JP2007278885A

JP2007278885A - 反応容器、および分析装置

Info

Publication number: JP2007278885A
Application number: JP2006106470A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Ishii; 秀和石井
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2007-10-25
Also published as: WO2007116837A1

Abstract

【課題】撹拌棒によらずに、検体と試薬とを撹拌可能にすることにより、検体の採取量を抑制可能にする反応容器、および分析装置を提供すること。
【解決手段】一対の測光壁２ｂを対向して設ける一方、弾性変形可能な弾性壁２ｃにより一対の測光壁２ｂを相互に接続したので、弾性壁２ｃを押圧すれば、反応容器２に分注した試薬と検体とを撹拌できる。したがって、撹拌棒を反応容器２に挿入して撹拌する必要がなく、反応容器２の横断面積を小さくでき、検体の採取量を抑制できる。
【選択図】図３−３

Description

本発明は、測光分析に用いる反応容器および分析装置に関するものであり、とくに、少量の検体の分析に有用な反応容器および分析装置に関するものである。

生化学血液分析などに用いられている分析装置は、試薬と血液等の検体とを反応容器に分注し、試薬と検体との反応液を測光することにより、光学的な分析を行っている。

ところで、小児や病人、あるいは高齢者にとって、血液等の検体採取は、負荷が大きいため、できるだけ検体の採取量を少なくすることが望まれている。しかしながら、検体の採取量を少なくすると、検体と反応する試薬液量も少なくしなければならず、反応容器における反応液の液面高さを十分に確保できないので、分析に支障をきたすことになる。そこで、反応容器における反応液の液面高さを確保すべく、反応容器の横断面積を小さくすることが望まれていた。

しかしながら、反応容器の横断面積を小さくすると、反応液を撹拌するための撹拌棒が反応容器に挿入しにくくなる一方、撹拌棒による担持により反応液が減少し、分析に支障をきたす事態が想定される。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撹拌棒によらずに、検体と試薬とを撹拌可能にすることにより、検体の採取量を抑制可能にする反応容器、および分析装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、一対の測光壁を対向して設ける一方、弾性変形可能な弾性壁により前記一対の測光壁を相互に接続したことを特徴とする。

また、本発明は、弾性変形可能な筒状の弾性壁により画成した反応容器と、前記弾性壁を押圧変形させて光路長を確保する測光板とを備えたことを特徴とする。

また、本発明は、捻り変形可能な筒状の弾性壁により画成した反応容器と、前記弾性壁を押圧変形させて光路長を確保する測光板とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る反応容器は、一対の測光壁を対向して設ける一方、弾性変形可能な弾性壁により一対の測光壁を相互に接続したので、弾性壁を押圧すれば、反応容器に分注した試薬と検体とを撹拌できる。したがって、撹拌棒を反応容器に挿入して撹拌する必要がなく、反応容器の横断面積を小さくできる。

本発明に係る分析装置は、弾性変形可能な筒状の弾性壁により画成した反応容器と、弾性壁を押圧変形させて光路長を確保する測光板とを備えたので、弾性壁を押圧すれば、反応容器に分注した試薬と検体とを撹拌できる。その後、弾性壁に測光板を押しつけて、弾性壁を押圧変形させて光路長を確保すれば、反応液を光学的に分析できる。したがって、撹拌棒を反応容器に挿入して撹拌する必要がなく、反応容器の横断面を小さくできる。

本発明に係る分析装置は、捻り変形可能な筒状の弾性壁により画成した反応容器と、弾性壁を押圧変形させて光路長を確保する測光板とを備えたので、弾性壁を捻り変形させれば、反応容器に分注した試薬と検体とを撹拌できる。その後、弾性壁に測光板を押しつけて、弾性壁を押圧変形させて光路長を確保すれば、反応液を光学的に分析できる。したがって、撹拌棒を反応容器に挿入して撹拌する必要がなく、反応容器の横断面を小さくできる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る反応容器、および分析装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１〜図３に基づいて、本発明の実施の形態１に係る反応容器および分析装置について説明する。なお、図１は本発明の実施の形態１に係る反応容器を示す斜視図、図２は図１に示した反応容器のＡ−Ａ断面図、図３は分析手順を説明する模式図である。

実施の形態１に係る分析装置は、分注した試薬液と検体とを撹拌混合した反応液を透過した光の波長を検定し、検体を分析するものであって、図３−４に示すように、光源１、反応容器２、光学センサ３を有している。

