JP2010217057A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を大型化することなく、複数の項目の検査を高精度かつ低コストで行うことができる自動分析装置を提供する。
【解決手段】測光機構７０およびフロー系分析機構４０ａ，４０ｂの複数の項目の検査機構を有する自動分析装置１は、共通ディスク（反応および前処理兼用ディスク）２０を備え、この共通ディスク２０には、共通ディスク２０に固定された固定容器２１と、着脱可能に設けられたディスポーザブル容器２２とが配置される。これにより、装置のコンパクト化を図りつつ、固定容器２１を洗浄して使い回す高精度の容器とし、ディスポーザブル容器２２を使い捨ての低コストの容器として検査項目に応じて使い分けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は血液等の成分を自動的に分析する自動分析装置に関し、特に生化学検査、免疫血清検査、血液凝固検査等の複数の項目の検査を行う装置に適用して有効な技術である。

従来、臨床検査は、免疫血清検査、血液凝固検査等の各検査が、専用の装置で別々に実施され、装置間の検体移動、各装置への検体セット、分析依頼操作、出力結果のまとめ等の複数の業務を実施する必要があり、効率が悪かった。そのため、一連の検査をより一層効率的に実施することで、検査の省力化、検査報告の迅速化、検査装置の集約による小型化が望まれている。

これらの要求を考慮して、生化学検査、免疫血清検査、血液凝固検査等の複数の項目の検査を同じ装置内で行えるようにしたものが知られている。そのような装置においても、より構成を単純にするための提案がされており、例えば、特許文献１では、生化学および免疫血清検査を行う第１の検査機構と免疫凝固検査を行う第２の検査機構とから構成された装置が提案されている。特許文献２では、コマ送り操作によって多数の反応容器を順次移動させ、往復動操作の際に各試料に応じた測光間隔で光強度を算出する検査方法が提案されている。

また、臨床検査では、検体（試料）希釈、ＨｂＡ１ｃの溶血、免疫血清検査における抗原抗体反応のＢ／Ｆ分離などの種々の前処理が必要である。これらの前処理は各検査の専用機内で行われることが多いため、前処理と分析とを１台の装置で行うためには、例えばモジュラー方式のように、個々に独立性を保った専用機を検体ラック搬送ラインで接続して運用する。このモジュラー方式は、様々な専用機を概ね自由に接続でき、分析の多様性への対応のしやすさ、処理能力の高さの点で優れている一方、装置の大型化や装置価格が高くなるなどの問題がある。

したがって、これらの多様な分析を１台の装置で行うためには、各検査の前処理を共通に行う前処理ディスクがあると便利であるが、この前処理ディスクの他に、検査項目毎の反応ディスクがあると、装置が大型化してしまう問題がある。

これらの問題点を考慮して、近年では、複数の項目の検査が行えるのみならず、試料と試薬との反応を行う反応ディスクで前処理も併せて行えるようにした多目的ディスクを備えた装置が市販されている。

特開２００１−１３１５１号公報 特開２００１−２７６３９号公報

しかしながら、特許文献１および２の提案は、いずれも前処理を別装置で行うものであり、前処理を含めた装置構成を単純化することはできない。

また、上述の近年市販された多目的ディスクを備えた装置では、ディスポーザブルの容器を、使い捨ておよび使い回しの双方で使用している。そのため、使い回した場合には高精度な比色分析で投光面の面精度が十分でなくなるし、使い捨てとした場合には使い回しできるように面精度を向上させる加工がしてある分だけコストが高くなる問題がある。

ここで、生化学検査用の反応ディスクの使い回し反応容器にて前処理を行う装置は存在するが、複数の項目の検査には対応していない。

したがって、複数の項目の検査に対応する装置の多目的ディスクに、洗浄して使い回す高精度の容器と、使い捨ての低コストの容器とを備えることが望まれていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置を大型化することなく、複数の項目の検査を高精度かつ低コストで行うことができる自動分析装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、本発明の自動分析装置は、試料と試薬との反応および／または前処理液による前記試料の前処理を行う容器と、この容器が配置された反応および前処理兼用ディスクと、前記容器に前記試料を分注する試料分注機構と、前記反応に基づく複数の項目の検査機構とを有する自動分析装置であって、前記反応および前処理兼用ディスクは、前記容器として、前記反応および前処理兼用ディスクに固定された固定容器と、前記反応および前処理兼用ディスクに着脱可能に設けられたディスポーザブル容器とが配置される。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

すなわち、複数の項目の検査機構を有する自動分析装置の反応および前処理兼用ディスクに、固定容器と、着脱可能に設けられたディスポーザブル容器とを配置したので、固定容器を洗浄して使い回す高精度の容器とし、ディスポーザブル容器を使い捨ての低コストの容器として検査項目に応じて使い分けられる。これにより、装置を大型化することなく、複数の項目の検査を高精度かつ低コストで行うことができる。

