berechnet wird. Hier bezeichnet eine Probe eine Probemenge für eine Analyse. Dann führt der Analyseplanungsteil 125a, wie in Schritt 402 angegeben, die in 5 gezeigte Verarbeitung zum Bestimmen der Anzahl von Mischreagenzanpassungen aus, indem er den ganzzahligen Quotienten Q und den Rest R auf der Basis von Ausdruck (1) verwendet. J/Nmax = Q × Nmax + R (1)
Hier ist die minimale Anzahl der Ausführung des Ablaufs von 3 (das heißt, der Mischreagenzzubereitungszyklus) innerhalb des Dosiergenauigkeitsbereichs ausgeführt wird, Q + 1.
In 5 ist N die Anzahl von Mischreagenzanpassungen, und Nmin ist die minimale Anzahl von Mischreagenzanpassungen. Wie in 5 dargestellt, stellt der Analyseplanungsteil 125a bei Q = 0 in Schritt 501 und R < Nmin in Schritt 502 N = Nmin ein, wie in Schritt 503 angegeben. Dies ist ein Fall, wenn 1 ≤ der Anzahl (J) angeforderter Proben < Nmin. Selbst, wenn durch Einstellen der Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen auf die minimale Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen ein ungenutztes Mischreagenz erzeugt wird, ist es möglich, die Anzahl ungenutzter Mischreagenzien zu minimieren.
Bei Q = 0 in Step 501 and R ≥ Nmin in Step 502 stellt der Analyseplanungsteil 125a N = R ein, wie in Schritt 504 angegeben. Dies ist ein Fall, wenn Nmin ≤ der Anzahl (J) angeforderter Proben < Nmax. Es ist möglich, die ungenutzten Mischreagenzien auf null einzustellen, indem die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen auf den Rest R eingestellt wird, der gleich der Anzahl (J) angeforderter Proben ist.
Bei Q ≥ 1 in Schritt 501 und 0 < R < Nmin in Schritt 505 stellt der Analyseplanungsteil 125a N auf variable Weise abhängig davon ein, wie oft der Ablauf von 3 ausgeführt wird (das heißt, wie viele Zyklen des Mischreagenzzubereitungszyklus durch die Schritte 300 bis 303 ausgeführt werden). Das heißt, bei kleiner gleich dem (Q – 1).ten (Zyklus) ist N = Nmax, wie in Schritt 509 angegeben, beim Q.ten (Zyklus) ist N = Nmax + R – Nmin, wie in Schritt 508 angegeben, und beim (Q + 1).ten (Zyklus) ist N = Nmin, wie in Schritt 507 angegeben.
Dies ist ein Fall, in welchem bei Abschluss der Analyse aller Proben, deren Analyse angefordert wurde, ein ungenutztes Mischreagenz im Bereich von 1 bis kleiner als die minimale Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen erzeugt wird, wenn der Ablauf von 3 ausgeführt wird, indem in Bezug auf die Proben die maximale Anzahl von Mischreagenzanpassungen angewandt wird, die größer ist als die maximale Anzahl (Nmax) von Mischreagenzanpassungen. Deshalb werden in dem Prozess, in welchem der Ablauf von 3 (das heißt, der Mischreagenzzubereitungszyklus) mehrmals ausgeführt wird, die Proben analysiert, indem so weit wie möglich die maximale Anzahl von Mischreagenzanpassungen angewandt wird, um den Durchsatz der Vorrichtung zu erhöhen. Als Ergebnis werden so viele Proben wie (die maximale Anzahl von Mischreagenzanpassungen + der Rest R), die im Endstadium übrig bleiben, zweifach verarbeitet. In einem Zwischenprozess werden die Proben analysiert, indem die minimale Anzahl von Mischreagenzanpassungen verwendet wird. Im anderen Zwischenprozess wird die restliche Zahl der Proben (maximale Anzahl von Mischreagenzanpassungen + Rest R – minimale Anzahl von Mischreagenzanpassungen) analysiert, indem die Anzahl von Mischreagenzanpassungen angewandt wird, die ihrer Zahl entspricht.
Demnach kann das ungenutzte Mischreagenz null sein. Es ist möglich, die Anzahl, mit welcher die Schritte 507 bis 509 im Ablauf von 3 angewandt werden (das heißt, wie viele Zyklen des Mischreagenzzubereitungszyklus ausgeführt werden), auf geeignete Weise zu ändern. Mit anderen Worten, während der Mischreagenzzubereitungszyklus (Q + 1) mal ausgeführt wird, können Schritt 507 und Schritt 508 ungeachtet der Reihenfolge jeweils einmal in zwei Zyklen davon ausgeführt werden. Zusätzlich kann Schritt 509 bei Q ≥ 2 in den verbleibenden Zyklen mit Ausnahme der zwei Zyklen ausgeführt werden.
Bei Q ≥ 1 in Schritt 501 und R ≥ Nmin oder R = 0 in Schritt 505 stellt der Analyseplanungsteil 125a N auf variable Weise abhängig davon ein, wie oft der Ablauf von 3 ausgeführt wird (das heißt, wie viele Zyklen des Mischreagenzzubereitungszyklus ausgeführt werden). Das heißt, bei kleiner gleich dem Q.ten (Zyklus) ist N = Nmax, wie in Schritt 512 angegeben, und beim (Q + 1).ten (Zyklus) ist N = R, wie in Schritt 511 angegeben.
Dies ist ein Fall, in welchem bei Abschluss der Verarbeitung aller Proben ein ungenutztes Mischreagenz größer oder gleich der minimalen Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen erzeugt wird oder gar kein ungenutztes Mischreagenz erzeugt wird, wenn der Ablauf von 3 ausgeführt wird, indem in Bezug auf die Proben die maximale Anzahl von Mischreagenzanpassungen angewandt wird, die größer oder gleich der maximalen Anzahl (Nmax) von Mischreagenzanpassungen ist. Deshalb werden in dem Prozess, in welchem der Ablauf von 3 (das heißt, der Mischreagenzzubereitungszyklus) mehrmals ausgeführt wird, die Proben verarbeitet, indem so weit wie möglich die maximale Anzahl von Mischreagenzanpassungen angewandt wird, um den Durchsatz der Vorrichtung zu erhöhen, und die im Endstadium übrig bleibenden Proben, deren Zahl dem Rest R entspricht, werden in einem Prozess verarbeitet, indem die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen angewandt wird, die ihrer Zahl entspricht. Dadurch kann das ungenutzte Mischreagenz null sein. In Schritt 511 und 512 wird die Reihenfolge wie bei Schritt 507 bis 509 nicht abgefragt, und während der Mischreagenzzubereitungszyklus (Q + 1) mal ausgeführt wird, kann Schritt 511 in einem Zyklus davon ausgeführt werden, und Schritt 512 kann in den übrigen Zyklen mit Ausnahme des einen Zyklus ausgeführt werden.
