JP2005516218A - 液体試料の自動分析装置 - Google Patents

Abstract

本発明は使い捨て用の一連のキュベット（Ｃ）を有する装置であって，各キュベットは底部と，該底部に対向する１つの上面を有し，前記底部は，１つの開口と，該開口の平面のほぼ内側でキュベットからそれぞれ延長する２つの対向するフランジ（Ｒ_ｌ，Ｒ_２）とを備える。前記キュベットは並列に配置され，前記フランジ（Ｒ_ｌ，Ｒ_２）に固着する可撓性の膜（３）により互いに固定され，少なくとも部分的に前記キュベット（Ｃ）の開口を被覆する。前記膜は前記キュベットの前記開口の右側にそれぞれ配置される一連の開口（４）を備えている。上記装置は特に媒体の物理的な状態の変化率の測定のための自動分析装置として使用される。

Description

発明の詳細な説明

本発明は，液体試料の自動分析装置に関する。本発明は，限定的ではないが，特に，物理的な状態の媒体の改修時間の測定に使用可能な自動装置を改良することを目的としている。

この装置は，特に，外部磁場の効果の下での周期的な運動において駆動される強磁性球を含むボウルの底に，血液試料を配置する工程により，血液凝固の測定に適用可能である。血液の物理的な状態の変化を表わす強磁性球の運動の変化（例えば振幅および／または振動数の変化）は，適切な手段を用いて検出される。

このような装置は，ジュニア インストゥルメンツ（the Junior Instruments company）により出願された国際特許公開公報ＷＯ９９ ６４８３９号に記載されている。

上記装置は使い捨て(single usage)用のボウル分配装置を有し，各ボウルは球の回転路を構成する内部が湾曲した底部と，開口を有する底部に対向する面とを含む。これらのボウルは並列に配置され，移動可能に可撓性の膜に固定され，前記膜は，それらの開口を密封する。ボウルに設けた膜は，装置の分配コンパートメントおよびストレージに設けた要素に係合可能なコイルに巻かれてもよい。ボウルは，検出ステーションに一個ずつ放出(run off)される。

支持膜がボウルの開口を閉鎖すると，ピペットを通過させるために，スリットを切開により作る必要がある。一旦これが成されると，ボウルを分離するために膜に圧力がかけられる。

更に，このスリットの存在は，膜を汚染するリスクに関して，ピペット操作を難しくする。

更に，膜の存在は，強力な光源の使用を意味し，スリットおよび膜に存在するあらゆる汚れの両方により，ボウルを通じてこの光源により発生するビームの均質性が妨げられる。更に，光源により発生するビームにより，横断する異成分の媒体が，特にボウルの端部および壁部に対して，強磁性球の運動の分析が偽られる危険を伴う繰返し反射を発生させる。

従って，本発明の目的は，これらの短所を解決することである。

この意味で，本発明は，液体試料の自動分析装置に関するものであって，前記装置は，使い捨て用の一連のボウルを有し，前記ボウルは，それぞれ，底部と，該底部に対向する１つの上面を有し，前記底部は，１つの開口と，該開口の平面のほぼ内側でボウルの両側に延長する２つの対向する肩部とを備え，上記ボウルは，並列に配置され，前記肩部に固着する可撓性の膜によって互いに接合され，少なくとも部分的に前記ボウルの開口を被覆する。

本発明によれば，この装置は，膜がボウルの開口の右側にそれぞれ位置する一連のオリフィスを有することを特徴とする。

装置は，例えば，赤外線の光源を導入し，ボウルの上面および底部の下に配置された光電子検出器を照射する光学検出ステーションから成るものでもよく，この光の目的は，光電子検出により球の運動の読み取りを可能にすることである。

この場合，膜は，照射する発光性ビームをより均質にする赤外線光のための拡散材料から作ることができる。オリフィスの寸法は，特に，ピペットの寸法と位置およびボウルの所定有効容積を横断する発光性ビームの強さの求められている均質性により測定される。

この場合，装置は，ボウルの底部を動く球の運動を検出することにより，ボウルに含まれる試料の物理的な状態の改修時間を測定し，前記オリフィスは，部分的に球の回転路の中央に位置する矩形の開口の形状を有することができ，その幅は球の直径より僅かに小さい。