本発明の自動分析装置の一実施の形態の概略を示す概略平面図である。 図１の自動分析装置における試料、前処理液、試薬およびディスポーザブル容器の流れを示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図１の自動分析装置における動作の流れを説明する説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図１の自動分析装置における動作の流れを説明する説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図１の自動分析装置における動作の流れを説明する説明図である。 他の試料分注機構を適用した自動分析装置の一実施の形態の概略を示す概略平面図である。 共通ディスクの基本サイクルを説明する説明図である。 Ａサイクルにおける共通ディスクの回転動作を説明する説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、Ｂサイクルにおける共通ディスクの回転動作を説明する説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、図７の基本サイクルで最短サイクルとした場合の動作の例を説明する説明図である。 容器が２０個配置された場合の共通ディスクの回転動作の例を示す図である。 容器が２０個配置された場合の共通ディスクの回転動作の例を示す図である。 容器が２０個配置された場合の共通ディスクの回転動作の例を示す図である。 （ａ）は洗浄による使用をする場合の試料分注プローブの要部を示す要部側面図であり、（ｂ）はディスポーザブルチップを使用する場合の試料分注プローブの要部を示す要部側面図である。 （ａ）〜（ｈ）は、洗浄による使用をする場合の試料分注プローブの動作の流れを説明する説明図である。 （ａ）〜（ｈ）は、ディスポーザブルチップを使用する場合の試料分注プローブの動作の流れを説明する説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ディスポーザブルチップを使用する場合の試料分注プローブの動作の流れを説明する説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは原則として同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。

図１は本発明の自動分析装置の一実施の形態の概略を示す概略平面図であり、図２は図１の自動分析装置における試料、前処理液、試薬およびディスポーザブル容器の流れを示す図である。なお、図１および図２では、試料分注機構の図示は理解の便宜のために敢えて省略している。また、制御部、表示部、入力部および記憶部の図示は、いずれの図でも敢えて省略している。

図１に示すように、自動分析装置１は、試料ディスク１０と、共通ディスク（反応および前処理兼用ディスク）２０と、生化学検査用試薬ディスク３０と、複数の項目の検査機構としてのフロー系分析機構４０ａ，４０ｂと、前処理液およびフロー系分析試薬容器収納部（以下、前処理液容器等収納部）５０と、ディスポーザブル容器収納部６０とを備えている。

試料ディスク１０は、試料を保持する試料容器１１が、外周１０ａ側と中心１０ｂ側とに所定間隔でそれぞれ配置されている。

共通ディスク２０は、試料ディスク１０の側方に設けられており、試料と試薬との反応および前処理液による試料の前処理の双方を行うようになっている。なお、本発明において前処理という場合には、試料の希釈も含む。

共通ディスク２０は、外周２０ａ側に、複数の項目の検査機構の１つとしての生化学検査用の測光機構（検査機構）７０と、容器洗浄機構８０と、図示は省略しているが試料を前処理液または試薬と攪拌する攪拌機構とが設けられている。測光機構７０は、同様に図示はしないが、容器内の反応液を分析する分析光を照射する光源や、反応液を透過した分析光を分光して検出する検出器等を備えている。なお、測光機構７０は、生化学以外の項目の検査に使用してもよい。

共通ディスク２０の周方向に沿っては、この共通ディスク２０に固定された固定容器２１と、着脱可能に設けられたディスポーザブル容器２２とが交互に配置されている。固定容器２１は容器洗浄機構８０での洗浄により使い回され、ディスポーザブル容器２２は使い捨てされるようになっている。

固定容器２１としては、比色分析に対応して面精度が高くなっている公知の容器を使用することができ、ディスポーザブル容器２２としても、公知のものを使用することができる。なお、固定容器２１およびディスポーザブル容器２２は、図示の例では、制御を容易にする観点から交互に配置しているが、例えば、２個おきにディスポーザブル容器２２を配置する等の規則的な配置であればよい。また、配置する容器の個数も、必要に応じて適宜増減することができる。

共通ディスク２０の内周２０ｂ側には、生化学検査用試薬ディスク３０が設けられている。生化学検査用試薬ディスク３０は、周方向に沿って生化学検査用の第１の試薬と第２の試薬とを１つの容器で保持する生化学検査用試薬カセット３１が配置されている。これにより、第１の試薬と第２の試薬とを別々に管理する必要がなくなる。ただし、第１の試薬および第２の試薬は、試験管等の容器により別々に保持してもよい。また、生化学検査用試薬ディスク３０は、自動分析装置１中の他の位置に設けてもよい。さらに、生化学検査用試薬ディスク３０および生化学検査用試薬カセット３１は、他の項目の検査用試薬を保持してもよい。

