【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療分野、バイオ分野等で用いる分析装置において、吸引ノズルの先端に着脱可能にチップを装着し、このチップ内に検体、希釈液等の液体を吸引収容し、分析素子、混合カップ、スライド、ガラス等に所定量吐出して点着するについて、正確な吐出点着量を得るための分析装置における点着量補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
定量分析等においては、検体等の液体を吸引ノズルの先端に装着したチップ内に吸引収容し、分析素子、混合カップ、スライド、ガラス等に所定量だけ吐出点着することが行われる。例えば、検体、参照液を乾式分析素子に所定量ずつ連続的に点着するか、希釈のために検体を混合カップに所定量吐出して分注することが行われている。このような測定においては、液体を規定されている所定量だけ正確に吐出点着することが測定精度を高める点で重要である。
【０００３】
しかし、前記吸引ノズルへ吸引・吐出圧を送給するシリンジポンプ等の吸引吐出ポンプの駆動制御においては、目標点着量と実際に吐出点着された点着量とが環境条件等によって一致しないため、補正が必要とされる。
【０００４】
その点着量補正として、同一のチップに収容した液体を複数回連続的に点着を行う場合に、最初の１回の点着量がチップ内部の蒸気圧変化によって増加するのを補正する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−７２９２０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１における蒸気圧補正は、同一チップで複数回の点着を繰り返す場合、１回目の点着では乾いたチップ内へ液体を吸引した直後から、このチップ内での液体蒸発により蒸気圧が増し、それが吐出を後押しするために点着量が設定量より増加し、時間の経過とともに蒸気圧が安定して点着量も安定するという変動に基づき１回目の点着時の蒸気圧補正を行うものである。
【０００７】
しかし、２回目以降の点着ではチップ内蒸気圧が飽和することで蒸気圧補正は必要ないが、実際には、環境条件に応じて点着量変動があることが判明した。つまり、１回目の蒸気圧補正だけでは正確な点着量を確保することができず、環境条件によって飽和状態が変化して点着量変動が発生し、特に２回目以降の点着における変動に対する補正が不十分となっている。
【０００８】
また、被点着材が乾式分析素子のように浸透性がある場合と、樹脂製混合カップのようなものとでは、チップより吐出された液体の流動性が異なり、同一の吐出圧を導入しても点着量が異なる現象が発生している。
【０００９】
一方、チップ内に収容した液体の表面形状は、チップ内壁が液体と馴染んでいるか否か、つまり濡れ状態に応じて異なり、それに応じて点着量が変化している。例えば、乾いているチップに液体を吸引した状態では、チップ内液面は内壁面が液体と馴染んでいないため中央が膨らんだ凸形状になる。また、濡れた状態の内壁面ではチップ内液面の形状は中央が若干へこんだ凹形状になる。しかし、このような液面形状の状態から、チップ内に吐出圧を導入して液体の吐出を行うと、吐出状態での液面形状はさらに凹形状となるものであり、凸形状が凹形状となってさらに吐出状態となるまでにはチップ内に導入された吐出圧が消費され、実際の吐出量が減少し、点着量精度が低下することになる。特に、凸形状の液面は環境の影響を受けやすく、また、凸形状には種々のパターンがあるためばらつきの原因となり、安定した表面形状とすることも困難で、吐出量の変動要因となっている。
【００１０】
また、混合カップに第１液と第２液とを供給した後、混合カップ内の液体にチップを挿入して吸引と吐出を繰り返して混合する希釈動作を行う場合には、チップ内に最大吸引状態と最大吐出状態とを例えば３回繰り返すもので、その吸引・吐出動作中にチップ内面に広く液体が接触して蒸発量が多くなり、高温低湿度環境のように蒸発しやすい環境では最大吐出状態においてチップ内の液体を全て吐出し、さらにエアーを吐出して混合カップ内でチップ先端に気泡を作ってしまう場合が生じる。その際、上記吐出状態から次の点着のために液体を吸引したとき、気泡を吸引する分、最終的なチップ内への吸引量が減少し、目的とする点着量よりチップ内収容量が少なくなって、点着量不足を招く問題がある。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑み、より環境条件等に応じて正確な吐出点着量の補正を行うようにした分析装置における点着量補正方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の分析装置における点着量補正方法は、先端に着脱可能にチップが装着された吸引ノズルと、該吸引ノズルへ吸引・吐出圧を供給する吸引吐出ポンプと、該吸引吐出ポンプの作動量を制御して前記チップ内に吸引した液体を所定量吐出して点着させる制御部とを備え、同一チップを用いて被点着材に複数回の吐出点着を行う連続点着動作が可能であり、吐出点着量を目標点着量とするべく前記吸引吐出ポンプの作動量を補正制御する分析装置における点着量補正方法であって、
