JP2008298692A - Sample-agitating device and specimen analyzer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、試料攪拌装置、及びそれを備えた検体分析装置に関する。 The present invention relates to a sample agitating device and a sample analyzer including the same.
免疫分析等を行う検体分析装置(免疫分析装置)では、検体中に含まれる抗原の検出方法として、サンドイッチアッセイが一般的に使用される。サンドイッチアッセイでは、抗原に特異的に結合する一次抗体と二次抗体がそれぞれ用いられる。 In a sample analyzer (immunoanalyzer) that performs immunoassay or the like, a sandwich assay is generally used as a method for detecting an antigen contained in a sample. In the sandwich assay, a primary antibody and a secondary antibody that specifically bind to an antigen are used.
サンドイッチアッセイでは、まず、一次抗体をあらかじめ磁性粒子に固定化しておく。一次抗体を固定化した磁性粒子を検体と混合し、検体中に含まれる抗原と一次抗体を結合させる。抗原と一次抗体が結合した状態の磁性粒子を磁石で保持しつつ、反応容器を洗浄する。 In the sandwich assay, first, a primary antibody is immobilized on magnetic particles in advance. The magnetic particles on which the primary antibody is immobilized are mixed with the specimen, and the antigen contained in the specimen is bound to the primary antibody. The reaction vessel is washed while holding the magnetic particles in a state where the antigen and the primary antibody are bound with a magnet.
次に上記反応容器に、ルシフェラーゼやアルカリフォスファターゼなどの酵素で標識した二次抗体を含む試薬を加え、磁性粒子と混合する。この結果、二次抗体は、磁性粒子上の一次抗体と結合した抗原と結合し、抗原は一次抗体と二次抗体とで挟まれた状態となる。抗原を抗体で挟んだ状態の磁性粒子を磁石で保持しつつ、反応容器を洗浄する。 Next, a reagent containing a secondary antibody labeled with an enzyme such as luciferase or alkaline phosphatase is added to the reaction vessel and mixed with magnetic particles. As a result, the secondary antibody binds to the antigen bound to the primary antibody on the magnetic particle, and the antigen is sandwiched between the primary antibody and the secondary antibody. The reaction vessel is washed while holding the magnetic particles with the antigen sandwiched between the antibodies with a magnet.
更に、上記反応容器に、上記酵素の基質を充分量加え、抗原が抗体に挟まれた状態の磁性粒子と混合する。この結果、基質は二次抗体に標識された酵素と反応して、発光が生じる。 Further, a sufficient amount of the enzyme substrate is added to the reaction container, and the antigen is mixed with magnetic particles sandwiched between antibodies. As a result, the substrate reacts with the enzyme labeled on the secondary antibody, and light emission occurs.
発光強度は基質が充分量あるため、酵素の量つまり二次抗体の量に依存して増減する。二次抗体の量は磁性粒子上に捕捉された抗原の量に依存するため、抗原の量を発光強度として定量できる。 The luminescence intensity increases or decreases depending on the amount of the enzyme, that is, the amount of the secondary antibody, since there is a sufficient amount of the substrate. Since the amount of the secondary antibody depends on the amount of the antigen captured on the magnetic particles, the amount of the antigen can be quantified as the luminescence intensity.
従来の免疫分析装置は、一般に、抗原抗体反応や検出を行う反応・検出部、検体や試薬の分注や洗浄を行う検体・試薬分注洗浄機構、検体を格納する検体格納部、試薬を格納する試薬格納部、容器を格納する容器格納部、容器を反応・検出部まで搬出する容器搬出機構、各部分を制御、データの取得・処理・記録を行う制御部などから構成されている。 Conventional immunoanalyzers generally have a reaction / detection unit that performs antigen-antibody reaction and detection, a sample / reagent dispensing cleaning mechanism that dispenses and cleans samples and reagents, a sample storage unit that stores samples, and a reagent store A reagent storage unit for storing the container, a container storage unit for storing the container, a container unloading mechanism for unloading the container to the reaction / detection unit, a control unit for controlling each part, acquiring / processing / recording data, and the like.
上記の免疫分析装置では、一次抗体を固定化した磁性粒子と検体を混合して、検体中に含まれる標的物質を磁性粒子上の一次抗体に結合させる。この反応を効率よく進行させるために磁性粒子を含む試薬は、磁性粒子が試薬中に懸濁されるよう常時攪拌されている。磁性粒子を含む試薬は分注される直前にのみ攪拌を停止して、必要量分注される。分注が終了すると磁性粒子を懸濁状態に保つために、再び攪拌される。攪拌する方式としては、試薬容器にプロペラ状あるいはスクリュー状のへらを入れて回転させることによって攪拌する方式や、ミキサー(例えばボルテックスミキサーなど)を用いて試薬容器自体を振動させて磁性粒子を懸濁させる方式などがある。 In the above immunoassay apparatus, the magnetic particles on which the primary antibody is immobilized and the specimen are mixed, and the target substance contained in the specimen is bound to the primary antibody on the magnetic particles. In order to advance this reaction efficiently, the reagent containing magnetic particles is constantly stirred so that the magnetic particles are suspended in the reagent. The reagent containing magnetic particles is dispensed in the required amount by stopping stirring only just before dispensing. When dispensing is complete, the magnetic particles are stirred again to keep them suspended. As a stirring method, a propeller-like or screw-like spatula is put in the reagent container and rotated, or the reagent container itself is vibrated using a mixer (such as a vortex mixer) to suspend the magnetic particles. There is a method to make it.
