JP2002131321A - Chemical analysis device - Google Patents

Chemical analysis device

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JP2002131321A
JP2002131321A JP2000326994A JP2000326994A JP2002131321A JP 2002131321 A JP2002131321 A JP 2002131321A JP 2000326994 A JP2000326994 A JP 2000326994A JP 2000326994 A JP2000326994 A JP 2000326994A JP 2002131321 A JP2002131321 A JP 2002131321A
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JP
Japan
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reaction
sample
reagent
vessel
reaction vessel
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Application number
JP2000326994A
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Japanese (ja)
Inventor
So Kato
加藤  宗
Akira Miyake
亮 三宅
Takao Terayama
孝男 寺山
Mitsuhiro Saito
充弘 斎藤
Isao Yamazaki
功夫 山崎
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemical analysis device further simplified as a whole with the temperature control of a reactant liquid made highly accurate. SOLUTION: A vessel is formed of a soft material easily deformable by external force exerted from the exterior and an active magnetic element supported by a movable mechanism is provided outside the vessel. Thus, agitation and attraction/cleaning of magnetic particles are conducted by one unit. Such a unit is provided within an incubator, thereby avoiding discontinuity of temperature control. This device is simplified as a whole, discontinuity of temperature control is eliminated, and a reaction with higher accuracy can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は磁性粒子を含む試薬
を用いてサンプルを分析する化学分析装置に関する。
The present invention relates to a chemical analyzer for analyzing a sample using a reagent containing magnetic particles.

【0002】[0002]

【従来の技術】国際公開WO97−44671号公報に
は、サンプル中に含まれる特定成分を磁性粒子に化学的
に結合させ、適当な磁場を作用させることでその成分の
みを抽出し、さらに、その抽出された結合体に対して何
らかの標識を修飾して計数することで、サンプル中に含
まれる成分量を分析する化学分析装置が開示されてい
る。
2. Description of the Related Art WO 97-44671 discloses that a specific component contained in a sample is chemically bonded to magnetic particles, and only a specific component is extracted by applying an appropriate magnetic field. There has been disclosed a chemical analyzer that analyzes the amount of components contained in a sample by modifying the extracted conjugate with a certain label and counting.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】言うまでもなく、サン
プルからの高純度な抽出および標識の修飾といった前処
理操作が確実に行われなければ、いくら性能の良い計数
ユニットを備えても精度の高い分析性能を得ることはで
きない。
Needless to say, if pretreatment operations such as high-purity extraction from a sample and modification of a label are not reliably performed, a high-precision analytical performance can be obtained even if a high-performance counting unit is provided. Can not get.

【0004】上述したように、従来の化学分析装置の抽
出・標識修飾といった前処理操作に用いられている各操
作ユニットは分注・吸引、攪拌、磁性吸着といった極め
て単純な機能を担っているが、分析操作はこれらの基本
操作を組み合わせた極めて煩雑なプロセスとなってい
る。
As described above, each operation unit used for pretreatment operations such as extraction and label modification of a conventional chemical analyzer has extremely simple functions such as dispensing / aspiration, stirring, and magnetic adsorption. The analysis operation is an extremely complicated process combining these basic operations.

【0005】反応の過程では、反応容器内の液体は温度
管理され、インキュベーター(恒温槽)内でインキュベ
ーション(恒温反応)される。逆にいえば、そのような
条件のもとで、最大の性能が得られるように試薬メーカ
ーは試薬を開発している。しかし、攪拌や磁性粒子の吸
着、洗浄などを行う際に、ベッセル(反応容器)が各ユ
ニットへ搬送されると、そのベッセル内の温度管理は断
絶されることになり、分析結果に悪影響を及ぼす要因と
成り得る。
[0005] In the course of the reaction, the temperature of the liquid in the reaction vessel is controlled, and the liquid is incubated (constant temperature reaction) in an incubator (constant temperature bath). Conversely, under such conditions, reagent manufacturers develop reagents so that the maximum performance can be obtained. However, when the vessel (reaction vessel) is transported to each unit during stirring, adsorption of magnetic particles, washing, etc., temperature control in the vessel is cut off, which adversely affects the analysis result. It can be a factor.

【0006】本発明の目的は、磁性粒子を含んだ試薬を
用いる化学分析装置において、より簡素な構成でその機
能を実現し処理能力の向上を可能とする化学分析装置を
提供するにある。さらに、反応過程におけるベッセル内
の温度管理を断絶させず、より良好な反応を行わせるこ
とが可能な化学分析装置を提供するにある。
An object of the present invention is to provide a chemical analyzer using a reagent containing magnetic particles, the function of which can be realized with a simpler configuration, and the processing capacity can be improved. It is still another object of the present invention to provide a chemical analyzer capable of performing a better reaction without interrupting temperature control in a vessel during a reaction process.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的は磁性粒子を含
んだ試薬を用いる化学分析装置において、外から加えた
力で容易に変形し、その力を除くともとの形状にもどる
柔らかい弾性体でつくられたベッセルと、攪拌と磁性粒
子の吸着を一つのユニットで実現する手段をインキュベ
ータ内に設けることで達成される。
An object of the present invention is to provide a chemical analyzer using a reagent containing magnetic particles, which is a soft elastic body which is easily deformed by an externally applied force and returns to its original shape when the force is removed. This can be achieved by providing the prepared vessel and means for realizing stirring and adsorption of magnetic particles in one unit in the incubator.