有利には，膜を構成している材料は，液体のあらゆる可能な放射（projections）を固定し，分析中のボウルに隣接するボウルに含まれる試料の汚染のリスクを減らすために，孔等により液体の吸収性を有してもよい。

この装置は，また，ボウルの巻取り軸(reeling off axis)に対して横方向に動くピペットを導入するピペットステーションを含んでもよい。ピペットの誤動作を緩和するために，ボウル及び／又は突起を取り外す工程の抜けを引き起こす可能性のある膜，またはその端部に前記ピペットを適用し，膜のオリフィスは，ボウルの前記巻取り軸に対して横方向の軸に沿って延びる。

更に，この装置は，分析後のボウルを切り離して一つのコンテナに収容するステーションを含んでもよい。

このボウル／フィルムユニットは，既存のモデルに適用可能であることに留意する必要がある。

本発明の一実施例は，添付の図面に関する非限定的な例として後述される。

この実施例では，自動分析装置１は，帯板２を形成する一連の約１００個のボウルを含むボウル給送を導入する。

図２に示すように，透明なプラスチック材料を成形して具現化されたボウルＣは，それぞれ平坦な平行六面体を有し，内側に湾曲した底部ＦＩは，強磁性球ＢＥの回転路を構成する。この底部ＦＩの反対側に，ボウルＣは，開口を有し，その２つの対向する端部ＢＯ_ｌ，ＢＯ_２は，それぞれが本体の反対側に伸びた円筒状の突出部ＰＣを備えた２つの各肩部Ｒ_ｌ，Ｒ_２と直角をなして延長する。これら２つの突出部は，膜の２つの側端部にそれぞれ設けられた２つの孔ＴＲのそれぞれに堅固に嵌合される。肩部Ｒ_ｌ，Ｒ_２は，例えば長い方の底辺がボウルと一体化した二等辺の台形の形状を有する。支持膜３の側端部は，間隔を空けてボウルセットの台形型の肩部Ｒ_ｌ，Ｒ_２を有し，その斜めの端部は，ボウルの肩部Ｒ_ｌ，Ｒ_２の斜めの端部の右側に延長する。これらの設備のため，膜の側端部は，歯がボウルの端部Ｒ_ｌ，Ｒ_２により強調された，それぞれに切欠きのついた輪郭を示す。

膜は，可撓性であり，紙等の吸収材料で作られる。各ボウルは，頂部で，ボウルの縦軸に沿ってボウルの放出軸(run-off axis)へ横方向に延長する矩形のオリフィス４に対して貫通する。

図４の装置によると，ボウルの帯板２は，レール５により案内される。このレールは，２つの垂直翼が２つの肩部Ｒ_３，Ｒ_４と直角をなして延長されたＵ字型の断面を有し，肩部Ｒ_ｌ，Ｒ_２は，肩部Ｒ_３，Ｒ_４に載置される。帯板は，ピペットステーション６，検出ステーション７および，分析後の各ボウルがボウル回収用のコンテナ９に回収される出口の切断ステーション８を連続して通過する。

これらの様々なステーションの機能は，スクリーン１０／キーボード１１ユニットのような，中央ユニットおよび周辺ユニットを含むプロセッサＰにより制御される。

膜３の駆動は，ローラ１３，１４により各端部で案内される無端ベルト１２を導入する駆動機構により確実にされる。このベルトは，切欠き部が複数のボウル（例えば４〜５個のボウル）の幅と等距離の間隔を置いて設けられた鋸歯を含む。これらの切欠き部は，帯板の鋸歯状の輪郭の歯の間に完全に噛合する（gear with)ように，通常の歯形のラックに対応する円形の輪郭にインボリュート（involute）を有し，それにより，これらの切欠き部は，自動的にセンタリングしてボウルの帯板を正確に駆動し，あらゆる可能な遊びを補償する。

ピペットステーション６は，低いピペットまたは洗浄位置および上方部が水平面内部へ移動出来るように，自動化された縦型の高さ調節自在なピペット１５により制御される。

このピペット１５は，垂直スピンドル１７の周囲の他の末端部において回転自在に取り付けられるアーム１６の末端部の１つに固定される。アーム１６の回転駆動は，プロセッサＰにより制御されるモータにより保証される。

