JP2000235037A - 試料分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ディスポーザブルなノズルチップを用いてサン
プルを吸引する分析装置で、温度湿度の影響を受けずに
高精度な分析を可能にする。 【解決手段】分析対象のサンプル液の温度とノズルチッ
プ２２内に満たされる空気の温度湿度を測定または制御
して吸引し、反応容器２３で試薬と混合し、反応液を検
知ユニット３に吸引して光学的測定を行って、サンプル
液に含まれる特定物質の濃度を分析する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は試料分析装置に係
り、特に臨床検査の分野で利用されるほか、食品検査や
医学、生命科学の基礎等で用いられる免疫測定法を利用
した分析に適した試料分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】臨床検査における免疫測定としては、標
識物質に酵素を用いた酵素免疫測定法，蛍光色素を用い
た蛍光免疫測定法などが実用化されている。

【０００３】発光免疫測定法を用いて自動化した装置
は、特開平９−４９８４７号公報に記述されている。そ
れには、ベッセルマガジン上には未使用の反応容器と、
チップマガジン上に未使用のノズルチップがそれぞれマ
トリックス状に載置されている。グリップ機構をＸ方向
及びＹ方向に動かす運搬機構は、チップマガジンから未
使用のノズルチップを順番に把持し、チップ接続ステー
ションに移す。また、運搬機構はベッセルマガジン上の
未使用の反応容器を第１番目の列の先頭から順番に把持
し、分注ステーションに移す。分注機構は、チップ接続
ステーションに置かれているノズルチップをノズルホル
ダーに接続した後、検体及び試薬を分注ステーション上
の反応容器に添加する構成となっている。

【０００４】その動作は、円錐形状のディスポーザブル
なノズルチップを用いて所定の第１試薬と検体を吸引し
てディスポーザブルな反応容器に分注し、数分間の第１
反応を終えた後、別のノズルチップを用いてビーズ含有
液および第２試薬を反応容器に分注してさらに数分間の
第２反応を行う。反応終了後、シッパノズルを用いて反
応液を吸引する。シッパノズルは反応液吸引後に引き続
いて空気、緩衝液、空気、洗浄液を吸引する。シッパノ
ズルは測光ユニット内のフローセルに連通しており、反
応液がフローセルに到達した時点で反応液は移動を一旦
停止され、光学的に測定される。測定終了後，再度液の
移動が行われ，洗浄液の通過によってフローセル内が洗
浄される。

【０００５】また微量分注を高精度に行う装置が特開平
６−１４８２０６に記載されている。これには、ディス
ポーザブルなノズルチップを濡れ面形成溶液中に浸し、
吸引吐出を繰り返した後に分注溶液を吸引する。この場
合は、ノズルチップの内面および外面に十分かつ均一な
濡れ面を形成することで、微量分注の精度を高めること
ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような課題に対する記載はない。

【０００７】特開平９−４９８４７号公報の場合、ディ
スポーザブルなノズルチップは吸引するサンプルの量よ
りも大きい体積をもっている。ノズルチップ内には空気
が満たされた状態で検体試料を吸引する。検体試料は主
成分が水であり、温度は一定していない。吸引中にノズ
ル内空気が検体試料と接触することで、温度差によりノ
ズル内空気は膨張または収縮する。また、検体試料から
水分の蒸発が発生する。空気の膨張収縮および水分の蒸
発により、ノズルチップに実際に吸引される検体試料の
量は変化してしまう。空気の膨張収縮量は、検体試料の
温度とノズル内温度との差に影響され、水分の蒸発量は
検体試料温度とノズル内空気の温度および湿度に左右さ
れる。また、膨張収縮と水分の蒸発はノズルチップ内の
空気が飽和するまで持続する。ノズルチップ内の空気の
体積が大きいため、条件により無視できない分注量の変
化が起こり、高精度の分析ができない。

【０００８】特開平６−１４８２０４の場合は、ノズル
チップを濡れ面形成液に浸すため、検体試料に濡れ面形
成液が混ざってしまい、分析に誤差を与えることにな
る。また、濡れ面形成液を複数回吸引吐出するので、分
析に時間がかかる。

