JP2001074753A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 手作業により反応容器にサンプルを分注し、
試薬を入れて反応させて安定なラジカル種を生成させ、
このラジカル種の電子スピン共鳴を測定する作業の効率
化を図る。 【解決手段】 装置本体の中央に装着された反応テーブ
ル２において、内側支持盤と外側支持盤に複数個の反応
容器を複数列配置し、内側支持盤と外側支持盤をそれぞ
れ別々のサーボモータで回転するとともに、内側支持盤
の下面に、反応容器を振動させる振動盤を装着した。反
応テーブル周辺に、サンプルと試薬が装着された第１試
薬テーブル２３、第２試薬テーブル３７、および分注ユ
ニット５０を配した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、公知のＥＳＲ（電
子スピン共鳴）測定装置を用いることにより、免疫測
定、活性酸素種。生化学（Ｈ２Ｏ２定量系）等が高速高
感度で測定可能な自動分析装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、安定ラジカル種の電子スピン共鳴
を測定する測定方法によって高感度なペルオキシダーゼ
を測定する方法が提案されている（特開平９−０２３９
６号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな測定方法では、手作業により反応容器にサンプルを
分注し、試薬を入れて反応させて安定なラジカル種を生
成させ、この安定なラジカル種の電子スピン共鳴を測定
するために、非常に手間と時間がかかるという問題があ
った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、円形状に配列
された複数の反応容器が装着された内側支持盤と外側支
持盤が異なったサーボモータで順次回転可能に支持され
た反応テーブルと、複数の試薬容器が装着された内側支
持盤と複数のサンプル容器と廃棄チップが装着された外
側支持盤とがサーボモータで順次回転可能に支持された
サンプルと第１の試薬テーブルと、複数の試薬容器が装
着された支持盤がステツピングモータで回転可能に支持
された第２の試薬テーブルと、前記反応テーブルの反応
容器に前記サンプルと第１の試薬テーブルの試薬容器か
らサンプル及び試薬を分注するために、サーボモータで
回動される回動腕にサンプル吸引ノズル及び試薬吸引ノ
ズルをを上下動可能に装着し、該サンプル吸引ノズルの
先端に廃棄チップを装着して、該廃棄チップに前記サン
プル注入し又は該試薬吸引ノズルに試薬を注入して移動
するサンプル、試薬分注ユニットと、前記反応テーブル
の反応容器に前記第２の試薬テーブルから試薬を分注す
るために、サーボモータで回動される回動腕に試薬吸引
ノズルを上下動可能に装着した試薬分注ユニットとから
なるものであり、又、前記サンプル及び試薬該分注され
た前記反応テーブルの反応容器から最終反応液を吸引す
る計測用吸引ノズルを回動腕に装着し、該回動腕を上下
するステッピングモータと前記回動腕を回動するステッ
ピングモータとを装着する計測吸引ユニットと、該計測
吸引ユニットの前記計測用吸引ノズルで吸引された前記
最終反応液を測定セルに吸引して、前記最終反応液を電
子スピン共鳴測定装置又は蛍光光度計により計測する計
測部をさらに装着するものであり、又、前記サンプル、
試薬分注ユニットにおいて、超音波センサと超音波ガイ