【0008】この攪拌と磁性粒子の吸着を行うユニット
は、例えば電磁石のように能動的に磁場を発生させるこ
とが可能な物体に可動機構を設け、上記の変形可能なベ
ッセルの外部に設置することで実現することができる。
The unit for stirring and adsorbing magnetic particles is provided with a movable mechanism on an object capable of actively generating a magnetic field, such as an electromagnet, and installed outside the deformable vessel. Can be realized.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】(構成の説明)本発明の一実施例
を図1および図2を用いて説明する。図1は本実施例の
化学分析装置の構成を示す傾視図である。図2は図1に
示す化学分析装置に装備されている攪拌、磁性粒子の吸
着および洗浄を行うユニットの断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Explanation of Configuration) One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the chemical analyzer of the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of a unit for stirring, adsorbing and cleaning magnetic particles, which is provided in the chemical analyzer shown in FIG.

【0010】まず、図1を用いて本化学分析装置全体の
主な構成を説明する。本化学分析装置は、サンプルを含
んだサンプルカップ101と、その複数のサンプルカッ
プを格納するサンプルディスク102と、試薬ボトル1
04を格納する試薬保冷庫103と、サンプルを分注す
るサンプル分注ユニット106と、試薬を分注する試薬
分注ユニット105と、サンプルおよび試薬を分注して
反応を行わせるベッセル108を格納し、かつベッセル
内の温度を管理するインキュベーター107とを備えて
いる。また、図中にはその一部しか示されていないが、
攪拌と磁性粒子の吸着を行うユニット114(以下、攪
拌/吸着ユニットと呼ぶ)と、結合体の洗浄を行う際に
希釈液を分注・吸引する分注・吸引機構115と、標識
が修飾された結合体の標識を計数するユニット112
と、ユーザとのインターフェースや各ユニットの制御を
行うコンソール113より構成される。
First, the main configuration of the entire chemical analyzer will be described with reference to FIG. The present chemical analyzer comprises a sample cup 101 containing a sample, a sample disk 102 for storing the plurality of sample cups, and a reagent bottle 1.
04, a reagent dispensing unit 106 for dispensing a sample, a reagent dispensing unit 105 for dispensing a reagent, and a vessel 108 for dispensing a sample and a reagent to perform a reaction. And an incubator 107 for controlling the temperature inside the vessel. Although only a part of the figure is shown in the figure,
A unit 114 for stirring and adsorbing magnetic particles (hereinafter, referred to as a stirring / adsorption unit), a dispensing / suctioning mechanism 115 for dispensing / suctioning a diluent when washing the conjugate, and a label modified. Unit 112 for counting the label of the conjugate
And a console 113 for controlling an interface with a user and each unit.

【0011】次に図2を用いて攪拌/吸着ユニットおよ
びその周りの構成について詳しく説明する。攪拌/吸着
ユニットはインキュベーター107に埋め込まれるよう
に設置されている。図2は攪拌/吸着ユニットが設置さ
れている位置でのインキュベーター直径方向の断面図で
ある。
Next, the structure of the stirring / adsorption unit and its surroundings will be described in detail with reference to FIG. The stirring / adsorption unit is installed so as to be embedded in the incubator 107. FIG. 2 is a sectional view of the incubator in the diametric direction at a position where the stirring / adsorption unit is installed.

【0012】円盤状のインキュベーターには円周方向に
溝202が掘られており、柔らかい弾性体で成形された
ベッセル120がその溝に配列されている。ベッセル1
20の上部開口部には、フランジ201が設けてあり、
インキュベータと直径がほぼ同等な円盤状のベッセルホ
ルダ203に差し込まれて保持されている。ベッセル1
20内に満たされたサンプルおよび試薬の反応系208
を温度管理するため、溝202内は温度管理された空気
が循環している。その循環している空気を密閉するため
に、インキュベータ107とベッセルホルダの隙間は、
パッキン204で封止されている。
A groove 202 is dug in the disk-shaped incubator in the circumferential direction, and a vessel 120 formed of a soft elastic material is arranged in the groove. Vessel 1
A flange 201 is provided in the upper opening of
It is inserted and held in a disk-shaped vessel holder 203 having a diameter substantially equal to that of the incubator. Vessel 1
Sample and reagent reaction system 208 filled in 20
In the groove 202, temperature-controlled air is circulated. In order to seal the circulating air, the gap between the incubator 107 and the vessel holder is
Sealed with packing 204.

【0013】図2の例では、インキュベーター107側
にこのパッキン204が固定してあり、ベッセルホルダ
203側には接触させているだけなので、ベッセルホル
ダ203を回転させることで、ベッセルはインキュベー
タに円周状に彫られた溝の中を移動することができる。
In the example shown in FIG. 2, the packing 204 is fixed to the incubator 107 side, and is only in contact with the vessel holder 203 side. Therefore, by rotating the vessel holder 203, the vessel is rotated around the incubator. It can move in the groove carved.

【0014】攪拌/吸着ユニットは、ベッセル外部の側
面に配置された電磁磁石205、水平方向に駆動するリ
ニアモーター206、および電磁石205に水平方向の
運動を伝達するシャフト207より構成されている。リ
ニアモーター206はコンソール113からの指令で水
平方向に駆動し、シャフト207および電磁石205を
介して弾性体で成形されたベッセル120を変形させる
ことができる。また、電磁石205はコンソール113
からの指令によって磁界をON/OFFすることが可能
となっている。
The agitating / adsorbing unit includes an electromagnetic magnet 205 disposed on a side surface outside the vessel, a linear motor 206 driven in a horizontal direction, and a shaft 207 transmitting a horizontal motion to the electromagnet 205. The linear motor 206 is driven in the horizontal direction by a command from the console 113, and can deform the vessel 120 formed of an elastic body via the shaft 207 and the electromagnet 205. The electromagnet 205 is connected to the console 113.
It is possible to turn on / off the magnetic field according to the command from.

