JP2002071698A - 自動分析装置 - Google Patents
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Abstract
大となった場合でも、正確な吸光度測定が可能な自動分
析装置を実現する。 【解決手段】複数の反応容器8は反応ディスク15の上
面側から見て反応ディスク15を4分割し互いに直交す
る2つの交線20に対して反応容器8の側壁部が光線2
0に直交せずほぼ45度程度の角度で傾斜した状態で配
置されている。この配置関係により、反応容器8は照射
される超音波にほぼ直交する超音波照射面22と、照射
される測定光にほぼ直交する吸光度測定面21とを有す
ることができ、超音波照射面22と吸光度測定面21と
を異なる面としてこの吸光度測定面21は超音波が照射
されることがないように構成できる。これにより、照射
面22に照射される超音波が過大となり、たとえ超音波
照射面22が変形しても吸光度測定面21は超音波は照
射されず超音波による変形から回避することができる。
Description
検体の成分分析を行う自動分析装置に係わり、特に、試
薬等と検体との攪拌が向上された自動分析装置に関す
る。
ていた技術には、反応容器中に直接ヘラ状の攪拌棒等を
入れ、回転または、往復運動させることにより検体と試
薬等の混合、攪拌を行う方法や、特開平11−0380
11号公報に記載された反応容器自体を傾けて回転させ
ることによる攪拌方法がある。
記載された試薬自体を磁性微粒子で合成し、外部磁気に
より攪拌を行う方法、特開平08−189889号公報
に記載された反応容器内に障壁を設け、その反応容器の
底部に液が流通可能なクリアランスを設け、空気圧によ
り攪拌を行う方法等がある。
する方法では、攪拌棒の洗浄が十分に行えない場合に
は、攪拌棒に付着した試薬または検体が、次の分析結果
に影響を与えるキャリーオーバーと言われる現象が起こ
る。
記載されているように、攪拌棒を振動させて、攪拌棒に
付着した検体や試薬等の除去を支援する方法もある。
攪拌棒の挿入および、攪拌動作の回転または、往復運動
をおこなうために十分な反応容器の開口面積を確保する
必要があり、大きな容量の反応容器が必要で、この大き
な反応容器に収容する検体の量を大きくする必要があ
る。
装置のランニングコストの低減を実現するために、検体
量及び試薬量の低減を行うと、光学的な測定を行う場合
には、反応容器の底部に近い部分で測光を行う必要があ
り、底部に近い部分での測定結果の精度を保つために
は、反応容器に特殊な加工を施す必要がある。
は、結果的にコストが上昇してしまい、コスト低減の観
点からは、好ましいものとはいえない。
とにより、検体と試薬等とを混合、攪拌する方法では、
液体の飛散が発生しやすく、液体の飛沫が他の分析対象
に混入する可能性がある。
は、試薬開発の必要性があり、コスト面の問題がある。
り攪拌を行う方法では、反応容器の特殊加工が必要であ
り、これもコスト面の問題がある。
記載されたされた技術がある。この、特開平8−146
007号公報に記載された技術は、超音波により、検体
と試薬等とを攪拌するものであり、検体や試薬等に非接
触で攪拌が行え、他の検体や試薬等を汚染しないこと
と、攪拌棒が不要なため、反応容器を小型化でき、検
体、および試薬の量を少なくすることが可能な方法であ
る。
析装置の攪拌部において検体と試薬等との撹拌に超音波
を用いることは、検体や試薬等に非接触で攪拌が行え、
他の検体や試薬等を汚染しないことと、攪拌棒が不要な
ため、反応容器を小型化でき、検体、および試薬の量を
少なくすることができる利点がある。
場合、反応容器内に液体試料が少ない状態もしくは、無
い状態で超音波を照射したときには、反応容器壁の音波
を透過している部分が発熱し、材質によっては、反応容
器表面が歪んでしまうことがある。
される光のうち、反応容器を透過する光量が減衰し、正
確な吸光度測定を行えなくなる可能性がある。
数あり、同じ強度の超音波を照射するにしても反応容器
との濡れ性が高い試薬の方が流動性が発生しやすく混合
能力が高い。
