JP2009025167A

JP2009025167A - 自動分析装置

Info

Publication number: JP2009025167A
Application number: JP2007188985A
Authority: JP
Inventors: Eiji Tagami; 英嗣田上; Yoichiro Suzuki; 洋一郎鈴木
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2009-02-05
Also published as: EP2045606A2; CN101349703A; US20090022626A1

Abstract

【課題】
従来の分析装置では、攪拌動作と分注動作とを行う機構が独立であり、各動作の間には短くとも数秒の時間間隔が存在している。したがって、攪拌動作が終了した時点から固体粒子の沈降が始まっており、分注において液体吸引動作は沈降過程の過渡現象化におかれる。この沈降過程における過渡期に固体粒子を含む液体を吸引していることが、分注した液体に含まれる固体粒子の数量のばらつき要因となっている。
【解決手段】
固体粒子を含む液体試薬の攪拌動作と試薬の保持動作を同時に実現する手段によって上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、血液，尿などの生体サンプルの定性・定量分析を行う自動分析装置に係り、特に試薬，反応液などの攪拌を行う攪拌機構を備えた自動分析装置に関わる。

自動分析装置は従来の用手法に比べ、短時間で多くの分析が可能であり、かつ再現性の良い分析結果を得ることができることから検査センター，大病院を中心に普及が進んでいる。自動分析装置の分析項目としては血液中の特定成分の量を分析する比色分析，特定の抗原，抗体が存在するか否かを判断する免疫分析に大きく分かれる。後者の分析は、前者の分析に比べ２桁以上の高感度分析であり分析法としては、固体粒子を利用した方法が一般的である。この方法は、表面での抗原抗体反応により目的の生体物質と特異的に結合した固体粒子を捕捉し、目的物質と結合した固体粒子に結合させた標識物質の量を測定することにより試料に含まれる生体物質の濃度を計測するものである。標識体としては、過去は放射性物質を用いていた時代もあったが、その有害性から、現在は、化学的、あるいは物理的に発光する発光体を用いている。一方で、固体粒子は溶液中で比重が重いため時間の経過とともに容器底へ沈降するため、固体粒子を含む液体試薬を、分注機構とは独立した場所と時間において攪拌機構により、一定の時間おきに、あるいは分注の直前に攪拌している。このような固体粒子の攪拌に関する技術が例えば特許文献１に記載されている。

特開２００２−３１１０３４号公報

特許文献１記載の分析装置では、攪拌動作と分注動作とを行う機構が独立であり、各動作の間には短くとも数秒の時間間隔が存在している。したがって、攪拌動作が終了した時点から固体粒子等の固体粒子の沈降が始まっており、分注において液体吸引動作は沈降過程の過渡現象化におかれるため、分注タイミングに制約があった。

本発明の目的は、分注タイミングの如何によらず、常に一定の攪拌状態で試薬の分注が可能な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構成は以下の通りである。

固体粒子を含有する試薬を収容する試薬容器と、該試薬容器内の液体試薬を所定量分注するプローブと、を備えた自動分析装置において、前記プローブを用いて前記試薬を吸引する際に、該プローブを前記試薬中で移動させるプローブ駆動部を備えた自動分析装置。

固体粒子とは、一般的には球形状の磁性粒子（ビーズ）を指すが、液状でない粒子が液体中に分散しているものであればどのようなものであっても本発明の効果を奏することができる。プローブとは、シリンジ，ベローズなどの圧力発生手段により、目的の液体を吸引，吐出できる分注手段を意味する。分注する液体が直接触れる部位をノズルと称する場合があるが、プローブはノズルを構成要素の１つとして含むものであり、ノズルを目的位置に移動させるためのアームなども含むものとして使用される場合もある。「プローブを前記試薬中で移動させる」の“移動”とは、試薬中の固体粒子を攪拌する目的でなされるものであり、攪拌効果が生じるものであればどのような動きであっても良い。例えば、往復運動，公転運動などでも良い。

固体粒子を含む液体に接触して攪拌だけを行う特別な攪拌機構が不要になり、他試薬，洗浄水の固体粒子を含む液体試薬への持ち込みがなくなる。また、部品点数が減少することによって、攪拌機構分のコスト，装置としての占有スペースが減少し、機構を採用している分析装置のコストが減少する。攪拌動作と吸引動作が同時に可能となるため、分析時間の短縮となる。

以下本発明を実施例により詳細に説明する。

図１は、本発明による分注機構における一実施例の概略構成図である。

図１において、分注機構は、プローブ（１０１），配管（１０２），配管（１０３），配管（１０４），シリンジ（１０５），アーム１（１０６），アーム２（１０７），支柱（１１３），ベルト１（１１４），ベルト２（１１５）より構成されている。

アーム２（１０７）は、ベルト１（１１４）を介して軸１（１０９）の回転が伝えられた軸２（１１０）に接続しており、軸２（１１０）の周りを回転する。アーム１（１０６）は、軸１（１０９）と中心軸を同じくする軸０（１０８）に接続しており、軸０（１０８）の回転に合わせて軸０の周りを回転している。支柱（１１３）は、その中心軸を軸０（１０８）と同じくし、軸３（１１１）と軸４（１１２）の周りを回っているベルト２（１１５）と接続しており、並進運動を行う。アーム１（１０６）は、支柱の運動にあわせて並進運動を行う。

