JP2010060537A - 測定用カートリッジ搬送機構及び測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定ステージにおける遮光性を高めることができると共に、搬送ベルトの耐久性を低下させることがない、測定用カートリッジ搬送機構及び測定装置を提供すること。
【解決手段】試薬を収容するカートリッジ２００を用いて測定を行う測定装置１において、カートリッジ２００を搬送するための搬送機構１００であって、分注ステージ１０から測定ステージ２０に至るようにカートリッジ２００を水平方向に搬送する環状の一対の搬送ベルトであって、各搬送ベルトにおける鉛直方向に沿った搬送面がカートリッジ２００を挟持可能な間隔で相互に対向するように配置された一対の搬送ベルトと、測定ステージ２０において、一対の搬送ベルトの上方又は下方のいずれかに配置された測定部２１に対して、カートリッジ２００を移動させる移動手段を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、試薬を収容するカートリッジを用いて測定を行う測定装置と、この測定装置においてカートリッジを搬送するための測定用カートリッジ搬送機構に関する。

従来、複数種類の物質を含有する試薬の中から所望の物質を分離・同定して分析を行うための測定方法や測定装置が種々開発されている。例えば、特定の物質にのみ選択的に結合する試薬にサンプルを分注し、当該サンプル中に含まれている標的物質を試薬中の成分に結合させ、結合によって生成された複合物質を、化学発光、蛍光、吸収、あるいは散乱等の現象を利用して定量的に検出する方法が用いられている。このような測定方法として、具体的にはＥＩＡ（Ｅｎｚｙｍｅ Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ：酵素免疫測定法）、ＦＩＡ（Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ：蛍光免疫測定法）等が挙げられる。

このような測定を行うための測定装置としては、回転盤上に複数の反応容器を配置し、これら各反応容器に試薬とサンプルをそれぞれ分注して、複合物質を生成する装置が提案されている。しかしながら、このような測定装置では、同一の反応容器を複数の測定に使用するため、各測定を終える毎に反応容器を洗浄する必要が生じ、測定装置全体が複雑かつ大型化するために好ましくない。

そこで、近年では、試薬を予め収容したカートリッジを準備し、このカートリッジに対してサンプルを分注して測定を行い、測定後にはカートリッジを廃棄する測定装置も提案されている。このような測定装置は、例えば、カートリッジに対してサンプルを分注する分注ステージと、複合物質の測定を行う測定ステージを備えて構成され、分注ステージでサンプルの分注を終えたカートリッジをロボットアーム等にて測定ステージに搬送するように構成されている。しかしながら、このような測定装置では、分注ステージと測定ステージをそれぞれ独立して駆動する駆動機構が必要であったり、ロボットアーム等のカートリッジの移動機構が必要であるために、測定装置全体の構造が複雑化したり、測定装置の動作にトラブルが生じる可能性が高まってしまう等の問題がある。

このような問題を解消するため、本件出願人は、直線上の反応ラインにて搬送されたカートリッジに対して、試薬の分注や測定を行うことができる自動酵素免疫測定装置を提案している（例えば特許文献１参照）。この測定装置によれば、同一の反応ライン上において試薬の分注や測定を行うことができ、分注ステージから測定ステージにカートリッジを搬送する必要がなくなるので、駆動機構や移動機構を簡素化できるという利点がある。この測定装置では、カートリッジを搬送する反応ラインが、水平方向に沿った搬送面を有する一対の無端ベルトによって構成されており、この無端ベルトの上面にカートリッジの両端を載置させた状態で、当該カートリッジを搬送することができる。

特開平５−４０１２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の測定装置では、測定ステージにおける反応ラインの干渉が問題となっていた。すなわち、測定ステージにおいて測定を正確に行うためには、カートリッジの周囲からの外乱光を遮光する必要があるため、無端ベルトの上面にカートリッジの両端を載置させたまま、このカートリッジの周囲を遮光用部材で覆っていた。このため、遮光用部材とカートリッジの間に無端ベルトの厚みの分だけ隙間が生じ易く、所望の遮光状態を得ることが困難であった。あるいは、このような隙間を無くすために遮光用部材を無端ベルトに押し付ける必要があったので、無端ベルトが磨耗等してその耐久性が損なわれ易いという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、測定ステージにおける遮光性を高めることができると共に、搬送ベルトの耐久性を低下させることがない、測定用カートリッジ搬送機構及び測定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、請求項１に記載の測定用カートリッジ搬送機構は、試薬を収容するカートリッジを用いて測定を行う測定装置において当該カートリッジを搬送するための搬送機構であって、前記カートリッジに対して分注を行う分注ステージから、前記分注が行われた前記カートリッジに対して測定を行う測定ステージに至るように、前記カートリッジを水平方向に搬送する環状の一対の搬送ベルトであって、当該各搬送ベルトにおける鉛直方向に沿った搬送面が前記カートリッジを挟持可能な間隔で相互に対向するように配置された一対の搬送ベルトと、前記測定ステージにおいて、前記一対の搬送ベルトの上方又は下方のいずれかに配置された測定手段に対して前記カートリッジを移動させ、あるいは、前記一対の搬送ベルトの上方又は下方のいずれかに配置された測定手段を前記カートリッジに対して移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の測定用カートリッジ搬送機構は、請求項１に記載の測定用カートリッジ搬送機構において、前記移動手段は、前記一対の搬送ベルトの相互間において前記カートリッジの端部を下方から支持する支持手段と、前記支持手段を昇降させる第１昇降手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項３に記載の測定用カートリッジ搬送機構は、請求項２に記載の測定用カートリッジ搬送機構において、前記カートリッジの搬送方向における前記支持手段の上流側には、前記一対の搬送ベルトの相互間において前記カートリッジの端部が載置された状態で水平方向に摺動可能な摺動プレートを設け、前記摺動プレートと前記支持手段とを前記カートリッジの搬送方向に沿って隣接するように配置すると共に、前記支持手段の上面と前記摺動プレートの上面とを相互に面一状に配置したことを特徴とする。