前記制御部は温度センサと湿度センサによる環境検出信号を受け、前記チップ内の蒸気圧が飽和した状態における環境変化に対する吐出量変動を補正するアベレージ補正特性に基づき、前記環境検出信号に応じて全ての点着時の前記吸引吐出ポンプの吐出作動量の補正を行うことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の他の分析装置における点着量補正方法は、先端に着脱可能にチップが装着された吸引ノズルと、該吸引ノズルへ吸引・吐出圧を供給する吸引吐出ポンプと、該吸引吐出ポンプの作動量を制御して前記チップ内に吸引した液体を所定量吐出して点着させる制御部とを備え、同一チップを用いて被点着材に複数回の吐出点着を行う連続点着動作が可能であり、吐出点着量を目標点着量とするべく前記吸引吐出ポンプの作動量を補正制御する分析装置における点着量補正方法であって、
前記制御部は温度センサと湿度センサによる環境検出信号を受け、乾いたチップに液体を吸引収容してから１回目の点着時における環境変化に対するチップ内蒸気圧上昇による吐出量変動を補正する蒸気圧補正特性に基づき、前記環境検出信号に応じて１回目の前記吸引吐出ポンプの吐出作動量の補正を行うとともに、前記蒸気圧補正特性は被点着材の素材に応じて異なる補正特性に設定したことを特徴とするものである。
【００１４】
上記のような点着量補正方法において、前記吸引ノズルに乾いたチップを装着し、液体を吸引して１回目の点着を行う際には、該チップ内に液体を目標収容量より多く吸引収容した後、目標収容量まで液体を吐出してチップ内液面を吐出状態における凹形状に保持してから１回目の点着動作を開始し、その後の点着動作においてもチップ内液面形状を前記凹形状に保持するのが好適である。
【００１５】
また、点着量補正方法において、前記分析装置が混合カップに第１液と第２液とを供給した後、前記混合カップ内の液体に前記チップを挿入し吸引と吐出を繰り返して混合する希釈動作が可能であり、この希釈時の最大吐出動作時において、前記チップ内に液体を所定量残留させるよう前記吸引吐出ポンプの作動量を規制することが好適である。
【００１６】
【発明の効果】
上記のような本発明によれば、制御部が温度センサと湿度センサによる環境検出信号を受け、チップ内の蒸気圧が飽和した状態における環境変化に対する吐出量変動を補正するアベレージ補正特性に基づき、環境検出信号に応じて全ての点着時の吸引吐出ポンプの吐出作動量の補正を行うことにより、１回目の点着量を含め蒸気圧が飽和した２回目以降の点着における点着量が環境によって平均的に変化するのを補正して点着量精度を高めることができる。
【００１７】
また、他の本発明によれば、制御部が温度センサと湿度センサによる環境検出信号を受け、乾いたチップに液体を吸引収容してから１回目の点着時における環境変化に対するチップ内蒸気圧上昇による吐出量変動を補正する蒸気圧補正特性に基づき、環境検出信号に応じて１回目の吸引吐出ポンプの吐出作動量の補正を行うとともに、蒸気圧補正特性を被点着材の素材に応じて異なる補正特性に設定したことにより、被点着材の表面特性に伴う液体の浸透性などの引かれ状態による点着量変動を補正して点着量精度を高めることができる。
【００１８】
一方、点着量補正において、吸引ノズルに乾いたチップを装着し液体を吸引して１回目の点着を行う際には、チップ内に液体を目標収容量より多く吸引収容した後、目標収容量まで液体を吐出してチップ内液面を吐出状態における凹形状に保持してから１回目の点着動作を開始し、その後の点着動作においてもチップ内液面形状を前記凹形状に保持すると、チップ内に吐出圧を導入してから実際に吐出されるまでの状態が一定となり、点着量変化を抑制することができる。
【００１９】
また、点着量補正において、混合カップに第１液と第２液とを供給した後、液体にチップを挿入して吸引と吐出を繰り返して混合する希釈動作での最大吐出動作時に、チップ内に液体を所定量残留させるよう吸引吐出ポンプの作動量を規制すると、蒸発しやすい環境においてもチップ内液体の全量吐出に伴う気泡の発生を防止でき、この気泡の吸引による点着量不足の問題もなく、安定した点着量が確保できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。図１は一つの実施形態に係る分析装置の点着機構を示す概略機構図、図２〜図４は各種補正特性における補正マップのイメージ図、図５は吐出動作直前のチップ内液面形状を示す図、図６は希釈動作時の最大吐出動作時のチップ内残量を示す図である。