ドを上下装置により上下することにより、前記サンプル
容器、前記反応容器及び試薬容器に対して超音波の拡散
を防止し、前記サンプル容器、前記反応容器及び前記試
薬容器内の液量を正確な高さで吸引及び分注してもよい
し、又、前記反応テーブルにおいて、前記内側支持盤の
下面に振動盤を接触し、駆動モータで正転及び逆転を繰
り返すことにより、前記反応テーブルを振動させて前記
反応容器内の液体の反応効率を上げるようにしてもよい
し、さらに、前記測定セルに切り換えバルブを介してシ
リンジ及び真空ポンプを装着し、前記シリンジにより前
記測定セルに反応液を吸引して、前記測定セルの側部に
装着した吸引確認センサで前記反応液が所定量吸引され
たことを確認後、測定を行い、測定終了後、前記切り換
えバルブを切り換えて前記測定セル内の反応液を前記真
空ポンプにより吸引して廃棄タンクに廃棄するしてもよ
い。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明では、反応テーブルにおい
て、内側支持盤と外側支持盤に複数個の反応容器を複数
列配置して、内側支持盤と外側支持盤を別のサーボモー
タで回転することにより、基質及びトラップ剤を分注前
と分注後の反応及びＥＳＲ測定を全く並列に処理するこ
とができ、さらに、サンプルと第１の試薬テーブルと第
２の試薬テーブルを装着して、サンプルと第１の試薬テ
ーブルからサンプル、試薬分注ユニットでサンプル又は
試薬をそれぞれ反応テーブルの反応容器に分注し、第２
の試薬テーブルから試薬分注ユニットで反応テーブルの
反応容器に試薬を分注することにより、複数個の反応容
器に対して処理能率を上げることができ、又、反応テー
ブルの内側支持盤の下面に振動盤を装着することによ
り、反応容器を振動させて反応を促進することができ、
さらに、計測吸引ユニットで反応容器の反応液を吸引し
て計測セルに入れることにより、計測セルで電子スピン
共鳴測定装置又は蛍光光度計により反応液を分析するこ
とができ、又、計測セルにシリンジ及び真空ポンプを接
続することにより、測定セルへの反応液の供給及び廃棄
を汚染なく、処理することができる。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の１実施例の自動分析装置の平
面図で、装置本体１の中央に反応テーブル２が装着さ
れ、この反応テーブル２は、図２に示すように、内側支
持盤３に装着された反応容器ホルダー４、５にそれぞれ
複数個の反応容器６が複数列に装着され、この内側支持
盤３の中心の下部に装着された回転軸７は支持部材８で
支持されたベアリング９で支持され、又、回転軸７の下
端に固着されたギア１０は第１のサーボモータ１１の回
転軸に固着されたピニオン１２に係合され、又、支持部
材８で支持されたベアリング１３で反応容器回転ギア１
４が支持され、この反応容器回転ギア１４は反応容器ホ
ルダー４、５の下部に装着された反応容器ピニオン４
ａ、５ａに係合され、反応容器回転ギア１４に反応容器
振動モータ１６の回転軸に固着されたピニオン１５に係
合され、さらに、内側支持盤３の外側に複数個の反応容
器６が複数列に装着された外側支持盤１７が支持部材１
９に回転可能に支持された回転ガイド１８で支持され、
外側支持盤１７の下部に装着されたギア２０に第２のサ
ーボモータ２１の回転軸に固着されたピニオン２２が係
合され、内側支持盤３と外側支持１７は第１、第２のサ
ーボモータ１１、２１でそれぞれ分離されて回転するよ
うに構成されている。