6 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein spezifisches Beispiel der Anzahl von Mischreagenzanpassungen darstellt, die der Anzahl angeforderter Proben im Ablauf von 4 entsprechend bestimmt wird. 6 stellt einen Fall dar, in welchem die maximale Anzahl (Nmax) von Mischreagenzanpassungen auf 8 eingestellt ist und die minimale Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen auf 4 eingestellt ist, und zeigt die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen, wenn die Anzahl (J) der angeforderten Proben in einem Bereich von 1 bis 24 liegt. Wie in 6 gezeigt, ist die Anzahl von Mischreagenzanpassungen 4, was der minimalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen entspricht, wenn die Anzahl angeforderter Proben kleiner oder gleich 4 ist. In diesem Fall werden jeweils 3, 2 und 1 ungenutzte Mischreagenzien erzeugt, wenn die Anzahl angeforderter Proben 1, 2 und 3 ist.
Andernfalls, wenn die Anzahl angeforderter Proben größer oder gleich 4 ist, wird kein ungenutztes Mischreagenz erzeugt, wie in 6 gezeigt. Wenn die Anzahl angeforderter Proben zum Beispiel 9 (Q = 1, R = 1) ist, wird der Ablauf von 3 ausgeführt, indem über Schritt 508 in 5 die Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 5 angewandt wird. Danach wird der Ablauf von 3 ausgeführt, indem über Schritt 507 in 5 die Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 4 angewandt wird. Zusätzlich wird, wenn die Anzahl angeforderter Proben 13 (Q = 1, R = 5) ist, der Ablauf von 3 ausgeführt, indem über Schritt 512 in 5 die Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 8 angewandt wird. Danach wird der Ablauf von 3 ausgeführt, indem über Schritt 511 in 5 die Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 5 angewandt wird.
<<Zusatzfunktion in Verbindung mit der Verarbeitung zur Bestimmung der Anzahl von Mischreagenzanpassungen>>
7 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel einer nützlichen Zusatzfunktion in Verbindung mit dem Ablauf von 4 darstellt. Wie in 6 gezeigt, wird ein ungenutztes Mischreagenz erzeugt, wenn die Anzahl angeforderter Proben kleiner als die minimale Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen ist. Dieser Fall entspricht insbesondere einem Fall, in welchem Schritt 503 in 5 ausgeführt wird. Deshalb veranlasst die Steuereinheit 125 in einem Fall, in welchem ein ungenutztes Mischreagenz erzeugt wird, in einer bevorzugten Form die Anzeige eines Warnbildschirms wie zum Beispiel in 7 gezeigt, wenn eine Anforderung zur Analyse einer Probe oder zum Starten einer Analyse empfangen wird, um einen Benutzer darüber zu informieren, dass ungenutztes Mischreagenz erzeugt wird. Der Warnbildschirm wird zum Beispiel angezeigt, wenn die Anzeigeeinheit 124 vom Analyseplanungsteil 125a in der Steuereinheit 125 gesteuert wird.
In 7 umfasst die Anzeige die Bezeichnung des Reagenzes, mit dem das ungenutzte Mischreagenz erzeugt wird, die Anzahl angeforderter Proben, und die Anzahl von Proben, die erforderlich ist, um die Erzeugung des ungenutzten Mischreagenzes zu verhindern. Die Anzeige ist jedoch nicht auf die Anzeige aller obigen Elemente beschränkt. Darüber hinaus kann in einem Zustand, in welchem die Anzeigeeinheit 124 im Voraus die Anzahl von Proben anzeigt, die erforderlich ist, um die Erzeugung des ungenutzten Mischreagenzes zu vermeiden, vom Benutzer eine Analyseanforderung eingegeben werden.
<<Bestimmung der Anzahl der Mischreagenzanpassung durch alternative Berechnungsformeln>>
Hier ist der Ablauf von Schritt 505 bis 509 in 5 sinnvoll unter der Bedingung Nmax ≥ 2Nmin – 1. Mit anderen Worten, wenn Nmin + 1 ≤ Nmax ≤ 2Nmin – 2, gibt es in Schritt 508 einen Fall N < Nmin. Deshalb wird in der automatischen Analysevorrichtung unter der Bedingung Nmin + 1 ≤ Nmax ≤ 2Nmin – 2 der Ablauf von 8 ausgeführt. Es ist möglich, den Ablauf von 8 anzuwenden, wenn Nmax ≥ 2Nmin – 1.
In 8 entsprechen die Schritte 801 bis 805 den Schritten 501 bis 505, und die Schritte 813 bis 815 entsprechen den Schritten 510 bis 512. Der Unterschied zwischen 5 und 8 liegt in der Einstellung der Anzahl von Mischreagenzanpassungen, die bei Q ≥ 1 in Schritt 801 (501) und 0 < R < Nmin in Schritt 805 (505) durch die Schritte 806 bis 812 durchgeführt wird.
Bei (Q + 1) × Nmin ≥ J in Schritt 806, stellt der Analyseplanungsteil 125a in allen Mischreagenzanpassungszyklen N = Nmin ein, wie in Schritt 807 angegeben. In diesem Fall wird der Ablauf von 3 (das heißt, der Mischreagenzzubereitungszyklus) Q + 1 mal ausgeführt, sodass er innerhalb des Dosiergenauigkeitsbereichs liegt, und alle Mischreagenzzubereitungszyklen werden mit der minimalen Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen ausgeführt. In diesem Fall kann selbst, wenn ein ungenutztes Mischreagenz erzeugt wird, die Anzahl ungenutzter Mischreagenzien minimiert werden.
Auf diese Weise liegt in der automatischen Analysevorrichtung mit der Bedingung Nmin + 1 ≤ Nmax ≤ 2Nmin – 2 bei J ≥ Nmin über Schritt Step 807 ein Fall vor, in welchem ein ungenutztes Mischreagenz erzeugt wird. Bei Nmax ≥ 2Nmin – 1 in J ≥ Nmin wird jedoch kein ungenutztes Reagenz erzeugt. Deshalb kann die automatische Analysevorrichtung bevorzugt so konfiguriert sein, dass sie die Bedingung Nmax ≥ 2Nmin – 1 aufweist.