ここで用いる反応容器２は、試薬液と検体とを撹拌混合して、試薬液と検体との反応を促進させるものであり、図１および図２に示すように、底壁２ａと、測光壁２ｂと、弾性壁２ｃとを有している。測光壁２ｂは、反応液が所定の光路長を有するように、所定の間隔を有して相互に対向するように底壁２ａに立設してある。弾性壁２ｃは、相互に対向するように底壁２ａに立設するとともに、対向する測光壁２ｂ同士を相互に接続している。測光壁２ｂは、光源から照射した光を透過する部分であり、透明な材料で形成してある。弾性壁２ｃは、弾性変形可能な弾性材料により形成したものであり、外部から押圧片４等により押圧することにより弾性変形可能である。この弾性壁２ｃは、たとえば、シリコンゴムで形成してある。

このような反応容器２を用いた分析装置では、図３−１に示すように、まず、試薬液用分注ノズル５の先端を反応容器２に挿入して所定量の試薬液を分注した後に、図３−２に示すように、検体用分注ノズル６を反応容器２に挿入して所定量の検体を反応容器２に分注する。ここで、試薬液と検体とを反応容器２にそれぞれ分注しただけでは、混合しないので、図３−３に示すように、反応容器２を挟んで対向配置した押圧片４が、弾性壁２ｃを押圧するとともに上下方向に移動を繰り返すことにより、反応容器２の弾性壁２ｃをしごくように変形させる。この結果、反応容器に収容した試薬液と検体とは、撹拌棒を用いて撹拌した場合と同じように、撹拌され、試薬液と検体とは一様に混合される。そして、試薬液と検体との混合液の反応が促進される。

その後、この反応液は、図３−４に示すように、光学的に分析される。具体的には、光源１から照射した光が、測光壁２ｂ、反応液、測光壁２ｂの順に透過して、光学センサ３に到達する。光学センサ３に到達した光は、周波数により検定され、検体の分析を終了する。

上述した実施の形態１に係る反応容器２によれば、弾性壁２ｃを押圧すれば、反応容器２に分注した試薬と検体とを撹拌できるので、撹拌棒を反応容器に挿入して撹拌する必要がなく、反応容器の横断面積を小さくできるので、検体の採取量を抑制できる。

なお、上述した実施の形態１に係る分析装置では、弾性壁２ｃを押圧するとともに上下方向に移動を繰り返すことにより、反応容器２の弾性壁２ｃをしごくように変形させて反応液を撹拌するものとしたが、図４に示すように、弾性壁２ｃの押圧を繰り返すだけで、反応液を撹拌するものとしてもよく、図５に示すように、反応容器２の一方に位置する押圧片４と他方に位置する押圧片４とを互い違いに配設し、一方を下方に、他方を上方に交互に移動を繰り返すことにより、反応液を撹拌してもよい。また、押圧片４は、弾性壁を押圧できるものであればよく、必ずしも反応容器を挟んで対向するように配置した一対のものに限られない。

さらに、図６に示すように、弾性壁２ｃが、空気と反応液との境界面である気液界面を押圧するように、押圧片４を配設することが好ましい。このように、弾性壁２ｃが気液界面を押圧すれば、弾性壁２ｃが反応液の中程を押圧するように押圧片４を配設した場合よりも、短時間で撹拌を終了することが可能である。

また、試薬液を反応容器２に分注した後に検体を反応容器２に分注するものとしたが、検体を反応容器２に分注した後に試薬液を反応容器２分注するものとしても良い。さらに、各ノズル５，６の外径を細く形成し、試薬液用分注ノズル５と検体用分注ノズル６とを同時に反応容器２に挿入し、試薬液と検体とを同時に分注するものとしても良い。さらにまた、試薬液と検体とを分注した後に、反応容器２の弾性壁２ｃを押圧して試薬液と検体とを撹拌するものとしたが、試薬液と検体の分注が終了する前から弾性壁２ｃを押圧して撹拌するものとしても良い。

（実施の形態２）
図７〜図９に基づいて、本発明の実施の形態２に係る反応容器および分析装置について説明する。なお、図７は本発明の実施の形態２に係る反応容器を示す斜視図、図８は図７に示した反応容器のＢ−Ｂ断面図、図９は分析手順を説明する模式図である。

実施の形態２に係る分析装置は、実施の形態１に係る分析装置と同様に、分注した試薬液と検体とを撹拌混合した反応液を透過した光の波長を検定し、検体を分析するものであって、図９−３に示すように、光源１１、反応容器１２、測光板１３、光学センサ１４を有している。