フロー系分析機構４０ａ，４０ｂ、前処理液容器等収納部５０およびディスポーザブル容器収納部６０は、共通ディスク２０よりも装置前方側に設けられている。

フロー系分析機構４０ａ，４０ｂは、免疫血清検査、血液凝固検査、電解質検査等のフロー系分析として公知の検査を、依頼項目に応じて適宜選択して行うことができる。フロー系分析機構の数は、依頼項目に応じて適宜増やしてもよいし、減らしたりなくしてもよい。これにより、装置のさらなるコンパクト化を図ることができる。

前処理液容器等収納部５０に収納される容器５１は、言うまでもないが、前処理を行う際には前処理液が、フロー系分析を行う場合には対応するフロー系分析試薬が、それぞれ保持されるようになっている。

ディスポーザブル容器収納部６０に収納されるディスポーザブル容器２２は、ディスポーザブル容器移送機構（図１では図示せず）により、共通ディスク２０のディスポーザブル容器２２と適宜交換できるようになっている。

以上により、自動分析装置１では、図２に示す矢印Ｌ_１〜Ｌ_４のように、試料ディスク１０、生化学検査用試薬ディスク３０および前処理液容器等収納部５０の各容器から、共通ディスク２０の固定容器２１またはディスポーザブル容器２２への試料、試薬および前処理液の分注の流れが構成されるようになっている。また、ディスポーザブル容器収納部６０から、共通ディスク２０へのディスポーザブル容器２２の移送の流れが構成されるようになっている。

つづいて、自動分析装置１の動作の流れを、生化学検査において前処理が必要な場合を例にとって説明する。図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜（ｃ）および図５（ａ）〜（ｃ）は、この順に図１の自動分析装置における動作の流れを説明する説明図である。

まず、図３（ａ）に示すように、実際の自動分析装置１は、試料分注機構１５と、第１の試薬分注機構３５と、第２の試薬分注機構４５と、ディスポーザブル容器移送機構６５とをさらに備えている。

試料分注機構１５は、試料分注アーム１６と、装置の幅方向つまり水平方向（第１の方向）に沿って設けられた水平レール（第１のガイド部材）１７と、装置の奥行き方向（第１の方向と直交する第２の方向）に沿って設けられた鉛直レール（第２のガイド部材）１８とを備えた、いわゆるＸＹレール式の分注機構である。これにより、試料分注機構１５は、共通ディスク２０上のいずれの位置にある容器に対しても任意に近づいて試料を分注することができる。なお、ここでは水平方向に直交することを「鉛直」と表現している。

水平レール１７は、装置の後方端において試料ディスク１０から共通ディスク２０にかけて設けられている。鉛直レール１８は、水平レール１７から装置内方に向けて延びて取り付けられており、この水平レール１７上を摺動する。試料分注アーム１６は、鉛直レール１８に取り付けられており、この鉛直レール１８上を摺動する。つまり、試料分注アーム１６は、鉛直レール１８を介して水平レール１７により水平方向への移動が、鉛直レール１８により直接に奥行き方向への移動が、それぞれガイドされるようになっている。

第１の試薬分注機構３５、第２の試薬分注機構４５およびディスポーザブル容器移送機構６５は、試料分注機構１５と同様に、いずれもＸＹレール式の分注機構である。

第１の試薬分注機構３５は、第１の試薬分注アーム３６と、共通ディスク２０を挟んだ水平方向両端に設けられた鉛直レール３７ａ，３７ｂと、この鉛直レール３７ａ，３７ｂ間に架設された水平レール３８とからなり、水平レール３８が鉛直レール３７ａ，３７ｂ上を、第１の試薬分注アーム３６が水平レール３８上を摺動する。なお、鉛直レール３７ｂは、ディスポーザブル容器移送機構６５と共用するために、鉛直レール３７ａより装置前方側に長く形成されている。

第２の試薬分注機構４５は、鉛直レール３７ａ，３７ｂを第１の試薬分注機構３５と共用しており、第２の試薬分注アーム４６と、鉛直レール３７ａ，３７ｂ間に架設された水平レール４８とを備えている。そして、第１の試薬分注機構３５と同様に、水平レール４８が鉛直レール３７ａ，３７ｂ上を、第２の試薬分注アーム４６が水平レール４８上を摺動する。第２の試薬分注機構４５は、前処理液分注機構としても機能するようになっており、これにより装置のさらなるコンパクト化を図ることができる。

ディスポーザブル容器移送機構６５は、先端でディスポーザブル容器２２を把持する容器把持アーム６６と、鉛直レール３７ｂから延びて取り付けられた水平レール６８とを備えており、水平レール６８が鉛直レール３７ｂ上を、容器把持アーム６６が水平レール６８上を摺動する。