Wenn (Q + 1) × Nmin < J in Schritt 806, führt der Analyseplanungsteil 125a den Schritt 808 aus. In Schritt 808 berechnet der Analyseplanungsteil 125a (i × Nmax) + (Q – i + 1) × Nmin der Anzahl i der Zyklen des Mischreagenzzubereitungszyklus entsprechend. Dann stellt der Analyseplanungsteil 125a N = Nmax ein, wenn (i × Nmax) + (Q – i + 1) × Nmin ≤ J, wie in Schritt 810 angegeben, wodurch Schritt 809 ausgeführt wird, wenn (i × Nmax) + (Q – i + 1) × Nmin > J. Hier stellt der Analyseplanungsteil 125a N = J – (i – 1) × Nmax – (Q – i + 1) × Nmin ein, wie in Schritt 811 angegeben, wenn Schritt 809 zum ersten Mal ausgeführt wird, und der Analyseplanungsteil 125a stellt N = Nmin ein, wenn Schritt 809 zum zweiten Mal oder später ausgeführt wird, wie in Schritt 812 angegeben.
Zusätzlich wird durch Anwenden des Ablaufs von 8 die Anzahl von Mischreagenzanpassungen von 1 bis (Q + 1) mal berechnet. Es ist jedoch möglich, die Ausführungsanordnung innerhalb eines Bereichs vom 1. bis (Q + 1).ten Mischreagenzanpassungszyklus anzupassen.
9 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein spezifisches Beispiel der Anzahl von Mischreagenzanpassungen darstellt, die der Anzahl angeforderter Proben im Ablauf von 8 entsprechend bestimmt wird. 9 stellt einen Fall dar, in welchem die maximale Anzahl (Nmax) von Mischreagenzanpassungen auf 7 eingestellt ist und die minimale Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen auf 5 eingestellt ist, und zeigt die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen, wenn die Anzahl (J) angeforderter Proben in einem Bereich von 1 bis 24 liegt. Wie in 9 gezeigt, ist die Anzahl von Mischreagenzanpassungen 5, was der minimalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen entspricht, wenn die Anzahl angeforderter Proben kleiner oder gleich 5 ist. In diesem Fall werden jeweils 4, 3, 2 und 1 ungenutzte Mischreagenzien erzeugt, wenn die Anzahl angeforderter Proben 1, 2, 3 und 4 beträgt.
Wenn die Anzahl angeforderter Proben größer oder gleich 5 (Nmin) ist, wird ein überschüssiges Reagenz erzeugt, wenn im Ablauf von 8 die Anzahl angeforderter Proben 8 bis 9 beträgt. Wenn zum Beispiel die Anzahl angeforderter Proben 9 (Q = 1, R = 2) ist, wird über Schritt 807 in 8 jeder der zwei Mischreagenzanpassungszyklen unter der Bedingung Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 5 ausgeführt. Andernfalls, wenn im Ablauf von 5 die Anzahl angeforderter Proben 9 (Q = 1, R = 2) ist, führt die Ausführung von Schritt 508 zu N = 4. Demnach ist die berechnete Anzahl von Mischreagenzanpassungen kleiner als die minimale Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen, wodurch sie außerhalb des Dosiergenauigkeitsbereichs liegt. Auf diese Weise kann durch Anwenden des Ablaufs von 8 der Mischreagenzzubereitungszyklus innerhalb des Dosiergenauigkeitsbereichs ausgeführt werden, auch wenn ein ungenutztes Reagenz erzeugt wird.
Zusätzlich werden, wenn im Ablauf von 5 die Anzahl angeforderter Proben zum Beispiel 23 (Q = 3, R = 1) ist, über Schritt 509 durch Anwenden der Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 7 der erste und zweite Ablauf von 3 ausgeführt. In diesem Fall wird eine Mischreagenzmenge für 14 Mal zubereitet, und es ist notwendig, die Mischreagenzien für die restlichen 9 Proben als Differenz zu den 23 angeforderten Proben zuzubereiten. In diesem Fall führt die Ausführung von Schritt 508 zu N = 4. Demnach ist die berechnete Anzahl von Mischreagenzanpassungen kleiner als die minimale Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen, wodurch sie außerhalb des Dosiergenauigkeitsbereichs liegt. Zusätzlich ist es unter solch einer Bedingung möglich, N = NMin einzustellen. Doch in diesem Fall ist in Bezug auf die Proben der 9 restlichen angeforderten Proben die Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 5 für das dritte und vierte Mal, das heißt, eine Mischreagenzmenge für 10 Mal wird zubereitet. Deshalb wird die Anzahl restlicher Reagenzien = 1 erzeugt.
Dagegen wird, wenn im Ablauf von 8 die Anzahl angeforderter Proben 23 (Q = 3, R = 1) ist, der erste Ablauf von 3 ausgeführt, indem über Schritt 810 die Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 7 angewandt wird. Danach wird der zweite Ablauf von 3 ausgeführt, indem über Schritt 811 die Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 6 angewandt wird. Dementsprechend werden danach der dritte und vierte Ablauf von 3 ausgeführt, indem über Schritt 811 die Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 5 angewandt wird, und dadurch kann das ungenutzte Mischreagenz null sein.
Im Vorstehenden ist es durch Anwenden der automatischen Analysevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform 1 auf der Basis der Anzahl angeforderter Proben, der minimalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen und der maximalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen derart, dass die Anzahl der ungenutzten Reagenzien minimiert wird, möglich, zu bestimmen, wie oft das Mischreagenz zubereitet wird (die Anzahl von Mischreagenzzubereitungszyklen), und die Anzahl von Mischreagenzanpassungen für jeden Zyklus zu bestimmen. Als Ergebnis ist es auf repräsentative Weise möglich, das zu entsorgende ungenutzte Reagenz zu verringern und die Reagenzkosten zu senken. Zusätzlich ist es durch Anwenden des Mischreagenzes möglich, die Dosiergenauigkeit zu gewährleisten und den Durchsatz der Vorrichtung zu erhöhen.
