JP2005308506A

JP2005308506A - 自動分析装置

Info

Publication number: JP2005308506A
Application number: JP2004124924A
Authority: JP
Inventors: Akito Wakui; 章人和久井; Tetsuya Isobe; 哲也磯部
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi Science Systems Ltd; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi Science Systems Ltd; Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2004-04-21
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2005-11-04

Abstract

【課題】
真空吸引を必要とする複数のユニットを有する自動分析装置において、一つのユニットが真空を大きく使ってしまうと他のユニットが真空を必要としたとき真空度不足が生じる。
また、真空タンク内に水が溜まるため、ユーザが定期的に水を排出する手間がかかるという問題があった。
【解決手段】
真空タンクを複数個設置し、それぞれの真空タンクにチェック弁を介して連結することで実現できる。一つの真空タンクが真空低下しても他方は真空を維持できる。真空タンクに自動ドレン用チェック弁を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、血液，尿等の生体試料の定性・定量分析を行う自動分析装置に係り、特に試料，試薬を分注する分注プローブの真空乾燥機構を備えた自動分析装置に関する。

血液，尿等の生体サンプル中の特定成分の分析を行う自動分析装置は該特定成分と反応し光学的特性が変化する試薬、あるいは特定成分と特異的に反応する標識を備えた試薬を用い、試薬と試料の反応液の光学的特性の変化の測定あるいは標識の数のカウントにより、定性・定量分析を自動化したものである。

自動分析装置では、反応容器にサンプル，試薬を夫々の容器から所定量吸引し、反応容器に移送して反応を生じさせるために液体分注プローブが用いられる。この液体分注プローブは異なる試料，試薬に共通して使用されるため、異なる試料，試薬を吸引する毎にノズルの先端を水，洗剤等で洗浄する。

このような機構を用いる場合、次の試料，試薬を吸引する際に、洗浄用の水，洗剤がノズル先端に残存していると分析結果に影響を及ぼす可能性がある。

特許文献１には、これを防止するため分注用ノズルを筒形状の真空吸引手段で真空吸引し、非接触で除去，乾燥する技術が開示されている。

特開２００２−３４０９１３号公報

自動分析装置では真空吸引手段を用いて反応容器の反応液や洗浄水の吸上げ等も行っている。特許文献１では真空吸引手段の詳細については開示されていないが、通常は真空ポンプと、該真空ポンプに接続された真空タンク（バッファータンク）から構成され、真空タンクの真空度が一定値以下になると真空ポンプを作動させて真空タンクの真空度が一定に保たれるようになっていると考えられる。

反応液の吸い上げユニット，洗浄水の吸い上げユニット等の複数のユニットが１つの真空タンクと接続された場合、あるユニットが真空を利用したことにより真空タンクの真空度が低下してしまうと次に真空を利用したいユニットでは真空力が弱まって十分機能しなくなる。それを防止するために、真空タンクを大きく作ると自動分析装置の小型化に支障が生じる可能性がある。

また、吸い上げた水が真空タンク内に溜まるため溜まった水を定期的に抜かなければならないが、１つの真空タンクでは、水抜きをしている間は真空タンクを利用できないという問題もあった。

本発明の目的は、真空タンクを連続的に使用した場合でも必要な真空度が確保される真空吸引手段を備えた自動分析装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の効果は以下の通りである。

真空ポンプと、該真空ポンプに接続された第１の真空タンクと、該第１の真空タンクに接続された反応液吸い上げユニットと、分注プローブの先端を真空乾燥するための真空乾燥ユニットと、該真空乾燥ユニットと前記第１の真空タンクの間に接続された第２の真空タンクと、を備えた自動分析装置。