また、請求項４に記載の測定用カートリッジ搬送機構は、請求項１から３のいずれか一項に記載の測定用カートリッジ搬送機構において、前記一対の搬送ベルトの相互間において前記カートリッジの上面に当接されることによって、当該カートリッジを上方から覆う当接手段と、前記当接手段を前記第１昇降手段の昇降に伴って昇降させる第２昇降手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項５に記載の測定用カートリッジ搬送機構は、請求項１から４のいずれか一項に記載の測定用カートリッジ搬送機構において、前記一対の搬送ベルトは、前記分注ステージから前記測定ステージに至り、さらに前記カートリッジを前記一対の搬送ベルトから取り外す廃棄ステージに至るように、前記カートリッジを水平方向に搬送するものであり、前記廃棄ステージにおいて、前記一対の搬送ベルトの相互の空間部及び当該空間部から下方に至る空間部を、前記カートリッジが落下可能な開放空間部としたことを特徴とする。

また、請求項６に記載の測定装置は、前記請求項１から５のいずれか一項に記載の測定用カートリッジ搬送機構と、前記測定用カートリッジ搬送機構における前記一対の搬送ベルトの上方に配置され、当該一対の搬送ベルトにて搬送されるカートリッジに対して分注を行う分注手段と、前記一対の搬送ベルトによる前記カートリッジの搬送方向における前記分注手段より下流側において、前記一対の搬送ベルトの上方又は下方に配置され、前記分注手段によって分注が行われた前記カートリッジに対して測定を行う測定手段とを備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の測定用カートリッジ搬送機構によれば、各搬送ベルトにおける鉛直方向に沿った搬送面によってカートリッジを挟持するので、搬送ベルトの間からカートリッジを比較的容易に上下に移動させることができ、搬送ベルトによる拘束からカートリッジを容易に開放できる。このため、カートリッジを測定手段で覆って完全に遮光する等が容易になり、測定ステージにおけるカートリッジの遮光性を高めることができる。また、搬送ベルトに載置させた状態でカートリッジを遮光する必要がなくなるため、搬送ベルトを過大に押圧したり磨耗させることがないので、搬送ベルトの耐久性が低下することを防止できる。

また、請求項２に記載の測定用カートリッジ搬送機構によれば、支持手段を第１昇降手段にて昇降させることで、搬送ベルトの間からカートリッジを、比較的簡易な機構で、容易かつ確実に上下に移動させることが可能となる。

また、請求項３に記載の測定用カートリッジ搬送機構によれば、支持手段の上面と摺動プレートの上面とを相互に面一状に配置したので、摺動プレートから支持手段に対してカートリッジをスムーズに乗り移らせることが可能となる。

また、請求項４に記載の測定用カートリッジ搬送機構によれば、カートリッジの上面に当接手段を当接させた状態で、この当接手段を第２昇降手段にて昇降させるので、搬送ベルトの間からカートリッジを一層確実に上下に移動させることが可能となる。特に、当接手段によってカートリッジを上方から覆うので、カートリッジの昇降と同時にカートリッジの遮光を行うことができ、遮光に要する時間を短縮できると共に、遮光機構の簡素化を図ることができる。

また、請求項５に記載の測定用カートリッジ搬送機構によれば、カートリッジを開放空間部に落下させることで当該カートリッジを廃棄できるので、搬送ベルトの間からカートリッジを取り出すための特別な機構を用いることなく当該カートリッジを廃棄でき、測定装置を一層簡素化することができる。

また、請求項６に記載の測定装置によれば、請求項１から５のいずれか一項に記載の測定用カートリッジ搬送機構を備えているため、これら各請求項の搬送機構によって得られる利点を兼ね備えた測定装置を構成することができる。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る測定用カートリッジ搬送機構及び測定装置の一実施の形態を詳細に説明する。ただし、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、測定装置のうち、特記する構成を除いては、特許文献１に開示された装置と同様の構成を採用することができ、その説明を省略する。

