JP2002196006A - 自動分析装置 - Google Patents
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Abstract
攪拌して濃度の一定化を図る。 【解決手段】 微小粒子を含む液状試薬を用いて被測定
物質の検出を行う自動分析装置において、前記装置を、
試薬を封入し所要の分析用の液体を収容するための円筒
状側壁を有する容器と、この容器を載置するターンテー
ブルからなる攪拌手段を備えたものとし、該攪拌手段
を、容器をターンテーブルの回転中心の回りで公転させ
るとともに、容器そのものを載置位置にて自転させるこ
とにより試薬に含まれる微小粒子を均一に分散させるも
のにて構成する。
Description
状試薬を用いて被測定物質の検出を自動的に分析する自
動分析装置に関し、試薬の分注前に、かかる液状試薬を
効果的に攪拌しその中に含まれる微小粒子の均一な分散
を図ろうとするものである。
等においては、抗原あるいは抗体を担持する微粒子を含
む試薬が用いられており、かかる試薬を用い分析法とし
ては、血球を用いた凝集法、ラテックス粒子を用いたL
PIA法、あるいは磁性粒子を用いたイムノアッセイ法
等が知られている。
ては、具体的には血球試薬、ラテックス試薬あるいは磁
性粒子固相担体等があるが、かかる試薬を分注するに当
たっては、何れの場合も試薬の充分な攪拌を行って濃度
の均一化が図られるようその中に含まれる微小粒子を分
散させる必要がある。
しては、試薬容器内に攪拌子を配置し、この攪拌子を容
器内で移動させることによって攪拌するか、あるいは、
攪拌棒等の攪拌手段を試薬容器内に直接作用させて攪拌
する攪拌手法が採用されており、この点に関する先行文
献としては、特開平4−296654号公報、特開平2
000−46836号公報等が参照される。
の攪拌方式では、以下に述べるような不具合があった。
動するための制御機構や部材が必要になることから、装
置の構造が複雑なるうえ、装置にかかるコストの上昇が
避けられない。また、攪拌子が目的どおりに作動せず、
攪拌不良が発生することが懸念される。
拌子と同様に装置の構造の複雑化、コストの上昇が避け
られない他、試薬液中に攪拌手段を浸入させなくてはな
らないので、とくに、ランダムアクセス分析では、試薬
間で種類の異なる溶液が混入する、いわゆるコンタミネ
ーションが避けられない。
攪拌子や攪拌手段が試薬と直接接触するものであるか
ら、試薬の品質劣化(結合物質の活性低下や粒子からの
乖離、溶血等)が懸念される。
解決し、かつ、充分な攪拌効果を達成する手段として
は、試薬容器の上部を係止し、その係止部を支点にして
容器の下部を偏芯させた状態にして回転させる偏芯攪拌
が知られている(特公平6−63945号公報、実公平
7−25217号公報、特開平11−38009号公報
等)。
挿入し、このパイプにおいて加圧、減圧を繰り返し液を
揺動させる方法(特開平8−201396号公報)も提
案されており、この方法では、かかる手段に従う以外
に、強力な攪拌、分散を導くためのユニットに試薬容器
を移送してそのユニットで別途、攪拌、分散操作を行わ
せることについても言及されている。
の方法についても、偏芯攪拌を誘導するための手段やパ
イプあるいはポンプ、容器の移送手段等、攪拌操作を実
施するために新たに用意しなくてはならない多くの部材
を必要とし、装置の複雑化やコスト上昇を抑制すること
ができないところに問題を残している。
起こすなしに、試薬中に含まれる微小粒子を均一に分散
させることができる、構造の簡素化された新規な自動分
析装置を提案するところにある。
む液状試薬を用いて被測定物質の検出を行う自動分析装
置において、前記装置は、所要の分析用の液体を収容す
るための円筒状側壁を有する容器と、この容器を載置す
るターンテーブルからなる攪拌手段を備え、該攪拌手段
は、容器をターンテーブルの回転中心の回りで公転させ
るとともに、容器そのものを載置位置にて自転させるこ
とにより試薬に含まれる微小粒子を均一に分散させるも
のである、ことを特徴とする自動分析装置である。
自転させる駆動機構を有するものが望ましい。
ものとし、ターンテーブルが任意の一定位置で停止した
場合における試薬容器の向きを一意的に決めるようにす
る。
の容器をターンテーブルの上に載置する。そして、該タ
ーンテーブルを回転させてその回転軸を中心にして容器
を公転させるとともに、容器の載置位置で容器そのもの