これらの機構を備えた自動分析装置１は、前処理が必要な生化学検査が開始されると、試料分注機構１５の試料分注アーム１６が、水平レール１７および鉛直レール１８により試料ディスク１０の試料容器１１上に移動し、試料容器１１内の試料を吸引する。

試料吸引後、図３（ｂ）に示すように、試料分注アーム１６が、共通ディスク２０のディスポーザブル容器２２上に移動し、このディスポーザブル容器２２内に試料を吐出する。

試料吐出後、図３（ｃ）に示すように、共通ディスク２０が時計回り(図中矢印参照)に回転して試料（図中の黒塗りの位置であり、理解の便宜のために移動前と移動後双方の位置を黒塗りにしてある。）が移動する。また、第２の試薬分注機構４５の第２の試薬分注アーム４６が、鉛直レール３７ａ，３７ｂおよび水平レール４８により、前処理液容器等収納部５０の容器５１上に移動し、容器５１内の前処理液を吸引する。

試料移動および前処理液吸引後、図４（ａ）に示すように、第２の試薬分注アーム４６が、共通ディスク２０の試料の入ったディスポーザブル容器２２上に移動し、このディスポーザブル容器２２内に前処理液を吐出する。

前処理液吐出後、前処理が済むと、図４（ｂ）に示すように、共通ディスク２０が時計回り(図中矢印参照)に回転して前処理済み試料が移動する。なお、図示の例では、第２の試薬分注機構４５がフロー系分析機構４０ａの方向に移動する。

前処理済み試料移動後、図４（ｃ）に示すように、試料分注アーム１６が、前処理済み試料の入ったディスポーザブル容器２２上に移動し、このディスポーザブル容器２２内の前処理済み試料を吸引する。

前処理済み試料吸引後、図５（ａ）に示すように、試料分注アーム１６が、前処理済み試料の入ったディスポーザブル容器２２と反時計回りで隣り合う固定容器２１上に移動し、この固定容器２１に前処理済み試料を吐出する。

前処理済み試料吐出後、図５（ｂ）に示すように、共通ディスク２０が時計回り(図中矢印参照)に回転して固定容器２１の前処理済み試料（図中の黒塗りの位置であり、理解の便宜のために移動前と移動後双方の位置を黒塗りにしてある。）が移動する。

また、第１の試薬分注機構３５の第１の試薬分注アーム３６が、鉛直レール３７ａ，３７ｂおよび水平レール３８により、生化学検査用試薬ディスク３０の生化学検査用試薬カセット３１上に移動し、この生化学検査用試薬カセット３１内の第１の試薬を吸引する。なお、第１の試薬分注アーム３６は、その移動量を少なくするため、共通ディスク２０の内周２０ｂ縁を介して前処理済み試料の入った固定容器２１と対向する生化学検査用試薬カセット３１から第１の試薬を吸引する。

前処理済み試料移動および第１の試薬吸引後、図５（ｃ）に示すように、第１の試薬分注アーム３６が、前処理済み試料の入った固定容器２１上に移動し、この固定容器２１に第１の試薬を吐出する。第１の試薬吐出後、必要に応じて図示のように第２の試薬分注アーム４６が生化学検査用試薬カセット３１上に移動する。

第２の試薬分注アーム４６の移動後、図示は省略するが、第２の試薬を吸引してから、前処理済み試料および第１の試薬が入った固定容器２１上に移動し、この固定容器２１に第２の試薬を吐出する。なお、第２の試薬の分注は、通常第１の試薬吐出から約５分経過後に行われる。

以上により、試料と第１の試薬および必要に応じて第２の試薬との反応後の反応液が、共通ディスク２０の回転により測光機構７０に移動して分析される。分析終了後は、固定容器２１は、容器洗浄機構８０により洗浄される。また、ディスポーザブル容器２２は、ディスポーザブル容器移送機構６５の容器把持アーム６６によりディスポーザブル容器収納部６０に移送された後、これに廃棄される。

前処理が試料希釈である場合には、試料間のコンタミネーションの虞がないため、当初から試料を固定容器２１に分注してもよい。

前処理の必要がない生化学検査では、図３（ｂ）で試料をディスポーザブル容器２２ではなく、固定容器２１に吐出することと、図３（ｃ）〜図５（ａ）で示した動作がないこと以外は、概ね前処理が必要な生化学検査と同様の動作をする。

免疫血清検査等のフロー系分析では、図３（ａ）〜図４（ａ）の動作が、前処理液の代わりにフロー系試薬を分注すること以外は、前処理が必要な生化学検査と同様である。そして、試料とフロー系試薬との反応後、反応液がフロー系分析機構４０ａ，４０ｂに吸引される。