（構成−全体）
最初に、本実施の形態に係る測定装置の全体構成について説明する。図１は本実施の形態に係る測定装置の全体斜視図、図２はカバーを取り外した状態における図１の測定装置の全体平面図である。この測定装置１は、カートリッジ２００に収容された試薬を用いてＥＩＡ測定を行う自動酵素免疫測定装置であり、概略的には、ベース面２の上部に搬送機構１００を配置して構成されており、この搬送機構１００にてカートリッジ２００を所定の複数位置に順次搬送し、これら各位置において各種の所定操作を行うことで測定を行うものである。

カートリッジ２００は、測定者の手作業や公知の機構を用いて、搬送機構１００における搬送基点となる位置Ｐ１にセットされる。この搬送機構１００の要部斜視図を図３に示す。この搬送機構１００は、図示太線矢印方向に沿ってカートリッジ２００を所定時間（例えば３０秒）毎に間欠的に所定距離ずつ搬送するものであり、図２、３に一点鎖線にて示すように、分注ステージ１０、測定ステージ２０、及び廃棄ステージ３０に順次至るように設けられている。これら分注ステージ１０、測定ステージ２０、及び廃棄ステージ３０の具体的構成については後述する。

（構成−カートリッジ）
次に、本実施の形態に係る測定装置１における測定に使用するカートリッジ２００の構成について説明する。図４はカートリッジ２００を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、図５はカートリッジ２００の縦断面図である。カートリッジ２００は、中空筒状の第１から第３のウェル２０１〜２０３を並列配置して構成されている。第１のウェル２０１は、カートリッジ２００の一端部に配置されており、その内部には、図示しない感作磁性粒子を含む液が予め充填されている。第２のウェル２０２は、カートリッジ２００の中央に配置されており、その内部は、充填物のない空きスペースとなっている。第３のウェル２０３は、第２のウェル２０２を挟んで第１のウェル２０１とは反対側の端部に配置されており、その内部には、図示しない酵素標識抗体が予め充填されている。これら第１から第３のウェル２０１〜２０３の上面は開口となっているが、この開口は図示しないシールにて密閉されている。

また、これら第１から第３のウェル２０１〜２０３の上端近傍には、第１のウェル２０１や第３のウェル２０３よりもさらに側方に突出する端部２０４が設けられており、この端部２０４を搬送機構１００の後述する搬送ベルト１０１で挟持した状態で、カートリッジ２００が搬送される。この端部２０４には、鉛直方向に沿う切欠部２０５が形成されており、この切欠部２０５には搬送機構１００の後述するガイド突起１０４を係脱自在に係止させることができる。この端部２０４は、測定ステージ２０においては後述する測定部２１と当接プレート１１０の間に挟持された状態で、この測定部２１の上面の一部を塞ぐことになり、測定部２１の遮光性に影響するため、非透光性の黒色樹脂にて形成されている。以下では、図４の寸法Ｗ１をカートリッジ２００の幅、寸法Ｗ２を端部２０４の幅、寸法Ｔ１をカートリッジ２００の厚みとして説明する。

（構成−搬送機構）
次に、図３の搬送機構１００の詳細について説明する。この搬送機構１００は、一対の搬送ベルト１０１と、これら各搬送ベルト１０１を駆動する駆動機構１０２を備えて構成されている。一対の搬送ベルト１０１は、弾性部材（例えば合成樹脂）にて形成された無端ベルトであり、各々の搬送面が鉛直方向にほぼ沿う向きで配置されている。これら一対の搬送ベルト１０１は、その相互間にカートリッジ２００を挟持可能なように、当該カートリッジ２００の幅に対応する間隔を隔てて配置されている。なお、カートリッジ２００にて搬送ベルト１０１が押圧された場合においても、カートリッジ２００の幅に対応する間隔を安定的に維持するため、各搬送ベルト１０１の中央には間隔保持プレート１０３が配置されている。また、各搬送ベルト１０１の搬送面には、カートリッジ２００側に突出するガイド突起１０４（後述する図６から図１１にのみ図示する）が、カートリッジ２００の配置間隔に対応する間隔で固着されている。このガイド突起１０４は、カートリッジ２００の切欠部２０５に対応する長さ及び幅の縦長の直方体であり、この切欠部２０５に対してガイド突起１０４を係脱自在に係止させることで、カートリッジ２００の搬送の安定性を向上させる。駆動機構１０２は、搬送ベルト１０１の搬送方向における両端部に設けられたスプロケット１０５と、このスプロケット１０５を回転させる図示しないステップモータを備えて構成されている。ただし、駆動機構１０２としてはその他の公知の機構を採用することができる。なお、特許請求の範囲及び明細書における「挟持」とは、一対の搬送ベルト１０１によってカートリッジ２００を内側（一対の搬送ベルト１０１の相互中央位置に向う側）に押圧保持する状態の他、これら一対の搬送ベルト１０１の相互間にカートリッジ２００を非押圧的に配置する状態を含む。