(Ausführungsform 2)
In der oben beschriebenen Ausführungsform 1 wird die Anzahl von Mischreagenzanpassungen für jeden Mischreagenzzubereitungszyklus auf variable Weise eingestellt, um die Erzeugung des ungenutzten Mischreagenzes zu verhindern. In der vorliegenden Ausführungsform 2 wird die Anzahl von Mischreagenzanpassungen auf eine andere Weise so eingestellt, dass das ungenutzte Mischreagenz je nach Fall mit Absicht zubereitet wird, um einen Überschuss des Reagenzes, das ein Ausgangsstoff des Mischreagenzes ist, zu vermeiden.
<<Der vorliegenden Ausführungsform 2 zugrundeliegendes Problem>>
13(a) und 13(b) sind erläuternde Diagramme, die jeweils spezifische Beispiele der Anzahl von Mischreagenzanpassungen zeigen, die im Ablauf von 4 der Anzahl angeforderter Proben, der Anzahl ungenutzter Mischreagenzien und der Anzahl restlicher Reagenzien, welche Ausgangsstoffe des ungenutzten Mischreagenzes sind, entsprechend bestimmt wurde. Wenn die Anzahl restlicher Reagenzien zum Beispiel 1 ist, bedeutet dies, dass eine Reagenzmenge für eine Analyse übrig bleibt. In 13(a) werden ähnlich wie bei 6 die Anzahl von Mischreagenzanpassungen, die Anzahl restlicher Reagenzien und die Anzahl ungenutzter Mischreagenzien gezeigt, wenn die maximale Anzahl (Nmax) von Mischreagenzanpassungen auf 8 eingestellt ist, die minimale Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen auf 4 eingestellt ist und die Anzahl restlicher Reagenzien (die Anzahl (K) restlicher Reagenzien) auf 8 eingestellt ist, und wenn die Anzahl angeforderter Proben in einem Bereich von 1 bis 8 liegt.
Wenn die Anzahl angeforderter Proben zum Beispiel 1 bis 3 ist, wird die Verarbeitung ähnlich wie bei 6 durchgeführt, indem die minimale Anzahl von Mischreagenzanpassungen angewandt wird. Als Ergebnis wird ein ungenutztes Mischreagenz erzeugt, vier Reagenzien werden reduziert, und die Anzahl restlicher Reagenzien ist gleich 4. Da die Anzahl restlicher Reagenzien = 4 größer oder gleich der minimalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen ist, ist es möglich, sie das nächste Mal als Material für das Mischreagenz zu verwenden. Andernfalls, wenn die Anzahl angeforderter Proben 5 bis 7 ist, werden die Analysen ähnlich wie bei 6 durchgeführt, indem jeweils die Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 5 bis 7 angewandt wird. Als Ergebnis wird die Anzahl restlicher Reagenzien = 3 bis 1 erzeugt, obwohl das ungenutzte Reagenz null ist. Da die Anzahl restlicher Reagenzien = 3 bis 1 kleiner als die minimale Anzahl von Mischreagenzanpassungen ist, ist es nicht möglich, sie danach als Material für das Mischreagenz zu verwenden.
In 13(b), ein anderer Fall als der von 13(a), werden die Anzahl von Mischreagenzanpassungen, die Anzahl restlicher Reagenzien und die Anzahl ungenutzter Mischreagenzien gezeigt, wenn die Anzahl (K) restlicher Reagenzien auf 10 eingestellt ist, und wenn die Anzahl angeforderter Proben in einem Bereich von 1 bis 10 liegt. Wenn die Anzahl angeforderter Proben zum Beispiel = 7 und 8 ist, wird die Verarbeitung ähnlich wie bei 6 durchgeführt, indem jeweils die Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 7 und 8 angewandt wird. Als Ergebnis wird jeweils die Anzahl restlicher Reagenzien = 3 und 2 erzeugt, obwohl das ungenutzte Mischreagenz null ist. Und wenn die Anzahl angeforderter Proben auf 9 eingestellt ist, wird ähnlich wie bei 6 die Verarbeitung durchgeführt, indem die Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 5 und die Anzahl von Mischreagenzanpassungen = 4 angewandt wird. Als Ergebnis wird die Anzahl restlicher Reagenzien = 1 erzeugt, obwohl das ungenutzte Reagenz null ist. Da die Anzahl restlicher Reagenzien = 3 bis 1 kleiner als die minimale Anzahl von Mischreagenzanpassungen ist, ist es nicht möglich, sie danach als Material für das Mischreagenz zu verwenden.
Auf diese Weise kann das Mischreagenz nicht mit dem Reagenz zubereitet werden, wenn ein Überschuss des Reagenzes vorhanden ist, der kleiner als die minimale Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen ist, und daher ist das Reagenz nicht mehr nutzbar. Wenn aber ein ungenutztes Mischreagenz kleiner als die minimale Anzahl von Mischreagenzanpassungen erzeugt wird, kann das ungenutzte Mischreagenz genutzt werden, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode eine Analyse einer neuen Probe angefordert wird. Deshalb ist es durchaus möglich, die Reagenzkosten im Falle eines Mischreagenzüberschusses im Vergleich zu einem Reagenzüberschuss zu senken.
<<Verarbeitung zur Bestimmung der Anzahl von Mischreagenzanpassungen (Anwendungsbeispiel [1])>>
In der vorliegenden Ausführungsform 2 wird die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen für jeden Mischreagenzzubereitungszyklus zusätzlich zur Anzahl der angeforderten Proben, zur minimalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen und zur maximalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen der Anzahl restlicher Reagenzien entsprechend auf variable Weise so eingestellt, dass die Anzahl restlicher Reagenzien bei Abschluss der Analyse minimiert wird. 10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Verarbeitungsinhalts zeigt, der in der automatischen Analysevorrichtung von Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung beim Bestimmen der Anzahl von Mischreagenzanpassungen angewandt wird. Die automatische Analysevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform 2 weist die Konfiguration von 1 auf, die oben beschrieben wurde. Der in 10 gezeigte Ablauf wird hauptsächlich vom Analyseplanungsteil 125a in der Steuereinheit 125 von 1 ausgeführt.
Der Analyseplanungsteil 125a führt den Ablauf von 10 aus, während er die Anzahl (K) restlicher Reagenzien des Reagenzes (zum Beispiel des Primers) überwacht, das durch die Dosiergenauigkeit eingeschränkt ist. Wenn eine Analyse einer Probe von (J) angeforderten Proben angefordert wird, berechnet der Analyseplanungsteil 125a in Schritt 1001 (die Anzahl (K) restlicher Reagenzien – die Anzahl (J) angeforderter Proben).