【００２１】
図１に示す分析装置における点着機構１は、液体の吸引・吐出を行うもので、吸引ノズル２と、この吸引ノズル２の先端に着脱交換可能に装着され液体を収容するピペット状のチップ３とを備える。吸引ノズル２の中心部には軸方向に貫通して先端部に開口するエア通路２ａを有し、このエア通路２ａには吸引吐出ポンプ４からのエア回路５が接続される。
【００２２】
吸引吐出ポンプ４はシリンジポンプ等の脈動変化の少ない負圧および正圧を生成するものが使用され、ポンプ駆動部（モーター）２１によって駆動される。図示のシリンジポンプによる吸引吐出ポンプ４の場合、ポンプ駆動部２１におけるモーターの正転または逆転駆動に応じてピストン部材４ａを移動させて負圧（吸引圧）および正圧（吐出圧）を発生させるものであり、その圧力はエア回路５によって吸引ノズル２内部のエア通路２ａを介してチップ３の内部に導入される。
【００２３】
また、上記吸引ノズル２は、不図示の昇降機構および旋回機構などによって上下動および横移動可能に取り付けられて作動が制御され、（ａ）の乾式分析素子１０への点着時には、検体容器１１から検体８を吸引し、乾式分析素子１０に所定量吐出点着し、（ｂ）の希釈動作時には、検体容器１１から検体８（第１液）を吸引し、混合カップ１２に所定量吐出分注し、さらに、希釈液容器１３から希釈液９（第２液）を吸引し、混合カップ１２に全量吐出すると共に吸引・吐出を繰り返して混合希釈するように設けられている。
【００２４】
なお、乾式分析素子１０への点着時には、複数の乾式分析素子１０に対して１つのチップ３を用いて順次同一の検体８を連続的に点着する場合があるが、希釈時には１つのチップ３による混合カップ１２への検体８の分注は１回だけ行うのが通常である。
【００２５】
前記チップ３は全体としてピペット状であり、下端に液体を吸引・吐出する先端開口３ａを有し、この開口３ａにつながる容積部分に液体を収容する。上部は吸引ノズル２の先端に密に嵌合されるもので、吸引ノズル２の下降移動によって、その先端部が挿入され、その嵌合力によりチップ３が吸引ノズル２に装着保持され、エア通路２ａの圧力がチップ３内に導入され、吸引圧によりチップ３内に液体を吸引し、吐出圧によりチップ３内の液体を吐出する。使用後のチップ３は、嵌合を外して廃却される。
【００２６】
前記吸引吐出ポンプ４の作動が、制御部２０からポンプ駆動部２１へ送出される駆動信号によって制御され、特に、正確な点着量が得られるように環境条件、動作条件等に応じて作動量の補正制御が行われる。この制御部２０には、温度センサ２３からの環境温度信号、および、湿度センサ２４からの環境湿度信号がそれぞれ入力される。そして、チップ３内への液体吸引量およびチップ３よりの液体吐出量に応じたピストン部材４ａの作動量（モーター駆動量）が設定されると共に、温度センサ２３および湿度センサ２４による環境条件に応じて、制御部２０内に保持されている後述の図２〜図４に示すような特性の補正マップに基づいて各種補正が行われてなる駆動信号を出力するようになっている。
【００２７】
次に、上記制御部２０による点着量補正を各動作に応じて説明する。
【００２８】
＜乾式分析素子への点着時補正＞
図１の（ａ）に示すような乾式分析素子１０への検体８の点着を行うについて、乾いたチップ３に検体８を吸引収容して１枚目の乾式分析素子１０に対する１回目点着時には、下記アベレージ補正Ａ、蒸気圧補正Ｂ、吸引補正Ｃおよび吐出補正Ｄの各補正を行う。
【００２９】
また、同一チップ３を用い、その内部に収容した検体８を２枚目以降の乾式分析素子１０に点着する連続点着の２回目以降の点着動作時には、アベレージ補正Ａと吐出補正Ｄを行う。
【００３０】
（Ａ）アベレージ補正
図２に示すような特性のアベレージ補正マップに基づき、各点着回数で共通の基本的な環境条件（温度・湿度）によって変動する吐出量変化を補正する。このアベレージ補正は毎回補正する常時環境補正であり、図２の特性の場合、高温低湿度（高蒸発条件）で補正値が大きくなる補正特性となっている。
【００３１】
（Ｂ）点着蒸気圧補正
図３に示すような特性の点着蒸気圧補正マップに基づき、１回目点着時のチップ内部蒸発による蒸気圧上昇に伴う点着量増大を修正するための補正であり、図３の特性の場合、高温低湿度（高蒸発条件）での補正値が大きくなる補正特性となっている。
【００３２】
（Ｃ）吸引補正
吸引吐出ポンプ４の吸引動作において、チップ３内への液体吸引量の増大に応じた吸引重量変化に伴う液量不足を補って、吸引力増大を行う補正であり、吸引動作時には常に液量に基づき行う補正である。つまり、チップ３内に液体を吸引するときに目的の液量が増えるにつれ、その重量によって吸引量が目的の液量より少なくなるのを補正するものである。
【００３３】
（Ｄ）吐出補正