【0015】また、図1に示すように、この攪拌/吸着
ユニットが設置してある位置には、洗浄用の希釈液の吐
出/吸引ユニット115が設置されており、この位置に
あるベッセル120の上部開口部より洗浄用の希釈液を
吐出したり、吸引したりすることが可能となっている。
As shown in FIG. 1, a discharge / suction unit 115 for diluting liquid for washing is installed at a position where the stirring / adsorption unit is installed. The diluent for cleaning can be discharged or sucked from the upper opening.

【0016】以上の構成の化学分析装置の動作につい
て、以下説明する。
The operation of the chemical analyzer having the above configuration will be described below.

【0017】サンプルおよび試薬は予めユーザによっ
て、サンプルディスク102、試薬ディスク103にセ
ットされているものとする。この状態でまず、化学分析
装置(以下、単に装置と呼ぶ)上にセットされているサ
ンプルと試薬の情報を、ユーザによってコンソール11
3より登録する。これによって、装置はどのサンプルが
サンプルデイスク102上のどのサンプルカップ101
に存在するか、また、どの試薬が試薬ディスク103上
のどの試薬ボトル104に存在するかを認識する(実際
にはコンソール内のメモリ上に記録される)。次に、ユ
ーザーが希望する各サンプルの分析項目をコンソール1
13より装置に対してオーダーする。そのオーダーに応
じて、コンソール内では、先に登録したサンプルと試薬
の情報を参照して、最も効率の良い分析プロセスを自動
的に生成する。
It is assumed that the sample and the reagent have been set in advance on the sample disk 102 and the reagent disk 103 by the user. In this state, first, the information of the sample and the reagent set on the chemical analysis device (hereinafter simply referred to as the device) is transmitted to the console 11 by the user.
Register from 3. This allows the device to determine which sample is on which sample cup 101 on the sample disk 102.
And which reagent is present in which reagent bottle 104 on the reagent disk 103 (actually, it is recorded on the memory in the console). Next, the analysis items of each sample desired by the user are displayed on the console 1.
Order from 13 for equipment. According to the order, the console automatically generates the most efficient analysis process by referring to the information of the sample and the reagent registered beforehand.

【0018】そして、生成された分析プロセスに従っ
て、装置上の各ユニットを動作させるための信号がコン
ソールより発行される。その信号を受けて各ユニットは
動作する。あるサンプルに対する一つの項目を分析する
分析操作の単位を単にテストと呼び、以下、“テスト
(番号)”で各分析操作を識別する。例えば、3つのサ
ンプルを装置にセットし。登録されている試薬の中か
ら、いずれも同じ四種類の分析を行う場合、3サンプル
×四種類で、12のテストが発生する。これらを、テス
ト1、テスト2、…テスト12とする。
A signal for operating each unit on the apparatus is issued from the console according to the generated analysis process. Each unit operates in response to the signal. A unit of an analysis operation for analyzing one item for a certain sample is simply called a test, and each analysis operation is hereinafter identified by “test (number)”. For example, three samples are set in the device. When the same four types of analysis are performed among the registered reagents, twelve tests are generated with three samples × four types. These are referred to as test 1, test 2,... Test 12.

【0019】本装置では、処理すべきテストを図7
(a)に示すように、一つのテストが完了してから、次
のテストを処理するのではなく図7(b)のように、時
間軸上で各テストをオーバーラップさせて処理してい
く。このように動作させることによって、装置全体の処
理能力すなわちスループットを向上させている。このよ
うな動作をさせる場合、特に重要となるのが各テスト間
の開始時間間隔TLで、この時間をどれだけ短くできる
かによって装置の処理能力が決まる。このTLは、各ユ
ニットに課すことが可能な繰り返し動作の周期に依存す
る。本発明では、攪拌と磁性粒子吸着の機能を一つのユ
ニットにまとめることで、TLの短縮すなわち処理能力
の飛躍的向上を可能とした。
In this apparatus, the test to be processed is shown in FIG.
As shown in FIG. 7A, after one test is completed, instead of processing the next test, as shown in FIG. 7B, each test is overlapped and processed on a time axis. . By operating as described above, the processing capability of the entire apparatus, that is, the throughput is improved. When such an operation is performed, what is particularly important is the start time interval TL between the tests, and the processing capability of the apparatus is determined by how short this time can be. This TL depends on the period of the repetitive operation that can be imposed on each unit. In the present invention, the functions of agitation and magnetic particle adsorption are combined into one unit, thereby making it possible to shorten the TL, that is, dramatically improve the processing capacity.