Wenn hier (die Anzahl (K) restlicher Reagenzien – die Anzahl (J) angeforderter Proben) ≥ der minimalen Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen, ist es möglich, die Anzahl (K) restlicher Reagenzien ≥ Nmin aufrecht zu erhalten, wenn alle Analysen einer Probe von der Anzahl (J) angeforderter Proben abgeschlossen sind. Deshalb ist es nicht erforderlich, ein überflüssiges Reagenz zu erzeugen. Wie in Schritt 1002 und 1004 angegeben, führt der Analyseplanungsteil 125a dem Fall von 4 in Ausführungsform 1 entsprechend die Verarbeitung zum Berechnen des Ausdrucks (1) durch Anwenden der Anzahl (J) angeforderter Proben und die Verarbeitung des Bestimmens der Anzahl von Mischreagenzanpassungen in 5 aus, wodurch die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen derart bestimmt wird, das die Anzahl ungenutzter Mischreagenzien minimiert wird.
Andernfalls, wenn in Schritt 1001 (die Anzahl (K) restlicher Reagenzien – die Anzahl (J) angeforderter Proben) < Nmin, wird ein überflüssiges Reagenz erzeugt, wenn alle Analysen einer Probe von der Anzahl (J) angeforderter Proben abgeschlossen sind. Um zu veranlassen, dass die Anzahl (K) restlicher Reagenzien null ist, berechnet der Analyseplanungsteil 125a zuerst, wie in Schritt 1003 angegeben, durch Anwenden des Ausdrucks (2) den ganzzahligen Quotienten Q und den Rest R, wobei in Bezug auf den Ausdruck (1) die Anzahl (J) angeforderter Proben durch die Anzahl (K) restlicher Reagenzien ersetzt wird. K/Nmax = Q × Nmax + R (2)
Dann führt der Analyseplanungsteil 125a, wie in Schritt 1004 angegeben, die Verarbeitung zum Bestimmen der Anzahl von Mischreagenzanpassungen von 5 aus, indem er den ganzzahligen Quotienten Q und den Rest R anwendet, die durch Ausdruck (2) erhalten wurden, wodurch die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen bestimmt wird. Demnach wird die Anzahl (K) restlicher Reagenzien minimiert, indem mit Absicht (K – J) ungenutzte Mischreagenzien zubereitet werden.
11 und 12 sind erläuternde Diagramme, die jeweils spezifische Beispiele der Anzahl von Mischreagenzanpassungen zeigen, die im Ablauf von 10 der Anzahl angeforderter Proben, der Anzahl ungenutzter Mischreagenzien und der Anzahl restlicher Reagenzien entsprechend bestimmt wurden. In 11 werden ähnlich wie bei 13(a) die Anzahl von Mischreagenzanpassungen, die Anzahl restlicher Reagenzien und die Anzahl ungenutzter Mischreagenzien gezeigt, wenn die maximale Anzahl (Nmax) von Mischreagenzanpassungen auf 8 eingestellt ist, die minimale Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen auf 4 eingestellt ist und die Anzahl (K) restlicher Reagenzien auf 8 eingestellt ist, und wenn die Anzahl angeforderter Proben in einem Bereich von 1 bis 8 liegt.
Wie in 11 dargestellt, ist die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen auf 4 eingestellt, was der minimalen Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen durch die Schritte 1002 und 1004 von 10 entspricht, wenn die Anzahl angeforderter Proben (J) in einem Bereich von 1 bis 4 liegt. Als Ergebnis kann die Anzahl (K) restlicher Reagenzien ≥ 4 aufrechterhalten werden. Deshalb wird kein überflüssiges Reagenz erzeugt, und wenn die Anzahl (J) angeforderter Proben in einem Bereich von 1 bis 3 liegt, wird ein ungenutztes Mischreagenz erzeugt. Zusätzlich wird die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen durch die Schritte 1003 und 1004 von 10 auf 8 eingestellt, wenn die Anzahl (J) angeforderter Proben in einem Bereich von 5 bis 8 liegt. Als Ergebnis ist es im Unterschied zum Fall von 13(a) möglich, alle Reagenzien komplett zu nutzen, statt ungenutztes Mischreagenz zu erzeugen, wenn die Anzahl (J) angeforderter Proben in einem Bereich von 5 bis 7 liegt.
In 12 wird ähnlich wie bei 13(b) die Anzahl von Mischreagenzanpassungen, die Anzahl restlicher Reagenzien und die Anzahl ungenutzter Mischreagenzien gezeigt, wenn die maximale Anzahl (Nmax) von Mischreagenzanpassungen auf 8 eingestellt ist, die minimale Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen auf 4 eingestellt ist und die Anzahl (K) restlicher Reagenzien auf 10 eingestellt ist, und wenn die Anzahl angeforderter Proben in einem Bereich von 1 bis 10 liegt.
Wie in 12 gezeigt, ist die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen auf 4 eingestellt, was der minimalen Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen durch die Schritte 1002 und 1004 von 10 entspricht, wenn die Anzahl angeforderter Proben (J) in einem Bereich von 1 bis 4 liegt. Als Ergebnis kann die Anzahl (K) restlicher Reagenzien ≥ 4 aufrechterhalten werden. Deshalb wird kein überflüssiges Reagenz erzeugt, und wenn die Anzahl (J) angeforderter Proben in einem Bereich von 1 bis 3 liegt, wird ein ungenutztes Mischreagenz erzeugt. Zusätzlich wird die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen durch die Schritte 1002 und 1004 von 10 auf 5 und 6 eingestellt, wenn die Anzahl (J) angeforderter Proben 5 und 6 ist. Als Ergebnis kann die Anzahl (K) restlicher Reagenzien ≥ 4 aufrechterhalten werden, und es gibt keine Erzeugung eines überflüssigen Reagenzes und auch keine Erzeugung eines ungenutzten Mischreagenzes.
Zusätzlich wird in Bezug auf die Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen durch die Schritte 1003 und 1004 von 10 der erste Zyklus des Mischreagenzzubereitungszyklus auf 6 eingestellt und der zweite Zyklus auf 4 eingestellt, wenn die Anzahl (J) angeforderter Proben in einem Bereich von 7 bis 10 liegt. Als Ergebnis ist es im Unterschied zum Fall von 13(b) möglich, alle Reagenzien komplett zu nutzen, statt ungenutztes Mischreagenz zu erzeugen, wenn die Anzahl (J) angeforderter Proben in einem Bereich von 7 bis 9 liegt.