【０００９】前述のように従来例では、検体試料の温度
とノズルチップ内の空気の温度および湿度の影響を配慮
していないために，分析時間を長くすることなく温度・
湿度に影響されずに高精度の分析をすることができなか
った。

【００１０】本発明の目的は、温度・湿度に影響される
ことなく高精度の分析が可能な試料分析装置を提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、液体サンプル
や未使用のノズルチップ近傍の温度、及び湿度を計測
し、使用する液体サンプルの量を決定して、サンプルの
吸引または吐出制御する構成としたものである。このよ
うに構成することにより、温度や湿度の変化により、変
動するサンプルや、試薬の量を常に一定に保つことがで
き高精度の分析が可能になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の一実
施例を説明する。図１は本発明の第１実施例の構成図で
ある。

【００１３】サンプルディスク１と試薬ディスク２とチ
ップステーション１２が同じ平面上に並んで配置されて
おり、その上部に移動機構２８が配置されている。チッ
プステーション１２の近傍にインキュベータ１３が配置
され，チップマガジン１０とベッセルマガジン１１が設
置可能に構成されている。インキュベータ１３とチップ
ステーション１２およびチップマガジン１０とベッセル
マガジン１１の設置位置の上部に移動機構３０が設置さ
れている。チップステーション１２の近傍に検知ユニッ
ト３が設置されている。

【００１４】緩衝液容器２４と洗浄液容器２５が配置で
きるように構成されており、その位置の上部に移動機構
２９が設置されている。また、コントローラ４が設置さ
れている。上記各機構は後述する１つのケース内に収納
されて試料分析装置を構成することも可能である。

【００１５】サンプルディスク１内には複数のサンプル
容器２０が円周上に配置され、図示していない駆動機構
がその下部に設けられ、回転できるように構成されてい
る。試薬ディスク２内には複数の試薬パック２１が円周
上に配置され、図示していない駆動機構がその下部に設
けられ、回転できるように構成されている。なお、試薬
パック２１は３種類の液体が入れられるように仕切られ
ている。

【００１６】第１の移動機構２８には分注機構５が載置
されている。分注機構５にはノズルホルダ３１が載置さ
れている。分注機構５はサンプルディスク１、試薬ディ
スク２、チップステーション１２上に移動可能であり、
ノズルホルダ３１は上下に移動が可能である。分注機構
５に設けられたノズルホルダ３１の移動範囲の下側に廃
棄口２６が設置されており、廃棄口２６は廃容器２７に
接続している。ノズルホルダ３１は、吸引ポンプ１５と
補助ポンプ１６とに屈曲可能なチューブで接続されてい
る。試薬ディスク２は温度制御機能を有している。

【００１７】チップマガジン１０には、上部の平面上に
マトリックス状に穴があいており，未使用のノズルチッ
プ２２が挿入された状態でセットされる。ベッセルマガ
ジン１１には上部の平面上にマトリックス状に穴があい
ており、未使用のベッセル２３が挿入された状態でセッ
トされる。

【００１８】ノズルチップ２２は中空の円錐形状をして
おり、容量は３００μｌで、上部と下部に穴があいてい
る。上部の穴はノズルホルダ３１の先端が挿入できるよ
うになっている。ベッセル２３は中空の容器であり、外
径がノズルチップ２２の外径と一致している。

【００１９】チップステーション１２は、上部平面部に
ノズルチップ２２またはベッセル２３が挿入可能な複数
の穴が設けてある。インキュベータ１３は温度制御機能
を有し、熱伝導の良好な金属で作られ、上部平面部にベ
ッセル２３が挿入可能な複数の穴が設けられている。

【００２０】第２の移動機構３０にはグリップ手段１４
が載置されている。グリップ手段１４はベッセルマガジ
ン１１、チップマガジン１０、チップステーション１
２、インキュベータ１３、廃棄口２６上を移動できるよ
うに構成されている。グリップ手段１４は、ノズルチッ
プ２２またはベッセル２３を掴んで持ち上げ、移動して
放すことができる。