免疫分析装置以外にも、容器中の液体試薬や液状の検体を攪拌する方法としては、例えば特許文献1乃至3に記載されたものが挙げられる。このうち特許文献1は鉛直方向の移動を伴わずに、水平方向の円弧の一部を往復する運動による攪拌方法に関わり、特許文献2は偏心接続したカムにより容器の下部を回転させるスリコギ運動(コニカルな回転)による攪拌方法に関する。また、特許文献3は容器を設置後、水平方向に寝かせて、水平方向に往復運動を行うことによる攪拌方法に関するものである。
In addition to the immunoanalyzer, examples of a method for stirring a liquid reagent or a liquid sample in a container include those described in Patent Documents 1 to 3. Of these, Patent Document 1 relates to a stirring method by reciprocating a part of a horizontal arc without moving in the vertical direction, and
しかしながら、上述の攪拌方法には次のような問題がある。例えば、試薬容器にへらを入れて回転させる方式では、へらが磁性粒子を含む試薬に直接接触するため、異なる種類の磁性粒子を攪拌する際にキャリーオーバーによるコンタミネーションが発生するおそれがある。また、試薬容器自体をボルテックスミキサーなどで振動させる方式や特許文献1乃至3で示される方式では、攪拌のための振動が水平あるいは鉛直どちらかの往復運動であったりするため攪拌効率が低く、攪拌効率を上げるためにモーターなどの回転数を大きく設定する必要があり、その結果装置全体の振動や振動によって発生する騒音が大きくなるという問題がある。言い換えると、モーターの回転数を大きく設定しない限り、充分な攪拌効果が得られないという問題がある。 However, the above stirring method has the following problems. For example, in a method in which a spatula is placed in a reagent container and rotated, the spatula directly contacts a reagent containing magnetic particles, so that contamination due to carry-over may occur when stirring different types of magnetic particles. Further, in the method of vibrating the reagent container itself with a vortex mixer or the method shown in Patent Documents 1 to 3, the stirring efficiency is low because the vibration for stirring is either a horizontal or vertical reciprocating motion. In order to increase the efficiency, it is necessary to set a large number of rotations of the motor or the like, and as a result, there is a problem that the noise generated by the vibration and vibration of the entire apparatus becomes large. In other words, there is a problem that a sufficient stirring effect cannot be obtained unless the rotation speed of the motor is set large.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、簡便にかつキャリーオーバーなく磁性粒子を攪拌する機構を提供するとともに、検体分析装置(免疫分析装置)の小型化、静粛化を実現するものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and provides a mechanism for stirring magnetic particles easily and without carryover, and also realizes downsizing and quieting of a sample analyzer (immunoanalyzer). Is.
発明者らは磁性粒子を含有する試薬を攪拌する機構として、モーター、モーターに接続されており旋回する第2のリンク、回転可能な支点で支持されており、前記旋回する第2のリンクの力点の移動を追従しうる第1のリンクからなる攪拌機構を考案し、実装したシステムを発明した。 As a mechanism for stirring the reagent containing magnetic particles, the inventors are supported by a motor, a second link connected to the motor and swiveling, and supported by a rotatable fulcrum, and the power point of the second link swiveling. A stirring mechanism composed of a first link that can follow the movement of the first link has been devised, and a mounted system has been invented.
本攪拌機構では、まずモーターを回転させ、モーターに接続された第2のリンクを旋回させる。第2のリンクには力点となるスライダが装着されており、モーターの回転によってスライダは旋回する。一方を支点で支持された第1のリンクには、第1のリンクの長手方向に前記スライダが移動可能なガイドを設け、支点で支持されていない側を作用点として試薬容器を設置しておく。モーターの回転によって、支点で支持された第1のリンクは揺動され、第1のリンクに設置された試薬ボトルを揺動させることで磁性粒子を含む試薬を攪拌させることが可能となる。第1のリンクの揺動範囲を可変とするため、第2のリンクに装着するスライダの位置を調節できるように、位置調節部を介して第2のリンクにスライダを装着する。 In this stirring mechanism, the motor is first rotated, and the second link connected to the motor is turned. A slider serving as a power point is attached to the second link, and the slider turns by the rotation of the motor. The first link supported at one fulcrum is provided with a guide in which the slider can move in the longitudinal direction of the first link, and the reagent container is installed with the side not supported by the fulcrum as the action point. . By the rotation of the motor, the first link supported by the fulcrum is swung, and the reagent containing magnetic particles can be stirred by swinging the reagent bottle installed on the first link. In order to make the swing range of the first link variable, the slider is attached to the second link via the position adjustment unit so that the position of the slider attached to the second link can be adjusted.
第1のリンクの一方のみを支点として支持せずに、上下に移動可能なガイドに沿って第1のリンクを平行に上下運動させる場合は、モーターの回転によるスライダの運動は、上下運動として試薬容器に伝達される。この場合は、試薬容器内部の試薬は、試薬容器と一緒に動いてしまうことが多く、攪拌効率は低くなる。しかし、一方の支点だけを支持し、第1のリンクを旋回運動することで試薬容器の動きは上下方向だけで無く、支点を中心とした回転運動が加わることになる。つまり、上下方向と回転方向それぞれの方向に対して同時に運動する複雑なものとなる。この場合、試薬容器内部の試薬は慣性により試薬容器の壁面から離れ易くなり、再び壁面と接触することで攪拌効果が高くなる。また、第2のリンクに装着するスライダの位置を位置調節部によって変更することで、モーターの回転によるスライダの運動の大きさ(回転半径)を変えることが可能となる。これにより攪拌の激しさを調節できる。 When the first link is moved up and down in parallel along a guide that can move up and down without supporting only one of the first links as a fulcrum, the movement of the slider caused by the rotation of the motor is a reagent as a vertical movement. Transmitted to the container. In this case, the reagent inside the reagent container often moves together with the reagent container, and the stirring efficiency becomes low. However, by supporting only one fulcrum and turning the first link, the reagent container moves not only in the vertical direction but also in a rotational movement around the fulcrum. That is, it becomes complicated to move simultaneously in the vertical direction and the rotational direction. In this case, the reagent inside the reagent container is easily separated from the wall surface of the reagent container due to inertia, and the stirring effect is enhanced by coming into contact with the wall surface again. In addition, by changing the position of the slider attached to the second link by the position adjusting unit, it is possible to change the magnitude of the slider movement (rotation radius) due to the rotation of the motor. Thereby, the intensity of stirring can be adjusted.