自動分析装置１において、試料分注機構１５は、共通ディスク２０上のいずれの位置にある容器に対しても任意に近づいて試料を分注することができれば、他の公知の機構を適用してもよい。図６は、他の試料分注機構を適用した自動分析装置の一実施の形態の概略を示す概略平面図である。

図６に示す試料分注機構２５は、共通ディスク２０の中心に回転軸２５ａを備え、先端から順に第１の関節２５ｂと第２の関節２５ｃとを有する多関節アームである。つまり、試料分注機構２５は、第１の関節２５ｂが第２の関節２５ｃとの接合部２５ｄを回転軸として伸縮するとともに、第２の関節２５ｃが回転軸２５ａを中心に回転するので、任意の容器に近づいて試料を分注することができる。なお、本発明の自動分析装置１では、制御がしやすい観点から、図１〜図５で示した試料分注機構１５および図６で示した試料分注機構２５を適用することが好ましい。

また、自動分析装置１は、図示の例では、第２の試薬分注機構４５を前処理液分注機構として兼用しているが、これに限らず、第１の試薬分注機構３５を前処理液分注機構として兼用してもよいし、双方の試薬分注機構を適宜前処理液分注機構として兼用してもよい。

つづいて、前処理を行う場合の共通ディスク２０の回転動作について説明する。図７は共通ディスクの基本サイクルを説明する説明図、図８はＡサイクルにおける共通ディスクの回転動作を説明する説明図、図９（ａ）、（ｂ）はＢサイクルにおける共通ディスクの回転動作を説明する説明図である。図１０（ａ）〜（ｄ）は図７の基本サイクルで最短サイクルとした場合の動作の例を説明する説明図であり、図１１〜図１３は容器が２０個配置された場合の共通ディスクの回転動作の例を示す図である。なお、図８、図９および図１１〜１３では、共通ディスクの配置については理解の便宜のために敢えて適宜省略ないしは変更している。

図７に示すように、共通ディスクの動作は、前処理動作を行うＡサイクルと、分析部への再サンプリング（前処理済み試料分注）動作を行うＢサイクルとを組み合わせて基本サイクルとする。ＡサイクルとＢサイクルは、それぞれ独立して制御されるが、サイクル時間を同じくし、これにより前処理の動作タイミングと分析部への動作タイミングとを共通化する。なお、図７の例では、Ａサイクルの後に２つのＢサイクルが入っているが、Ａサイクル後のＢサイクルの数は、検査項目や試料数等に応じて適宜変更してもよい。

図８に示すように、Ａサイクルでは、サンプリング（試料分注）、前処理液分注、攪拌および洗浄を各々１サイクル中で行う。共通ディスク２０は、例えばディスポーザブル容器Ｎ個分等の、配置された容器数に１を足した数と共通の因数となるステップにより規則的に一方向に回転する。

Ｂサイクルは、Ａサイクルで攪拌までの前処理の一連の動作が終了し、再サンプリングされるサンプルが準備できた段階で動作する。図９に示すように、Ｂサイクルでは、次に再サンプリングされる容器が共通ディスク２０のどの位置にあっても、再サンプリング位置に移動する。この場合の移動距離は自由であるが、共通ディスク２０は、図９（ａ）に示した時計回りの回転、図９（ｂ）に示した反時計回りの回転のいずれをも選択することができるようにし、移動する距離や時間を短縮することができる。

前処理において放置や一定時間の加温を要しない場合には、共通ディスクは、例えば図１０に示すような手順で試料に対して動作する。

まず、図１０（ａ）に示すように、最初のＡサイクルで最初の試料（試料１）をサンプリングするためのディスポーザブル容器がセットされ、次のＡサイクルで試料１がサンプリングされる。

３回目のＡサイクルでは、試料１に前処理液が分注されるとともに、図１０（ｂ）に示すように、試料１につづく試料２をサンプリングするためのディスポーザブル容器がセットされる。なお、２回目のＡサイクルでは、固定容器が容器セット位置にあるため、ディスポーザブル容器がセットされない。

４回目のＡサイクルでは、試料１が攪拌されるとともに、試料２がサンプリングされる。また、試料１は、このＡサイクルにつづく２つのＢサイクルで再サンプリングがされる。そして、図示の例では、６つの生化学検査項目があるため、次およびその次の基本サイクルの２つのＢサイクルでも再サンプリングがされる。

５回目のＡサイクルでは、試料２に前処理液が分注されるとともに、図１０（ｃ）に示すように、試料２につづく試料３をサンプリングするためのディスポーザブル容器がセットされる。６回目のＡサイクルでは、試料２が攪拌されるとともに、試料３がサンプリングされる。このＡサイクルにつづくＢサイクルでは、試料１の再サンプリングが行われているため、試料２の再サンプリングは行われず、次以降の基本サイクルのＢサイクルで行われる。