【００２１】第３の移動機構２９にはサンプリング機構
６が載置され、サンプリング機構６にはシッパノズル１
９が載置されている。サンプリング機構６はチップステ
ーション１２、緩衝液容器２４、洗浄液容器２５の上を
移動できるように設けられている。サンプリング機構６
を前記容器上に移動して、シッパノズル１９を下降して
液を吸引することができる。サンプリング機構６の移動
範囲には図示しない洗浄機構が設けられている。シッパ
ノズル１９は屈曲可能なチューブで検知ユニット３に接
続している。検知ユニット３は図示しない光学検出用フ
ローセルを含み、さらに図示しない吸引ポンプに接続し
ている。

【００２２】それぞれの可動部は、コントローラ４に接
続され、コントローラ４との間で情報のやりとりが可能
である。なお、コントローラ４は分析結果を出力する機
能を有する。

【００２３】温度センサ３３がサンプルディスク１の近
傍に設置されており、装置内の温度情報をコントローラ
４に送ることができる。温湿度センサ３４がチップマガ
ジン１０の近傍に設置されており，温度と湿度の情報を
コントローラ４に送ることができる。次に本装置の動作
を説明する。

【００２４】初期状態で、吸引ポンプ１５、補助ポンプ
１６とノズルホルダ３１および接続しているチューブ内
には水を満たしておく。シッパノズル１９と検知ユニッ
ト３までのチューブ内は緩衝液を満たしておく。緩衝液
容器２４内には緩衝液が入れてある。洗浄液容器２５内
には洗浄液が入れてある。１つの試薬パック２１には第
１試薬と第２試薬とビーズ含有液が一組となって入れて
あり、他の試薬パック２１には種類の異なる第１試薬と
第２試薬とビーズ含有液が入れてある。分析するサンプ
ルをサンプル容器２０に入れて、サンプルディスク１上
にセットする。複数の分析を連続して行う場合は、複数
のサンプル容器２０がサンプルディスク１にセットす
る。インキュベータ１３と試薬ディスク２はそれぞれ所
定の温度を保つように制御される。

【００２５】コントローラ４に分析項目を入力して動作
開始を指示すると、コントローラ４からの命令で装置が
動作を開始する。

【００２６】動作開始すると、まずグリップ手段１４が
１本の未使用のノズルチップ２２をチップマガジン１０
から把持し、チップステーション１２に移動しセットす
る。続いて、グリップ手段１４はベッセルマガジン１１
に移動し、１本の未使用のベッセル２３を把持し、チッ
プステーション１２に移動しセットする。次に、分注機
構５がチップステーション１２上に移動し、ノズルホル
ダ３１を降下させノズルチプ２２を装着し試薬ディスク
へ移動する。その間に試薬ディスク２が回転し、目的の
分析に対応した試薬パック２１を所定位置に移動する。

【００２７】ノズルホルダ３１が空中にある状態で、吸
引ポンプ１５を吸引動作させ、ノズルホルダ３１内に空
気を約１０μｌ吸引する。ノズルホルダ３１が試薬ディ
スク２上の所定位置に移動した後、試薬パック２１の第
１試薬の中にノズルチップ２２を挿入し、吸引ポンプ１
５動作させ、吸引する。この場合、吸引量は５０μｌと
する。同時に補助ポンプ１６も動作させる場合がある。
補助ポンプ１６の吸引量は温湿度センサ３４の出力から
コントローラ４が演算して決定される。

【００２８】ノズルホルダ３１が試薬の吸引動作してい
る間に、グリップ手段１４を作動し、次のノズルチップ
２２をチップマガジン１０から取り出し、チップステー
ション１２にセットする。

【００２９】次に、試薬を吸引したノズルホルダ３１
を、先にチップステーション１２上にセットされたベッ
セル２３の上に移動し、吸引ポンプ１５を６０μｌ吐出
動作させる。これにより第１試薬がベッセル内に分注さ
れる。

【００３０】次に、ノズルホルダ３１は廃棄口２６上に
移動し、ノズルチップ２２を外して廃棄口２６に落と
し、チップステーション１２へ移動する。チップステー
ション１２上では新たなノズルチップ２２を装着する。
その間に、サンプルディスク１を回転し、目的のサンプ
ルの入ったサンプル容器２０を所定位置に移動する。