さらに、第1のリンクに対する容器保持部の角度調整部によって試薬容器の角度を変化させることにより、容器保持部が円弧状の運動をする際に試薬容器内部の試薬は、試薬容器の壁面から離れやすく、また衝突しやすくすること(あるいはその反対に離れにくく、衝突しにくい流れとすること)ができ、同じモーターの回転数でも激しい攪拌が可能となる。つまり、(1)上下方向と回転運動が合わさった円弧状の運動と、(2)円弧状の運動方向と試薬容器の壁面の角度の違いによる流れの発生によって、激しい攪拌を少ないモーターの回転数で生じさせることができ、システムの小型化や静粛化が可能となる。 Further, by changing the angle of the reagent container by the angle adjustment part of the container holding part with respect to the first link, the reagent inside the reagent container moves away from the wall surface of the reagent container when the container holding part moves in an arc shape. It can be easily and easily collided (or vice versa, making it a flow that is difficult to separate and collide), and vigorous stirring is possible even at the same motor speed. That is, (1) an arc-shaped motion in which the vertical motion is combined with the rotational motion, and (2) a motor rotation with less vigorous stirring due to the generation of a flow due to the difference in angle between the arc-shaped motion direction and the wall surface of the reagent container. The system can be made smaller and quieter.
即ち、本発明による試料攪拌装置は、長手部材と、試料容器運動機構と、角度調整機構を備えている。長手部材は、その第1端部が回転可能なように基台に固定され、第2端部に液体試料が収容される試料容器を保持するための容器保持部を有している。また、試料容器運動機構は、容器保持部に保持された試料容器を、所定振幅で円弧軌道上を上下往復運動させる。さらに、角度調整機構は、長手部材に設けられ、容器保持部と長手部材とがなす角度を可変とするものである。そして、試料容器に収容されている液体試料は、長手部材と容器保持部との角度を所望の角度に設定して攪拌される。 That is, the sample stirring device according to the present invention includes a longitudinal member, a sample container moving mechanism, and an angle adjusting mechanism. The longitudinal member is fixed to the base so that the first end thereof is rotatable, and has a container holding portion for holding a sample container in which a liquid sample is accommodated at the second end. The sample container movement mechanism reciprocates the sample container held by the container holding part up and down on the circular arc track with a predetermined amplitude. Furthermore, the angle adjusting mechanism is provided in the longitudinal member, and makes the angle formed by the container holding portion and the longitudinal member variable. And the liquid sample accommodated in the sample container is stirred by setting the angle between the longitudinal member and the container holding part to a desired angle.
また、本発明による試料攪拌装置は、第1及び第2のリンクと、回転制御部と、基台とを備えている。第1のリンクは、その一方の端部近傍に支点を持ち、他端部に容器保持部を持ち、支点と容器保持部との間に支点と容器保持部とを結ぶ線と概略並行でかつ平行に配置されたガイド面からなるガイドを持っている。また、第2のリンクは、その一方の端部近傍に回転中心を持ち、第1のリンクのガイドに沿って移動可能なスライダを、他端部に回転可能に固定するスライダ回転固定部を備えている。回転制御部は、第2のリンクの回転中心を通り、スライダ回転固定部の回転中心軸と平行な回転中心軸を回転させる。そして、基台には、第1のリンクの前記支点を保持する軸受けと回転制御部とが固定される。 Moreover, the sample stirring apparatus according to the present invention includes first and second links, a rotation control unit, and a base. The first link has a fulcrum in the vicinity of one end thereof, has a container holding part at the other end, and is substantially parallel to a line connecting the fulcrum and the container holding part between the fulcrum and the container holding part; It has a guide composed of guide surfaces arranged in parallel. The second link includes a slider rotation fixing portion having a rotation center in the vicinity of one end portion thereof, and a slider rotation fixing portion that rotatably fixes the slider movable along the guide of the first link to the other end portion. ing. The rotation control unit rotates a rotation center axis that passes through the rotation center of the second link and is parallel to the rotation center axis of the slider rotation fixing unit. And the bearing and the rotation control part which hold | maintain the said fulcrum of a 1st link are fixed to a base.
なお、本発明は、以上の構成を有する試料攪拌装置と、試料容器に収容され、攪拌された試料を取り出し、検体に分注する分注機構と、を備える検体分析装置をも提供する。 The present invention also provides a sample analyzer including the sample agitation device having the above-described configuration and a dispensing mechanism that takes out the agitated sample contained in the sample container and dispenses it into the sample.
さらなる本発明の特徴は、以下本発明を実施するための最良の形態および添付図面によって明らかになるものである。 Further features of the present invention will become apparent from the best mode for carrying out the present invention and the accompanying drawings.