この著しく単純な機構により，ピペット１５は，ピペットステーション６のピペット領域と，１又は数個の洗浄ボウルを備えた正反対の洗浄ステーション１８と，ピペット領域６と洗浄領域１８とを通過する軸に関して対称に配置された２つのサンプリング領域１９，２０とに連続的に運ばれることが可能となる。

サンプリング領域１９，２０は，２つの垂直スピンドル２１，２２の周囲を回動する２つの円形コンベヤーＣＲ_ｌ，ＣＲ_２に支持される容器ＲＥ_ｌ，ＲＥ_２の経路の内側に位置し，プロセッサＰにより制御される２台のモータによって制御される。

これらの円形コンベヤーＣＲ_１の１つは，分析する血液試料の容器ＲＥ_１を収容するために用い，別の円形コンベヤーＣＲ_２は，実施を望まれる分析の一部として使用可能な様々な反応薬に配分される容器ＲＥ_２を含む。

勿論，プロセッサＰは，実施する分析の性質に適したピペットの列を制御するためにプログラムされ，以下を連続可能に実施する：
− ピペット１５の予備洗浄，
− 円形コンベヤーＣＲ_ｌの容器ＲＥ_ｌのうちの１つに含まれる試料の投与量の採取，
− ピペットステーション６に位置するボウルＣへの上記投与量の注入，
− ピペット１５の洗浄，
− 円形コンベヤーＣＲ_２の容器ＲＥ_２の１つに含まれる反応薬の投与量の採取，
− 上記反応薬のボウルＣへの注入，
− 円形コンベヤーＣＲ_１，ＣＲ_２に支持される容器ＲＥ_ｌ，ＲＥ_２に表示されたバーコードを読み取るバーコードリーダ２３により自動的に実行される，分析する血液試料の識別および反応薬の識別。

この例ではこれらの読み取りのために，単一のバーコードリーダ２３が，垂直スピンドル２５のまわりに枢支されたアーム２４の端部に取り付けられて使用され，３つの位置を占めることが可能である。即ち，その３つの位置は，
− 円形コンベヤーＣＲ_１の容器ＲＥ_１のバーコードを読みとる位置Ｐ_１
− 円形コンベヤーＣＲ_２の容器ＲＥ_２のバーコードを読みとる位置Ｐ_２，および，
− オペレータによって読出ステーションに配置された容器を読み取るための位置であって，例えば，装置の機能の状況の範囲内でプロセッサにより利用される情報を登録する，位置Ｐ₃である。

測定ステーション７は，ここでは３つの連続した測定位置を含み，各々が， ボウルＣの右側面の膜３の両側に位置する一対の同軸電磁石Ｅ₁，Ｅ'₁−Ｅ₂，Ｅ'₂−Ｅ₃，Ｅ'₃を含む（図４）。

ステーション７は以下も含む：
− ボウルより上に位置する赤外線の光源２６，
− 光源により照射される球のイメージが投影される膜により支持されるボウルＣの下に位置する負荷移動検出バー２７（ＤＴＣ）。

膜の通路の測定位置を複数使用することは，操作の融通性をより高める効果がある。

レール５に固着した光源は，レールが外れることを防止するために，ボウル／フィルムユニットの頂部で更に支持を確実にする点に留意する必要がある。

電磁石Ｅ₁，Ｅ'₁−Ｅ₂，Ｅ'₂−Ｅ₃，Ｅ'₃は，磁石のパルス領域を生成するためにプロセッサＰにより制御される動力回路ＰＲにより起動され，球ＢＥをボウルＣの底部の代替運動に沿って動かす。

適切なソフトウェアによりイメージの実時間分析を実行するプロセッサＰをカメラ２７に連結し，それにより球ＢＥの振動の振幅を測定し，この振幅が特定のしきい値（例えば初めの振幅の５０％）より下に低下した場合の臨界的瞬間を測定する。