【００３１】次に、吸引ポンプ１５を動作させ、新しい
ノズルチップを２２装着したノズルホルダ３１内に空気
を１０μｌ吸引する。その後、ノズルホルダ３１はサン
プルディスク１上の所定位置に移動し、サンプル容器２
０内にノズルチップ２２を挿入し、吸引ポンプ１５を動
作させ５０μｌのサンプル液を吸引する。同時に補助ポ
ンプ１６で吸引動作を行う場合もある。この吸引量は，
温度センサ３３と温湿度センサ３４の出力からコントロ
ーラ４で演算して決定される。

【００３２】次に、ノズルホルダ３１はチップステーシ
ョン１２の上の先に第１の試薬を分注したベッセル２３
の上に移動し、吸引ポンプ１５を動作させノズルホルダ
内のサンプル液と空気を吐出する。すなわち、６０μｌ
の吐出動作を行う。その後、さらにノズルチップ２２を
ベッセル２３内に下降し，吸引ポンプ１５で吸引吐出動
作を繰り返す。これにより第１試薬とサンプルが混合さ
れる。

【００３３】混合動作終了後、ノズルホルダ３１を廃棄
口２６上に移動し、ノズルチップ２２を取り外し、廃棄
口に投入する。使用済みのノズルチップ２２は廃容器２
７内に貯えられる。

【００３４】次に、グリップ手段１４が動作して、チッ
プステーション１２上から第１試薬とサンプルの混合物
が入ったベッセル２３を掴んでインキュベータ１３に移
動する。ここで所定時間（例えば９分間）静置される。
この間に、別のサンプルに対する分析動作を開始して並
列処理することも可能である。

【００３５】所定時間静置後、グリップ手段１４によ
り、ベッセル２３をインキュベータ１３上からチップス
テーション１２上に移動される。次に、チップマガジン
１０から新しいノズルチップ２２がグリップ手段１４に
よりチップステーション１２上に移動される。ノズルホ
ルダ３１がチップステーション１２上に移動してノズル
チップ２２を装着し、吸引ポンプで１０ｍｌの空気を吸
引し、試薬ディスク２上に移動して試薬パック２１の第
２試薬中に挿入される。挿入後吸引ポンプ１５で第２試
薬を５０μｌ吸引する。同時に補助ポンプ１６で吸引動
作を行う。この補助ポンプの吸引量は、温湿度センサ３
４の出力からコントローラ４で演算して決定される。

【００３６】次に、ノズルホルダ３１は一旦上昇し、試
薬パック２１のビーズ含有液の中に挿入される。挿入
後、吸引ポンプ１５でビーズ含有液を５０μｌ吸引す
る。同時に補助ポンプ１６で吸引動作を行う。補助ポン
プの吸引量は、温湿度センサ３４の出力からコントロー
ラ４で演算して決定される。

【００３７】次に、ノズルホルダ３１はチップステーシ
ョン１２の上の第１試薬とサンプルの入ったベッセル２
３の上に移動し、吸引ポンプ１５を動作させ１１０μｌ
の吐出を行う。さらにノズルチップ２２をベッセル２３
内に下降し，吸引ポンプ１５で吸引吐出動作を繰り返
す。これにより第１試薬とサンプルの混合液と第２試
薬、ビーズ含有液が混合される。次に、ノズルホルダ３
１は廃棄口２６に移動し、ノズルチップ２２を廃棄口に
投入する。

【００３８】次にグリップ手段１４が動作して、チップ
ステーション１２上から混合液が入ったベッセル２３を
掴んでインキュベータ１３に移動する。ここで再び所定
時間静置される。

【００３９】所定時間静置後、グリップ手段１４が作動
し、静置されていたベッセル２３がインキュベータ１３
上からチップステーション１２上に戻される。

【００４０】次にサンプリング機構６がチップステーシ
ョン１２の上の混合液の入ったベッセル２３の上に移動
し、シッパノズル１９の先端をベッセル２３の混合液の
中に挿入する。ベッセル２３から、シッパノズルを介し
て検知ユニット３に一定速度で１５０μｌ吸引を行う。
その後、シッパノズル１９を上昇させ、少量の空気を吸
入し、緩衝液容器２４の位置に移動して緩衝液を所定量
吸引する。ここで吸引を停止し、その間に検知ユニット
３の内部で光学的測定が行われる。次に、シッパノズル
１９を洗浄液容器２５位置に移動し、洗浄液を所定量吸
引する。最後にシッパノズル１９は洗浄機構で洗浄した
後、次の測定に備えて緩衝液容器２４から緩衝液を吸引
する。