７回目のＡサイクルでは、試料３に前処理液が分注されるとともに、図１０（ｄ）に示すように、試料３につづく試料４をサンプリングするためのディスポーザブル容器がセットされる。

このようにして、順次サンプリング、前処理液分注、攪拌および再サンプリングを繰り返して行く。なお、図１０は最短サイクルの場合の例であり、各分注機構の重なりやキャリーオーバーの回避等のために、適宜空きサイクルを設けてもよい。

例えば、共通ディスク２０に固定容器およびディスポーザブル容器を合わせて２０個交互に配置した場合には、共通ディスク２０は図１１〜図１３に示すように回転動作する。なお、図１１〜図１３では、奇数番号が付いた円状の容器はディスポーザブル容器を、偶数番号が付いた方形状の容器は固定容器を表わしている。

まず、図１１に示すように、Ａサイクルのタイミングで、共通ディスク２０が容器３つ分、反時計回りに回転し、ｇの位置でセットされた１の番号が付いたディスポーザブル容器２２が、ａの位置でサンプリングされる。

次に、図１２に示すように、共通ディスク２０がさらに容器３つ分、反時計回りに回転し、ｂの位置で前処理液が分注される。

そして、共通ディスク２０がさらに容器３つ分、反時計回りに回転し、ｃの位置で前処理液が攪拌された後、図１３に示すように、Ｂサイクルのタイミングで、共通ディスク２０がｄの位置まで回転し、この位置で１の番号がついたディスポーザブル容器から、隣の２の番号がついた固定容器に再サンプリングされる。このとき、フロー系分析では、ｂの位置でフロー系試薬が分注され、ｄの位置でフロー系分析機構４０ａ，４０ｂに再サンプリングされる。なお、図１３では、１５の番号がついたディスポーザブル容器にも、既に試料が分注された状態となっている。

再サンプリング終了後は、再び次のＡサイクルのタイミングで、固定容器はｅ，ｆ，ｈの洗浄機構の位置で、試料吸引、洗浄液吐出、洗浄が順に行われ、ディスポーザブル容器は廃棄される。

ところで、先に述べた試料分注機構１５の試料分注アーム１６には、試料分注プローブが保持されている。この試料分注プローブは、洗浄による使用と、ディスポーザブルチップの使用とができるようになっている。

図１４（ａ）は洗浄による使用をする場合の試料分注プローブの要部を示す要部側面図であり、（ｂ）はディスポーザブルチップを使用する場合の試料分注プローブの要部を示す要部側面図である。図１５（ａ）〜（ｈ）は洗浄による使用をする場合の試料分注プローブの動作の流れを説明する説明図、図１６（ａ）〜（ｈ）および図１７（ａ）〜（ｃ）はディスポーザブルチップを使用する場合の試料分注プローブの動作の流れを説明する説明図である。なお、これらの図では、理解の便宜のため全てを実線で表わす。

図１４（ａ）に示すように、試料分注プローブ１９は、先端に露出するプローブ本体１９ａと、これを保護するプローブガード１９ｂとを備えており、洗浄による使用をする場合には、プローブ本体１９ａより試料を吸引および吐出するようになっている。

図１４（ｂ）に示すように、プローブガード１９ｂには、ディスポーザブルチップ９０が着脱可能に取り付けられるようになっている。ディスポーザブルチップ９０は、プローブガード１９ｂの径と同径のスリット状に形成されたプローブ挿入部９１と、このプローブ挿入部９１の両端に肉厚に形成されたプローブ保持部９２と、プローブ挿入部９１から先端に傾斜状に細くなるように延びる試料保持部９３とを備えている。

ディスポーザブルチップ９０は、プローブ挿入部９１がプローブガード１９ｂの径と同径に形成されるとともに、プローブ保持部９２がプローブガード１９ｂの両端で当接するので、プローブガード１９ｂから抜け落ちることなく取り付けることができる。そして、プローブ保持部９２が肉厚に形成されているので、基端から先端方向に押し込むことで容易に外すことができる。

図１５（ａ）に示すように、洗浄による使用時に試料１２を分注するに際しては、まず、試料分注プローブ１９が試料１２の入った試料容器１１上に移動する。試料分注プローブ１９の移動後、図１５（ｂ）に示すように、試料分注プローブ１９は下降し、プローブ本体１９ａが試料容器１１内の試料１２に入り込んで吸引する。試料吸引後、図１５（ｃ）に示すように、試料分注プローブ１９は上昇する。

試料分注プローブ１９の上昇後、図１５（ｄ）に示すように、試料分注プローブ１９は、図示の例では固定容器２１上に移動する。試料分注プローブ１９の移動後、図１５（ｅ）に示すように、試料分注プローブ１９は下降し、固定容器２１内に入り込んで試料１２を吐出する。試料吐出後、図１５（ｆ）に示すように、試料分注プローブ１９は上昇する。