（構成−分注ステージ）
次に、分注ステージ１０について説明する。ただし、分注ステージ１０は、従来と同様に構成することができるので、以下ではその基本的構成のみを説明する。分注ステージ１０は、カートリッジ２００に対するサンプルの分注等を行うステージであり、この分注ステージ１０における搬送ベルト１０１の近傍には、図示しないシール除去装置、希釈液分注ポンプ１１、１２、及び試薬吸引分離ポンプ１３が配置されている。また、ベース面２には、サンプルカセット１４、サンプリングチップカセット１５、サンプルクレーン機構１６、及びサンプリングポンプユニット１７が配置されている。サンプルカセット１４には、測定対象となるサンプルを含んだサンプル容器３００が複数配置されている。サンプリングチップカセット１５には、複数のサンプリングチップ１８が配置されており、このサンプリングチップ１８をサンプルクレーン機構１６にて水平面内において移送させ、サンプリングポンプユニット１７にてポンプ動作を行なうことで、サンプルの吸引や分注を行うことができる。

この分注ステージ１０に対応する部分の搬送機構１００の構造について説明する。図６は図３のＡ−Ａ矢視縦断面図である。この部分において、搬送機構１００の各搬送ベルト１０１の下方には、摺動プレート１０６が設けられている。この摺動プレート１０６は、分注ステージ１０のほぼ全長に至る長さで水平状に設けられた板材であって、各搬送ベルト１０１の下方からカートリッジ２００側に向けて突出するように配置されている。このように各搬送ベルト１０１の下方から突出した突出部１０７の上面に、端部２０４の少なくとも一部を載置させた状態で、カートリッジ２００を水平方向に摺動させることが可能となっている。従って、分注ステージ１０においては、仮にカートリッジ２００に対して下方に外力が加わった場合であっても、端部２０４が突出部１０７によって支持されることで、カートリッジ２００が搬送ベルト１０１の間から不用意に脱落するようなことが防止され、カートリッジ２００を安定的に搬送することが可能となっている。

（構成−測定ステージ）
次に、測定ステージ２０について説明する。図７はカートリッジ２００の上昇状態における図３のＢ−Ｂ矢視縦断面図、図８はカートリッジ２００の下降状態における図３のＢ−Ｂ矢視縦断面図、図９は図７に対する部分の斜視図（ただし一部を破断する）、図１０は図８に対する部分の斜視図（ただし一部を破断する）である。この測定ステージ２０は、複合物質の測定を行うステージであり、測定部２１を備える。この測定部２１は、カートリッジ２００の内部の複合物質の測定を行うための測定手段であり、測定用の暗室スペースを形成するものであって、黒色非透光性の弾性部材（例えば発泡性樹脂）から中空直方状に形成されている。この測定部２１には、その上面のみに開口２２が設けられており、この開口２２から当該測定部２１の内部にカートリッジ２００を挿入することで、当該カートリッジ２００を外部から覆うと共に、当該測定部２１の内部に外乱光が入射することを防止することができる。この測定部２１は、その側方から当該測定部２１の内部に至る光電子増倍管（ＰＭＴ：Ｐｈｏｔｏ Ｍｕｌｔｉ−ｐｌｉｅｒ Ｔｕｂｅ）２３を備えており、この光電子増倍管２３を用いて、カートリッジ２００の内部における蛍光物質の光量を測定することができる。

この測定ステージ２０に対応する部分の搬送機構１００の構造について説明する。この部分において、搬送機構１００は、支持プレート１０８、第１昇降機構１０９、当接プレート１１０、及び第２昇降機構１１１を備える。これら各部は、測定ステージ２０において一対の搬送ベルト１０１の下方に配置された測定部２１に対してカートリッジ２００を移動させる移動手段を構成する。

具体的には、支持プレート１０８は、特許請求の範囲における支持手段に対応するもので、１個分のカートリッジ２００の厚みＴ１に対応する長さで水平状に設けられた板材であって、摺動プレート１０６と同様に、各搬送ベルト１０１の下方からカートリッジ２００側に向けて突出するように配置されており、この各搬送ベルト１０１から突出した突出部１１２の上面に、端部２０４の少なくとも一部を載置させることが可能となっている。

この支持プレート１０８及びその突出部１１２は、分注ステージ１０に配置した摺動プレート１０６及びその突出部１０７に対して、カートリッジ２００の搬送方向に沿って隣接する位置に配置されている。また、支持プレート１０８は、第１昇降機構１０９によって昇降されるが、その上昇位置においては、支持プレート１０８の突出部１１２の上面と摺動プレート１０６の突出部１０７の上面とが相互に面一状となる高さに配置される。これらのことから、一対の搬送ベルト１０１によってカートリッジ２００を分注ステージ１０から測定ステージ２０に搬送する際、このカートリッジ２００の端部２０４が、摺動プレート１０６の突出部１０７の上面から支持プレート１０８の突出部１１２の上面にスムーズに乗り移ることが可能である。