【０００７】又、反応テーブル２の近傍にサンプルと第
１の試薬テーブル２３が装着され、このサンプルと第１
の試薬テーブル２３は、図３に示すように、試薬支持盤
２４に複数個の試薬容器２５が装着され、この試薬支持
盤２４の下部に装着された回転軸はベアリング２６で支
持され、回転軸の下端に固着されたギア２７は第３のサ
ーボモータ２８の回転軸に固着されたピニオン２９と係
合され、又、試薬支持盤２４の外側にサンプル容器３０
と廃棄チップ３１を装着したサンプル支持盤３２がベア
リング３３で回転可能に支持され、サンプル支持盤３２
の下部に装着されたギア３４は第４のサーボモータ３５
に固着されたピニオン３６に係合されている。

【０００８】又、図１の反応テーブル２の近傍に第２の
試薬テーブル３７が装着され、この第２の試薬テーブル
３７は、図４に示すように、蓋３８が装着されたボック
ス３９内に冷却用サーモクーラー４０が装着され、この
サーモクーラー４０の上部に複数個の試薬容器ホルダー
４１にそれぞれ試薬容器４２が装着された回転盤４３が
装着され、この回転盤４３の側部にギア４４が装着さ
れ、このギア４４はピニオン４５に係合され、このピニ
オン４５の回転軸４６はベアリング４７で支持され、回
転軸４６の下端に固着されたコネクター４８はボックス
３９の外側に装着された第５のステツピングモータ４９
の回転軸に連結されている。

【０００９】又、図１の反応テーブル２の近傍にサンプ
ル、試薬分注ユニット５０が装着され、このサンプル、
試薬分注ユニット５０は、図５、図６、図７、図８に示
すように、装着台５１にアーム旋回サーボモータ５２が
装着され、このアーム旋回サーボモータ５２の回転軸に
固着されたプーリー５３にタイミングベルト５４が掛け
られ、このタイミングベルト５４はベアリング５５で回
転可能に支持されたシャフト５６の下端に固着されたプ
ーリー５７に掛けられ、シャフト５６の上端に回動アー
ム５８の一端が固着され、この回動ヘッド５８の他端に
支持盤５９、６０が複数本のガイドバー６１で支持され
て回転ヘッド５８に回転可能に装着され、これらのガイ
ドバー６１に摺動部材６２が装着され、この摺動部材６
２にそれぞれ上下ラック６３が装着され、これらの上下
ラック６３にそれぞれサンプルノズル６４及び試薬ノズ
ル６５が装着され、サンプルノズル６４に廃棄チップ６
６が装着され、上下ラック６３に上下用ピニオン６７が
係合され、この上下用ピニオン６７は上下ステツピング
モータ６８の回転軸に装着され、上下支持盤５９にノズ
ル回転ギア７３が装着され、このノズル回転ギア７３は
ノズル回転用ステツピングモータ７４の回転軸に固着さ
れたピニオン７５と係合されており、さらに、上下ガイ
ドバー６１の中心に超音波センサ７６が装着され、又、
下部の上下支持盤６０の近傍にチップ有無センサ７７が
装着されている。

【００１０】このように構成されたサンプル、試薬分注
ユニットでは、アーム旋回サーボピングモータ５２によ
ってシャフト５６が回動され、それによって回動ヘッド
５８が回動し、所定の位置に回動されると、ノズル回転
用ステツピングモータ７４の回転軸に固着されたピニオ
ン７５を回転することにより、このピニオン７５に係合
したギア７３が回転され、それによって、複数のサンプ
ルノズル６４又は複数の試薬ノズル６５が選択され、こ
の選択されたサンプルノズル６４に装着された上下ラッ
ク６３が上下用ピニオン６７と係合するので、上下ステ
ツピングモータ６８を駆動することにより、サンプルノ
ズル６５に廃棄チップ６６が装着され、その後、上下ス
テツピングモータ６８を駆動してサンプルノズルを上昇
し、アーム旋回とサンプルノズルの上下及び超音波セン
サ７６の上下を繰り返し、サンプル及び試薬を反応容器
６に分注し、その後、廃棄チップを外す動作を繰り返
す。

【００１１】又、試薬ノズル６５が選択された場合は、
回動アーム５８が旋回して下降し、試薬テーブルから試
薬を吸引して上昇し、回動アーム５８を回動して下降
し、反応容器６に試薬を分注し、回動アームを上昇し、
旋回して、図１の反応テーブル２の近傍に装着された洗
浄装置１２０の位置で下降し、洗浄液を吸引して上昇
し、又排出して洗浄して元の位置に戻るように構成して
いる。