【0020】次に、本装置の動作の詳細な説明を行うた
め、一つのテストにおける各ユニットの動作について具
体的に説明する。以降に述べる説明で、各ユニットはコ
ンソールからの動作信号を受けて動作し、動作タイミン
グを制御されているものとする。所望のサンプルを満た
したサンプルカップは、サンプル分注ユニット106が
吸引できる位置117まで回転116する。そして、サ
ンプル分注ユニットはサンプルを吸引し、インキュベー
ター107上のベッセル108内に吐出する。この間
に、試薬分注ユニットは分注すべき試薬(磁性粒子を含
んだ第一試薬)を試薬デイスク103内の試薬ボトル1
04より吸引して、サンプルが吐出されたベッセルが試
薬吐出位置118まで119の如く回転してくるのを待
っている。
Next, in order to provide a detailed description of the operation of the present apparatus, the operation of each unit in one test will be specifically described. In the following description, it is assumed that each unit operates in response to an operation signal from the console and the operation timing is controlled. The sample cup filled with the desired sample rotates 116 to a position 117 where the sample dispensing unit 106 can aspirate. Then, the sample dispensing unit sucks the sample and discharges the sample into the vessel 108 on the incubator 107. During this time, the reagent dispensing unit supplies the reagent to be dispensed (the first reagent containing magnetic particles) to the reagent bottle 1 in the reagent disk 103.
It is awaited that the vessel from which the sample has been ejected and which has been ejected from the sample 04 has rotated as indicated at 119 to the reagent ejection position 118.

【0021】試薬吐出位置にて試薬が分注されたベッセ
ルは、更に攪拌/吸着ユニットが設置してある位置12
0まで121のように回転していき、そこで、攪拌が行
われサンプルおよび試薬の混合される。この攪拌操作の
具体的な説明を図3を用いて説明する。図2を用いた構
成の説明でも述べたように、ベッセル外部に設けられた
電磁石205はリニアモーター206によって水平方向
に可動である。
The vessel into which the reagent has been dispensed at the reagent discharge position is located at the position 12 where the stirring / adsorption unit is further installed.
Rotating to 0 as in 121, where stirring is performed to mix the sample and reagent. A specific description of this stirring operation will be described with reference to FIG. As described in the description of the configuration using FIG. 2, the electromagnet 205 provided outside the vessel is movable in the horizontal direction by the linear motor 206.

【0022】また、本装置で用いているベッセルは、外
部からの外力によって容易に変形することができる。従
って、ベッセル壁外側に配置されている電磁石を図3
(a)のように移動させることによって、ベッセル形状
を301のように変形させて、中に満たされた液体を流
動変形させる。また、電磁石の位置を図3(b)のよう
に元の位置へ戻せば、ベッセルの弾性によりベッセルは
元の形状に戻るため、それに伴って中の液体も流動変形
する。
Further, the vessel used in the present apparatus can be easily deformed by an external force from the outside. Therefore, the electromagnet arranged outside the vessel wall is shown in FIG.
By moving as shown in (a), the vessel shape is deformed as indicated by 301, and the liquid filled therein is fluidly deformed. When the position of the electromagnet is returned to the original position as shown in FIG. 3B, the vessel returns to the original shape due to the elasticity of the vessel, and the liquid in the vessel flows and deforms accordingly.

【0023】図3(a)、(b)の操作を繰り返して、
電磁石の往復運動を行うことで、容器内の液体は常に流
動することになる。この流動によって、サンプルと試薬
の混合が行われ、サンプルと磁性粒子を含んだ試薬が反
応を開始し、サンプルと磁性粒子の結合体が生成され
る。ただし、このような攪拌操作を行っている間は、電
磁石はOFFの状態となっており、磁力を発生させてい
ないものとする。また、液量はベッセルに変形を与えた
場合に溢れ出ない範囲であるものとする。
By repeating the operations shown in FIGS. 3A and 3B,
By reciprocating the electromagnet, the liquid in the container always flows. By this flow, the sample and the reagent are mixed, the sample and the reagent containing the magnetic particles start a reaction, and a conjugate of the sample and the magnetic particles is generated. However, during such a stirring operation, the electromagnet is in the OFF state, and it is assumed that no magnetic force is generated. Also, the liquid volume is within a range that does not overflow when the vessel is deformed.

【0024】次に、反応が完了し、ベッセル内の結合体
を磁力によってベッセル壁に吸着させる操作について説
明する。攪拌操作の際には電力の供給をせずに、磁気的
にはOFFの状態であった電磁石205に対し、図4
(a)に示すよう電力供給源401を接続することで、
磁力を発生させる。すると、ベッセル102内の液体中
208に浮遊していた結合体402は図の如く、外側に
磁化された電磁石が設置されているベッセル壁に吸着す
る。一般に、電磁石が発生させることができる磁力は、
永久磁石に比べ小さい。電磁石によって発生させられる
磁力が不十分な場合には、リニアモータを用いて、図4
(b)のように、電磁石間の間隔404を適当に狭くす
ることによって、ベッセル内に強い磁場を発生させるこ
とができる。このような動作によって、ベッセル内の液
体中より結合体を抽出することが可能となる。
Next, an operation of completing the reaction and adsorbing the combined body in the vessel to the vessel wall by magnetic force will be described. The power is not supplied during the stirring operation, and the electromagnet 205, which is magnetically OFF, is not supplied with power as shown in FIG.
By connecting the power supply source 401 as shown in FIG.
Generates magnetic force. Then, the combined body 402 floating in the liquid 208 in the vessel 102 is attracted to the vessel wall on which the electromagnet magnetized outside is installed, as shown in the figure. Generally, the magnetic force that an electromagnet can generate is
Smaller than permanent magnets. If the magnetic force generated by the electromagnet is insufficient, a linear motor is
By appropriately narrowing the space 404 between the electromagnets as in (b), a strong magnetic field can be generated in the vessel. By such an operation, it is possible to extract the conjugate from the liquid in the vessel.