吸引吐出ポンプ４の動作において、そのポンプ駆動部２１のバックラッシ等により、吸引状態または停止状態よりピストン部材４ａが作動して吐出圧が作用するまでのずれを補正するもので、吐出動作時には常に行う補正である。つまり、チップ３から液体を吐出するときに、吸引吐出ポンプ４の作動に比べ、実際の吐出量が少なくなるのを補正するものである。
【００３４】
＜混合カップへの分注時補正＞
図１の（ｂ）に示すような混合カップ１２への検体８の分注および希釈液９の供給混合を行うについては、１つのチップ３による検体８の吐出は１回のみであり、その補正は上記吸引補正Ｃ、吐出補正Ｄおよび下記分注蒸気圧補正Ｅの各補正を行う。
【００３５】
（Ｅ）分注蒸気圧補正
図４に示すような特性の分注蒸気圧補正マップに基づき、点着時のチップ３内の蒸発による蒸気圧上昇に伴う点着量増大を修正するための補正、および、前記アベレージ補正Ｂに相当する基本的な環境条件（温度・湿度）によって変動する点着量変化を含んだ補正であり、図４の特性の場合、高温低湿度（高蒸発条件）での補正値が大きくなる補正特性となっている。
【００３６】
この分注蒸気圧補正Ｅは、被点着材の素材に応じて、前記乾式分析素子１０への点着と混合カップ１２への点着との、浸透性変化等に対応した点着量変動をも含んだ補正特性となっている。つまり、この分注蒸気圧補正Ｅは、前述の乾式分析素子１０への点着時におけるアベレージ補正Ａと蒸気圧補正Ｂを含むもので、１回の点着しか行わないために併合しているが、アベレージ補正と蒸気圧補正とに分離して補正してもよい。
【００３７】
次に、上記のような点着動作における点着量を安定化させるために、チップ３内に吸引した液体を吐出させるときの液面形状の均一化および希釈動作における吸引液量の安定化について説明する。
【００３８】
＜吐出時液面形状の均一化＞
吸引ノズル２に乾いたチップ３を装着し、液体を吸引して１回目の点着を行う際には、チップ３内に液体を目標収容量より多く吸引収容した後、目標収容量まで液体を吐出して、図５に示すように、チップ３内の液体Ｌの液面ｓを吐出状態における凹形状に保持し、この状態で１回目の点着動作を開始する。また、その後の点着動作においてもチップ内液面形状ｓを前記凹形状に保持するものである。
【００３９】
これにより、吸引吐出ポンプ４の駆動を行って実際にチップ３の先端開口３ａより液体が吐出されるまでの吐出条件が同じになり、補正が簡素化でき、ばらつきの発生が抑制できる。
【００４０】
＜希釈動作の補正＞
混合カップ１２に検体８と希釈液９を供給した後、チップ３を混合カップ１２に挿入して吸引と吐出を繰り返して混合する希釈動作を行う場合に、図６に示すように、最大吐出動作時にチップ３内に液体Ｌを先端開口３ａより高さｄだけ所定量残留させるよう吸引吐出ポンプ４の作動量を規制するものである。上記残留高さｄは環境条件によって変化するが、どのような条件でも高さｄが０とならないように設定する。
【００４１】
これにより、チップ３内の液体Ｌが全量吐出されて、チップ先端に気泡が発生することがなく、点着用の吸引液量が大幅に変動して点着量不足が生じるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態に係る分析装置の点着機構の概略機構図
【図２】アベレージ補正マップのイメージ図
【図３】乾式分析素子への１回目点着における蒸気圧補正マップのイメージ図
【図４】分注蒸気圧補正マップのイメージ図
【図５】吐出開始時のチップ内液面形状を示す図
【図６】希釈時の最大吐出位置におけるチップ内残量の状態を示す図
【符号の説明】
１ 点着機構
２ 吸引ノズル
３ チップ
４ 吸引吐出ポンプ
５ エア回路
８ 検体
９ 希釈液
１０ 乾式分析素子
１１ 検体容器
１２ 混合カップ
１３ 希釈液容器
２０ 制御部
２１ ポンプ駆動部
２３ 温度センサ
２４ 湿度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an analyzer used in the medical field, the bio field, and the like, in which a tip is detachably attached to the tip of a suction nozzle, and a liquid such as a specimen or a diluent is sucked and accommodated in the tip, and an analysis element, a mixing cup The present invention relates to a spotting amount correction method in an analyzer for obtaining an accurate ejection spotting amount by discharging a predetermined amount onto a slide, glass or the like.