試料分注プローブ１９の上昇後、図１５（ｇ）に示すように、プローブ洗浄機構８５に移動する。試料分注プローブ１９の移動後、図１５（ｈ）に示すように、プローブ洗浄機構８５の洗浄液吐出部８６より洗浄液が吐出され、プローブ本体１９ａが洗浄される。そして、洗浄後は、再び試料容器１１上に試料分注プローブ１９が移動し、同じ動作が繰り返される。なお、プローブ洗浄機構８５は、図１〜図６で示した自動分析装置１にあるが、これらの図では省略している。

また、図１６（ａ）に示すように、ディスポーザブルチップ９０使用時に試料１２を分注するに際しては、まず、試料分注プローブ１９が、チップ供給ボード９５に載置されたディスポーザブルチップ９０上に移動する。試料分注プローブ１９の移動後、図１６（ｂ）に示すように、試料分注プローブ１９は下降し、ディスポーザブルチップ９０を装着する。ディスポーザブルチップ９０の装着後、図１６（ｃ）に示すように、試料分注プローブ１９は上昇する。

試料分注プローブ１９の上昇後、図１６（ｄ）〜（ｆ）に示すように、試料分注プローブ１９の移動と、下降および試料１２の吸引と、上昇とが、図１５（ａ）〜（ｃ）で示した洗浄による使用時と同様に行われる。図１６（ｆ）で試料分注プローブ１９の上昇後、図１６（ｇ）に示すように、試料分注プローブ１９は、図示の例ではディスポーザブル容器２２上に移動する。試料分注プローブ１９の移動後、図１６（ｈ）に示すように、試料分注プローブ１９は下降し、ディスポーザブル容器２２に試料１２を吐出する。

試料吐出後、図１７（ａ）に示すように、試料分注プローブ１９は上昇する。試料分注プローブ１９の上昇後、図１７（ｂ）に示すように、試料分注プローブ１９は、ディスポーザブルチップ廃棄部９６上に移動する。試料分注プローブ１９の移動後、図１７（ｃ）に示すように、ディスポーザブルチップ廃棄部９６内にディスポーザブルチップ９０が廃棄される。そして、ディスポーザブルチップ９０の廃棄後は、再びチップ供給ボード９５上に試料分注プローブ１９が移動し、同じ動作が繰り返される。なお、チップ供給ボード９５およびディスポーザブルチップ廃棄部９６は、図１〜図６で示した自動分析装置１にあるが、これらの図では省略している。

ディスポーザブルチップ９０は、免疫血清検査等の高感度分析で使用し、生化学検査、血液凝固検査、電解質検査等の高い感度を要しない分析では試料分注プローブ１９のプローブ本体１９ａを洗浄して使用することが、分析精度およびコストの双方の観点から好ましい。

なお、試薬分注機構の試薬アームにおける試薬プローブを同様に、ディスポーザブルチップを併用できる構成としてもよい。

このように、本発明の自動分析装置１では、試料の前処理と反応とを共通ディスク２０で行うとともに、この共通ディスク２０に固定容器２１とディスポーザブル容器２２とを配置したので、装置を大型化することなく、複数の項目の検査を高精度かつ低コストで行うことができる。

つまり、試料の前処理と反応とを行うことができる多目的ディスクである共通ディスク２０を備えたので装置のコンパクト化を図ることができる。そして、比色分析のように容器に高い面精度が要求される場合に固定容器２１を用い、試料間のコンタミネーションを防ぐ必要性が高い場合にディスポーザブル容器２２を用いることとすれば、装置のコンパクト化を図りつつ、いずれの検査項目でも高精度な分析ができる。さらには、容器に高い面精度が要求される場合に固定容器２１を使えば、ディスポーザブル容器２２に面精度向上のための加工を施す必要がないので、ディスポーザブル容器２２を低コストとすることができる。

また、本発明の自動分析装置１では、固定容器２１とディスポーザブル容器２２とを共通ディスク２０上に規則的に配置したので、依頼内容に応じて、例えば以下のような任意の設定をすることができる。

（１）固定容器２１では生化学検査を行う一方で、ディスポーザブル容器２２では各依頼項目の数に応じて生化学検査の前処理や各フロー系検査を行う容器の比率や数を決定する。（２）フロー系検査の依頼項目数が多い少ないに応じて、ディスポーザブル容器２２の配置率を増減する。

つまり、固定容器とディスポーザブル容器とを不規則に配置すると、ディスクの回転サイクルと各分注機構の動作とのタイミングを合わせにくくなるため、複数の検査項目に対応した制御が困難になる。これに対し、共通ディスク２０は、固定容器２１とディスポーザブル容器２２とを規則的に配置したことで、共通ディスクの回転サイクルや各分注機構の動作の制御が容易になり、任意の設定が可能となるのである。そして、この規則的な配置により、容器洗浄機構８０における洗浄のための制御も容易になる。