【0025】次に、本攪拌/吸着ユニットを抽出された
結合体の洗浄に用いる場合の動作について説明する。洗
浄動作は基本的には上述した攪拌操作と抽出操作の組み
合わせで、これらの繰り返し動作に洗浄用の希釈液の吐
出と吸引操作が加わるだけである。
Next, the operation when the present agitation / adsorption unit is used for washing the extracted conjugate will be described. The cleaning operation is basically a combination of the above-described stirring operation and extraction operation, and only the operation of discharging and sucking the diluent for cleaning is added to these repeated operations.

【0026】図5は本ユニットが洗浄操作を行っている
ときのフローチャートである。図5(a)には、はじめ
の希釈液が分注された直後からの操作が図示されてお
り、リニアモータを駆動して電磁石に往復運動を与えベ
ッセル内の液体を攪拌している動作を示している。図で
は、電磁石をONにしたまま攪拌操作を行っている例
で、結合体をベッセル壁に吸着させたままの状態で、ベ
ッセルを変形させて液体に流動を発生させている。この
ように動作させることによって、結合体が吸着している
壁近傍では流体のせん断応力が大きく作用するため、結
合体に付着している不純物を効率良くふるい落とすこと
ができる。また、逆に電磁石をOFFにした状態で攪拌
操作を行っても以下のような効果が得られる。
FIG. 5 is a flowchart when the present unit is performing a cleaning operation. FIG. 5A shows the operation immediately after the first diluent is dispensed. The operation in which the linear motor is driven to reciprocate the electromagnet to stir the liquid in the vessel is illustrated. Is shown. The figure shows an example in which the stirring operation is performed while the electromagnet is turned on, and the liquid is generated by deforming the vessel while keeping the combined body adsorbed on the vessel wall. By operating as described above, the shear stress of the fluid acts greatly near the wall where the combined body is adsorbed, so that the impurities attached to the combined body can be efficiently eliminated. Conversely, the following effects can be obtained even if the stirring operation is performed with the electromagnet turned off.

【0027】電磁石をOFFにした状態では当然のこと
ながら、磁界が作用していないため、希釈液中結合体は
分散した状態となる。この状態でリニアモータを駆動さ
せて攪拌操作を加えれば、ベッセルは上記同様に変形さ
せられるため、その変形に伴って液は流動する。その流
動によって結合体も対流するため、その際に液体とのせ
ん断作用によって不純物はふるい落とされる。電磁石を
ON状態あるいはOFF状態で攪拌するかは用いる希釈
液の密度や粘性、磁性粒子の粒径や密度といった特性値
に応じて最適な方を選定すればよい。
In the state where the electromagnet is turned off, as a matter of course, since the magnetic field is not acting, the combined substance in the diluent is in a dispersed state. In this state, if the linear motor is driven to perform a stirring operation, the vessel is deformed in the same manner as described above, and the liquid flows with the deformation. Since the binder also convects by the flow, the impurities are sieved off by the shearing action with the liquid. Whether the electromagnet is agitated in the ON state or the OFF state may be determined in accordance with the characteristic value such as the density and viscosity of the diluent used and the particle size and density of the magnetic particles.

【0028】図5(b)は、結合体に付着していた不純
物を洗い落とした希釈液を吸引している動作を示してい
る。当然のことながら、上記いずれの攪拌操作を行った
にせよ、この操作に入る前から電磁石はONの状態にし
ておき、結合体を501のごとくベッセル壁に吸着させ
ておかなけらばならない。図5(c)は新しい希釈液の
分注である。もし、攪拌操作を電磁石OFFの状態で行
う場合には、この操作に入る前から電磁石をOFFにし
ておくことによって、吐出による流動によって結合体を
分散させることができる。このように攪拌、希釈液吸
引、希釈液吐出の動作を一回ないし複数回繰り返すこと
で洗浄操作が実施される。第二試薬分注後動作も、これ
までに述べた第一試薬分注後の動作と基本的に同じであ
る。以下、タイムチャートを用いて、本装置の動作の一
例を説明する。
FIG. 5B shows the operation of sucking the diluent from which impurities adhering to the conjugate have been washed away. As a matter of course, no matter which of the above stirring operations is performed, the electromagnet must be turned on before starting this operation, and the combined body must be adsorbed on the vessel wall as indicated by 501. FIG. 5C shows the dispensing of a new diluent. If the stirring operation is performed in a state where the electromagnet is turned off, by turning off the electromagnet before starting this operation, the combined body can be dispersed by the flow due to the discharge. The washing operation is performed by repeating the operations of stirring, diluting liquid suction, and diluting liquid discharge once or a plurality of times. The operation after dispensing the second reagent is basically the same as the operation after dispensing the first reagent described above. Hereinafter, an example of the operation of the present apparatus will be described using a time chart.

【0029】図7(c)は、図7(b)に示した本装置
の分析プロセスのタイムチャートをより詳しく示したも
のである。本図は、各テストのタイムチャート上に各操
作のタイミングを割り当てた一例である。本装置では攪
拌操作、抽出操作および洗浄操作を一つのユニットで行
っているが、図7(c)のタイムチャートの一例によっ
て、どのタイミングにおいてはどのような操作を行って
いるかがわかる。
FIG. 7 (c) is a more detailed time chart of the analysis process of the present apparatus shown in FIG. 7 (b). This figure is an example in which the timing of each operation is assigned on the time chart of each test. In this apparatus, the stirring operation, the extraction operation, and the washing operation are performed by one unit, but an example of a time chart in FIG. 7C shows what operation is performed at which timing.