ここで用いる反応容器１２は、試薬液と検体とを撹拌混合して、試薬液と検体との反応を促進させるものであり、図７および図８に示すように、底壁１２ａと、弾性壁１２ｂとを有している。弾性壁１２ｂは、底壁１２ａから立設した透明な筒状の部材であり、外部から測光板１３、あるいは押圧ローラ１５（図９−１参照）等により押圧することにより弾性変形可能である。

測光板１３は、反応容器１２に押しつけることにより、反応容器１２を押圧変形させて、光路長を確保するものであり、矩形の平板形状を有している。

このような反応容器１２を用いた分析装置では、実施の形態１と同様に、まず試薬液用分注ノズルの先端を反応容器１２に挿入して所定量の試薬液を分注した後に、検体用分注ノズルを反応容器１２に挿入して所定量の検体を反応容器１２に分注する（図示せず）。ここで、試薬液と検体とを反応容器１２にそれぞれ分注しただけでは、混合しないので、図９−１に示すように、反応容器１２を挟んで対向配置した押圧ローラ１５が弾性壁１２ｂを押圧するとともに、回転しながら上下方向に移動を繰り返すことにより、反応容器１２の弾性壁１２ｂをしごくように変形させる。この結果、反応容器１２に収容した試薬液と検体とは、撹拌棒を用いて撹拌した場合と同じように、撹拌され、試薬液と検体とは一様に混合される。そして、試薬液と検体との混合液の反応が促進される。

その後、この反応液は、光学的に分析される。具体的には、まず、図９−２に示すように、反応容器１２の弾性壁１２ｂの両側から測光板１３を押し当てることにより、弾性壁１２ｂを変形させて、所定の光路長を確保する。つぎに、図９−３に示すように、光源１１から照射した光が、測光板１３、弾性壁１２ｂ、反応液、弾性壁１２ｂ、測光板１３の順に透過して光学センサ１４に到達する。光学センサ１４に到達した光は、周波数により検定され、検体の分析を終了する。

上述した実施の形態２に係る反応容器１２によれば、弾性壁１２ｂを押圧すれば、反応容器１２に分注した試薬と検体とを撹拌できるので、撹拌棒を反応容器に挿入して撹拌する必要がなく、反応容器１２の横断面積を小さくできるので、検体の採取量を抑制できる。

なお、上述した実施の形態２に係る分析装置では、試薬液と検体とを分注した後に、押圧ローラ１５を回転させながら上下方向に移動して撹拌するものとしたが、撹拌しながら試薬液と検体とを分注するものとしても良い。

（実施の形態３）
図１０〜図１２に基づいて、本発明の実施の形態３に係る反応容器および分析装置について説明する。なお、図１０は本発明の実施の形態３に係る反応容器を示す斜視図、図１１は図１０のＣ−Ｃ断面図、図１２は分析手順を説明する模式図である。

実施の形態３に係る分析装置は、実施の形態１および実施の形態２に係る分析装置と同様に、分注した試薬液と検体とを撹拌混合した反応液を透過した光の波長を検定し、検体を分析するものであって、光源、反応容器２２、測光板、光学センサを有している。

ここで用いる反応容器２２は、試薬液と検体とを撹拌混合して、試薬液と検体との反応を促進させるものであり、図１０および図１１に示すように、底壁２２ａと弾性壁２２ｂとを有している。弾性壁２２ｂは、底壁２２ａから立設した透明な筒状の部材であり、外部から測光板等により押圧することにより弾性変形可能であるとともに、捻り変形可能である。なお、弾性壁２２ｂの外側面には、２条の溝２２ｃが形成してあり、弾性壁２２ｂは容易に捻り変形可能となっている。

測光板は、実施の形態２に係る分析装置と同様に、反応容器２２に押しつけることにより、反応容器２２を押圧変形させて、光路長を確保するものであり、矩形の平板形状を有している。

このような反応容器を用いた分析装置では、実施の形態１および実施の形態２に係る分析装置と同様に、まず試薬液用分注ノズルの先端を反応容器２２に挿入して所定量の試薬液を反応容器２２に分注した後に、検体用ノズルを反応容器２２に挿入して所定量の検体を反応容器２２に分注する（図示せず）。ここで、試薬液と検体とを反応容器２２にそれぞれ分注しただけでは、混合しないので、図１２−１に示すように、反応容器２２の底部と上部とをそれぞれ把持具２４で把持した後、弾性壁２２ｂが捻り変形するように、底部を把持する把持具２４を回動させる（図１２−２参照）。この結果、反応容器２２に収容した試薬液と検体は、図１２−３に示すように、撹拌棒を用いて撹拌した場合と同じように、撹拌され、試薬液と検体とは一様に混合される。そして、試薬液と検体との混合液は反応が促進される。