【００４１】コントローラ４は、検知ユニット３の光学
的測定結果を演算し、サンプル中に含まれる特定物質の
濃度に変換して表示画面または記録紙上に出力する。

【００４２】この実施例で、補助ポンプ１６の吸引量は
次のように決定される。図２は、補助ポンプ１６を用い
ない装置でサンプルを吸引する実験を行った結果であ
る。横軸は周囲の湿度で，縦軸は実際に吸引された量で
ある。サンプル温度は６°Ｃと３１°Ｃの二通りの結果
である。吸引ポンプ１５の吸引量が５０μｌであるにも
関わらず、実際の吸引量はそれよりも少なく、しかも温
度及び湿度により変化している。これは、吸引中にノズ
ルチップ２２の内部でサンプルと空気が接触することに
より、空気の温度変化による膨張または収縮と、サンプ
ル内の水分の蒸発が起こるためである。膨張収縮量と水
分の蒸発量は、サンプルの温度とノズル内の空気の温度
湿度と関係しており、その関係はこのような実験および
計算で得られる。この実施例の場合は、サンプル容器２
０の近傍に設けた温度センサ３３の出力よりサンプルの
温度を、チップマガジン１０の近傍に設けた温湿度セン
サ３４の出力よりノズルチップ２２内の空気の温度湿度
を検出している。それらの検出結果から、コントローラ
４で膨張収縮量と蒸発量を演算し、それを補正して実際
の吸引量が５０μｌとなるように、補助ポンプ１６の吸
引量として設定するのである。

【００４３】以上の実施例では、補助ポンプ１６を温度
及び湿度による吸入量の変化を補正するために用いた
が、吸引量の大まかな設定と高速吸引が可能なポンプを
吸引ポンプ１５に用い、微小な吸引量の変更が可能なポ
ンプを補助ポンプ１６に用いることで、短時間でしかも
高精度な吸引が可能である。

【００４４】同様に試薬パック２１から吸引を行う場合
も、試薬の温度とチップ内の温度湿度から補助ポンプ１
６の吸引量を決定する。この場合は試薬の温度は試薬デ
ィスク２の温度制御で決まっているので一定値を用い
る。

【００４５】この実施例で、サンプル、第１試薬、第２
試薬、ビーズ含有液の吸引量を全て５０μｌとしたが、
測定項目によって異なり１０μｌから１００μｌの場合
もある。

【００４６】本実施例では、ディスポーザブルなノズル
チップ２２を使うので、サンプルや試薬のコンタミネー
ションがなく、高感度な分析が可能である。また、ベッ
セル２３内のサンプルと試薬の混合を、ノズルチップ２
２を挿入して、吸引吐出動作を繰り返すことで行ってい
るために、特別な攪拌機構が不要で、装置の小型化高信
頼性化が可能な上に、攪拌機構によるコンタミネーショ
ンが避けられ、高感度な分析が可能である。

【００４７】更に、温度湿度の影響によるノズルチップ
２２内の空気の膨張収縮と水分の蒸発量を打ち消すよう
に補助ポンプ１６の吸引量を変化させるために、温度湿
度に影響されずに一定量のサンプル、試薬の吸引が可能
であり、常に同じ条件での分析が可能で、再現性の高い
高精度の分析が可能である。

【００４８】また、温度センサ３３を用いてサンプルの
温度を測定するので、温度の異なるサンプルを測定する
場合でもそれに対応して補助ポンプ１６の吸引量を変え
て分析ができ、再現性の高い高精度の分析が可能であ
る。

【００４９】もちろん、補助ポンプ１６は用いずに、吸
引ポンプ１５の吸引量を温度湿度に基づいて設定するこ
とも可能である。

【００５０】次に本発明の他の実施例を説明する。本実
施例は、図１の装置で補助ポンプ１６を設けないもので
ある。

【００５１】吸引ポンプ１５は、温度湿度によらずに一
定量の吸引を行う。すると、混合液に含まれるサンプル
液、第１試薬、第２試薬、ビーズ含有液の量は、それぞ
れの液温、ノズル内の温度湿度によって変化する。この
ため、検知ユニット３から出力される光学的測定結果
は、それらによって偏りを生じる。コントローラ４は温
度センサ３３、温湿度センサ３４の出力を基に光学的測
定結果に補正演算を加え、サンプル内の特定物質の濃度
として出力する。