【0030】本実施例では攪拌/吸着ユニットは攪拌、
抽出、洗浄を行うが、図7(c)のタイムチャート上で
は、それぞれ操作は黒丸、四角、白丸ので表されてい
る。そして、各テストが時間差TLをもって、パラレル
に処理されている最中の動作の様子を示している。時間
軸上に記されている記号が黒丸の場合は、攪拌操作、四
角の場合には抽出操作、黒丸の場合には洗浄操作を示し
ている。この例のように、同一時刻に2つ以上の操作が
割り当てられないように、タイムチャートを設計するこ
とが必要である。他の制約条件により、設計したタイム
チャート上の同一時刻にどうしても複数の操作が割り当
てられてしまう場合には、本攪拌/吸着ユニットを複数
個設け、各ユニットに操作を分配することでそれを回避
することができる。
In this embodiment, the agitation / adsorption unit is agitation,
Extraction and washing are performed. On the time chart of FIG. 7C, operations are represented by black circles, squares, and white circles, respectively. The state of the operation during the parallel processing of each test with a time difference TL is shown. A black circle indicates a stirring operation, a square indicates an extraction operation, and a black circle indicates a washing operation. As in this example, it is necessary to design a time chart so that two or more operations are not assigned to the same time. If multiple operations are inevitably assigned to the same time on the designed time chart due to other restrictions, avoid this by providing multiple stirring / adsorption units and distributing the operations to each unit can do.

【0031】以上の前処理が完了し、標識が修飾された
結合体は計数され、分析値として評価される。本実施例
では計数ユニット112へ前処理が施された反応系を図
1中には示していない手段によって123の如く注入
し、その中で計数を行って、その結果122をコンソー
ル113へと伝送している。そして、計数が完了した反
応系は廃液111となる。より装置全体を簡略化するた
めに、このような計数ユニットをインキュベーター内に
内臓すれば良い。その場合、サンプルをベッセル内に入
れた状態でも計数することも可能となる。
After the above pretreatment is completed, the conjugate with the modified label is counted and evaluated as an analytical value. In this embodiment, the reaction system pre-processed to the counting unit 112 is injected as indicated by 123 by means not shown in FIG. 1, counting is performed therein, and the result 122 is transmitted to the console 113. are doing. Then, the reaction system whose counting is completed becomes the waste liquid 111. In order to further simplify the entire apparatus, such a counting unit may be incorporated in an incubator. In this case, counting can be performed even when the sample is placed in the vessel.

【0032】本装置においてベッセル120はベッセル
ホルダ203に差し込んであるだけなので、容易にそれ
を抜き挿しすることが可能である。図1に示した実施例
では、サンプルの計数後の処理を行うユニットについて
は明示していない。しかし、もしコンタミネーションが
問題な場合は、ベッセルのフィーダーやベッセル回収用
グリップアームおよびベッセル回収容器などを設け、各
テストごとにベッセルを交換することで、サンプル間の
コンタミネーションは回避される。また、コンタミネー
ションがさほど問題にならない場合は、ベッセルの洗浄
ユニットを設け、各テストが終了するごとに洗浄処理を
行わせればよい。このような構成にする場合は、ユーザ
ーによるベッセルの定期的な交換が可能であれば、より
好ましい。
In the present apparatus, since the vessel 120 is merely inserted into the vessel holder 203, it can be easily inserted and removed. In the embodiment shown in FIG. 1, the unit for performing the processing after the counting of the samples is not explicitly shown. However, if contamination is a problem, the contamination between samples can be avoided by providing a vessel feeder, a vessel collection grip arm, a vessel collection container, and the like, and replacing the vessel for each test. If the contamination is not a problem, a cleaning unit for the vessel may be provided, and the cleaning process may be performed every time each test is completed. In the case of such a configuration, it is more preferable that the user can exchange the vessel regularly.

【0033】以上説明してきたように、本発明の要点は
磁性粒子を用いた化学分析装置において、その前処理の
主な操作である、攪拌、抽出、および洗浄操作を一つの
ユニットで行う事。加えてそれを可能とするために弾性
体などで成形した柔らかいベッセルを使用する事にあ
る。前者についての他の実施例を以下に示す。
As described above, the gist of the present invention is that in a chemical analyzer using magnetic particles, the main operations of pretreatment, such as stirring, extraction, and washing operations, are performed by one unit. In addition, a soft vessel formed of an elastic material or the like is used to make this possible. Another embodiment of the former will be described below.

【0034】これまでに述べてきた攪拌/吸着ユニット
の実施例では、図2から図5までに示したように、電磁
石205およびそれを水平方向に往復運動させる手段で
あるリニアモーター206やシャフト207は2つ備え
られていた。ところで、ベッセルの容積、形状などの条
件によっては、図8に示すように一つだけでも十分の場
合がある。この場合、部品点数が少なくなるため、構成
はより簡素化されコストも低減される。
In the embodiments of the stirring / adsorption unit described above, as shown in FIGS. 2 to 5, the electromagnet 205 and the linear motor 206 and the shaft 207 as means for reciprocating the electromagnet 205 in the horizontal direction. Were provided two. By the way, depending on the conditions such as the volume and shape of the vessel, there is a case where only one is sufficient as shown in FIG. In this case, since the number of parts is reduced, the configuration is simplified and the cost is reduced.