第１昇降機構１０９は、特許請求の範囲における第１昇降手段に対応するもので、支持プレート１０８を昇降させる。具体的には、第１昇降機構１０９は、支持プレート１０８の下面側に固定された鉛直ロッド１１３と、この鉛直ロッド１１３に連携された図示しないシリンダとを備えて構成されており、このシリンダによって鉛直ロッド１１３を上下動させることで、支持プレート１０８を、上述した所定の上昇位置と、所定の下降位置との２位置に往復移動させる。この上昇位置は、図７、９に示す位置であり、支持プレート１０８の突出部１１２の上面と摺動プレート１０６の突出部１０７の上面とを相互に面一状とする位置である。下降位置は、図８、１０に示す位置であり、支持プレート１０８の上面に端部２０４が載置されたカートリッジ２００を測定部２１の内部に収容する位置であって、具体的には、この端部２０４のうち、支持プレート１０８の上面に載置されていない部分が、測定部２１の上面に当接する位置である。

当接プレート１１０は、特許請求の範囲における当接手段に対応するもので、一対の搬送ベルト１０１の相互間においてカートリッジ２００の上面に当接されることによって、当該カートリッジ２００を上方から覆うものである。具体的には、当接プレート１１０は、黒色非透光性の弾性部材（例えば発泡性樹脂）から平板状に形成されており、一対の搬送ベルト１０１の相互間隔より狭い幅であって、カートリッジ２００の上面より若干広い幅及び長さを有する。この当接プレート１１０は、測定ステージ２０に搬送されたカートリッジ２００の鉛直上方に配置されている。

第２昇降機構１１１は、特許請求の範囲における第２昇降手段に対応するもので、当接プレート１１０を第１昇降機構１０９の昇降に伴って昇降させるものである。具体的には、第２昇降機構１１１は、当接プレート１１０の鉛直上方に配置された昇降プレート１１４と、この昇降プレート１１４に固定された図示しない鉛直ロッドと、この鉛直ロッドに連携された図示しないシリンダとを備えて構成されており、このシリンダによって鉛直ロッドを上下動させることで、昇降プレート１１４を介して当接プレート１１０を、所定の上昇位置と所定の下降位置との２位置に往復移動させる。この上昇位置は、第１昇降機構１０９にて上昇位置で支持されたカートリッジ２００に対してさらに鉛直上方となる位置であり、このように当接プレート１１０を上昇させた状態では、当接プレート１１０がカートリッジ２００に対して搬送方向において干渉しないので、カートリッジ２００をスムーズに測定ステージ２０に出し入れすることができる。下降位置は、第１昇降機構１０９にて下降位置に移動され測定部２１に挿入されたカートリッジ２００に対してその上面に当接する位置であり、この状態では、カートリッジ２００の上面が当接プレート１１０にて覆われて、外乱光がカートリッジ２００の上面から当該カートリッジ２００の内部に入射することが防止される。また、これら上昇位置から下降位置に至る間においても、当接プレート１１０はカートリッジ２００の上面に当接しつつ下降することで、当接プレート１１０を介してカートリッジ２００を下方に押圧でき、カートリッジ２００を一対の搬送ベルト１０１の相互間から容易かつ確実に下方に移動させることが可能となる。

（構成−廃棄ステージ）
次に、廃棄ステージ３０について説明する。図１１は図３のＣ−Ｃ矢視縦断面図である。この廃棄ステージ３０は、使用済みのカートリッジ２００を廃棄するためのステージであり、廃棄容器３１を備えて構成されている。この廃棄容器３１は、後述する開放空間部１１５の下方に設けられた中空直方体であり、その上面には開口３２が設けられ、開放空間部１１５を落下したカートリッジ２００を開口３２を介して収容する。

この廃棄ステージ３０に対応する部分の搬送機構１００の構造について説明する。この部分において、搬送機構１００は、開放空間部１１５を備えて構成されている。この開放空間部１１５は、一対の搬送ベルト１０１の相互間から廃棄容器３１に至る開放状の空間部であって、この開放空間部１１５においてカートリッジ２００が自重で自由落下して廃棄容器３１に収容される。具体的には、廃棄ステージ３０には、一対の搬送ベルト１０１の下流側の端部２０４が位置しており、これら搬送ベルト１０１による挟持から開放されることで、カートリッジ２００が下方に落下可能となっている。また、廃棄ステージ３０には、摺動プレート１０６や当接プレート１１０の如き支持手段が設けられていないため、上流側の当接プレート１１０に端部２０４が載置されたカートリッジ２００は、廃棄ステージ３０に搬送された時点で、下方からの支えを失って下方に落下する。なお、カートリッジ２００を下方に押圧する手段を設けることもでき、例えば、当接プレート１１０と同一高さで、当接プレート１１０の下流側に配置されたプレートを設け、このプレートを第２昇降機構１１１によって上下動させてもよく、この場合には、カートリッジ２００を一層安定的に落下させることが可能となる。

（測定動作）
次に、このように構成された測定装置１による測定動作について説明する。図２において、カートリッジ２００を、搬送機構１００における搬送基点となる位置Ｐ１（搬送ベルト１０１の相互間の上流側端部位置）にセットする。この際、各搬送ベルト１０１のガイド突起１０４をカートリッジ２００の切欠部２０５に下方から挿通させることで、突起１０４を切欠部２０５に係止させる。