【００１２】なお、上記実施例では、反応テーブル２に
おいて、内側支持盤３と外側支持盤１７を第１、第２の
サーボモータ１１、２１で回動するようにしたが、内側
支持盤と外側支持盤を一体にして、１つのステッピング
モータで回転するように構成してもよいし、又、サンプ
ルと第１の試薬テーブル２３において、試薬支持盤２
４、サンプル支持盤３２を設けたが、試薬支持盤２３を
省いてサンプル支持盤３２のみを装着してもよいし、さ
らに、図１の反応テーブル２と第２の試薬テーブル３７
の間に装着される試薬分注ユニット７８は、図８に示す
ように、図５乃至図７に示すサンプル、試薬分注ユニッ
ト５０の構成とほぼ同じであり、上下ステツピングモー
タ６８の回転軸に固着された上下用ピニオン６７は上下
ラック６３に係合されるが、上下ラック６３が係合され
る試薬ノズル７９は１個以上（複数個）装着されてい
る。

【００１３】この試薬分注ユニット７８では、回動アー
ム５８が旋回して第２の試薬テーブル３７の位置で下降
し、試薬を吸引して上昇し、回動アーム５８を旋回し
て、所定の反応容器６の上で下降し、試薬を分注して上
昇し、回動アーム５８を旋回して洗浄部１２１の位置で
下降し、洗浄液を吸引して上昇し、排出して洗浄した
後、回動アーム５８は上昇し、所定の位置で待機する。

【００１４】図１の反応テーブル２の近傍に装着された
Ｂ／Ｆ分離、抗体移動ユニット８１は、Ｂ／Ｆの分離と
抗体の移動を行うが、このユニット８１は本発明に直接
関係しないので、説明は省略する。

【００１５】図１の反応テーブル２の近傍に装着された
計測用吸引ユニット８２は、図９、図１０及び図１１に
示すように、支持部材８３に装着されたガイド８３ａに
上下用ガイド８４が上下に摺動可能に装着され、上下用
ガイド８４に上下用ラック８５及び上下移動部材８６が
装着され、又、上下用ラック８５に上下用ピニオン９７
が係合され、又、上下用ピニオン９７の回転軸はベアリ
ング８８で支持され、さらに、上下用ピニオン９７の回
転軸の他端に上下用ギア８９が固着され、この上下用ギ
ア８９は支持部材８３に装着された上下駆動用モータ９
０の回転軸に固着された上下用ピニオン９１に係合さ
れ、又、上下用ガイド８４が固着された上下移動部材８
６に旋回駆動用ステツピングモータ９２が装着され、こ
の旋回駆動用ステツピングモータ９２の回転軸にプーリ
ー９３が固着され、このプーリー９３にタイミングベル
ト９４が掛けられ、このタイミングベルト９４はベアリ
ング９５によって支持された旋回軸９６の下端に固着さ
れたプーリー９７に掛けられ、旋回軸９６の上端に計測
吸引アーム９８の一端が固着され、計測吸引アーム９８
の他端に計測用吸引ノズル９９が固着されている。

【００１６】そして、図１２に示すように、計測吸引ノ
ズル９９は配管１００を介して測定セル１０１の一端が
接続され、又、測定セル１０１の側部に計測部１０２及
び確認センサ１０３が装着され、さらに、測定セル１０
１の他端にコネクタ１０４及び配管１０５を介して切り
換えバルブ１０６が接続され、この切り換えバルブ１０
６に接続された一方の配管１０７を介してシリンジ１０
８が接続され、又、切り換えバルブ１０６に接続された
他方の配管１０９には、一次側廃液タンク１１０、フィ
ルタ１１１、二次側廃液タンク１１２、フィルタ１１３
を介して真空ポンプ１１４が接続され、さらに、図１の
計測吸引ユニット８２の側部に計測吸引ノズル洗浄装置
１１５が装着され、この計測吸引ノズル洗浄装置１１５
は、図１３に示すように、洗浄槽１１６が装着され、こ
の洗浄槽１１６にポンプ１１７によって洗浄液タンク１
１９から洗浄液が供給され、又、使用された洗浄液は廃
液タンク１１８に捨てられる。