を自転させ、その際に発生する遠心力(もしくは向心
力)、容器壁面と試薬との間で生じる摩擦力の相互作用
により試薬を攪拌し、試薬中に含まれる微細粒子を均一
に分散させる。
明する。図1は本発明に従う自動分析装置につき、そこ
に組み込まれる攪拌手段のみを取り出して断面で示した
ものである。
収容する円筒状の容器である。また、2は直立姿勢を保
持するベース部材であり、このベース部材2の上端部に
は、ギア2aが設けられている。
て回転可能に保持される円筒体、4は円筒体3の上端部
でベース部材2のギア2aを挟み込むようにその上下で
連結するターンテーブル、5は円筒体3の下端部で連結
するギアである。
駆動源6はその先端部に配置したギア6aを介してギア
5につながる。
可能に保持されベース部材2のギア2aと噛み合う自転
用ギア、8はターンテーブル4の上で自転用ギア7の回
転軸に連結する容器載置用のアダプター、9はセンサー
板、10は位置検出用のセンサーである。
ター8に載置される。ここで、駆動源6を作動させる
と、その回転力がギア6a、ギア5を経て円筒体3に伝
達され、かかる円筒体3はベース部材2の周りで回転す
る。
ブル4は、ベース部材2の軸芯Lを中心にして回転し、
該軸芯Lを基準にして容器1はその回りであたかも公転
するようになる。
ース部材2のギア2aに噛み合っており、テーブル4の
回転に際してはかかるギア7が回転することになりギア
7の軸端に取り付けたアダプター8そのものがその回転
に同期して回転し、これによって容器1は公転しなが
ら、あたかも自転するようになり、かかる公転による遠
心力(もしくは向心力)の作用下に、容器1内の試薬は
容器壁面との摩擦力により攪拌され、その中に含まれる
微小粒子は均一に分散される。このとき、テーブル4の
回転する向きとアダプター8が回転する向きは逆向きに
なる。
設置される攪拌手段の他の例をその断面および平面で示
したものである。上掲図1においては、容器1をターン
テーブル4の回りに等間隔でもって一重に配列した例を
示したが、アダプター8は図2、図3に示すように必要
に応じて二重配列とすることもできる。
ース部材2のギア2aと自転用ギア7が直接噛み合って
いる場合は互いに逆向きになるが、例えば図4に示すよ
うにその相互間に別のギアを介在させることにより回転
する向きを合わせることができる。図5〜図7はモータ
の如き駆動源6によりターンテーブル4の回転軸を直接
回転させる形式のものであって、図におけるgは固定式
のギア、hはアダプター8a、8bの相互間に介在させ
てそれらの回転する向きを調整するためのギアである。
また、本発明では、アダプター8の回転数は複数のギア
を介在させるか、あるいはベース部材2のギア2aとの
ギア比を変更することにより調整できる。
は、容器1の自転に際して空回りしないようゴム材を配
置しておくことができる。また、アダプター8の底面に
はその回転中心からずれた位置に図8に示すような凸部
8aを設け、容器1の底面に設けた凹部1aをかかる凸
部8aに適合させることにより容器の空回りを防止する
こともできる。
ベル等)を貼付しておき、この試薬コードを読み取り手
段(バーコードリーダー等)にて自動的に読み取れるよ
うに、容器の向きを常に一定とするためにはベース部材
2のギア2aと容器1の自転用ギア7のギア比は必ず整
数倍となるようにする。試薬コードと読み取り手段との
位置合わせは、例えば、アダプター8に設けた凸部8a
を位置合わせのための手段として、これが存在する位置
に試薬コードを貼付しておき、凸部8aが読み取り手段
の用意されている位置に最も近づくように一意的に決め
ることによって実現できる。位置合わせの手段としては
上記凸部8aの他に、容器1及びアダプター8にそれぞ
れ印を付けておくようにしてもよく、また、容器1の側
面に凹部あるいは凸部を、この側面に合致するアダプタ
ー8の側面壁に容器1の側面の凹部に適合する凸部ある
いは凸部に適合する凹部を設けることによって代替する
こともできる。
設けられた方向に試薬コードを貼付しておき、試薬コー
ドの読み取り手段に容器が位置したとき、必ず試薬コー
ドが読み取り手段の方を向いているようにすることによ
り、確実に容器の試薬コードを読み込むことができる。
器1がその回転中心の回りで1回転(1周)するにあた
り、アダプター8に載置された容器1を4回転させる場
合、効果的な攪拌効果を得ることが可能となりこの時の
ギア比は1:3となるが、本発明では、ギア比を常に、