【００５２】この実施例の場合には、温度湿度の影響に
よるノズルチップ２２内の空気の膨張収縮と水分の蒸発
量によって混合液の混合割合変化しても、温度センサ３
３および温湿度センサ３４の出力からその影響量を打ち
消すように演算して特定物質の濃度を出力するので、再
現性の高い高精度の分析が可能である。

【００５３】また、補助ポンプ１６を用いていないの
で、機構が単純化され、小形で低価格の分析装置を提供
できる。

【００５４】本発明の更に、他の実施例を説明する。図
３はチップステーション部の断面図を示したものであ
る。本実施例と図１の実施例との構成の違いは、温度セ
ンサ３３、温湿度センサ３４、補助ポンプ１６を設け
ず、チップステーション１２ａが内部を中空にし、加湿
容器３７と接続した点である。

【００５５】加湿容器３７には入り口３８が設けられ、
内部には水３９が貯えられている。加湿容器３７内部の
空気は水３９の蒸発により湿度が高い状態になってい
る。

【００５６】ノズルチップ２２がチップステーション１
２ａに置かれたとき、入り口３８から空気を挿入して、
ノズルチップ２２の内部を高い湿度の高い空気に置換す
る。その後、ノズルホルダ３１にノズルを装着して、サ
ンプル、試薬等を吸引する。このため、ノズルチップ２
２の内部の空気の湿度が高いため、サンプルや試薬等を
吸引したとき、液体と接触しても蒸発が起こらない。す
なわち、周囲の湿度によらずに、一定量の吸引が可能と
なり、再現性の高い高精度の分析が可能である。また、
温度センサや温湿度センサの出力による吸引量の制御や
出力の補正を行わないため、センサの検出精度に左右さ
れず，再現性の高い高精度の分析が可能である。

【００５７】更に、他の実施例を図４を用いて説明す
る。

【００５８】本実施例でも、補助ポンプ、温度及び湿度
センサを備えていない。本実施例では、サンプル容器２
０は入り口が細く縦に長い容器で、分析に用いるサンプ
ル液の量よりも数倍の容積を持っている。サンプル容器
２０からサンプル液１８を吸引する前に、ノズルチップ
２２をサンプル液１８の直上で停止させ、所定量の空気
を吸引する。その後ノズルチップ２２をサンプル液１８
に挿入して、所定量の吸引を行う。

【００５９】この場合，サンプル液１８の直上に漂って
いる空気はサンプル液１８に近い温度で、湿度も１００
％に近い。そのため、その空気を吸引することで、ノズ
ルチップ２２内の空気の温度がサンプル液の温度に近
く、しかも湿度が１００%に近くなる。従って、サンプ
ル液を吸引したときにノズルチップ２２の内部で空気と
接触しても、空気の膨張収縮は小さく、水分の蒸発量も
小さい。そのため、周囲の温度湿度に左右されずに、常
に同じ量のサンプルの吸引が可能であり、高い再現性で
高精度の分析が可能である。

【００６０】また、サンプル容器２０の入り口が細く縦
に長い形状をしているため、サンプル容器２０内部に周
囲気体の流入が少なく、一定の条件の気体をノズルチッ
プ２２に吸引することができる。このため、再現性の高
い高精度の分析が可能である。また、個々のサンプル容
器２０の中の空気を吸引するので、サンプル毎に液温が
異なっている場合でも温度の影響を受けずに吸引するこ
とができ、再現性の高い高精度の分析が可能である。