その後、この反応液は、光学的に分析される。つまり、実施の形態２に係る分析装置と同様に、反応容器２２の弾性壁２２ｂの両側から測光板を押し当てることにより、弾性壁２２ｂを変形させて、所定の光路長を確保する。つぎに、光源から照射した光が、測光板、弾性壁２２ｂ、反応液、弾性壁２２ｂ、測光板の順に透過して光学センサに到達する。光学センサに到達した光は、周波数により検定され、検体の分析が終了する。

上述した実施の形態３に係る反応容器２２によれば、弾性壁２２ｂを捻り変形すれば、反応容器２２に分注した試薬と検体とを撹拌できるので、撹拌棒を反応容器２２に挿入して撹拌する必要がなく、反応容器２２の横断面積を小さくできるので、検体の採取量を抑制できる。

また、実施の形態１および実施の形態２に係る分析装置のように、反応容器２２に押圧片あるいは押圧ローラで押圧することがないので、摩擦熱による発熱を抑制し、試薬液と検体との反応が変質することがない。

なお、上述した実施の形態３に係る分析装置では、反応容器２２の底部を回動させて反応容器２２の弾性壁２２ｂを捻り変形させるものとしたが、反応容器２２の上部を回動させて反応容器２２の弾性壁２２ｂを捻り変形させるものとしても良いし、反応容器２２の底部と上部をそれぞれ反対方向に回動させることにより反応容器２２の弾性壁２２ｂを捻り変形させるものとしても良い。

また、反応容器２２には、２条の溝２２ｃを形成し、反応容器２２が容易に捻り変形可能なものとしたが、溝２２ｃの数は限定されるものでない。また、反応容器２２に形成する溝２２ｃは、図１３に示すように、螺旋状に形成したものであっても良い。

本発明の実施の形態１に係る反応容器を示す斜視図である。図１に示した反応容器のＡ−Ａ断面図である。分析手順を示す模式図であって、試薬液の分注を説明する断面図である。分析手順を示す模式図であって、検体の分注を説明する断面図である。分析手順を示す模式図であって、試薬液と検体との撹拌を説明する断面図である。分析手順を示す模式図であって、反応液の分析を説明する図である。変形例１に係る撹拌操作を説明する断面図である。変形例２に係る撹拌操作を説明する断面図である。好ましい撹拌位置を示す断面図である。本発明の実施の形態２に係る反応容器を示す斜視図である。図７に示した反応容器のＢ−Ｂ断面図である。分析手順を示す模式図であって、試薬液と検体との撹拌を説明する断面図である。分析手順を示す模式図であって、光路長の確保を説明する斜視図である。分析手順を示す模式図であって、反応液の分析を説明する断面図である。本発明の実施の形態３に係る反応容器を示す斜視図である。図１０に示した反応容器のＣ−Ｃ断面図である。分析手順を示す模式図であって、反応容器を把持した状態を説明する断面図である。分析手順を示す模式図であって、試薬液と検体との撹拌を説明する断面図である。試薬液と検体とを撹拌操作前の状態と撹拌操作後の状態を説明する図である。実施の形態３の変形例に係る反応容器を示す斜視図である。

符号の説明

１光源
２反応容器
２ａ底壁
２ｂ測光壁
２ｃ弾性壁
３光学センサ
４押圧片
５試薬液用分注ノズル
６検体用分注ノズル
１１光源
１２反応容器
１２ａ底壁
１２ｂ弾性壁
１３測光板
１４光学センサ
１５押圧ローラ
２２反応容器
２２ａ底壁
２２ｂ弾性壁
２２ｃ溝
２４把持具

Claims

一対の測光壁を対向して設ける一方、弾性変形可能な弾性壁により前記一対の測光壁を相互に接続したことを特徴とする反応容器。
弾性変形可能な筒状の弾性壁により画成した反応容器と、
前記弾性壁を押圧変形させて光路長を確保する測光板と
を備えたことを特徴とする分析装置。
捻り変形可能な筒状の弾性壁により画成した反応容器と、
前記弾性壁を押圧変形させて光路長を確保する測光板と
を備えたことを特徴とする分析装置。