プローブ（１０１）は、アーム２（１０７）によって支えられているため、軸２（１１０），軸０（１０８），支柱（１１３）の動きの組み合わせによって３次元的に動くことが可能である。プローブ（１０１）内には、配管（１０３）が配置され、配管（１０３）は配管（１０４），配管（１０２），シリンジ（１０５）と接続している。

プローブ（１０１）は、固体粒子（１１７）を含んだ液体試薬（１１６）の入った試薬容器（１１８）内に移動し、３次元的な位置移動によって、液体試薬（１１６）に乱れを与えることが出来る。固体粒子（１１７）は液体試薬（１１６）内にて均一分散化する。

固体粒子（１１７）が液体試薬（１１６）内で均一分散化したとき、シリンジ（１０５）によって配管（１０３）内を陰圧とすることで、固体粒子（１１７）が均一に含まれる液体試薬（１１６）が配管（１０３）内に保持される。

プローブ（１０１）は、反応容器（１１９）内に移動し、シリンジ（１０５）によって配管（１０３）内を陽圧とすることで、固体粒子（１１７）が均一に含まれる液体試薬（１１６）が、反応容器（１１９）内に分注される。

図２は、本発明による分注機構における一実施例の概略構成図である。

図２において、分注機構は、プローブ（２０１），攪拌子（２１８），配管１（２０２），配管２（２０３），シリンジ（２０４），アーム１（２０５），支柱（２１１），ベルト１（２１２），ベルト２（２１３）より構成されている。

攪拌子（２１８）は、ベルト１（２１２）を介して軸１（２０７）の回転が伝えられた軸２（２０８）に接続しており、軸２（２０８）の周りを回転する。アーム１（２０５）は、軸１（２０７）と中心軸を同じくする軸０（２０６）に接続しており、軸０（２０６）の回転に合わせて軸０の周りを回転している。支柱（２１１）は、その中心軸を軸０（２０６）と同じくし、軸３（２０９）と軸４（２１０）の周りを回っているベルト２（２１３）と接続しており、並進運動を行う。アーム１（２０５）は、支柱の運動にあわせて並進運動を行う。

プローブ（２０１）は、アーム１（２０５）によって支えられているため、軸０（２０６），支柱（２１１）の動きの組み合わせによって２次元方向に動くことが可能である。プローブ（２０１）内には、配管２（２０３）が配置され、配管２（２０３）は配管１（２０２），シリンジ（２０４）と接続している。

プローブ（２０１）は、固体粒子（２１５）を含んだ液体試薬（２１４）の入った試薬容器（２１６）内に移動し、攪拌子（２１８）の回転運動あるいは、プローブ（２０１）の２次元方向の運動によって、液体試薬（２１４）に乱れを与えることが出来る。固体粒子（２１５）は液体試薬（２１４）内にて均一分散化する。

固体粒子（２１５）が液体試薬（２１４）内で均一分散化したとき、シリンジ（２０４）によって配管２（２０３）内を陰圧とすることで、固体粒子（２１５）が均一に含まれる液体試薬（２１４）が配管２（２０３）内に保持される。

プローブ（２０１）は、反応容器（２１７）内に移動し、シリンジ（２０４）によって配管２（２０３）内を陽圧とすることで、固体粒子（２１５）が均一に含まれる液体試薬（２１４）が、反応容器（２１７）内に分注される。

図３は、本発明による分注機構における一実施例の概略構成図である。

図３において、分注機構は、プローブ（３０１），配管１（３０２），配管２（３０３），シリンジ（３０４），アーム１（３０５），支柱（３１０），ベルト１（３１１），試薬容器保持部（３１６），遥動発生部（３１７）より構成されている。

アーム１（３０５）は、軸０（３０６）の回転に合わせて軸０の周りを回転している。支柱（３１０）は、その中心軸を軸０（３０６）と同じくし、軸３（３０８）と軸４（３０９）の周りを回っているベルト１（３１１）と接続しており、並進運動を行う。アーム１（３０５）は、支柱の運動にあわせて並進運動を行う。

プローブ（３０１）は、アーム１（３０５）によって支えられているため、軸０（３０６），支柱（３１０）の動きの組み合わせによって２次元方向に動くことが可能である。プローブ（３０１）内には、配管２（３０３）が配置され、配管２（３０３）は配管１（３０２），シリンジ（３０４）と接続している。

プローブ（３０１）は、固体粒子（３１３）を含んだ液体試薬（３１２）の入った試薬容器（３１４）内に移動し、液体試薬（３１２）に接触する。試薬容器（３１４）は、試薬容器保持部（３１６）によって保持され位置が決められる。遥動発生部（３１７）によって試薬容器保持部（３１６）は運動を行うため、試薬容器（３１４）は遥動し、液体試薬（３１２）は乱れを与えられる。このことにより、固体粒子（３１３）は液体試薬（３１２）内にて均一分散化する。