その後、このカートリッジ２００を、搬送ベルト１０１にて所定時間毎に間欠的に所定距離ずつ搬送する。位置Ｐ１の次の搬送位置から分注ステージ１０が開始される。この搬送位置では、図示しないシール除去装置をカートリッジ２００の上方から下降させ、このカートリッジ２００の図示しないシールに孔を開けて、第１から第３のウェル２０１から２０３を開口する。次の搬送位置では、カートリッジ２００の第２のウェル２０２に希釈液分注ポンプ１１により希釈液を分注する。また、この分注の間に、サンプルクレーン機構１６によってサンプリングポンプユニット１７を移動させ、このサンプリングポンプユニット１７の図示しないノズルの先端に、サンプリングチップカセット１５に配置されたサンプリングチップ１８を装着し、さらにサンプリングチップ１８の内部に、サンプルカセット１４に配置されたサンプル容器３００のサンプルを吸入する。

次の搬送位置では、サンプリングチップ１８の内部に吸入したサンプルを、カートリッジ２００の第２のウェル２０２に分注した後、希釈液で希釈されたサンプルをサンプリングチップ１８によって再吸引及び再分注することで攪拌し、このサンプルを感作磁性粒子を含む第３のウェル２０３に分注して、このサンプルをサンプリングチップ１８によって再吸引及び再分注することで攪拌する。その後、サンプルクレーン機構１６によってサンプリングポンプユニット１７を移動させ、次回の測定のために、サンプリングチップ１８を図示しない廃棄容器に落下させることで廃棄する。

次の搬送位置からさらに複数の搬送位置に搬送する間に、カートリッジ２００を約３７℃にて約１０分間保温することで、抗原抗体反応させる。その後の搬送位置において、永久磁石を備えた図示しないＢ/Ｆ分離（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ分離）装置をカートリッジ２００の第１のウェル２０１に近接させることで、抗原抗体反応の生じた感作磁性粒子を、永久磁石の磁場によって第１のウェル２０１の側壁側に吸引し、未反応溶液から分離する。そして、この磁場内にある次の搬送位置において、第１のウェル２０１に希釈液分注ポンプ１２を用いて洗浄液の分注と吸引を繰り返すことで、第１のウェル２０１の側壁に付着した感作磁性粒子を洗浄して、未反応溶液を洗い流す。次の搬送位置では、第３のウェル２０３内の酵素標識抗体が試薬吸引分離ポンプ１３により吸引されて第１のウェル２０１に分注される。この搬送位置において、図示しない加振装置にて第１のウェル２０１を振動させることで、標識抗体と抗原抗体反応物の攪拌を行う。

次の搬送位置からさらに複数の搬送位置に搬送する間に、カートリッジ２００を約３７℃にて約１０分間保温することで、標識抗体反応させる。その後の搬送位置において、図示しないＢ/Ｆ分離装置にて再びＢ/Ｆ分離を行い、このＢ/Ｆ分離装置の磁場内にある次の搬送位置において、第１のウェル２０１を洗浄液で再び洗浄し、さらに次の搬送位置において、第１のウェル２０１を図示しない加振装置で再び攪拌した後、次の搬送位置からさらに複数の搬送位置に搬送する間に、カートリッジ２００を約３７℃にて約５分間保温することで、酵素反応させる。これにて分注ステージ１０が終了する。この分注ステージ１０の間は、上述したように、カートリッジ２００は、一対の搬送ベルト１０１の相互間に挟持された状態で、かつ、その端部２０４が摺動プレート１０６に載置された状態で、安定的に搬送される。

次の搬送位置より測定ステージ２０が開始する。この測定ステージ２０への移行に伴い、カートリッジ２００の端部２０４は、摺動プレート１０６の突出部１０７から支持プレート１０８の突出部１１２にスムーズに乗り移される。この乗り移り後、第１昇降機構１０９によって支持プレート１０８が下降位置に下降され、これに伴ってカートリッジ２００も下降して測定部２１に挿入される。この際、各搬送ベルト１０１のガイド突起１０４が切欠部２０５から下方に抜けることで、突起１０４による切欠部２０５への係止が解除される。また同時に、第２昇降機構１１１によって当接プレート１１０が下降位置に下降され、この当接プレート１１０がカートリッジ２００の上面に当接し、当該カートリッジ２００を下方に押下げつつ、カートリッジ２００の上面を覆う。

その後、光電子増倍管２３によってカートリッジ２００の内部の複合物質の測定を行い、この光電子増倍管２３からの測定出力が所定の出力先に出力される。この測定の終了後、第２昇降機構１１１によって当接プレート１１０が上昇位置に上昇され、当接プレート１１０とカートリッジ２００の当接が解除される。また同時に、第１昇降機構１０９によって支持プレート１０８が上昇位置に上昇され、これに伴ってカートリッジ２００も上昇して一対の搬送ベルト１０１の相互間に再度挿入される。この際、各搬送ベルト１０１のガイド突起１０４がカートリッジ２００の切欠部２０５に下方から再度挿入される。これにて測定ステージ２０が終了する。