【００１７】このように構成された計測用吸引ユニット
８２では、旋回駆動ステツピングモータ９２によって計
測吸引アーム９８が回動され、上下駆動用モータ９０に
よって上下移動部材８６が上下に移動し、それによっ
て、計測吸引アーム９８が上下に移動し、計測吸引アー
ム９８の端部に装着された計測用吸引ノズル９９を上下
に移動して、反応容器６に計測吸引ノズル９９が挿入さ
れると、切り換えバルブ１０６をシリンジ１０８側に切
り換えて作動することにより、反応容器６内の反応液を
測定セル１０１に吸引し、この測定セル１０１の反応液
の量を確認センサ１０３で確認した後、計測部１０２で
反応液が測定され、この計測が終了すると、計測吸引ア
ーム９８が計測吸引ノズル洗浄装置の洗浄槽１１５側に
回転し、反応液を排出し、その後、切り換えバルブ１０
６は測定セル１０１を一次廃液タンク１１０側に切り換
え、真空ポンプ１１４を駆動することにより上下移動部
材８６が下降し、洗浄槽１１５内の洗浄液を吸引して一
次廃液タンク１１０に排出し、さらに、計測吸引アーム
９８を上昇することにより、測定セル１０１内を乾燥す
る。これを数回繰り返すことにより、測定セル１０１内
を洗浄乾燥を行う。

【００１８】なお、図１３の洗浄装置はサンプルと第１
の試薬テーブル２３の側部に試薬ノズル６５を洗浄する
洗浄装置１２０、第２の試薬テーブル３７の側部に試薬
ノズルを洗浄する洗浄装置１２１及び反応テーブル２の
側部のＢ／Ｆ分離ノズル及び抗体吸引ノズルの洗浄装置
１２２に装着され、又、装置本体１の側部にＥＳＲ測定
装置及び蛍光光度計等の計測装置１２３が装着されてい
る。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動分析
装置では、反応テーブルにおいて、内側支持盤と外側支
持盤に複数個の反応容器を複数列配置して、内側支持盤
と外側支持盤を別のサーボモータで回転することによ
り、基質及びトラップ分注前と基質及びトラップ分注後
の反応及びＥＳＲ測定を全く並列に処理することがで
き、さらに、サンプルと第１の試薬テーブルと第２の試
薬テーブルを装着して、サンプルテーブル及び試薬テー
ブルからサンプル、試薬分注ユニットでサンプル及び試
薬をそれぞれ反応テーブルの反応容器に分注し、第２の
試薬テーブルから試薬分注ユニットで反応テーブルの反
応容器に試薬を分注することにより、処理能率を上げる
ことができ、又、反応テーブルの内側支持盤の下面に振
動盤を装着することにより、反応容器を振動させて反応
を促進することができ、さらに、計測吸引ユニットで反
応容器の反応液を吸引して計測セルに入れることによ
り、計測セルで電子スピン共鳴測定装置又は蛍光光度計
により反応液を高感度で分析することができ、又、計測
セルにシリンジ及び真空ポンプを接続することにより、
測定セルへの反応液の供給及び廃棄を汚染なく、処理す
ることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の自動分析装置の平面図であ
る。