定する必要性が出てくるわけだが、攪拌状態、すなわ
ち、吸光度測定をリアルタイムで監視して、超音波強度
を設定し、その都度、測光位置に反応容器を移動させ、
吸光度測定をしなければならず、その作業は繁雑であ
り、吸光度測定に時間を費やしてしまうという問題点が
あった。
ための超音波強度が過大となった場合でも、正確な吸光
度測定が可能な自動分析装置を実現することである。
との撹拌のための超音波強度が過大となった場合でも、
正確な吸光度測定がきるとともに、超音波強度の最適化
の設定を短時間で可能な自動分析装置を実現することで
ある。
め、本発明は次のように構成される。 (1)液体試料を試薬と化学反応させる反応容器を反応
ディスク上に配置し、超音波発生源からの超音波を上記
反応容器に照射して検体と試薬等とを攪拌する攪拌部
と、複数の発光波長スペクトルを有する測定光を発生す
る光源と、この光源からの測定光を上記反応容器に照射
して、測定対象である液体試料の透過光を分光する分光
器と、測定に必要とされる波長位置に設置した光検知器
とを備え、この光検知器からの出力信号のデータ処理を
行って吸光度測定を行い、上記液体試料中の成分分析を
行う自動分析装置において、上記撹拌部は、上記反応容
器の超音波照射面に超音波を照射し、上記光源は、上記
反応容器の、上記超音波照射面とは異なる位置の測定光
照射面に測定光を照射する。
上記反応容器は、反応ディスク上の同一の位置にて、上
記撹拌部からの超音波が照射され、上記光源からの測定
光が照射される。
(2)において、上記反応容器に攪拌調整用試薬が収容
され、この撹拌調整用試薬を用いて、吸光度測定を行う
ことにより、上記攪拌部の液体試料の攪拌動作を判定す
る。
射面と、この超音波照射面とは異なる位置であり、測定
光が照射される吸光度測定面とを有することができ、吸
光度測定面は、超音波が照射されることがないように構
成する。
波が過大となり、たとえ超音波照射面が変形したとして
も、吸光度測定面は、超音波は照射されることはないの
で、超音波により変形されることから回避することがで
きる。
の超音波強度が過大となった場合でも、正確な吸光度測
定が可能な自動分析装置を実現することができる。
面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の第1の
実施形態である自動分析装置の概略構成図である。ま
た、図2は、本発明の第1の実施形態における反応ディ
スク15の上面図である。
は、制御部2、格納部3、分析部4、攪拌部5により構
成されている。
電子回路や記憶装置により構成され、装置の動作を統括
制御する。
と試薬9を入れた試薬格納部14から構成されている。
容器8に吐出された検体6と、試薬格納部14から反応
容器8に吐出された試薬9とを、圧電素子10で発生し
た超音波11による音響放射圧の効果による旋回流44
により攪拌を行う。また、圧電素子10を、反応容器8
の下方及び側方に設置し、下方から超音波11を照射す
ることにより、検体7と試薬9の混合物の液面を隆起さ
せた後、液面の隆起した部分に側方から超音波11を液
体に照射することにより、音響放射圧による旋回流44
を発生させて撹拌を行う。
は、反応槽12に蓄えられた水を代表とする保温媒体1
3に浸っており、一定の温度に保たれている。
ィスク15上に配置され、反応ディスク用軸16で反応
ディスクモータ17に接続されている。
2による制御で、応ディスク15と共に回転または移動
し、攪拌部5と分光器18との間を行き来する。分析部
4は、この分析部4の反応容器8中で、検体6と試薬9
とを混合し、反応させたものを、分光器18で組成分析
を行う。
7から反応容器8に吐出された検体と、試薬格納部14
から反応容器8に吐出された試薬9とを、圧電素子10
が発生した超音波11により攪拌する。
上面側から見て、この反応ディスク15を4分割し、互
いに直交する2つの交線20に対して、反応容器8の側
壁部が光線20に直交せず、ほぼ45度程度の角度で傾
斜した状態で配置されている。
される超音波に、ほぼ直交する超音波照射面22と、照
射される測定光にほぼ直交する吸光度測定面21とを有