【0035】また、本実施例では能動的に磁力を発生さ
せられるように、電磁石を用いているが、供給する電力
によっては電磁石が発熱する場合もありうる。その際に
は図9に示すように電磁石205とそれを支持するシャ
フト206の間に冷却用のペルチェ素子901などを設
ければよい。
In this embodiment, an electromagnet is used so that a magnetic force can be actively generated. However, the electromagnet may generate heat depending on the supplied power. In this case, a cooling Peltier element 901 or the like may be provided between the electromagnet 205 and the shaft 206 supporting the electromagnet 205, as shown in FIG.

【0036】以上説明したように、攪拌、抽出、洗浄を
一つのユニットで行うこと、また、分析操作を行ってい
る間ベッセルは、ベッセルホルダに保持したままで、イ
ンキュベータの円周上を回転移動させ、そのベッセルに
対して各ユニットが操作を行うことによって、図6に示
した従来の装置に比べて極めて簡素な装置構成にするこ
とができる。また、従来のように反応過程におけるベッ
セル搬送604、605、606がなくなるため、ベッ
セルのグリップ不良、温度管理の断絶の問題が解決され
る。
As described above, stirring, extraction, and washing are performed in one unit, and the vessel is rotated on the circumference of the incubator while being held in the vessel holder during the analysis operation. By operating each unit with respect to the vessel, a very simple apparatus configuration can be obtained as compared with the conventional apparatus shown in FIG. In addition, since there is no vessel transport 604, 605, 606 in the reaction process as in the prior art, the problems of poor grip of the vessel and disconnection of temperature control are solved.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上本発明によれば、磁性粒子を含んだ
試薬を用いる化学分析装置において、より簡素な構成で
その機能を実現し処理能力の向上を可能となる。また、
反応過程におけるベッセル内の温度管理を断絶させず、
より良好な反応を行わせることが可能となる。
As described above, according to the present invention, in a chemical analyzer using a reagent containing magnetic particles, its function can be realized with a simpler configuration and the processing capacity can be improved. Also,
Without interrupting the temperature control inside the vessel during the reaction process,
A better reaction can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例である化学分析装置全体構成を
示す傾視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a chemical analyzer according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す実施例の部分の詳細を示す縦断面図
である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing details of a part of the embodiment shown in FIG. 1;

【図3】図2に示す実施例の攪拌動作を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory view showing a stirring operation of the embodiment shown in FIG. 2;

【図4】図2に示す実施例の吸着動作を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a suction operation of the embodiment shown in FIG. 2;

【図5】図2に示す実施例の洗浄動作を示す説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a cleaning operation of the embodiment shown in FIG.

【図6】従来の典型的な化学分析装置全体構成を示す傾
視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing the general configuration of a typical conventional chemical analyzer.

【図7】本発明の実施例である化学分析装置の動作のタ
イムチャートである。
FIG. 7 is a time chart of the operation of the chemical analyzer according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の図2の他の実施例である。FIG. 8 is another embodiment of FIG. 2 of the present invention.

【図9】本発明の図2の更に他の実施例である。FIG. 9 is still another embodiment of FIG. 2 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…サンプルカップ、102…サンプルディスク、
103…試薬保冷庫、104…試薬ボトル、105…試
薬分注ユニット、106…サンプル分注ユニット、10
7…インキュベーター、108…ベッセルのサンプル分
注位置、111…廃液、112…計数ユニット、114
…攪拌/吸着ユニット、115…洗浄用希釈ユニット、
117…サンプルカップのサンプル吸引位置、118…
ベッセルの試薬分注位置、119…インキュベーター回
転方向、120…ベッセル、121…インキュベーター
回転方向、122…分析結果の情報、201…ベッセル
につけたフランジ、202…インキュベーター内部、2
03…ベッセルホルダ、204…パッキン、205…電
磁磁石、206…リニアアクチュエーター、207…シ
ャフト、208…液体、209…ベッセルの変形、40
1…電磁石への電飾供給源、402…吸着された磁性粒
子、404…変形されたベッセルの幅、501…吸着さ
れた磁性粒子、901…冷却用ピエゾ素子。
101: sample cup, 102: sample disk,
103: reagent cool box, 104: reagent bottle, 105: reagent dispensing unit, 106: sample dispensing unit, 10
7: incubator, 108: dispensing position of vessel sample, 111: waste liquid, 112: counting unit, 114
... stirring / adsorption unit, 115 ... washing dilution unit,
117 ... sample suction position of sample cup, 118 ...
Vessel reagent dispensing position, 119: rotating direction of incubator, 120: rotating direction of incubator, 121: rotating direction of incubator, 122: information of analysis result, 201: flange attached to vessel, 202: inside of incubator, 2
03: vessel holder, 204: packing, 205: electromagnetic magnet, 206: linear actuator, 207: shaft, 208: liquid, 209: deformation of vessel, 40
1. Illumination source for electromagnets, 402: magnetic particles adsorbed, 404: width of deformed vessel, 501: magnetic particles adsorbed, 901: piezoelectric element for cooling.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺山 孝男 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グループ内 (72)発明者 斎藤 充弘 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グループ内 (72)発明者 山崎 功夫 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グループ内 Fターム(参考) 2G058 BA01 BB02 BB07 BB09 BB12 BB16 BB18 CB04 CC00 CE08 EA02 EA04 ED03 FA03 FB12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (72) Inventor Takao Terayama 882 Ma, Hitachinaka-shi, Ibaraki Pref. Within the Measuring Instruments Group of Hitachi, Ltd. Within the Measuring Instruments Group (72) Inventor: Isao Yamazaki 882 Ma, Hitachinaka-shi, Ibaraki F-term within the Measuring Instruments Group, Hitachi, Ltd. 2G058 BA01 BB02 BB07 BB09 BB12 BB16 BB18 CB04 CC00 CE08 EA02 EA04 ED03 FA03 FB12