【図２】図１の反応テーブルの側面図である。

【図３】図１のサンプルと第１の試薬テーブルの側面図
である。

【図４】図１の第２の試薬テーブルの側面図である。

【図５】図１のサンプル、試薬分注ユニットの側面図で
ある。

【図６】図５のサンプル、試薬分注ユニットの一部の拡
大側面図である。

【図７】図５のサンプル、試薬分注ユニットの一部の拡
大平面図である。

【図８】図１の試薬分注ユニットの一部の平面図であ
る。

【図９】図１の計測用吸引ユニットの正面図である。

【図１０】図９の計測用吸引ユニットの側面図である。

【図１１】図９の計測用吸引ユニットの平面図である。

【図１２】図９の計測吸引ユニットに接続される配管系
統図である。

【図１３】図１の洗浄装置の構成図である。

【符号の説明】

２ 反応テーブル ２３ サンプルと第１の試薬テー
ブル ３７ 第２の試薬テーブル ５０ サンプル、試薬分注ユニッ
ト ７８ 試薬分注ユニット ８１ Ｂ／Ｆ分離、抗体移動ユニ
ット ８２ 計測用吸引ユニット １１５、１２０、１２１ 洗浄装置 １２２ 洗浄装置 １２３ 計測装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形状に配列された複数の反応容器が装
   着された内側支持盤と外側支持盤が異なったサーボモー
   タで順次回転可能に支持された反応テーブルと、複数の
   試薬容器が装着された内側支持盤と複数のサンプル容器
   と廃棄チップが装着された外側支持盤とがサーボモータ
   で順次回転可能に支持されたサンプルと第１の試薬テー
   ブルと、複数の試薬容器が装着された支持盤がステツピ
   ングモータで回転可能に支持された第２の試薬テーブル
   と、前記反応テーブルの反応容器に前記サンプルと第１
   の試薬テーブルの試薬容器からサンプル及び試薬を分注
   するために、サーボモータで回動される回動腕にサンプ
   ル吸引ノズル及び試薬吸引ノズルをを上下動可能に装着
   し、該サンプル吸引ノズルの先端に廃棄チップを装着し
   て、該廃棄チップに前記サンプル注入し又は該試薬吸引
   ノズルに試薬を注入して移動するサンプル、試薬分注ユ
   ニットと、前記反応テーブルの反応容器に前記第２の試
   薬テーブルから試薬を分注するために、サーボモータで
   回動される回動腕に試薬吸引ノズルを上下動可能に装着
   した試薬分注ユニットとからなることを特徴とする自動
   分析装置。
2. 【請求項２】 前記サンプル及び試薬該分注された前記
   反応テーブルの反応容器から最終反応液を吸引する計測
   用吸引ノズルを回動腕に装着し、該回動腕を上下するス
   テッピングモータと前記回動腕を回動するステッピング
   モータとを装着する計測吸引ユニットと、該計測吸引ユ
   ニットの前記計測用吸引ノズルで吸引された前記最終反
   応液を測定セルに吸引して、前記最終反応液を電子スピ
   ン共鳴測定装置又は蛍光光度計により計測する計測部を
   さらに装着することを特徴とする請求項１記載の自動分
   析装置。
3. 【請求項３】 前記サンプル、試薬分注ユニットにおい
   て、超音波センサと超音波ガイドを上下装置により上下
   することにより、前記サンプル容器、前記反応容器及び
   試薬容器に対して超音波の拡散を防止し、前記サンプル
   容器、前記反応容器及び前記試薬容器内の液量を正確な
   高さで吸引及び分注することを特徴とする請求項１記載
   の自動分析装置。
4. 【請求項４】 前記反応テーブルにおいて、前記内側支
   持盤の下面に振動盤を接触し、駆動モータで正転及び逆
   転を繰り返すことにより、前記反応テーブルを振動させ
   て前記反応容器内の液体の反応効率を上げるようにした
   ことを特徴とする請求項１記載の自動分析装置。
5. 【請求項５】 前記測定セルに切り換えバルブを介して
   シリンジ及び真空ポンプを装着し、前記シリンジにより
   前記測定セルに反応液を吸引して、前記測定セルの側部
   に装着した吸引確認センサで前記反応液が所定量吸引さ
   れたことを確認後、測定を行い、測定終了後、前記切り
   換えバルブを切り換えて前記測定セル内の反応液を前記
   真空ポンプにより吸引して廃棄タンクに廃棄することを
   特徴とする請求項１記載の自動分析装置。