本発明によれば、簡便にかつキャリーオーバーなく磁性粒子を攪拌することができるとともに、検体分析装置(免疫分析装置)の小型化、静粛化を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to stir magnetic particles easily and without carryover, and it is possible to reduce the size and quietness of a sample analyzer (immunoanalyzer).
本発明は、例えば、免疫分析において、タンパク質や核酸などの有無について抗原抗体反応を利用し、発光量を計測することで検出を行う発光検出方免疫分析装置の試料(液体)攪拌に関するものである。 The present invention relates to a sample (liquid) agitation of a luminescence detection immunoassay device that uses an antigen-antibody reaction to detect the presence or absence of proteins, nucleic acids, etc. and measures the amount of luminescence in immunoassay. .
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、本実施形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明を限定するものではないことに注意すべきである。また、各図において共通の構成については同一の参照番号が付されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, it should be noted that this embodiment is merely an example for realizing the present invention and does not limit the present invention. In each drawing, the same reference numerals are assigned to common components.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態による攪拌機構を持つ免疫分析装置100の概略構成を示す図である。そして、図1(a)は攪拌機構110と分注機構120を持つ免疫分析装置100を上方向から見た図であり、図1(b)は同装置を正面から見た図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
攪拌機構110では、基台1にモーター固定部2を介して回転制御可能なモーター3が取り付けられている。モーター3には第2リンク5の一端がモーター軸と直角に取り付けられ、モーター3の回転により第2リンク5が旋回する機構となっている。第2リンク5の他端にはスライダ6が装着されている。スライダ6は位置調節部7によってモーター軸との距離を調節可能なようにかつ回転可能に第2リンク5に装着されている。また、スライダ6は、支点10によって支持された第1リンク11に設けられたガイド12に挿入されるように設置される。ガイド12はスライダ6の移動に伴って第1リンク11を移動させるガイド面を持っている。そして、ガイド面は第1リンク11の長手方向に概略平行に配置されている。第1リンク11は一方の端を支点10によって旋回可能なように、つまり支点10を中心とした円弧運動が可能なように支持されている。第1リンク11のもう一方の端は、角度調整機構15を介して容器保持部16を保持している。角度調整機構15により第1リンク11と容器保持部16の角度が調整できる構成となっている。
In the
容器保持部16に試薬容器20を設置し、攪拌機構110を動作させる。なお、攪拌機構110及び分注機構120の動作は、図示しない制御部(CPUやMPUなど)によって、図示しないメモリに格納されたプログラムで示されるアルゴリズム(例えば、図2参照)に従い、実行される。
The
モーター3の回転により第2リンク5およびスライダ6が旋回する。スライダ6は第1リンク11に設けられたガイド12に挿入されているため、ガイド12はスライダ6の移動に追従する運動を行う。ガイド12を擁する第1リンク11はその一端が支点10で支持されているため、第1リンク11の可動は支点10を中心とする円弧運動となる。従って、ガイド12がスライダ6の移動に追従する運動をすると、第1リンク11はスライダ6の旋回範囲をカバーする範囲で、支点10を中心とする扇形を掃く運動を行う。運動の範囲はスライダ6の旋回範囲と、支点10からの第1リンク11の長さによって決定される。また、第1リンク11のもう一方の端には容器保持部16があるため、容器保持部16に設置した試薬容器20は支点10を中心とする円弧運動を行う。この試薬容器20の運動は鉛直方向の移動と、回転方向の移動が組み合わされた運動であり、この組み合わせにより攪拌を激しいものとすることができる。容器20が垂直に近い状態(試薬の接触面積が小)だと、液体の慣性により、攪拌動作を実行してもその程度の割には液体に動きを持たせることが困難だからである。
The
また、第1リンク11と容器保持部16は、角度調整機構15を介して接続されている。角度調整機構15により第1リンク11と容器保持部の角度を変更することで、試薬容器20の内壁に接触する試薬21(液体)の接触面積を制御できる。そして、試薬21の容器内壁に対する接触面積を変えることにより、容器20内における試薬21に動きを与えることができ、よって攪拌の激しさを変えることができる。
Further, the
攪拌を停止した際に、試薬分注ユニット25のノズル部分を試薬容器20の内部に移動して挿入し、必要量の試薬を吸引し、再び移動して検体分析に使用する容器へ分注する。試薬分注ユニット25は攪拌の際には、攪拌の障害とならない位置で待機し、試薬分注時のみに試薬容器20へアクセスする。試薬容器20には試薬分注ユニット25のノズルが挿入できるようにセプタムなどでフタをしておく。
When agitation is stopped, the nozzle portion of the
試薬分注ユニット25は、試薬容器20に入れてある一次抗体を固定化した磁性粒子を含む試薬21を検体に分注するためのものである。試薬分注ユニットに液状の試薬を必要量吸引し、試薬を吸引した状態で検体分析に使用する容器の位置まで移動し、容器へ吸引した試薬を吐出し機能を有するが、これは従来の免疫分析装置と同等の機能である。攪拌機構110が攪拌を停止するまでは、試薬分注ユニット25は攪拌機構110が動作する際に障害とならない待機位置まで移動し、待機している。攪拌を停止した際に、図示しないXYステージなどの動作によって試薬分注ユニット25を試薬容器20の上部へ移動し、さらにZステージなどの動作によって試薬分注ユニット25のノズル部分を試薬容器20の内部に移動して挿入する。試薬分注ユニット25に必要量の試薬を吸引し、吸引したままの状態でXYZステージなどの動作によって検体分析に使用する容器へ移動する。容器内部へ試薬を吐出し、再び待機位置まで移動する。全ての検体分析に使用する容器へ試薬を吐出した後に、攪拌動作を再開する。これらの動作は上述の制御部(CPUやMPUなど)によって実施される。
The
図2は、免疫分析装置100の動作を説明するためのフローチャートである。図2の説明において特に断らない限り、各ステップの動作の主体は、上述の制御部である。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the