[0002]
[Prior art]
In quantitative analysis or the like, a liquid such as a specimen is sucked and accommodated in a chip attached to the tip of a suction nozzle, and a predetermined amount of liquid is spotted on an analysis element, a mixing cup, a slide, glass or the like. For example, a predetermined amount of a sample and a reference solution are continuously spotted on a dry analytical element, or a predetermined amount of a sample is discharged into a mixing cup for dispensing. In such a measurement, it is important from the viewpoint of increasing the measurement accuracy that the liquid is accurately spotted by a predetermined amount.
[0003]
However, in the drive control of a suction / discharge pump such as a syringe pump that supplies suction / discharge pressure to the suction nozzle, the target spotting amount and the spotting amount actually discharged are not matched due to environmental conditions. Therefore, correction is required.
[0004]
As the spotting amount correction, when the liquid contained in the same chip is spotted continuously a plurality of times, the technique for correcting the first spotting quantity to increase due to the change in vapor pressure inside the chip Is known (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-72920 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
The vapor pressure correction in the above-mentioned patent document 1 is that when repeating spotting a plurality of times with the same chip, the vapor pressure is increased by the liquid evaporation in the chip immediately after the liquid is sucked into the dry chip in the first spotting. The steam pressure at the time of the first spotting is based on the fluctuation that the spotting amount increases from the set amount in order to boost the discharge, the steam pressure is stable and the spotting quantity is stable over time. Correction is performed.
[0007]
However, in the second and subsequent spottings, the vapor pressure in the chip is saturated and no correction of vapor pressure is necessary, but in practice it has been found that there is a variation in the amount of spotting depending on the environmental conditions. In other words, an accurate spot application amount cannot be ensured only by the first steam pressure correction, and the saturation state changes depending on the environmental conditions, resulting in spot application fluctuations. The correction is insufficient.
[0008]
In addition, the flowability of the liquid discharged from the chip differs between the case where the spotted material is permeable like a dry analytical element and the one made of a resin mixing cup, and the same discharge pressure is introduced. However, there is a phenomenon that the amount of spotting is different.
[0009]
On the other hand, the surface shape of the liquid contained in the chip differs depending on whether or not the inner wall of the chip is familiar with the liquid, that is, the wet state, and the amount of spotting is changed accordingly. For example, in a state where liquid is sucked into a dry chip, the liquid surface in the chip has a convex shape with the center swelled because the inner wall surface is not familiar with the liquid. On the inner wall surface in the wet state, the shape of the liquid surface in the chip is a concave shape with the center slightly recessed. However, when liquid is discharged by introducing discharge pressure into the chip from such a liquid surface shape, the liquid surface shape in the discharge state is further concave, and the convex shape is concave. Thus, the discharge pressure introduced into the chip is consumed until the discharge state is further reached, the actual discharge amount is reduced, and the spotting amount accuracy is lowered. In particular, the convex liquid surface is easily affected by the environment, and since there are various patterns in the convex shape, it causes variations and it is difficult to obtain a stable surface shape, which causes fluctuations in the discharge rate. ing.
[0010]
In addition, when supplying the first liquid and the second liquid to the mixing cup and then performing a diluting operation in which the chip is inserted into the liquid in the mixing cup and mixing is repeated by suction and discharge, the maximum suction in the chip is performed. The state and the maximum discharge state are repeated three times, for example, and during the suction / discharge operation, the liquid comes into wide contact with the inner surface of the chip and the amount of evaporation increases. In the state, all of the liquid in the chip is discharged, and air is further discharged to generate bubbles at the tip of the chip in the mixing cup. At that time, when the liquid is sucked for the next spotting from the above discharge state, the amount of sucking into the final chip is reduced by the amount of sucking the bubbles, and the amount contained in the chip from the target spotting quantity However, there is a problem that the amount of spotting is insufficient.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a spotting amount correction method in an analyzer that corrects the ejection spotting amount more accurately according to environmental conditions and the like.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The spotting amount correction method in the analyzer of the present invention includes a suction nozzle having a tip detachably attached to a tip, a suction / discharge pump for supplying suction / discharge pressure to the suction nozzle, and an operation amount of the suction / discharge pump And a control unit that discharges a predetermined amount of liquid sucked into the tip and deposits it on the tip, enabling continuous spotting operation to perform spotting multiple times on the spotted material using the same tip A spotting amount correction method in an analyzer for correcting and controlling the operation amount of the suction and discharge pump so as to set the discharge spotting amount as a target spotting amount,
The control unit receives an environment detection signal from a temperature sensor and a humidity sensor, and based on an average correction characteristic for correcting a discharge amount variation with respect to an environmental change in a state where the vapor pressure in the chip is saturated, The discharge operation amount of the suction / discharge pump at the time of spotting is corrected.