【００６１】本発明の他の実施例を説明する。この実施
例は、サンプルの吸引の動作が異なる。

【００６２】ノズルチップ２２をサンプル容器２０に挿
入して、吸引ポンプ１５で７０μｌ吸引する。そのま
ま、５秒間停止した後、ノズルチップ２２の先端を洗浄
水で洗浄する。次にチップステーション１２の上のベッ
セル２３の位置で吸引ポンプ１５で５０μｌ吐出する。
この場合、吸引時にノズルチップ２２の中で空気の膨張
収縮と水分の蒸発が起こるが、それは最初に激しく、そ
の後緩やかになる。５秒間停止後はほとんど変化しなく
なる。空気の膨張、収縮の止まった状態で５０μｌ吐出
するため、ベッセル２３には正確に５０μｌのサンプル
が分注される。従って温度や湿度に影響されることな
く、一定量のサンプルの分注が可能であり，再現性の高
い高精度の分析が可能である。

【００６３】また、ノズルチップ２２をサンプル液から
引き上げた後に、内部空気の膨張や水分の蒸発でサンプ
ルの１部がノズルチップ２２の外に飛び出して付着して
も、先端を洗浄するために付着しているサンプルがベッ
セル２３に入ることがない。従って、一定量のサンプル
の分注が可能であり、再現性の高い高精度の分析が可能
である。

【００６４】図５は本発明の他の実施例のノズルチップ
部示した図である。ノズルチップ２２ａは細管部４２と
拡大部４３を有している。細管部４２の容積は、サンプ
ルを吸引する量、つまりこの場合は５０μｌよりも大き
い。

【００６５】サンプルを吸引中に起こる水分の蒸発は、
液体と気体の接触面積に比例して発生する。温度差によ
る空気の膨張収縮も接触面積に比例する。本形状のノズ
ルチップ２２ａを用いると、断面積の小さい細管部４２
でしか空気と液体が接触しないために、蒸発量も膨張収
縮量も小さい。従って、温度湿度による影響の小さい分
析が可能であり，再現性の高い高精度の分析が可能であ
る。

【００６６】また、細管部４２の上に拡大部４３がある
ため、ノズルホルダ３１に容易かつ確実に装着すること
ができ，信頼性の高い分析が可能である。さらに、拡大
部４３を有しているため、サンプルと試薬類の混合液を
拡大部４３まで吸引吐出させることで効果的に攪拌を行
うことができる。

【００６７】更に他の実施例を説明する。本実施例で
は、図５と同じように細管部４２を有するノズルチップ
を用いる。サンプル吸引前に，吸引ポンプ１５から水を
吐出し、ノズルチップ２２の中に水を満たす。次に少量
の空気を吸引した後、所定量のサンプルを吸引する。

【００６８】サンプル吸引時にノズル内に空気が少量し
か含まれないので、温度差による空気の膨張、収縮の量
が小さい。また，空気の量が少ないため、少量の蒸気で
飽和してしまいそれ以上に水分が蒸発しないために、蒸
発による吸引量の変化も少ない。従って、温度や湿度に
影響を受け難い。また、ノズルチップ２２の中に細管部
４２があるため、サンプルの上の空気相が小さくてもそ
の上の水との混合が起こらず、サンプルが汚染すること
がない。さらに、吸引時に吸引ポンプ１５からノズルチ
ップ２２までの経路に少量の空気しか含まれず、大部分
が圧縮性の小さい液体で満たされるために、ポンプの動
作を速く行っても誤差を生しない。従って、高速で精度
の高い分析が可能である。

【００６９】図６に本発明の他の実施例のノズルチップ
の形状を示す。

【００７０】ノズルチップ２２ｂには、内部に繊維４４
が配置されている。繊維４４が湿った状態でノズルチッ
プ２２ｂはチップマガジン１０にセットされる。ノズル
チップ２２ｂの内部は、繊維４４から放出される蒸気で
湿度の高い状態が維持され、サンプルや試薬類を吸引し
たときに、水分の蒸発が起こらない。従って、湿度の影
響を受けずに分注することが可能で、再現性の高い高精
度の分析が可能である。

【００７１】図７は本発明の他の実施例の全体構成図で
ある。

【００７２】本実施例は、密閉性の高い容器５０の中に
図１に示す装置を設置したものである。容器５０の壁面
に温湿度調節器５１が設置されている。温湿度調節器５
１は容器５０の内部の温度と湿度を制御して一定に保
つ。

【００７３】本実施例では、外部の温度や湿度が変化し
ても、容器５０の中は一定の温度、湿度が保たれる。こ
のため、常に同じ量のサンプルが吸引可能である。従っ
て、温度、湿度の影響を受けない再現性の高い高精度の
分析が可能である。