Im Vorstehenden ist es durch Anwenden der automatischen Analysevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform 2 auf der Basis der Anzahl angeforderter Proben, der minimalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen und der maximalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen derart, dass die Anzahl der ungenutzten Reagenzien minimiert wird, möglich, zu bestimmen, wie oft das Mischreagenz zubereitet wird (die Anzahl von Mischreagenzzubereitungszyklen), und die Anzahl von Mischreagenzanpassungen für jeden Zyklus zu bestimmen. Als Ergebnis ist es auf repräsentative Weise möglich, das zu entsorgende ungenutzte Reagenz zu verringern und die Reagenzkosten zu senken. Mit anderen Worten, es gibt einen Fall, in welchem die Reagenzkosten durch Priorisierung eines Mischreagenzüberschusses statt eines Reagenzüberschusses weiter gesenkt werden können.
(Ausführungsform 3)
<<Verarbeitung zur Bestimmung der Anzahl von Mischreagenzanpassungen (Anwendungsbeispiel [2])>>
In der vorliegenden Ausführungsform 3 wird durch die oben beschriebenen Verfahren von Ausführungsform 1 und Ausführungsform 2 die Anzahl von Mischreagenzanpassungen der Verarbeitung von Ausführungsform 1 oder Ausführungsform 2 entsprechend eingestellt, wenn nach Priorisierung der Nutzung des ungenutzten Mischreagenzes ein ungenutztes Mischreagenz erzeugt wird.
Das heißt, wenn eine Menge des ungenutzten Mischreagenzes für M Analysen (M < Nmin) vorhanden ist, und wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode die Analyse von P Proben angefordert wird, führt die Gentestvorrichtung 10 von 1 zuerst die Verarbeitung von M Proben durch, indem sie das ungenutzte Mischreagenz anwendet. Dann ersetzt der Analyseplanungsteil 125a von 1 die in Ausführungsform 1 oder 2 beschriebene Anzahl (J) angeforderter Proben durch (P–M), wobei er die Verarbeitung von Ausführungsform 1 oder 2 (den Ablauf von 4 oder 10) ausführt. Darüber hinaus entsorgt die Gentestvorrichtung 10 von 1 das ungenutzte Mischreagenz, wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode keine Analyse einer Probe angefordert wird. Dadurch ist es möglich, das ungenutzte Mischreagenz weiter zu minimieren und die Reagenzkosten weiter zu reduzieren.
(Ausführungsform 4)
<<Verarbeitung zur Bestimmung der Anzahl von Mischreagenzanpassungen, wenn eine zusätzliche Probe erzeugt wird (Anwendungsbeispiel [3])>>
In der vorliegenden Ausführungsform 4 wird durch die oben beschriebenen Verfahren von Ausführungsform 1 bis Ausführungsform 3 die Anzahl von Mischreagenzanpassungen der Verarbeitung von Ausführungsform 1 bis Ausführungsform 3 entsprechend eingestellt, wenn eine zusätzlich angeforderte Probe erzeugt wird, und wenn die Anzahl (J2) angeforderter Proben vor der Zubereitung des Mischreagenzes vorhanden ist, wobei die Anzahl angeforderter Proben (J4 = J2 + J3) verwendet wird, die durch Addieren von J2 mit der Anzahl (J3) zusätzlich angeforderter Proben erhalten wird.
14 ist ein erläuterndes Diagramm, wenn der Ablauf von 5 ohne Verwendung von Ausführungsform 4 ausgeführt wird. 14 zeigt einen Fall, in welchem die maximale Anzahl (Nmax) von Mischreagenzanpassungen auf 8 eingestellt ist und die minimale Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen auf 4 eingestellt ist. In Schritt 1400 wird im Analyseplanungsteil 125a die Analyse von 15 Proben angefordert. Dem Ablauf von 5 entsprechend bereitet der Analyseplanungsteil 125a in Schritt 1401 als ersten Ablauf von 3 (das heißt, des Mischreagenzzubereitungszyklus) eine Mischreagenzmenge für 8 Mal zu.
Dann werden zwischen dem ersten Mischreagenzzubereitungszyklus in Schritt 1401 und dem zweiten Mischreagenzzubereitungszyklus in Schritt 1403 im Analyseplanungsteil 125a in Schritt 1402 Analysen von drei Proben angefordert. Wenn in diesem Fall im zweiten Mischreagenzzubereitungszyklus eine Mischreagenzmenge für 7 Mal zubereitet wird, bereitet der Analyseplanungsteil 125a in Schritt 1404 in Bezug auf die Anzahl angeforderter Proben von drei Proben als Anzahl (N) von Mischreagenzanpassungen eine Mischreagenzmenge für 4 Mal zu, was der minimalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen entspricht. Deshalb wird die Anzahl restlicher Reagenzien = 1 erzeugt.
15 ist ein erläuterndes Diagramm, wenn der Ablauf von 5 unter Verwendung von Ausführungsform 4 ausgeführt wird. 15 zeigt einen Fall, in welchem die maximale Anzahl (Nmax) von Mischreagenzanpassungen auf 8 eingestellt ist und die minimale Anzahl (Nmin) von Mischreagenzanpassungen auf 4 eingestellt ist. In Schritt 1500 wird im Analyseplanungsteil 125a die Analyse von 15 Proben angefordert. Dem Ablauf von 5 entsprechend bereitet der Analyseplanungsteil 125a in Schritt 1501 als ersten Ablauf von 3 (das heißt, des Mischreagenzzubereitungszyklus) eine Mischreagenzmenge für 8 Mal zu.
Dann werden zwischen dem ersten Mischreagenzzubereitungszyklus in Schritt 1501 und dem zweiten Mischreagenzzubereitungszyklus in Schritt 1503 im Analyseplanungsteil 125a in Schritt 1502 Analysen von drei Proben angefordert. Hier stellt der Analyseplanungsteil 125a die Anzahl der Mischreagenzzubereitungen neu ein, indem die Anzahl angeforderter Proben (J4 = J2 + J3) verwendet wird, das heißt, J4 = 10 Proben, die durch Addieren von 7 Proben, d. h., die Anzahl (J2) angeforderter Proben vor der Zubereitung der Mischreagenzes, mit den drei Proben (J3) zusätzlich angeforderter Proben erhalten wird. Auf diese Weise ist es möglich, in Schritt 1503 eine Mischreagenzmenge für 6 Mal zu erzeugen, und in Schritt 1504 eine Mischreagenzmenge für 4 Mal zu erzeugen, und dadurch kann das ungenutzte Mischreagenz null sein.