第１，第２の真空タンク内の真空度を検出する検出機構を備え、第１，第２の真空タンク内の真空度が所定値以下になると真空ポンプを作動させて常に第１の真空タンク内の真空度が所定値以上となるような機構を設けることが好ましい。第１，第２の真空タンク内の真空度は逆止弁を介して接続すればよい。第１の真空タンク内の真空度が所定値に到達すると、第２の真空タンク内の真空度も同時に所定値に到達したことになるため、第１の真空タンク内の真空度のみを検出すればよい。反応液吸い上げユニットとは反応容器内等に残存する反応液（分析が終了した反応液）を容器外に廃棄するためのユニットである。ユニット構成としては反応容器に挿入可能な吸い上げノズルと該ノズルを上下動させるノズル移動機構等から構成される。この反応液吸い上げユニットは反応容器の洗浄のために反応容器に注入された洗浄液の吸引にも用いられても良い。真空乾燥ユニットは、ノズル先端を洗浄する洗浄液がノズルに付着した状態で挿入可能な筒状の構造物で、該筒の下部から洗浄液を真空吸引する機構を備えることが好ましいが、大気との圧力差を利用してノズル先端に付着した液体を吸引できる手段であればどのようなものでも良い。

真空タンクに溜まった水の自動排水には第１の真空タンクと排水口との間に逆止弁を設ければよい。

本発明によれば、真空タンクを小さくできるので分析装置を小さくすることができる。また、真空ポンプも小さくでき１ヶで良いので、安価に作ることができる。

以下、本発明の実施例を図１〜図３を用いて説明する。

図１は本発明を実施しようとする自動分析装置の概略図である。サンプルピペッティング機構３はサンプル容器設置テーブル１に設置されるサンプル容器２の中からサンプルを吸引し、反応テーブル６の位置まで搬送、反応容器５の中にサンプルを吐出する。反応容器５の中にサンプルを吐出した後、サンプルピペッティング機構３のプローブは洗浄乾燥槽４で洗浄乾燥される。洗浄乾燥槽での乾燥はプローブの周辺を真空引きすることで行われる。乾燥吸引は電磁弁１６を介して第二真空タンク１７経由で第一真空タンク２０と繋がっており、第一真空タンクは常時真空ポンプ２１で真空引きされている。サンプルが吐出された反応容器に、試薬ピペッティング機構８は、試薬容器設置テーブル９に設置される試薬容器１０の中から試薬を吸引し、反応テーブル６の位置まで搬送，測定するサンプルの入った反応容器５の中に試薬を吐出する。反応容器５の中に試薬を吐出した後、試薬ピペッティング機構８は試薬プローブ洗浄乾燥槽１１で洗浄乾燥される。

真空が必要となる真空ユニットとして反応容器洗浄機構とサンプリングプローブ乾燥槽との真空競合回避策を例に説明する。反応容器洗浄機構１２は自動分析装置にとっては必要不可欠のもので、第一真空タンク２０の真空度は反応容器の洗浄水の吸上げを１サイクルに１回実施しただけでかなりの真空度（真空度の９０％）を消費してしまう。複数の洗浄ノズルを反応容器に挿入させて洗浄液吸引および注入を実施するため、一気に真空度が低下してしまうからである。吸上げられた反応液や洗浄液は吸上げ瓶１４に溜まり、電磁弁１５を開いて排出される。第一真空タンク２０の真空度が低下した状態でサンプリングプローブの乾燥を実施しても真空度が足りずサンプリングプローブの乾燥が不十分な状態になってしまう。そのような状態での真空タンクの真空度（１サイクル分）を図２に示す。（図２に本発明を実施する前の従来の真空タンクの真空度の時間変動を示す。）このように、電磁弁１３を開いた瞬間に第一真空タンク２０の真空度２７は急激に低下する。さらに数秒後にプローブ乾燥電磁弁１６を開くと真空が回復しきれないうちに乾燥が行われるので乾燥が不十分になる。そこで小形の第二真空タンク１７を追加し第二真空タンクと第一真空タンクをチェック弁１８（逆止弁）を介して連結する。チェック弁１８の向きは第一真空タンク２０から第二真空タンク１７へは空気が流れないような向きに挿入する。