[0013]
Further, the spotting amount correction method in another analysis apparatus of the present invention includes a suction nozzle having a tip detachably attached to a tip, a suction / discharge pump for supplying suction / discharge pressure to the suction nozzle, and the suction / discharge A control unit that controls a pump operation amount and discharges a predetermined amount of liquid sucked into the chip and deposits the liquid, and performs continuous spotting on the material to be spotted a plurality of times using the same chip. A spotting amount correction method in an analyzer capable of performing a landing operation and correcting and controlling the operation amount of the suction / discharge pump so as to set the discharge spotting amount as a target spotting amount,
The control unit receives an environment detection signal from the temperature sensor and the humidity sensor, and corrects discharge amount fluctuations due to an increase in the vapor pressure in the chip with respect to the environmental change at the first spotting after sucking and storing the liquid in the dry chip. Based on the pressure correction characteristic, the first discharge operation amount of the suction / discharge pump is corrected according to the environment detection signal, and the vapor pressure correction characteristic is set to a different correction characteristic depending on the material of the spotted material. It is characterized by that.
[0014]
In the spotting amount correction method as described above, when a dry tip is attached to the suction nozzle and the first spotting is performed by sucking the liquid, the liquid is sucked into the tip more than the target accommodation amount. After storage, the liquid is discharged up to the target storage amount and the liquid level in the chip is held in a concave shape in the discharged state, and then the first spotting operation is started. Is preferably held in the concave shape.
[0015]
Further, in the spotting amount correction method, after the analyzer supplies the first liquid and the second liquid to the mixing cup, the tip is inserted into the liquid in the mixing cup, and the suction and discharge are repeated to mix. It is preferable to regulate the operation amount of the suction / discharge pump so that a predetermined amount of liquid remains in the chip during the maximum discharge operation at the time of dilution.
[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, the control unit receives the environment detection signal from the temperature sensor and the humidity sensor, and based on the average correction characteristic that corrects the discharge amount variation with respect to the environment change in a state where the vapor pressure in the chip is saturated, By correcting the discharge operation amount of the suction discharge pump at the time of all spotting in accordance with the environment detection signal, the spotting amount in the second and subsequent spottings in which the vapor pressure is saturated, including the first spotting amount, is obtained. It is possible to increase the accuracy of the amount of spotting by correcting the average change according to the environment.
[0017]
According to another aspect of the present invention, the control unit receives an environment detection signal from the temperature sensor and the humidity sensor, sucks and stores the liquid in the dry chip, and then the vapor pressure in the chip against the environmental change at the first spotting. Based on the vapor pressure correction characteristic that corrects the fluctuation of the discharge amount due to the rise, the discharge operation amount of the first suction / discharge pump is corrected according to the environment detection signal, and the vapor pressure correction characteristic depends on the material of the spotted material. By setting different correction characteristics, it is possible to improve the spotting amount accuracy by correcting the spotting amount fluctuation due to the drawn state such as the liquid permeability associated with the surface characteristics of the spotted material.
[0018]
On the other hand, in the spotting amount correction, when a dry tip is attached to the suction nozzle and the liquid is sucked for the first spotting, the target is accommodated after the liquid is sucked and accommodated more than the target amount in the tip. The liquid is discharged up to the amount and the liquid level in the chip is held in the concave shape in the discharged state, and then the first spotting operation is started, and the liquid level in the chip is held in the concave shape also in the subsequent spotting operation Then, the state from when the discharge pressure is introduced into the chip until it is actually discharged becomes constant, and the change in the amount of spotting can be suppressed.
[0019]
In addition, in the spotting amount correction, after supplying the first liquid and the second liquid to the mixing cup, the chip is inserted into the liquid, and during the maximum discharge operation in the dilution operation in which the suction and discharge are repeated and mixed, If the operating amount of the suction / discharge pump is regulated so that a predetermined amount of liquid remains on the surface, bubbles can be prevented from being generated due to the discharge of the entire amount of liquid in the chip even in an environment where evaporation tends to occur. In addition, a stable amount of spotting can be secured.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic mechanism diagram showing a spotting mechanism of an analyzer according to one embodiment, FIGS. 2 to 4 are image diagrams of correction maps in various correction characteristics, and FIG. 5 shows a liquid level shape in a chip immediately before a discharge operation. FIGS. 6 and 6 are diagrams showing the remaining amount in the chip during the maximum discharge operation during the dilution operation.