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】開口部を有する反応容器と、その開口部よ
りサンプルおよび磁性粒子を含んだ試薬あるいは希釈液
を供給して前記反応容器内に被測定液を形成するサンプ
ル・試薬・希釈液供給手段と、反応中その反応容器の温
度を管理することが可能な手段と、反応中あるいは反応
が終了した前記被測定液の物性を計測する手段とを備え
た化学分析装置において、 前記反応容器は外部からの作用する力によって容易に変
形する材質で形成され、外部からの信号によって磁力を
発生する磁力発生部を前記反応容器側に備えた支持部材
と、前記支持部材を移動して容器に力を作用させるため
の駆動部を備えたことを特徴とする化学分析装置。
1. A reaction vessel having an opening, and a sample / reagent / diluent supply for supplying a reagent or a diluent containing a sample and magnetic particles from the opening to form a liquid to be measured in the reaction vessel. Means, a means capable of managing the temperature of the reaction vessel during the reaction, and a chemical analysis apparatus comprising means for measuring the physical properties of the liquid to be measured during or after the reaction, wherein the reaction vessel is A support member, which is formed of a material that is easily deformed by an externally applied force and has a magnetic force generating unit that generates a magnetic force in response to an external signal on the reaction container side, and moves the support member to apply a force to the container. A chemical analysis device comprising a drive unit for causing a reaction.
【請求項2】開口部を有する反応容器と、その開口部よ
りサンプルおよび磁性粒子を含んだ試薬あるいは希釈液
を供給して前記反応容器内に被測定液を形成するサンプ
ル・試薬・希釈液供給手段と、反応中その反応容器の温
度を管理することが可能な手段と、反応中あるいは反応
が終了した前記被測定液の物性を計測する手段とを備え
た化学分析装置において、 前記反応容器は外部からの作用する力によって容易に変
形する材質で形成され、外部からの信号によって磁力を
発生する磁力発生部を先端側に備えた支持部材と、前記
支持部材を移動して容器に力を作用させるための駆動部
を複数個備えたことを特徴とする化学分析装置。
2. A reaction container having an opening, and a sample / reagent / diluent supply for supplying a reagent or a diluent containing a sample and magnetic particles from the opening to form a liquid to be measured in the reaction container. Means, a means capable of managing the temperature of the reaction vessel during the reaction, and a chemical analysis apparatus comprising means for measuring the physical properties of the liquid to be measured during or after the reaction, wherein the reaction vessel is A support member, which is formed of a material that is easily deformed by an externally applied force and has a magnetic force generating portion on the distal end side that generates a magnetic force by an external signal, and moves the support member to apply a force to the container. A chemical analysis device comprising a plurality of drive units for causing a chemical analyzer to operate.
【請求項3】請求項1あるいは請求項2記載の化学分析
装置において、 前記支持部材を移動する前記駆動部が、反応中の前記反
応容器の温度を管理する温度管理手段の一部に組み込ま
れていることを特徴とする化学分析装置。
3. The chemical analyzer according to claim 1, wherein the driving unit that moves the support member is incorporated in a part of a temperature management unit that manages a temperature of the reaction vessel during a reaction. A chemical analyzer characterized by the following.
【請求項4】請求項3記載の化学分析装置において、 前記磁力発生部が電磁石であることを特徴とする化学分
析装置。
4. The chemical analyzer according to claim 3, wherein said magnetic force generating unit is an electromagnet.
【請求項5】請求項1あるいは2記載の化学分析装置に
おいて、 前記反応容器が外部からの作用する力によって容易に変
形する材質が、外部に備えられた被測定液の物性を計測
する手段によって透視可能なものであることを特徴とす
る化学分析装置。
5. The chemical analyzer according to claim 1, wherein the material which easily deforms the reaction vessel by an externally applied force is measured by means for measuring physical properties of a liquid to be measured provided outside. A chemical analyzer characterized by being transparent.
【請求項6】開口部を有する反応容器と、その開口部よ
りサンプルおよび磁性粒子を含んだ試薬あるいは希釈液
を供給して前記反応容器内に被測定液を形成するサンプ
ル・試薬・希釈液供給手段と、反応中その反応容器の温
度を管理することが可能な手段と、反応中あるいは反応
が終了した前記被測定液の物性を計測する手段とを備え
た化学分析装置において、 反応容器内のサンプルと試薬を攪拌と、磁性粒子の吸着
と、磁性粒子の洗浄操作とを一体化した機構で行うこと
を特徴とする化学分析装置。
6. A reaction vessel having an opening, and a sample / reagent / diluent supply for supplying a reagent or a diluent containing a sample and magnetic particles from the opening to form a liquid to be measured in the reaction vessel. Means, a means capable of controlling the temperature of the reaction vessel during the reaction, and a means for measuring the physical properties of the liquid to be measured during or after the reaction, a chemical analysis apparatus comprising: A chemical analyzer wherein agitation of a sample and a reagent, adsorption of magnetic particles, and washing operation of magnetic particles are performed by an integrated mechanism.
【請求項7】請求項4あるいは6記載の化学分析装置に
おいて、 抗原抗体反応を用いる化学分析装置。
7. The chemical analyzer according to claim 4, wherein an antigen-antibody reaction is used.
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