ステップS201で免疫分析装置の電源が投入された後、ステップS202で磁性粒子を含む試薬が入れられた容器20が容器保持部16に使用者によって設置されたことが図示しないセンサによって検知され、攪拌動作の準備が整えられる。また、ステップS203では、試薬分注ユニット25が待機位置にあるかを図示しないセンサの検知結果に基づいて制御部が判断する。待機位置に無い場合には、ステップS204で攪拌機構110が動作する際に障害とならない位置に分注機構120を移動させる。攪拌機構110が動作するために障害がない場合は、ステップS205で磁性粒子を含む試薬21の攪拌を開始する。
After the power of the immunological analyzer is turned on in step S201, it is detected by a sensor (not shown) that the
ステップS206では、分析待ち検体があるかが判断され、検体がない場合には処理はステップS211へ進む。分析待ち検体がある場合には、ステップS207で攪拌を停止し、試薬分注ユニット25が待機位置から分注位置に移動して、試薬容器20の中の試薬21を必要量吸引し、ステップS208で検体分析に使用する容器へ分注する。そして、処理はステップS209に移行する。
In step S206, it is determined whether there is a sample waiting for analysis. If there is no sample, the process proceeds to step S211. If there is a sample waiting for analysis, the stirring is stopped in step S207, the
ステップS209では、試薬分注が完了していない検体があるかどうかを判断し、未完了の検体がある場合には処理はステップS208に戻り、試薬分注ユニット25が検体へ試薬分注を行う。未完了の検体がない場合には、処理はステップS210へ進み、試薬分注ユニット25を待機位置へ移動させる。続いてステップS211で試薬21を攪拌する。
In step S209, it is determined whether there is a sample for which reagent dispensing has not been completed. If there is an uncompleted sample, the process returns to step S208, and the
さらに、ステップS212で、分析待ち検体がないか、あるいは検体の再投入がないか(つまり分析待ち検体が新たに発生したか)が判断される。分析待ち検体がある場合には、処理はステップS207に戻り、攪拌を停止し、試薬分注ユニット25で試薬の分注を行う。分析待ち検体がない場合には、処理はステップS213に移行し、装置の電源を遮断して分析を終了する。
Further, in step S212, it is determined whether there is no sample waiting for analysis or whether there is no re-input of the sample (that is, whether a sample waiting for analysis has newly occurred). If there is a sample waiting for analysis, the process returns to step S207, the stirring is stopped, and the
図3は、攪拌動作において第1リンク11の運動する範囲を示す図である。図3のうち、点線で示した部分は第1リンク11が下至点(スライダ6が最低位にある点)に達した瞬間を示しており、実線で示した部分は第1リンク11が上至点(スライダ6が最高位にある点)に達した瞬間、あるいは共通の部分を示している。図3において、モーター3によって第2リンク5と第2リンク5に装着されたスライダ6が旋回する。図3に実線で示すように第1リンク11と第2リンク5が直角になる瞬間に第1リンク11が上至点に達する。一方、図3に点線で示すように第1リンク11と第2リンク5が直角になる瞬間に第1リンク11が下至点に達する。なお、第1リンク11の上至点と下至点の高さの差は可変で、具体的には第2リンク5に対するスライダ6の位置を変更すると、スライダ6が旋回する円の直径が変わり、容器保持部16の円弧運動の大きさを変えることができる。つまり、第2リンク5に対するスライダ6の位置を変えると、簡便に試薬容器20の振幅(攪拌の激しさ)を変えることができる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a range in which the
図4は、スライダ6の位置を変更した場合の第1リンク11の運動する範囲を示す図である。図4でも、図3と同様に、点線で示した部分は第1リンク11が下至点に達した瞬間を示しており、実線で示した部分は第1リンク11が上至点に達した瞬間、あるいは共通の部分を示している。図3の場合と比較して、位置調節部7により、スライダ6の旋回半径が小さくなるようにスライダ6の位置が設定されている。第2リンク5の長さを変更することは容易ではないが、位置調節部7を設けることにより、第2リンク5上のスライダ6の位置を容易に変更でき、第1リンク11の運動範囲、つまり攪拌の激しさの設定変更が可能になっている。
FIG. 4 is a diagram illustrating a range in which the
図5は、モーター3の回転を時計回りと反時計回りにした場合の攪拌の違いを示す図である。図5(a)はモーター3の回転を紙面に向って時計回りに設定した場合を示しており、図5(b)は反時計回りに設定した場合を示している。図5(a)において、スライダ6の位置が図5(a)中に点線で示す円周上を、実線矢印で示す経路を通ってAからBへと移動した場合には、容器保持部16および試薬容器20は下降する。さらに、BからAへと移動した場合には、容器保持部16および試薬容器20は上昇する。逆に図5(b)において、スライダ6の位置が図5(b)中に点線で示す円周上を、実線矢印で示す経路を通ってAからBへと移動した場合に容器保持部16および試薬容器20は下降する。さらにBからAへと移動した場合に容器保持部16および試薬容器20は上昇する。図5から明らかなように、時計回りと反時計回りの場合とでは、スライダ6が上至点から下至点へ移動するための距離が違うため、モーター3の回転数が同じであっても、上至点から下至点に移動する時間が異なることがわかる。モーター3が時計回りの場合には容器保持部16および試薬容器20は早く下降し、ゆっくり上昇する円弧運動によって攪拌されることになる。逆にモーター3が反時計回りの場合には容器保持部16および試薬容器20は早く上昇し、ゆっくり下降する円弧運動によって攪拌されることになる。このように本攪拌機構110によれば、モーター3の回転方向を切り替えることで攪拌様式を変化させることが可能となり、下降する時に試薬容器20内の液体が慣性により試薬容器20内の底部から離れる動きを生じさせ、より効果的な攪拌を可能にしている。
FIG. 5 is a diagram illustrating the difference in stirring when the rotation of the motor 3 is clockwise and counterclockwise. FIG. 5A shows a case where the rotation of the motor 3 is set clockwise toward the paper surface, and FIG. 5B shows a case where the rotation is set counterclockwise. In FIG. 5A, when the position of the slider 6 moves from A to B on the circumference indicated by the dotted line in FIG. And the