図３は本発明を実施した場合の第一真空タンクと第二真空タンクの真空度の時間変動を示したものである。第一真空タンクの真空度は反応容器洗浄が実施される（電磁弁１３が開）と急激に真空度が低下するが、第二真空タンク１７はチェック弁１８があるため点線本発明適用後の脱気モジュール内真空度３０のように真空度は維持でき、その数秒後のサンプリングプローブ乾燥動作時に乾燥電磁弁１６を開いても力強くプローブ先端に付着した水滴を真空吸引除去（乾燥）することができる。その後両方の真空タンクは真空ポンプ２１によって真空引きされ真空度が同じレベルまで回復する。この第二真空タンクの真空度維持は大変重要である。サンプリングプローブの乾燥には高いレベルの真空度が必要で弱い真空度では水滴を吸引できないからである。

別の実施例として、真空を必要とするユニットとしてさらに脱気モジュールが加わった場合を例に説明する。脱気モジュール２３は分注機構２６の流路内の水の溶存酸素を脱気するもので脱気チューブ（チューブ材質が多孔質な物で出来ており、溶存酸素のみ多孔質を通過する）の周辺を真空にして脱気チューブの外側に溶存酸素のみを取り出すものであり、常時高真空維持が要求される。送水ポンプ２４で加圧して電磁弁２５を開いて試薬プローブ等を洗浄する。洗浄水が脱気モジュールを通過する際に脱気される。脱気チューブの多孔質材は非常に小さい孔なので脱気しても真空が急激に下がることはない。じんわりゆっくり低下する。脱気モジュール内の真空度が変動していると脱気性能が変動してしまい分注精度に影響してしまう。常に高真空に維持しておく必要がある。脱気モジュールの筒自体が真空タンクになっておりこれは先ほどの第二真空タンクに相当する。脱気モジュールに接続する第一真空タンク２０は先ほど同様チェック弁１９を介して接続することにより常に脱気モジュールを高真空に維持できる。

つまり、第一真空タンクが反応容器洗浄動作により真空度が低下しても常に脱気モジュール筒内の真空度３１は真空ポンプの到達真空度をいつも維持できる。このように一つの真空ポンプで分注流路内水の脱気までも行うことができる。

真空タンク内部に溜まった水を自動的に排出可能にするため、真空タンクの下部に排出チェック弁２２を設ける。装置が分析等の動作が終了し、待機状態になると電磁弁１６が開き、真空タンクは大気開放される。電磁弁１６を開いて第一真空タンク２０内を大気開放させてやることによりチェック弁２２は水の重力で自然に開いて真空タンク内の水が排出可能となる。

本発明を実施した自動分析装置の概略。本発明を実施する前の真空タンク内の真空度変動（１サイクル分）。本発明を実施した後の真空タンク内の真空度変動（１サイクル分）。

符号の説明

１…サンプル容器設置テーブル、２…サンプル容器、３…サンプルピペッティング機構、４…洗浄乾燥槽、５…反応容器、６…反応テーブル、７…試薬分注位置の反応容器、８…試薬ピペッティング機構、９…試薬容器設置テーブル、１０…試薬容器、１１…試薬プローブ洗浄乾燥槽、１２…反応容器洗浄機構、１３，１５，１６，２５…電磁弁、１４…吸上げ瓶、１７…第二真空タンク、１８，１９，２２…チェック弁、２０…第一真空タンク、２１…真空ポンプ、２３…脱気モジュール、２４…送水ポンプ、２６…分注機構、
２７…本発明適用前の真空タンク内真空度、２９…本発明適用後の第一真空タンク内真空度、３０…本発明適用後の第二真空タンク内真空度、３１…本発明適用後の脱気モジュール内真空度。

Claims

真空ポンプと、
該真空ポンプに接続された第１の真空タンクと、
該第１の真空タンクに接続された反応液吸い上げユニットと、
分注プローブの先端を真空乾燥するための真空乾燥ユニットと、
該真空乾燥ユニットと前記第１の真空タンクの間に接続された第２の真空タンクと、
を備えたことを特徴とする自動分析装置。
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第１の真空タンクと前記第２の真空タンクは逆止弁を介して接続されていることを特徴とする自動分析装置。
請求項１または２のいずれかに記載の自動分析装置において、
第１の真空タンクに溜まった水を自動排水することを特徴とする自動分析装置。