勿論，プロセッサＰが，反応薬がボウルＣに注入された時と，この臨界的瞬間との間の時間を計時して，それにより，この凝固時間を演繹する。

膜の運動は，装置の各ステーションの動作時間に同期し，特にコイルにより発生する磁場パルスに同期する。

ピペットステーションは，測定ステーションと同じ位置に位置し得る。

勿論，本発明は先に述べた実施例に限定されない。

それ故，例えば，各々の赤外線源／カメラユニットは，各々が一対の分離された電磁石により励起される複数のボウルを含む磁場を有して，その結果，様々なボウルの球の動作を同時に検出するようにプログラムされたプロセッサＰが幾つかの段階のボウルの前進運動を追跡することが可能である。

は，平均的な寸法の自動分析装置の概略図である。 は，膜に載置するボウルの概略斜視図である。 は，ボウルおよびラック駆動システムを備えた膜の概略平面図である。 は，図３のＡ／Ａに沿った概略縦断面図である。

Claims (16)

1. 液体試料の自動分析装置であって，前記装置は使い捨て用の一連のボウル（Ｃ）を有し，前記ボウルはそれぞれ，底部と，該底部に対向する１つの上面を有し，前記底部は，１つの開口と，該開口の平面のほぼ内側でボウルの両側に延長する２つの対向する肩部（Ｒ_ｌ，Ｒ_２）とを備え，上記ボウルは並列に配置され，前記肩部（Ｒ_ｌ，Ｒ_２）に固着する可撓性の膜（３）によって互いに接合され，少なくとも部分的に前記ボウル（Ｃ）の開口を被覆すると共に，前記膜（３）は，注入及び／又はサンプリング手段に非接触の連動を許容する寸法から成る前記ボウルの開口の右側にそれぞれ位置する一連のオリフィス（４）を有することを特徴とする装置。
2. 前記ボウル（Ｃ）の上面および底部の下に配置された光電子検出器を照射する光源を導入する光学検出ステーション（７）を有する請求項１記載の装置。
3. 前記膜（３）が，発光性ビームをより均質にする光の拡散材料から作られる請求項１記載の装置。
4. 前記オリフィス（４）の寸法がピペットの寸法と位置，および前記ボウルの所定有効容積を横断する発光性ビームの強さの求められている均質性により測定される請求項１記載の装置。
5. 前記ボウル（Ｃ）の前記底部が外部磁場により駆動される球（ＢＥ）の回転路を構成する請求項１記載の装置。
6. 前記オリフィス（４）が部分的に前記球（ＢＥ）の前記回転路の中央に位置する矩形の開口の形状を有し，その幅が前記球の直径より僅かに小さい請求項４または５記載の装置。
7. 前記膜を構成する材料が液体を吸収する性質を有する請求項１記載の装置。
8. 前記一連のボウルがピペットステーション（６），検出ステーション（７）および，分析後の前記ボウルを切断するステーション（８）を連続的に通過する通路をたどる請求項１記載の装置。
9. 分析後の前記ボウル（Ｃ）が一つのコンテナ（９）に回収される請求項１記載の装置。
10. 前記肩部（Ｒ_ｌ，Ｒ_２）が駆動ベルトの切欠き部の間に噛合可能な形状を有する請求項１記載の装置。
11. 前記切欠き部が通常の歯形のラックに対応する円形の輪郭にインボリュートを有する請求項１０記載の装置。
12. 前記肩部（Ｒ_ｌ，Ｒ_２）が，長い方の底辺が前記ボウル（Ｃ）と一体化した二等辺の台形の形状を有する請求項１０または１１記載の装置。
13. 前記膜３の側端部が間隔を空けて，連続したボウルセットの台形型の前記肩部（Ｒ_ｌ，Ｒ_２）を有し，その斜めの端部が前記肩部（Ｒ_ｌ，Ｒ_２）の斜めの端部の右側に延長する請求項１２記載の装置。
14. 前記検出ステーション（７）の前記光源が赤外線の光源（２６）であり，前記光電子検出器がカメラである請求項２記載の装置。
15. レール（５）に固定した前記光源の支持体がその頂部で前記ボウル（Ｃ）／膜（３）ユニットを支持する請求項２記載の装置。
16. 前記外部磁場が，前記一連のボウルの右側面に対して横方向に位置する電磁手段（Ｅ₁，Ｅ'₁−Ｅ₂，Ｅ'₂−Ｅ₃，Ｅ'₃）により生じる請求項５記載の装置。
    

Images