し、この吸光度測定面21は、超音波が照射されること
がないように、撹拌部5と光度計18とを配置する構成
とすることができる。
たら、反応ディスク15を回転し、反応容器8を測光位
置25に移動し、光度計で吸光度測定を行う。
よれば、複数の反応容器8は、反応ディスク15の上面
側から見て、この反応ディスク15を4分割し、互いに
直交する2つの交線20に対して、反応容器8の側壁部
が光線20に直交せず、ほぼ45度程度の角度で傾斜し
た状態で配置されている。
される超音波にほぼ直交する超音波照射面22と、照射
される測定光にほぼ直交する吸光度測定面21とを有す
ることができ、超音波照射面22と吸光度測定面21と
を異なる面として、この吸光度測定面21は、超音波が
照射されることがないように構成することができる。
超音波が過大となり、たとえ超音波照射面22が変形し
たとしても、吸光度測定面21は、超音波は照射される
ことはないので、超音波により変形されることから回避
することができる。
の超音波強度が過大となった場合でも、正確な吸光度測
定が可能な自動分析装置を実現することができる。
動分析装置の反応ディスク15の上面図である。 本発
明の第2の実施形態を、図1及び図3を参照して説明す
る。上述した第1の実施形態においては、反応ディスク
15上において、反応容器8の、攪拌位置24と測光位
置25とを別々の位置に設けていた。
おいては、反応ディスク15上の同一位置にて、反応容
器8に収容された液体試料の攪拌および吸光度測定を行
えるように各機構を構成する。
位置26にて、撹拌部5から反応容器8の超音波照射面
22に超音波11を照射すると同時に、光度計18から
の吸光度測定用の光を反応容器8の吸光度測定面21に
照射することができるように、撹拌部5及び光度計18
を配置する。
ルタイムで攪拌状態を監視することができる。
成と同一となっているため、詳細な説明は省略する。
反応容器8に吐出された検体6と、試薬格納部14から
反応容器8に吐出された試薬9とを、反応ディスク15
を回転し、測定対象試料を攪拌/測光位置26に移動す
る。制御部2は、超音波11を発生さるためのトリガ信
号を電力供給部19に送り、この電力供給部19を介し
て圧電素子10に加える。
された電圧強度、周波数に比例した超音波11を反応容
器8に照射し液体試料の攪拌を行う。ところで、従来か
ら一般的に使用されている、へらを用いる攪拌方法で
は、物理的に光度計18に隣接する位置に攪拌機構を設
置することが困難であり、仮に、撹拌機構を光度計18
に隣接して設置できた場合でも反応容器8にへらを挿入
して攪拌していることから、撹拌動作とリアルタイムで
は攪拌状態を確認することができない。
おいては、超音波11を利用して攪拌する攪拌部5を用
いたことにより、制御部2では、攪拌と同時に光度計1
8から送られてくる吸光度データすなわち攪拌状態の確
認をリアルタイムで行うことが可能になる。
よれば、検体と試薬等との撹拌のための超音波強度が過
大となった場合でも、正確な吸光度測定ができるととも
に、超音波強度の最適化の設定を短時間で可能な自動分
析装置を実現することができる。
照して説明をする。この第3の実施形態は、上記第1の
実施形態又は第2の実施形態の構成を前提とした例であ
る。
比色反応と呼ばれ、その名が示すように特定の波長域の
吸光度が変化するものであり、試料内の測定成分濃度が
高くなると、最も吸光の影響を受ける波長の吸光量は増
加し、対応する光検知器に入射する光量は低下する。
その試薬と検体(蒸留水もしくは脱気した水)とを攪拌
した試料の吸光度測定を行う。その吸光度は、試薬と検
体との分注量で決まってくることから、制御部2では、
その値をリファレンス値として記憶する。
部2は、光度計18から送られてくる吸光度測定結果と
リファレンス値とをリアルタイムで比較し、撹拌部の5
の撹拌動作が十分か否かを判定し、攪拌不十分であれば
超音波11を発生させるためのトリガ信号強度を可変す
る。
わり、測定した吸光度がリファレンス値すなわち最適な
攪拌状態になるまで超音波強度を可変し、最適な超音波