Zusätzlich führt der Analyseplanungsteil 125a im Ablauf von 3 (das heißt, im Mischreagenzzubereitungszyklus) insgesamt vier Mischreagenzzubereitungszyklen aus, wodurch das ungenutzte Mischreagenz null ist, wenn die Anzahl (J) angeforderter Proben 15 Proben ist und die Anzahl zusätzlich angeforderter Proben 9 Proben ist, und wenn die Ausführungsform 4 nicht verwendet wird. Das heißt, für die 15 Proben der Anzahl angeforderter Proben werden zwei Mischreagenzanpassungszyklen ausgeführt, und Mischreagenzmengen werden jeweils für acht Mal und sieben Mal zubereitet. Das heißt, für die 9 Proben der Anzahl zusätzlich angeforderter Proben werden zwei Mischreagenzanpassungszyklen ausgeführt, und Mischreagenzmengen werden jeweils für fünf Mal und vier Mal zubereitet.
Wenn dagegen die Ausführungsform 4 verwendet wird, führt der Analyseplanungsteil 125a insgesamt drei Mischreagenzzubereitungszyklen aus, wodurch das ungenutzte Mischreagenz null ist. Das heißt, für die 15 Proben der Anzahl angeforderter Proben wird zunächst der erste Mischreagenzanpassungszyklus ausgeführt, und eine Mischreagenzmenge wird für 8 Mal zubereitet. Dann werden für die 16 Proben, d. h., die Anzahl (J4) angeforderter Proben, die durch Addieren von 7 Proben, d. h., der Anzahl (J2) der Proben, die vor der Zubereitung des Mischreagenzes angefordert wurden, mit 8 Proben, d. h., der Anzahl (J3) der zusätzlich angeforderten Proben, erhalten wird, zwei Mischreagenzanpassungszyklen ausgeführt, wodurch jeweils Mischreagenzmengen für 8 Mal und weitere 8 Mal zubereitet werden. Auf diese Weise ist es durch Verwenden der vorliegenden Ausführungsform 4 möglich, die Anzahl von Mischreagenzzubereitungszyklen zu reduzieren.
Im Vorstehenden ist es durch Anwenden der automatischen Analysevorrichtung der vorliegenden Ausführungsform 4, wenn eine zusätzlich angeforderte Probe erzeugt wird, auf der Basis der Anzahl der vor der Zubereitung des Mischreagenzes angeforderten Proben, der Anzahl der zusätzlich angeforderten Proben, der minimalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen und der maximalen Anzahl von Mischreagenzanpassungen derart, dass die Anzahl der restlichen Reagenzien minimiert wird, möglich, zu bestimmen, wie oft das Mischreagenz zubereitet wird (die Anzahl von Mischreagenzzubereitungszyklen), und die Anzahl von Mischreagenzanpassungen für jeden Zyklus zu bestimmen. Als Ergebnis ist es auf repräsentative Weise möglich, das zu entsorgende ungenutzte Reagenz zu verringern und die Reagenzkosten zu senken. Zusätzlich ist es durch Addieren der angeforderten Anzahl möglich, die Anzahl von Mischreagenzzubereitungszyklen zu verringern und den Durchsatz der Vorrichtung zu erhöhen.
Im Vorstehenden wurde die Erfindung der Erfinder anhand der Ausführungsformen ausführlich beschrieben. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen, und verschiedene Änderungen sind möglich, ohne von ihrem Wesen abzuweichen. Zum Beispiel wurden die oben beschriebenen Ausführungsformen im Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung leicht verständlich zu machen. Deshalb ist die Erfindung nicht unbedingt auf die Ausführungsformen einschließlich aller beschriebenen Konfigurationen beschränkt. Zudem kann die Konfiguration einer bestimmten Ausführungsform partiell durch die Konfiguration einer anderen Ausführungsform ersetzt werden, und die Konfiguration einer bestimmten Ausführungsform kann zur Konfiguration einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. Zudem kann ein Teil der Konfiguration jeder Ausführungsform einem Zusatz, einer Auslassung und einem Ersatz durch eine andere Konfiguration unterzogen werden.
Zum Beispiel wurde die Beschreibung hier in Bezug auf eine beispielhafte Gentestvorrichtung gegeben. Die Erfindung ist jedoch nicht unbedingt darauf beschränkt. Solange die automatische Analysevorrichtung das Mischreagenz verwendet, kann bei vergleichbaren Anwendungen eine vergleichbare Wirkung erhalten werden.
Bezugszeichenliste

10: GENTESTVORRICHTUNG
100: TESTEINHEIT
101: PROBENGEFÄSS
102: PROBENGEFÄSS-GESTELL
103: REAGENZGEFÄSS
104: REAGENZGEFÄSS-GESTELL
105: MISCHREAGENZANPASSUNGSGEFÄSS
106: MISCHREAGENZANPASSUNGSGEFÄSS-GESTELL
107: REAKTORGEFÄSS
108: REAKTORGEFÄSS-GESTELL
109: REAKTIONSFLÜSSIGKEITSANPASSUNGSPOSITION
110: SCHLIESSEINHEIT
111: RÜHREINHEIT
112, 114: DOSIERCHIP
113, 115: DOSIERCHIP-GESTELL
116: ROBOTERARM-X-WELLE
117: ROBOTERARM-Y-WELLE
118: ROBOTERARMVORRICHTUNG
119: GREIFEREINHEIT
120: DOSIEREINHEIT
121: NUKLEINSÄUREN-AMPLIFIKATIONSEINHEIT
122: ENTSORGUNGSBOX
123: EINGABEEINHEIT
124: ANZEIGEEINHEIT
125: STEUEREINHEIT
125a: ANALYSEPLANUNGSTEIL
125b: ANALYSEAUSFÜHRUNGSTEIL
125c: DATENVERARBEITUNGSTEIL

Claims

Automatische Analysevorrichtung zur Analyse einer Probe durch Anwendung eines Mischreagenzes, in welchem eine Vielzahl von Reagenzien miteinander vermischt sind, wobei die automatische Analysevorrichtung umfasst: eine Mischreagenzzubereitungseinheit, die für jeden Mischreagenzzubereitungszyklus eine Menge des Mischreagenzes für N Analysen gemeinsam zubereitet; eine Steuereinheit, die für jeden der Mischreagenzzubereitungszyklen einen Wert von N innerhalb eines Bereichs von Nmin bis Nmax einstellt, wenn Nmin, was ein Minimalwert des Werts von N ist, und Nmax, was ein Maximalwert davon ist, im Voraus eingestellt sind und Analysen von J Proben angefordert werden, wobei eine Probemenge für eine Analyse als eine Probe gilt; und eine Reaktionsflüssigkeitszubereitungseinheit, die eine Probe und eine Mischreagenzmenge für eine Analyse aus der Menge des Mischreagenzes für N Analysen in jedes der Reaktorgefäße dosiert, wobei die Steuereinheit den Wert von N für jeden der Mischreagenzzubereitungszyklen auf einen Wert in einen Bereich von Nmax ≥ N ≥ Nmin so einstellt, dass ein Überschuss des Mischreagenzes nach Abschluss der Analyse der J Proben minimiert wird.