さらに、本発明の自動分析装置１では、試料分注機構１５が任意の容器に近づいて試料を分注することができるので、再検用の試料を予めディスポーザブル容器２２に分注しておき、再検査が必要となった場合には、優先的に分析のために再サンプリングすることが可能となる。

つまり、前処理ディスクの回転にサイクルがあるため、試料分注機構の動きに制限がある場合には、前処理ディスクが近づいたタイミングでしか再サンプリングができない。また、試料分注機構の動きに合わせて前処理ディスクの回転サイクルを変えると、測光機構での分析タイミングを制御することが困難になる。これに対し、試料分注機構１５は、共通ディスク２０上の任意の容器に制限なく移動できるので、このような優先的な再サンプリングが可能となるのである。

さらに、本発明の自動分析装置１では、試料分注機構１５の試料分注アーム１６における試料分注プローブ１９を、洗浄による使用とディスポーザブルチップ９０の使用との双方ができるようにしたので、ディスポーザブルチップ専用の試料分注機構を増設する必要がなく、装置のさらなるコンパクト化を図ることができる。

本発明は、血液等の成分を自動的に分析する自動分析装置に利用可能である。

１ 自動分析装置
１０ 試料ディスク
１０ａ 外周
１０ｂ 中心
１１ 試料容器
１２ 試料
１５ 試料分注機構
１６ 試料分注アーム
１７ 水平レール（第１のガイド部材）
１８ 鉛直レール（第２のガイド部材）
１９ 試料分注プローブ
１９ａ プローブ本体
１９ｂ プローブガード
２０ 共通ディスク（反応および前処理兼用ディスク）
２０ａ 外周
２０ｂ 内周
２１ 固定容器
２２ ディスポーザブル容器
２５ 試料分注機構
２５ａ 回転軸
２５ｂ 第１の関節
２５ｃ 第２の関節
２５ｄ 接合部
３０ 生化学検査用試薬ディスク
３１ 生化学検査用試薬カセット
３５ 第１の試薬分注機構
３６ 第１の試薬分注アーム
３７ａ 鉛直レール
３７ｂ 鉛直レール
３８ 水平レール
４０ａ フロー系分析機構
４０ｂ フロー系分析機構
４５ 第２の試薬分注機構
４６ 第２の試薬分注アーム
４８ 水平レール
５０ 前処理液およびフロー系分析試薬容器収納部（前処理液容器等収納部）
５１ 容器
６０ ディスポーザブル容器収納部
６５ ディスポーザブル容器移送機構
６６ 容器把持アーム
６８ 水平レール
７０ 測光機構（検査機構）
８０ 容器洗浄機構
８５ プローブ洗浄機構
８６ 洗浄液吐出部
９０ ディスポーザブルチップ
９１ プローブ挿入部
９２ プローブ保持部
９３ 試料保持部
９５ チップ供給ボード
９６ ディスポーザブルチップ廃棄部
Ｌ_１〜Ｌ_４ 矢印

Claims (7)

1. 試料と試薬との反応および／または前処理液による前記試料の前処理を行う容器と、この容器が配置された反応および前処理兼用ディスクと、前記容器に前記試料を分注する試料分注機構と、前記反応に基づく複数の項目の検査機構とを有する自動分析装置であって、前記反応および前処理兼用ディスクは、前記容器として、前記反応および前処理兼用ディスクに固定された固定容器と、前記反応および前処理兼用ディスクに着脱可能に設けられたディスポーザブル容器とが配置されたことを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１に記載の自動分析装置において、前記固定容器と、前記ディスポーザブル容器とが、規則的に配置されたことを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項１または２に記載の自動分析装置において、前記固定容器と、前記ディスポーザブル容器とが、交互に配置されたことを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動分析装置において、前記試料分注機構は、前記反応および前処理兼用ディスクの任意の前記容器に近づいて前記試料を分注可能であることを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動分析装置において、前記試料分注機構は、（ａ）試料分注アームと、この試料分注アームの第１の方向への移動をガイドする第１のガイド部材と、前記試料分注アームの前記第１の方向と直交する第２の方向への移動をガイドする第２のガイド部材とを有するか、（ｂ）前記反応および前処理兼用ディスクの中心に回転軸を備えた多関節アームを有することを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動分析装置において、前記容器に再検用の試料を予め分注することを特徴とする自動分析装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動分析装置において、前記試料分注機構は、洗浄による使用と、ディスポーザブルチップの使用との双方が可能である試料分注プローブを有することを特徴する自動分析装置。

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