[0021]
A spotting mechanism 1 in the analyzer shown in FIG. 1 performs suction and discharge of a liquid. A suction nozzle 2 and a pipette-like tip 3 that is detachably attached to the tip of the suction nozzle 2 and accommodates the liquid. With. At the center of the suction nozzle 2, there is an air passage 2a penetrating in the axial direction and opening at the tip, and an air circuit 5 from the suction / discharge pump 4 is connected to the air passage 2a.
[0022]
As the suction / discharge pump 4, a syringe pump or the like that generates a negative pressure and a positive pressure with little pulsation change is used, and is driven by a pump drive unit (motor) 21. In the case of the suction / discharge pump 4 by the illustrated syringe pump, the piston member 4a is moved according to the forward or reverse drive of the motor in the pump drive unit 21 to generate negative pressure (suction pressure) and positive pressure (discharge pressure). The pressure is introduced into the chip 3 by the air circuit 5 through the air passage 2 a in the suction nozzle 2.
[0023]
The suction nozzle 2 is mounted so as to be vertically movable and laterally movable by a lifting mechanism and a turning mechanism (not shown), and its operation is controlled. When (a) is spotted on the dry analytical element 10, the sample container 11 is attached. The sample 8 is aspirated from the sample, and a predetermined amount is discharged onto the dry analytical element 10. During the dilution operation (b), the sample 8 (first liquid) is aspirated from the sample container 11, and a predetermined amount is discharged into the mixing cup 12. In addition, the diluting liquid 9 (second liquid) is sucked from the diluting liquid container 13 and discharged to the mixing cup 12 and is mixed and diluted by repeating suction and discharging.
[0024]
In addition, when spotting on the dry analysis element 10, the same specimen 8 may be spotted sequentially using one chip 3 for a plurality of dry analysis elements 10, but one chip is used for dilution. The dispensing of the specimen 8 into the mixing cup 12 by 3 is usually performed only once.
[0025]
The tip 3 has a pipette shape as a whole, and has a tip opening 3a for sucking and discharging liquid at the lower end, and the liquid is accommodated in a volume portion connected to the opening 3a. The upper portion is closely fitted to the tip of the suction nozzle 2, and the tip portion is inserted by the downward movement of the suction nozzle 2, and the tip 3 is mounted and held on the suction nozzle 2 by the fitting force, and the air passage 2a. Is introduced into the chip 3, the liquid is sucked into the chip 3 by the suction pressure, and the liquid in the chip 3 is discharged by the discharge pressure. The used chip 3 is discarded after being disengaged.
[0026]
The operation of the suction / discharge pump 4 is controlled by a drive signal sent from the control unit 20 to the pump drive unit 21, and in particular, the operation amount according to environmental conditions, operation conditions, etc. so as to obtain an accurate spotting amount. Correction control is performed. The controller 20 receives an environmental temperature signal from the temperature sensor 23 and an environmental humidity signal from the humidity sensor 24. Then, the operation amount (motor drive amount) of the piston member 4a according to the liquid suction amount into the chip 3 and the liquid discharge amount from the chip 3 is set, and according to the environmental conditions by the temperature sensor 23 and the humidity sensor 24. Thus, a drive signal that is subjected to various corrections based on a correction map of characteristics as shown in FIGS. 2 to 4 to be described later and held in the control unit 20 is output.
[0027]
Next, the spotting amount correction by the control unit 20 will be described according to each operation.
[0028]
<Correction when spotted on dry analytical element>
As shown in FIG. 1A, when the specimen 8 is spotted on the dry analytical element 10, the specimen 8 is sucked and accommodated in the dry chip 3, and the first spotted dry analytical element 10 is spotted. Sometimes, the following average correction A, vapor pressure correction B, suction correction C, and discharge correction D are performed.
[0029]
In addition, the average correction A and the discharge correction D are performed in the second and subsequent spotting operations in which the same chip 3 is used and the specimen 8 accommodated in the same chip 3 is spotted on the second and subsequent dry analysis elements 10. Do.
[0030]
(A) Average Correction Based on the average correction map having the characteristics shown in FIG. 2, the discharge amount change that varies depending on the basic environmental conditions (temperature / humidity) common to the number of spottings is corrected. This average correction is a constant environmental correction that is corrected every time. In the case of the characteristic shown in FIG. 2, the correction value increases in a high temperature and low humidity (high evaporation condition).
[0031]
(B) Correction of spotted vapor pressure Based on the spotted vapor pressure correction map having the characteristics shown in FIG. 3, a correction for correcting the increase in spotted quantity accompanying the increase in vapor pressure due to the internal evaporation of the chip during the first spotting is performed. In the case of the characteristic shown in FIG. 3, the correction characteristic is such that the correction value increases under high temperature and low humidity (high evaporation conditions).