図6は、第1リンク11と角度調整機構15と容器保持部16の関係を示す図である。図6(a)は第1リンク11に対して容器保持部16が上方向にずれるように、図6(b)は第1リンク11と容器保持部16が一直線上になるように、図6(c)は第1リンク11に対して容器保持部16が下方向にずれるように、角度調節機構15を利用して角度を変更した状態をそれぞれ示している。角度の変更により、攪拌時に試薬容器20の内壁に接触する試薬21(液体)の接触面積を変えることができる。つまり、試薬21の容器内壁に対する接触面積を変えることにより、容器20内における試薬21に動きを与えることができ、よって攪拌の激しさを変えることができる。図示しないが容器保持部に複数の試薬容器が設置可能になっており、同時に複数の試薬を攪拌できる。その際にも角度調節機構を全ての試薬容器に対して、あるいは特定の試薬容器に対して調節することで攪拌の激しさを変えることもできる。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship among the
<第2の実施形態>
図7は、本発明の第2の実施形態による攪拌機構130の概略構成を示す図である。攪拌機構130は、第1リンク11と第2リンク5を第3リンク8で接続した形態である。第3リンク8が、先の実施形態のスライダ6に相当する。第3リンク8を用いた場合、第1リンク11と第3リンク8は支点31で、第2リンク5と第3リンク8は支点32でそれぞれ接続される。第1の実施形態と同様に位置調節部7によって第2リンク5の旋回範囲を可変でき、攪拌の激しさを変えることができる。
その他の構成は、第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of the
Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
<実施例>
図8は、本発明による免疫分析装置を用いて、磁性粒子を含む試薬を攪拌し、攪拌の効果を調べた結果を示すグラフである。図8に示すグラフは横軸に攪拌時間、縦軸に波長600nmの吸光度(実際には散乱による光の減衰)、すなわち濁度をプロットしたものである。グラフ中、四角のプロットは本発明を用いて攪拌した磁性粒子を蒸留水で20倍希釈して濁度測定して得られたデータである。一方、グラフ中の丸のプロットは、従来の攪拌装置を用いて攪拌した磁性粒子を蒸留水で20倍希釈して濁度測定して得られたデータである。ここで、従来の攪拌装置は、縦方向の運動はなく、横方向(水平方向)に回転運動を行って攪拌する機構を持つものである。
<Example>
FIG. 8 is a graph showing the results of stirring the reagent containing magnetic particles and examining the effect of stirring using the immunoassay apparatus according to the present invention. In the graph shown in FIG. 8, the abscissa represents the stirring time, and the ordinate represents the absorbance at a wavelength of 600 nm (actually light attenuation due to scattering), that is, turbidity. In the graph, the square plot is data obtained by measuring the turbidity by diluting magnetic particles stirred using the
まず、磁性粒子を含む試薬6mLを試薬容器に入れ、本発明の攪拌機構あるいは従来の攪拌装置にセットする前に、ボルテックスミキサーで充分に攪拌し、濁度測定を行った。その結果を攪拌時間0分としてプロットした。丸のプロットと四角のプロットが重なっているため、丸のプロットのみが示されているが実際は両方の攪拌機構にセットする前の濁度は同一の値を示した。 First, 6 mL of a reagent containing magnetic particles was put in a reagent container, and sufficiently set with a vortex mixer before being set in the stirring mechanism of the present invention or a conventional stirring device, and turbidity measurement was performed. The results were plotted with a stirring time of 0 minutes. Since the round plot and the square plot overlap, only the round plot is shown, but actually the turbidity before setting to both stirring mechanisms showed the same value.
充分に攪拌された試薬を攪拌機構にセットし、どちらのモーターの回転数も120rpmに調節して攪拌を行った。攪拌開始から60分、120分、180分後にそれぞれの試薬の濁度測定を行った。その結果、60分から180分まで、本発明による攪拌機構を利用した場合には濁度がおよそA600=0.4(600nmの光がどの程度透過するかを示す指標であり、値が小さい程濁っていることを示す)であり、磁性粒子を含む試薬の懸濁状態が保たれたままであった(懸濁状態が保たれれば、均一な濃度の試薬を分注して検体に加えることができる)。 The sufficiently stirred reagent was set in a stirring mechanism, and the number of rotations of both motors was adjusted to 120 rpm to perform stirring. The turbidity of each reagent was measured 60 minutes, 120 minutes, and 180 minutes after the start of stirring. As a result, when the stirring mechanism according to the present invention is used from 60 minutes to 180 minutes, the turbidity is approximately A 600 = 0.4 (an index indicating how much light of 600 nm is transmitted, and the smaller the value, the smaller the value). The suspension of the reagent containing magnetic particles remained maintained (if the suspension was maintained, dispense a reagent at a uniform concentration and add it to the sample) Can do).