1:3とするものではなく、使用する容器のサイズや試
薬の種類等に応じて適宜に最適なギア比が選択される。
ているものとして、図9に示すように、例えば容器の外
径Dが33mm程度、容量Vが20ml程度の円筒状ガラ
スビンが適用されるが、容器のサイズや容量は適宜に変
更できる。
するような場合、ギア比は1:6〜8適度(ただし整数
倍)にするのが望ましい。
至るまでの一連の動作が20秒周期で行われるように設
計されている場合(ギア比1:3)、試薬の分注は以下
の要領で行う。
の原点位置まで回転、移動させ、分注において必要とさ
れる項目の試薬を封入した容器1をテーブル4に載置し
たのち、該テーブル4を分注位置まで回転、移動させ、
図11に示すように分注ノズルnを容器1に浸入させて
試薬の所定量を分取りする。
ーンテーブル4を3周させてから分注する場合、試薬は
セットされた位置によらず、かかる試薬は最低でもター
ンテーブル4の3周分の攪拌と、自転による12周分の
攪拌が実施されこれにより試薬中の粒子が分散され一定
濃度に保たれることになる。
時間を1秒とすると、攪拌に要する時間は3秒あまりと
なるが、実際に試薬の分注に必要な時間(ターンテーブ
ル4の移動を含む)は10秒程度かかるものであり、攪
拌に要する時間が分注動作に大きな影響を与えることは
ない。
1の回転する向きを同じにして攪拌することができる。
容器1の壁面と試薬液との摩擦効果が薄れて攪拌効率が
低下することが懸念される場合に、ターンテーブル4を
3回転させるうちの2回目でターンテーブル4を一たん
停止させ、それを逆向きに回転(反転)させるようにし
てもよく、これによって試薬に乱流を発生させより大き
な攪拌効果を得ることができる。
態においては、ターンテーブル4を100回程度連続し
て回転させることにより、該微小粒子を均一に分散する
ことができる。
装置のイニシャライズ動作にかかる時間を考慮すると攪
拌に要する時間は充分に短く、分析装置の動作に大きな
影響を与えることはない。
ブル4を100回程度連続して回転させるとともに、試
薬の分注に際して上記の要領に従い攪拌することで試薬
中の微小粒子は常に均一に分散され、粒子濃度の均一な
試薬を自動分析において使用することができる。
される他の攪拌手段の構成例を示したものである。図に
おいて番号11はターンテーブル4をその全域において
取り囲む格納壁である。この格納壁11はベース部材2
と同心になっており、その内側の壁面には、自転用ギア
7と噛み合うギアを有する円形部材12が設けられてい
る。
納壁11、円形部材12は固定されており、駆動源6の
作動にてターンテーブル4が回転すると、円形部材12
のギアに沿って自転用ギア7が同期して回転することに
なり、これにつながるアダプター8が回転し、その結果
として容器1内の試薬が攪拌されることになる。
することによってアダプター8の回転数を制御すること
ができるし、種類の異なる円形部材12をいくつか組み
合わせることもできる。
に配列することができる攪拌手段の構成例を示したもの
である。
につながる自転用ギア7aはベース部材2のギア2aに
係合しており、外側に設けたアダプター8bにつながる
自転用ギア7bは円形部材12のギアに係合しており、
ターンテーブル4が回転することにより内外2重のアダ
プター8a、8bが共にそれぞれ回転(自転)すること
になる。
内側と外側のアダプター8a、8bの回転数(自転数)
を同等にするには、自転用ギア、ベース部材2のギア2
a、円形部材12のギアを適宜に変更する。
ず、例えば、アダプター8の外側にゴム等の滑り止めを
用意し、アダプター8と格納壁11の内壁と直接接する
ような構造を適用することもでき、図面で示したものに
のみ限定されるものではなく、状況に応じて種々に変更
できる。
のアダプター8に載置して原点となる位置まで移動さ
せ、反時計回りでターンテーブル4を3秒間連続的に回
転させたのち分注位置に移動させた場合と、反転を入れ
て回転させた場合および反転に際して停止動作を入れた
図14に示すような3パターン(ターンテーブルの動き
のみ)で攪拌を実施した場合における粒子の分散状況を
図15に示す。
より分注した試薬の粒子濃度と、均一分散させた試薬に
おける粒子濃度との比であり、とくに、パターン1、3
については、分析回数が120回においても、ほぼ均一
に分散している。
テーブルの回転数)と試薬の粒子濃度変動比の関係を図
示したものであるが、アダプター8の自転回数に関して