[0032]
(C) Suction correction In the suction operation of the suction / discharge pump 4, the suction force is increased by compensating for the shortage of the liquid amount due to the change in the suction weight according to the increase in the liquid suction amount into the chip 3. Sometimes correction is always performed based on the amount of liquid. That is, as the target liquid amount increases when the liquid is sucked into the chip 3, the weight is corrected to reduce the suction amount from the target liquid amount.
[0033]
(D) In the operation of the discharge correction suction / discharge pump 4, the displacement until the piston member 4 a is operated from the suction state or the stopped state and the discharge pressure is applied is corrected by the backlash of the pump drive unit 21. This correction is always performed during the discharge operation. That is, when the liquid is discharged from the chip 3, the actual discharge amount is corrected as compared with the operation of the suction / discharge pump 4.
[0034]
<Correction when dispensing to mixing cup>
When dispensing the specimen 8 to the mixing cup 12 and supplying and mixing the diluent 9 as shown in FIG. 1B, the ejection of the specimen 8 by one chip 3 is performed only once, and the correction is performed. Performs the corrections of the suction correction C, the discharge correction D, and the dispensing vapor pressure correction E described below.
[0035]
(E) Dispensing steam pressure correction Based on a dispensing steam pressure correction map having characteristics as shown in FIG. 4, a correction for correcting an increase in the amount of spotting due to an increase in steam pressure due to evaporation in the tip 3 during spotting. 4 and a correction including a spotting amount change that varies depending on a basic environmental condition (temperature / humidity) corresponding to the average correction B. In the case of the characteristics shown in FIG. This correction characteristic increases the correction value.
[0036]
This dispensing vapor pressure correction E is a variation in the amount of spotting corresponding to a change in permeability between spotting on the dry analytical element 10 and spotting on the mixing cup 12 according to the material of the spotted material. The correction characteristics also include. That is, the dispensed vapor pressure correction E includes the average correction A and the vapor pressure correction B at the time of spotting on the dry analytical element 10, and is merged because only one spotting is performed. However, the correction may be performed separately in the average correction and the vapor pressure correction.
[0037]
Next, in order to stabilize the amount of spotting in the spotting operation as described above, the liquid surface shape is uniformed when the liquid sucked into the chip 3 is discharged, and the amount of suction liquid in the dilution action is stabilized. explain.
[0038]
<Uniformity of liquid level during discharge>
When the dry tip 3 is attached to the suction nozzle 2 and the liquid is sucked for the first spotting, after the liquid is sucked and accommodated in the tip 3 more than the target capacity, the liquid is discharged to the target capacity. As shown in FIG. 5, the liquid surface s of the liquid L in the chip 3 is held in the concave shape in the discharged state, and the first spotting operation is started in this state. In the subsequent spotting operation, the liquid level shape s in the chip is held in the concave shape.
[0039]
Thus, the discharge conditions from when the suction / discharge pump 4 is driven until the liquid is actually discharged from the tip opening 3a of the chip 3 are the same, correction can be simplified, and the occurrence of variations can be suppressed.
[0040]
<Correction of dilution operation>
When supplying the specimen 8 and the diluent 9 to the mixing cup 12 and then performing a dilution operation in which the tip 3 is inserted into the mixing cup 12 and mixing is repeated by suction and discharge, as shown in FIG. Sometimes, the amount of operation of the suction / discharge pump 4 is regulated so that a predetermined amount of the liquid L remains in the tip 3 by a height d from the tip opening 3a. The residual height d varies depending on environmental conditions, but is set so that the height d does not become zero under any conditions.
[0041]
As a result, the entire amount of the liquid L in the tip 3 is discharged, and no bubbles are generated at the tip of the tip, and it is possible to prevent the amount of spotted suction fluid from fluctuating significantly and causing the amount of spotting to be insufficient.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic mechanism diagram of a spotting mechanism of an analyzer according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an image diagram of an average correction map. FIG. 3 is a vapor pressure correction at the first spotting on a dry analytical element. Image of map [Fig. 4] Image of dispense vapor pressure correction map [Fig. 5] Diagram showing the shape of liquid level in the chip at the start of discharge [Fig. 6] State of remaining amount in the chip at the maximum discharge position at the time of dilution Figure [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spotting mechanism 2 Suction nozzle 3 Tip 4 Suction discharge pump 5 Air circuit 8 Specimen 9 Diluent 10 Dry analytical element 11 Specimen container 12 Mixing cup 13 Diluent container 20 Control part 21 Pump drive part 23 Temperature sensor 24 Humidity sensor