一方、従来の攪拌装置を利用した場合には、180分経過後までに濁度がおよそA600=0.2にまで徐々に減少しており、磁性粒子はだんだんと沈殿していた。この結果から、本発明による免疫分析装置用試薬分注機構では、同じモーターの回転数で磁性粒子を含む試薬を高い攪拌効率で攪拌できることが明らかとなった。 On the other hand, when a conventional stirring device was used, the turbidity gradually decreased to about A 600 = 0.2 by the end of 180 minutes, and the magnetic particles were gradually precipitated. From this result, it became clear that the reagent dispensing mechanism for an immunoanalyzer according to the present invention can stir a reagent containing magnetic particles with high stirring efficiency at the same motor rotation speed.
<まとめ>
本実施形態による攪拌機構では、へらを用いて試料容器に収容された試料を攪拌するのではなく、長手部材(第1のリンク11)の一端を基台に回転可能なように固定し、もう一方の端部に容器保持部16を設けている。そして、回転可能な固定端を支点として、リンク11の長さを半径とした円弧軌道上を、試料容器20を上下運動させて、容器内部の液体試料を攪拌する。このように、円弧軌道上を上下運動させているので、試料容器を上下方向と左右方向(回転方向)にそれぞれ同時に動かすことができ、へらを用いなくても効率良く試料を攪拌することができる。あた、試薬容器にへらを入れることなく、つまり試薬にへらが直接接触することなく攪拌が可能となるため、キャリーオーバーによるコンタミネーションを発生させることのない攪拌を実現できる。
<Summary>
In the stirring mechanism according to this embodiment, the sample housed in the sample container is not stirred using a spatula, but one end of the longitudinal member (first link 11) is fixed to the base so as to be rotatable. A
また、本攪拌機構では、容器保持部において、試料容器20と第1のリンク11との角度を変更することができるようになっている。これにより、容器内の試料が容器内壁に接する面積を大きくすることができ、よって液体の慣性による影響を少なくすることができる。つまり、試薬を容器壁面から離れやすく、またそれに衝突しやすくできるので、攪拌をより激しくすることができる。つまり、上下方向と回転運動が合わさった円弧状の運動と、円弧状の運動方向と試薬容器の壁面の角度の違いによる流れの発生によって、激しい攪拌を少ないモーターの回転数で生じさせることができ、システムの小型化や静粛化が可能となる。
Further, in this stirring mechanism, the angle between the
試料容器を上下運動させる機構は、より具体的には、モーターと、第1のリンクとモーターとを接続する第2のリンク5によって実現される。まずモーターを回転させ、モーターに接続された第2のリンクを旋回させる。第2のリンクには力点となるスライダが装着されており、モーターの回転によってスライダは旋回する。一方を支点で支持された第1のリンクには、第1のリンクの長手方向に前記スライダが移動可能なガイドを設け、支点で支持されていない側を作用点として試薬容器を設置しておく。モーターの回転によって、支点で支持された第1のリンクは揺動され、第1のリンクに設置された試薬ボトルを揺動させることで磁性粒子を含む試薬を攪拌させることが可能となる。第1のリンクの揺動範囲を可変とするため、第2のリンクに装着するスライダの位置を調節できるように、位置調節部を介して第2のリンクにスライダを装着する。このようにして、試料容器を、円弧軌道上で上下運動させることができる。なお、第2のリンクに装着するスライダの位置を位置調節部によって変更することで、モーターの回転によるスライダの運動の大きさ(回転半径)を変えることが可能となる。これにより攪拌の激しさを調節できる。
More specifically, the mechanism for moving the sample container up and down is realized by the motor, and the
さらに、本実施形態では、複数の試薬容器を攪拌させる際にも容器保持部に複数の試薬容器をセットさせることが可能であり、円弧状の運動と容器保持部の角度調整機能により激しい攪拌を少ないモーターの回転数で実現できる。その結果、従来の免疫分析装置の試薬攪拌機構の攪拌効率を挙げ、かつ装置の小型化や静粛化を実現できる。 Furthermore, in this embodiment, it is possible to set a plurality of reagent containers in the container holding part even when a plurality of reagent containers are agitated, and vigorous agitation is achieved by the arc-shaped movement and the angle adjustment function of the container holding part. This can be achieved with a small number of motor revolutions. As a result, it is possible to increase the stirring efficiency of the reagent stirring mechanism of the conventional immunoanalyzer, and to reduce the size and quietness of the device.
1…基台
2…モーター固定部
3…モーター
5…第2リンク
6…スライダ
7…位置調節部
10…支点
11…第1リンク
12…ガイド
15…角度調整機構
16…容器保持部
20…試薬容器
21…試薬
25…試薬分注ユニット
31…支点
32…支点
100…免疫分析装置
110…攪拌機構
120…分注機構
130…攪拌機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (16)
前記容器保持部に保持された前記試料容器を、所定振幅で上下往復運動させるための試料容器運動機構と、を備え、
前記長手部材には、前記容器保持部と前記長手部材とがなす角度を可変とする角度調整機構が設けられ、
前記試料容器に収容されている前記液体試料を、前記角度を所望の角度に設定して攪拌することを特徴とする試料攪拌装置。 A longitudinal member having a container holding part for holding a sample container in which a liquid sample is stored in a second end part, which is fixed to the base so that the first end part is rotatable;
A sample container movement mechanism for reciprocating the sample container held in the container holding part up and down with a predetermined amplitude,
The longitudinal member is provided with an angle adjusting mechanism that makes the angle formed by the container holding portion and the longitudinal member variable,
A sample agitating apparatus, wherein the liquid sample contained in the sample container is agitated with the angle set to a desired angle.