Automatische Analysevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit den Mischreagenzzubereitungszyklus ausführt, der eingestellt wird durch eine erste Verarbeitung, in welcher ein ganzzahliger Quotient Q und ein Rest R durch Anwenden von (J/Nmax = Q × Nmax + R) berechnet werden, und durch eine zweite Verarbeitung, in welcher der Wert von N in einem ersten Zyklus, der ein Zyklus der Mischreagenzzubereitungszyklen ist, auf Nmin eingestellt wird, und der Wert von N in einem zweiten Zyklus, der ein anderer Zyklus davon ist, auf (Nmax + R – Nmin) eingestellt wird, wenn eine erste Bedingung Q ≥ 1 und 0 < R < Nmin erfüllt ist.
Automatische Analysevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit den Mischreagenzzubereitungszyklus auf (Q + 1) Mal einstellt.
Automatische Analysevorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit den Wert von N in einem Zyklus mit Ausnahme des ersten und zweiten Zyklus von den (Q + 1) Mischreagenzzubereitungszyklen unter der ersten Bedingung der zweiten Verarbeitung auf Nmax einstellt, wenn Q ≥ 2.
Automatische Analysevorrichtung nach Anspruch 4, wobei in der zweiten Verarbeitung die Steuereinheit außerdem den Wert von N auf Nmin einstellt, wenn eine zweite Bedingung Q = 0 und R < Nmin erfüllt ist, den Wert von N auf R einstellt, wenn eine dritte Bedingung Q = 0 und R ≥ Nmin erfüllt ist, den Wert von N in einem dritten Zyklus, der ein Zyklus von den (Q + 1) Mischreagenzzubereitungszyklen ist, auf R einstellt, wenn eine vierte Bedingung Q ≥ 1 und R ≥ Nmin oder Q ≥ 1 und R = 0 erfüllt ist, und den Wert von N in einem Zyklus mit Ausnahme des dritten Zyklus auf Nmax einstellt.
Automatische Analysevorrichtung nach Anspruch 3, wobei, wenn die erste Bedingung erfüllt ist, die Steuereinheit den Wert von N in allen Mischreagenzzubereitungszyklen auf Nmin einstellt, statt die zweite Verarbeitung auszuführen, wenn eine fünfte Bedingung ((Q + 1) × Nmin) ≥ J erfüllt ist, und wobei, wenn eine sechste Bedingung ((Q + 1) × Nmin) < J erfüllt ist, die Steuereinheit in einem sich wiederholenden i.ten Mischreagenzzubereitungszyklus den Wert von N in einem Zyklus von den (Q + 1) Mischreagenzzubereitungszyklen auf Nmax einstellt, wenn eine siebte Bedingung (i × Nmax) + (Q – i + 1) × Nmin ≤ J erfüllt ist, den Wert von N in einem Zyklus, der ein Zyklus der Mischreagenzzubereitungszyklen mit Ausnahme der siebten Bedingung von (Q + 1) mal ist, auf J – (i – 1) × Nmax – (Q – i + 1) × Nmin einstellt, wenn eine achte Bedingung (i × Nmax) + (Q – i + 1) × Nmin > J erfüllt ist, und den Wert von N in einem Zyklus mit Ausnahme der achten Bedingung auf Nmin einstellt.
Automatische Analysevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Steuereinheit einen Wert K überwacht, der eine Menge eines Reagenzes von der Vielzahl von Reagenzien für eine restliche Anzahl von Analysen angibt, (K – J) berechnet, wenn Analysen von J Proben angefordert werden, die erste und die zweite Verarbeitung ausführt, wenn (K – J) ≥ Nmin, den ganzzahligen Quotienten Q und den Rest R durch Anwenden von (K/Nmax = Q × Nmax + R) berechnet, statt die erste Verarbeitung auszuführen, wenn (K – J) < Nmin, und den Mischreagenzzubereitungszyklus ausführt, der durch die zweite Verarbeitung durch Anwenden von Q und R eingestellt wird.
Automatische Analysevorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, wobei die automatische Analysevorrichtung die Probe analysiert, indem sie nach Abschluss der Analyse der J Proben eine Mischreagenzmenge für M Analysen anwendet, wenn ein Überschuss des Mischreagenzes für M Analysen (M < Nmin) vorhanden ist und wenn innerhalb einer vorbestimmten Zeit eine Anforderung einer Analyse einer Probe neu erzeugt wird.
Automatische Analysevorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Steuereinheit einen Benutzter darüber informiert, dass ein Überschuss einer Mischreagenzmenge für Analysen kleiner als Nmin vorhanden ist, wenn eine Bedingung, die der zweiten Bedingung der zweiten Verarbeitung entspricht, erfüllt ist.
Automatische Analysevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei, wenn eine zusätzlich angeforderte Probe erzeugt wird, durch Anwenden der Anzahl (J4 = J2 + J3) angeforderter Proben, die erhalten wird, indem die Anzahl (J) der Proben, die vor der Zubereitung des Mischreagenzes angefordert wurden, mit der Anzahl (J3) der zusätzlich angeforderten Proben addiert wird, der ganzzahlige Quotient Q und der Rest R, statt durch die erste Verarbeitung, durch Anwenden von (J4/Nmax = Q × Nmax + R) berechnet werden, und der Mischreagenzzubereitungszyklus durch Ausführen der zweiten Verarbeitung eingestellt wird, indem Q und R angewandt werden.
Automatische Analysevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die automatische Analysevorrichtung eine Gentestvorrichtung ist.