固体粒子（３１３）が液体試薬（３１２）内で均一分散化したとき、シリンジ（３０４）によって配管２（３０３）内を陰圧とすることで、固体粒子（３１３）が均一に含まれる液体試薬（３１２）が配管２（３０３）内に保持される。

プローブ（３０１）は、反応容器（３１５）内に移動し、シリンジ（３０４）によって配管２（３０３）内を陽圧とすることで、固体粒子（３１３）が均一に含まれる液体試薬（３１２）が、反応容器（３１５）内に分注される。

この方法ではプローブを試薬中に挿入した後、一定時間その位置を保持したまま、試薬容器のみを揺動させることにより固体粒子を攪拌することができる。自動分析装置は分析効率の向上が求められており、分注，攪拌などの分析工程時間の短縮が求められている。一方で、分注時には分注精度を向上させるため、分注ノズルを攪拌のために移動することは困難であり、分注時にはノズル位置を固定することが望ましい。その場合であっても、図３の方法であれば、分注と同時に試薬容器を揺動させることにより攪拌も同時に行うことができるため、図１の方法に比べてメリットがある。

分注ノズルに攪拌翼を設けることが特開昭６３−１４８１６６号公報に開示されているが、当該発明では分注した後に攪拌翼を移動させて攪拌を行うことが必要になるのに対し、図３の方法では、分注と攪拌を同時に行うことができるため分析時間を短縮できる。

図４は、本発明による分注機構における一実施例の概略構成図である。

図４において、プローブ（４０１）が液接触部（４０７）と非液接触部（４０６）とに分離可能である分注機構を示した。液接触部（４０７）に、形状の変形による配管２内の圧力異常、分析に影響のある物質付着などの汚染，分注液量の変更等、分析結果に影響することがある場合には、新たな液接触部と交換可能となる。このことにより、試薬容器（４０４）内の固体粒子（４０３）が均一に含まれる液体試薬（４０２）を反応容器（４０５）に高い信頼性で分注可能である。

図５は、本発明による分注機構における一実施例の概略構成図である。

図５において、プローブ（５０１）に試薬溶液（５０４）と接触する部位に構造物（５０６）を備えた分注機構を示した。構造物（５０６）によって、プローブ（５０１）の位置と試薬容器（５０４）の位置が相対的に変化する場合に、プローブ（５０１）と液体試薬（５０２）との間の力学的抵抗が増加し、液体試薬（５０２）へ、より多くの乱れを発生することが可能となる。このことにより、固体粒子（５０３）は液体試薬（５０２）内にて均一分散化する性向が強化され、固体粒子（５０３）の均一分散化までの所要時間短縮，均一分散化状態にある時間の長時間化となり、固体粒子（５０３）を含む液体試薬（５０２）の分注精度が向上する。

本発明の第一の実施形態の説明図。本発明の第二の実施形態の説明図。本発明の第三の実施形態の説明図。本発明の第四の実施形態の説明図。本発明の第五の実施形態の説明図。

符号の説明

１０１，２０１，３０１，４０１，５０１プローブ
１０２，２０２，３０２配管１
１０３，２０３，３０３配管２
１０４配管３
１０５，２０４，３０４シリンジ
１０６，２０５，３０５アーム１
１０７アーム２
１０８，２０６，３０６軸０
１０９，２０７，３０７軸１
１１０，２０８，３０８軸２
１１１，２０９，３０９軸３
１１２，２１０軸４
１１３，２１１，３１０支柱
１１４，２１２，３１１べルト１
１１５，２１３べルト２
１１６，２１４，３１２，４０２，５０２液体試薬
１１７，２１５，３１３，４０３，５０３固体粒子
１１８，２１６，３１４，４０４，５０４試薬容器
１１９，２１７，２１９，３１５，４０５，５０５反応容器
２１８攪拌子
３１６試薬容器保持部
３１７遥動発生部
４０６非液接触部
４０７液接触部
５０６構造物

Claims

固体粒子を含有する試薬を収容する試薬容器と、
該試薬容器内の液体試薬を所定量分注するプローブと、
を備えた自動分析装置において、
前記プローブを用いて前記試薬を吸引する際に、該プローブを前記試薬中で移動させるプローブ駆動部を備えたことを特徴とする自動分析装置。
固体粒子を含有する試薬を収容する試薬容器と、
該試薬容器内の液体試薬を所定量分注するプローブと、
を備えた自動分析装置において、
前記プローブを用いて前記試薬を吸引する際に、該プローブを中心としてその周囲を回転移動するブレードを備えたことを特徴とする自動分析装置。
固体粒子を含有する試薬を収容する試薬容器と、
該試薬容器内の液体試薬を所定量分注するプローブと、
を備えた自動分析装置において、
前記プローブを前記試薬中に挿入した状態で、前記試薬容器を遥動させる試薬容器揺動手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の自動分析装置において、
前記プローブの試薬に接する部位が該プローブのそれ以外の部位と分離可能である構造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、
前記プローブの試薬に接する部位に攪拌効果を生じせしめる構造物を備えたことを特徴とする自動分析装置。