はほぼ240回を過ぎてから粒子濃度変動比が1.0に
なる。
しては、凝集測定等に使用される血球試薬、ゼラチン粒
子試薬、ラテックス試薬や酵素免疫法、化学発光免疫
法、蛍光免疫法、核酸検査等に使用される磁性粒子担体
試薬等がある。
ぼ平坦で円形になる円筒状容器を採用した場合について
説明したが、公転による上述の作用効果を奏するような
円筒状の側壁を有するものであれば、いかなる形状の容
器を使用してもよい。また、本発明において円筒状と
は、断面形状が円形(正円)である以外に、円形に近似
した多角形のものを含むものとする。また、本発明では
容器の公転する向きを適宜に変更することができる他、
公転速度を変化させることにより液体に対して乱流を発
生させることにより攪拌作用を高めるようにしてもよ
い。
って試薬を効率よく攪拌できるのでその中に含まれる微
小粒子を確実に均一分散できる。
必要がないので、試薬の劣化や汚染を引き起こすことが
なく、自動分析において信頼性のあるデーターを提供で
きる。
を一意的に決めることができるので、試薬容器に貼付さ
れる試薬コードを、その読み取り手段に対して確実に向
けることができるのでかかるコードを容器の全周に設け
る必要がなく、誤って隣接する試薬容器のコードを読み
取ることもない。
手段の構成をその断面で示した図である。
手段の他の構成例をその断面で示した図である。
観を示した図である。
る。
である。
グラフである。
度変動比の関係を示したグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 微小粒子を含む液状試薬を用いて被測定
物質の検出を行う自動分析装置において、 前記装置は、所要の分析用の液体を収容するための円筒
状側壁を有する容器と、この容器を載置するターンテー
ブルからなる攪拌手段を備え、 該攪拌手段は、容器をターンテーブルの回転中心の回り
で公転させるとともに、容器そのものを載置位置にて自
転させることにより試薬に含まれる微小粒子を均一に分
散させるものである、ことを特徴とする自動分析装置。 - 【請求項2】 ターンテーブルは、容器の公転と同期し
て自転させる駆動機構を有する、請求項1記載の自動分
析装置。 - 【請求項3】 容器は公転一回当たり、整数倍で自転す
るものである、請求項2記載の自動分析装置。
Priority Applications (2)
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US10/029,631 US20020132353A1 (en) | 2000-12-27 | 2001-12-21 | Turntable type liquid reagent stirring apparatus and turntable type liquid reagent stirring/fractionally pouring apparatus using said stirring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000396685A JP2002196006A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 自動分析装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002196006A true JP2002196006A (ja) | 2002-07-10 |
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ID=18861933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000396685A Pending JP2002196006A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 自動分析装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
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US (1) | US20020132353A1 (ja) |
JP (1) | JP2002196006A (ja) |
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