前記モーターが前記コネクタ部材を回転させると、前記長手部材が前記第1端部で軸回転することにより、前記容器保持部に保持された前記試料容器が前記所定振幅で上下運動することを特徴とする請求項1に記載の試料攪拌装置。 The sample container movement mechanism includes a motor and a connector member that connects the motor and the longitudinal member,
When the motor rotates the connector member, the longitudinal member rotates about the first end portion, whereby the sample container held by the container holding portion moves up and down with the predetermined amplitude. The sample stirring apparatus according to claim 1.
前記コネクタ部材は、前記ガイド部を往復運動するスライダ部を有し、
前記モーターが前記コネクタ部材を回転させると、前記スライド部が前記ガイド部で往復運動することを特徴とする請求項2に記載の試料攪拌装置。 The longitudinal member has a guide portion in the longitudinal direction,
The connector member has a slider part that reciprocates the guide part,
The sample agitating apparatus according to claim 2, wherein when the motor rotates the connector member, the slide portion reciprocates in the guide portion.
前記モーターが前記第1リンク部材を回転させると、前記長手部材が前記第1端部で軸回転することにより、前記容器保持部に保持された前記試料容器が前記所定振幅で上下運動することを特徴とする請求項2に記載の試料攪拌装置。 The connector member includes a first link member having one end connected to the motor, and a second link member that articulates the other end portion of the first link member and the fixing position of the longitudinal member,
When the motor rotates the first link member, the longitudinal member pivots at the first end, so that the sample container held by the container holding part moves up and down with the predetermined amplitude. The sample stirring apparatus according to claim 2, wherein
前記角度調整機構は、前記複数の保持部のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項1に記載の試料攪拌装置。 The container holding part has a plurality of holding parts for holding a plurality of sample containers,
The sample agitation apparatus according to claim 1, wherein the angle adjustment mechanism is provided in each of the plurality of holding units.
一方の端部近傍に回転中心を持ち、前記第1のリンクの前記ガイドに沿って移動可能なスライダを他端部に回転可能に固定するスライダ回転固定部を持つ第2のリンクと、
前記第2のリンクの前記回転中心を通り、前記スライダ回転固定部の回転中心軸と平行な回転中心軸を回転させる回転制御部と、
前記第1のリンクの前記支点を保持する軸受けと前記回転制御部を固定する基台と、
を備えることを特徴とする試料攪拌装置。 A first link having a fulcrum in the vicinity of one end, a container holding portion at the other end, and a guide configured by a guide surface disposed between the fulcrum and the container holding portion;
A second link having a rotation center in the vicinity of one end, and having a slider rotation fixing portion that rotatably fixes the slider movable along the guide of the first link to the other end;
A rotation control unit that rotates the rotation center axis that passes through the rotation center of the second link and is parallel to the rotation center axis of the slider rotation fixing unit;
A bearing for holding the fulcrum of the first link and a base for fixing the rotation control unit;
A sample agitating device comprising:
前記角度調整部は、前記複数の保持部のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項9に記載の試料攪拌装置。 The container holding part has a plurality of holding parts for holding a plurality of sample containers,
The sample stirring apparatus according to claim 9, wherein the angle adjustment unit is provided in each of the plurality of holding units.
前記容器保持部に保持された前記試料容器を、所定振幅で円弧軌道上を上下往復運動させるための試料容器運動機構と、を備え、
前記試料容器を上下方向及び回転方向に同時に動かして、前記試料容器に収容されている前記液体試料を攪拌することを特徴とする試料攪拌装置。 A longitudinal member having a container holding part for holding a sample container in which a liquid sample is stored in a second end part, which is fixed to the base so that the first end part is rotatable;
A sample container movement mechanism for reciprocating the sample container held in the container holding part up and down on an arc orbit with a predetermined amplitude,
A sample agitating apparatus, wherein the liquid sample contained in the sample container is agitated by simultaneously moving the sample container in a vertical direction and a rotating direction.
請求項1に記載の試料攪拌装置と、
前記試料容器に収容され、攪拌された試料を取り出し、検体に分注する分注機構と、を備え、
前記試料と前記検体との反応を分析することを特徴とする検体分析装置。 A sample analyzer for dispensing a sample into a sample and reacting the sample and the sample for analysis,
A sample agitator according to claim 1;
A dispensing mechanism for taking out and stirring the sample contained in the sample container and dispensing the sample,
A sample analyzer for analyzing a reaction between the sample and the sample.
請求項8に記載の試料攪拌装置と、
前記試料容器に収容され、攪拌された試料を取り出し、検体に分注する分注機構と、を備え、
前記試料と前記検体との反応を分析することを特徴とする検体分析装置。 A sample analyzer for dispensing a sample into a sample and reacting the sample and the sample for analysis,
A sample agitator according to claim 8;
A dispensing mechanism for taking out and stirring the sample contained in the sample container and dispensing the sample,
A sample analyzer for analyzing a reaction between the sample and the sample.
請求項13に記載の試料攪拌装置と、
前記試料容器に収容され、攪拌された試料を取り出し、検体に分注する分注機構と、を備え、
前記試料と前記検体との反応を分析することを特徴とする検体分析装置。 A sample analyzer for dispensing a sample into a sample and reacting the sample and the sample for analysis,
A sample agitator according to claim 13;
A dispensing mechanism for taking out and stirring the sample contained in the sample container and dispensing the sample,
A sample analyzer for analyzing a reaction between the sample and the sample.
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