【００７４】容器５０は装置全体を覆うものである必要
はなく、分注に関わる部分のみを覆うものでもかまわな
い。

【００７５】

【発明の効果】以上に示したように、本発明によればデ
ィスポーザブルなノズルチップを用いてサンプルを吸引
する分析装置で、周囲の温度、湿度およびサンプルの温
度によりサンプルの吸引量を変化させ、常に同じ条件で
の分析が可能であるので、温度、湿度の影響を受けない
再現性の高い高感度な分析が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施例の構成を示す斜視図で
ある。

【図２】本発明の効果を説明するためのグラフである。

【図３】他の実施例のチップステーション部の断面図で
ある。

【図４】他の実施例の吸引動作の説明図である。

【図５】他の実施例のノズルチップの形状を示す図であ
る。

【図６】他の実施例のノズルチップを示す図である。

【図７】他の実施例の全体構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…サンプルディスク、２…試薬ディスク、３…検知ユ
ニット、４…コントローラ、５…分注機構、６…サンプ
リング機構、１０…チップマガジン、１１…ベッセルマ
ガジン、１２…チップステーション、１３…インキュベ
ータ、１４…グリップ手段、１５…吸引ポンプ、１６…
補助ポンプ、１８…サンプル液、１９…シッパノズル、
２０…サンプル容器、２１…試薬パック、２２…ノズル
チップ、２３…ベッセル、２４…緩衝液容器、２５…洗
浄液容器、２６…廃棄口、２７…廃容器、２８…移動機
構、２９…移動機構、３０…移動機構、３１…ノズルホ
ルダ、３３…温度センサ、３４…温湿度センサ、３７…
加湿容器、３８…入り口、３９…水、４２…細管部、４
３…拡大部、４４…繊維、５０…容器、５１…温湿度調
節器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 常盤 幸恵 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器事業部内 Ｆターム(参考） 2G058 AA09 BB02 BB03 BB15 CB04 CE08 EA02 EA04 EB03 ED02 ED21 ED36 GA06 GB01 GB10 GD03 GE09

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の液体サンプルをそれぞれ入れた液体
   容器を収納するサンプルディスクと、複数の試薬をそれ
   ぞれ入れた試薬容器を収納した試薬ディスクと、前記液
   体サンプルを及び試薬を吸引するためノズルホルダに取
   付ける複数のノズルチップと、前記試薬と液体サンプル
   をそれぞれ異なるノズルチップを用いて吸引し吐出して
   反応させる反応容器と、前記反応容器内の反応物を測定
   する測定器を備えた試料分析装置において、 分析装置内の湿度と温度に応じて液体サンプルの吸引量
   または吸引、吐出量を制御する制御機能を備えたことを
   特徴とする試料分析装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の試料分析装置において、 前記液体サンプルの温度を検出する温度センサと、前記
   未使用のノズルチップ近辺の湿度を検出する湿度センサ
   を設け、前記温度センサと湿度センサの出力に基づいて
   反応物の測定結果を変更して出力する機能を有すること
   を特徴とする試料分析装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の試料分析装置において、 前記液体サンプルの温度を検出する温度センサと、前記
   ノズルチップ近辺の湿度を検出する湿度センサと、前記
   ノズルチップに接続するポンプを備え、前記制御機能
   は、前記温度センサと湿度センサの出力に応じて前記ポ
   ンプの吸引量または吐出量を制御することを特徴とする
   試料分析装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の試料分析装置において、前
   記ノズルチップに接続するポンプが吐出量の大きい主ポ
   ンプと吐出量の小さい補助ポンプが並列して構成してい
   ることを特徴とする試料分析装置。
5. 【請求項５】請求項１記載の試料分析装置において、デ
   ィスポーザブルなノズルチップの内部の空気の湿度を高
   めた後に液体サンプルを吸引するように構成されたこと
   を特徴とする試料分析装置。
6. 【請求項６】請求項１記載の試料分析装置において、前
   記ノズルチップは断面積の小さい細管部と断面積の大き
   い拡大部を有し、前記細管部の容積が液体サンプルの吸
   引量よりも大きいことを特徴とする試料分析装置。