次の搬送位置より廃棄ステージ３０が開始する。この廃棄ステージ３０への搬送時に、カートリッジ２００は、搬送ベルト１０１による挟持から開放されると共に、下方からの支えを失うことで、開放空間部１１５を落下し、その下方に配置された廃棄容器３１に収容される。これにて廃棄ステージ３０が終了する。

（本実施の形態の効果）
このように本実施の形態によれば、各搬送ベルト１０１における鉛直方向に沿った搬送面によってカートリッジ２００を挟持するので、搬送ベルト１０１の間からカートリッジ２００を比較的容易に上下に移動させることができ、搬送ベルト１０１による拘束からカートリッジ２００を開放できる。このため、カートリッジ２００を測定部２１で覆って完全に遮光する等が容易になり、測定ステージ２０におけるカートリッジ２００の遮光性を高めることができる。また、搬送ベルト１０１に載置させた状態でカートリッジ２００を遮光する必要がなくなるため、搬送ベルト１０１を過大に押圧したり磨耗させることがないので、搬送ベルト１０１の耐久性が低下することを防止できる。

また、支持プレート１０８を第１昇降機構１０９にて昇降させることで、搬送ベルト１０１の間からカートリッジ２００を、比較的簡易な機構で、容易かつ確実に上下に移動させることが可能となる。

また、支持プレート１０８の上面と摺動プレート１０６の上面とを相互に面一状に配置したので、摺動プレート１０６から支持プレート１０８に対してカートリッジ２００をスムーズに乗り移らせることが可能となる。

また、カートリッジ２００の上面に当接プレート１１０を当接させた状態で、この当接プレート１１０を第２昇降機構１１１にて昇降させることで、搬送ベルト１０１の間からカートリッジ２００を、一層確実に上下に移動させることが可能となる。特に、当接プレート１１０によってカートリッジ２００を上方から覆うので、カートリッジ２００の昇降と同時にカートリッジ２００の遮光を行うことができ、遮光に要する時間を短縮できると共に、遮光機構の簡素化を図ることができる。

また、カートリッジ２００を開放空間部１１５に落下させることで当該カートリッジ２００を廃棄できるので、搬送ベルト１０１の間からカートリッジ２００を取り出すための特別な機構を用いることなく当該カートリッジ２００を廃棄でき、測定装置１を一層簡素化することができる。

また、これら各請求項の搬送機構１００によって得られる利点を兼ね備えた測定装置１を構成することができる。

〔III〕各実施の形態に対する変形例
以上、本発明に係る各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。

（測定ステージにおけるカートリッジの移動方向について）
上記実施の形態においては、測定ステージ２０でカートリッジ２００を測定部２１に挿入するために、カートリッジ２００を下降させていたが、このカートリッジ２００を上昇させるようにしてもよい。例えば、搬送ベルト１０１の上方に測定部２１を設け、この測定部２１の底面のみを開口とする。また、支持プレート１０８を第１昇降機構１０９で上昇させることで、カートリッジ２００を測定部２１に挿入する。この場合には、カートリッジ２００のほぼ全体を測定部２１の内部に挿入する。この際、カートリッジ２００の下方に当接プレート１１０を当接させつつ、この当接プレート１１０で測定部２１の開口を塞いで遮光を行う。

あるいは、カートリッジ２００ではなく、測定部２１を昇降させてもよい。図１２は変形例に係る図７に対応する部分の縦断面図、図１３は測定部２１の上昇状態における縦断面図である。測定部２１の下方には支持プレート１１６が配置されており、この支持プレート１１６を図１３に示すように第３昇降機構１１７で昇降することで、カートリッジ２００を測定部２１に挿入できる。このような構造においても、搬送ベルト１０１を挟むことなく測定を行うことが可能となり、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。

（測定ステージにおけるカートリッジと測定部の関係について）
また、上記実施の形態においては、カートリッジ２００の第１から第３のウェル２０１〜２０３のみを測定部２１に挿入しており、端部２０４やその周辺部については測定部２１に挿入していないが、これら端部２０４を含むカートリッジ２００の全体を測定部２１に挿入するようにしてもよい。図１４は他の変形例に係る図７に対応する部分の縦断面図、図１５は他の変形例に係る図８に対応する部分の縦断面図である。ここでは、測定部２１は、カートリッジ２００の全体を収容可能な大きさに形成されており、図１５に示す下降状態では、当接プレート１１０によって測定部２１の開口部２２を塞ぐことで、この測定部２１を遮光状態としている。なお、この構造では、下降状態においては支持プレート１０８の突出部１１２が測定部２１の側壁の内部に挿入可能となるように、当該側壁には、この突出部１１２を挿通可能とする切欠部２４を設けることが好ましい。