強度を速やかに設定することができる。
ファレンス値に到達しない場合には、攪拌部5もしくは
光度計18を含む光学系の故障が考えられることから、
オペレーターにブザー等で警告を促すことも可能であ
る。
よれば、上記第1の実施形態又は第2の実施形態の構成
を備え、かつ、撹拌調整用試薬と検体とを撹拌して、超
音波強度を設定するように構成したので、上記第1の実
施形態又は第2の実施形態と同様な効果を得ることがで
きる他、最適な超音波強度を短時間に設定することが可
能な自動分析装置を実現することができる。
容器8は、反応ディスク15の上面側から見て、この反
応ディスク15を4分割し、互いに直交する2つの交線
20に対して、反応容器8の側壁部が光線20に直交せ
ず、ほぼ45度程度の角度で傾斜した状態で配置される
ように構成したが、撹拌部5が、反応容器8の超音波照
射面に超音波を照射し、光源からの測定光は、反応容器
8の、超音波照射面とは異なる位置の測定光照射面に測
定光を照射するような構成であれば、反応容器8の側壁
部が光線20に、ほぼ直交するような状態で配置される
ように構成してもよい。
は角柱形状となっているが、この形状に限らず、円柱形
状であっても、本発明は適用可能である。
に使用する超音波発生源を有し、反応容器を反応ディス
クの交線に対して傾斜を持たせて配置したことを特徴と
する自動分析装置を発明したことにより、次に挙げる効
果が発生する。
とを別々に持つことができる。その結果、吸光度測定面
には超音波を照射することが無くなるので、超音波照射
面に照射される超音波が過大となり、たとえ超音波照射
面が変形したとしても、吸光度測定面は超音波は照射さ
れることはなく、超音波により変形されることから回避
することができる。
の超音波強度が過大となった場合でも、正確な吸光度測
定が可能な自動分析装置を実現することができる。
ことにより、検体と試薬等との撹拌のための超音波強度
が過大となった場合でも、正確な吸光度測定がきるとと
もに、超音波強度の最適化の設定を、リアルタイムでか
つ短時間で可能な自動分析装置を実現することができ
る。
り、最適な超音波強度を短時間に設定することが可能な
自動分析装置を実現することができる。
構成図である。
の反応ディスク上面図である。
の反応ディスク上面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】液体試料を試薬と化学反応させる反応容器
を反応ディスク上に配置し、超音波発生源からの超音波
を上記反応容器に照射して検体と試薬等とを攪拌する攪
拌部と、複数の発光波長スペクトルを有する測定光を発
生する光源と、この光源からの測定光を上記反応容器に
照射して、測定対象である液体試料の透過光を分光する
分光器と、測定に必要とされる波長位置に設置した光検
知器とを備え、この光検知器からの出力信号のデータ処
理を行って吸光度測定を行い、上記液体試料中の成分分
析を行う自動分析装置において、 上記撹拌部は、上記反応容器の超音波照射面に超音波を
照射し、上記光源は、上記反応容器の、上記超音波照射
面とは異なる位置の測定光照射面に測定光を照射するこ
とを特徴とする自動分析装置。 - 【請求項2】請求項1記載の自動分析装置において、上
記反応容器は、反応ディスク上の同一の位置にて、上記
撹拌部からの超音波が照射され、上記光源からの測定光
が照射されることを特徴とする自動分析装置。 - 【請求項3】請求項1又は2記載の自動分析装置におい
て、上記反応容器に攪拌調整用試薬が収容され、この撹
拌調整用試薬を用いて、吸光度測定を行うことにより、
上記攪拌部の液体試料の攪拌動作を判定することを特徴
とする自動分析装置。
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP3704035B2 JP3704035B2 (ja) | 2005-10-05 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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