本発明の一実施の形態に係る測定装置の全体斜視図である。 カバーを取り外した状態における図１の測定装置の全体平面図である。 搬送機構の要部斜視図である。 カートリッジを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 カートリッジの縦断面図である。 図３のＡ−Ａ矢視縦断面図である。 カートリッジの上昇状態における図３のＢ−Ｂ矢視縦断面図である。 カートリッジの下降状態における図３のＢ−Ｂ矢視縦断面図である。 図７に対する部分の斜視図である。 図８に対する部分の斜視図である。 図３のＣ−Ｃ矢視縦断面図である。 変形例に係る図７に対応する部分の縦断面図である。 測定部の上昇状態における縦断面図である。 他の変形例に係る図７に対応する部分の縦断面図である。 他の変形例に係る図８に対応する部分の縦断面図である。

符号の説明

１ 測定装置
２ ベース面
１０ 分注ステージ
１１、１２ 希釈液分注ポンプ
１３ 試薬吸引分離ポンプ
１４ サンプルカセット
１５ サンプリングチップカセット
１６ サンプルクレーン機構
１７ サンプリングポンプユニット
１８ サンプリングチップ
２０ 測定ステージ
２１ 測定部
２２、３２ 開口
２３ 光電子増倍管
３０ 廃棄ステージ
３１ 廃棄容器
１００ 搬送機構
１０１ 搬送ベルト
１０２ 駆動機構
１０３ 間隔保持プレート
１０４ ガイド突起
１０５ スプロケット
１０６ 摺動プレート
１０７、１１２ 突出部
１０８、１１６ 支持プレート
１０９ 第１昇降機構
１１０ 当接プレート
１１１ 第２昇降機構
１１３ 鉛直ロッド
１１４ 昇降プレート
１１５ 開放空間部
１１７ 第３昇降機構
２００ カートリッジ
２０１ 第１のウェル
２０２ 第２のウェル
２０３ 第３のウェル
２０４ 端部
２４、２０５ 切欠部
３００ サンプル容器
Ｐ１ 位置

Claims (6)

1. 試薬を収容するカートリッジを用いて測定を行う測定装置において当該カートリッジを搬送するための搬送機構であって、
   前記カートリッジに対して分注を行う分注ステージから、前記分注が行われた前記カートリッジに対して測定を行う測定ステージに至るように、前記カートリッジを水平方向に搬送する環状の一対の搬送ベルトであって、当該各搬送ベルトにおける鉛直方向に沿った搬送面が前記カートリッジを挟持可能な間隔で相互に対向するように配置された一対の搬送ベルトと、
   前記測定ステージにおいて、前記一対の搬送ベルトの上方又は下方のいずれかに配置された測定手段に対して前記カートリッジを移動させ、あるいは、前記一対の搬送ベルトの上方又は下方のいずれかに配置された測定手段を前記カートリッジに対して移動させる移動手段と、
   を備えたことを特徴とする測定用カートリッジ搬送機構。
2. 前記移動手段は、
   前記一対の搬送ベルトの相互間において前記カートリッジの端部を下方から支持する支持手段と、
   前記支持手段を昇降させる第１昇降手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の測定用カートリッジ搬送機構。
3. 前記カートリッジの搬送方向における前記支持手段の上流側には、前記一対の搬送ベルトの相互間において前記カートリッジの端部が載置された状態で水平方向に摺動可能な摺動プレートを設け、
   前記摺動プレートと前記支持手段とを前記カートリッジの搬送方向に沿って隣接するように配置すると共に、前記支持手段の上面と前記摺動プレートの上面とを相互に面一状に配置したこと、
   を特徴とする請求項２に記載の測定用カートリッジ搬送機構。
4. 前記移動手段は、
   前記一対の搬送ベルトの相互間において前記カートリッジの上面に当接されることによって、当該カートリッジを上方から覆う当接手段と、
   前記当接手段を前記第１昇降手段の昇降に伴って昇降させる第２昇降手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の測定用カートリッジ搬送機構。
5. 前記一対の搬送ベルトは、前記分注ステージから前記測定ステージに至り、さらに前記カートリッジを前記一対の搬送ベルトから取り外す廃棄ステージに至るように、前記カートリッジを水平方向に搬送するものであり、
   前記廃棄ステージにおいて、前記一対の搬送ベルトの相互の空間部及び当該空間部から下方に至る空間部を、前記カートリッジが落下可能な開放空間部としたこと、
   を特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の測定用カートリッジ搬送機構。
6. 前記請求項１から５のいずれか一項に記載の測定用カートリッジ搬送機構と、
   前記測定用カートリッジ搬送機構における前記一対の搬送ベルトの上方に配置され、当該一対の搬送ベルトにて搬送されるカートリッジに対して分注を行う分注手段と、
   前記一対の搬送ベルトによる前記カートリッジの搬送方向における前記分注手段より下流側において、前記一対の搬送ベルトの上方又は下方に配置され、前記分注手段によって分注が行われた前記カートリッジに対して測定を行う測定手段と、
   を備えたことを特徴とする測定装置。

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