JP2011012969A

JP2011012969A - 自動分析装置

Info

Publication number: JP2011012969A
Application number: JP2009154678A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Matsuo; 貴義松尾
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-01-20
Anticipated expiration: 2029-06-30
Also published as: JP5192455B2

Abstract

【課題】
本発明は、反応容器の着脱で他の反応容器との接触干渉が生じない自動分析装置を提供することを目的とする。また、上記に併せて自動分析装置の小形化を提供するものである。
【解決手段】
本発明は、反応容器を移動させる移動用ガイドラインと、試薬や検査する試料を前記反応容器に分注する分注機構と、試薬と試料を前記反応容器内で反応させる反応促進機構と、反応した試料の検査を行う検出機構を有し、前記反応容器を載置して前記移動用ガイドラインを移動する個別の台車を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、血液由来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、特に小形の反応容器を使用して分析を行う自動分析装置に関する。

自動分析装置は、例えば、特開２００６−３３７３８６号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１に示す自動分析装置は、円周上に反応容器が並ぶ反応ディスクと、この反応ディスクの内側で試薬容器が円状に並ぶ試薬ディスクＡと、反応ディスクの横で試薬容器が円状に並ぶ試薬ディスクＢと、試薬ディスクＡと反応ディスクの並び方向に沿って平行に並ぶように設けた搬送機構と、この搬送機構で移送されるラックと、ラック内に収納されるサンプル容器と、反応ディスクの周辺に設けた撹拌装置と、反応ディスクの周辺に設けた反応容器の洗浄機構と、反応ディスクの周辺に設けた検出光学装置と、反応ディスクとラックの搬送機構との間に設けたサンプルプローブと、試薬ディスクＢと試薬ディスクＡの上に亘って延びるレールと、レールに沿って移動する試薬プローブを有する。

特開２００６−３３７３８６号公報

特許文献１に示す自動分析装置は、反応ディスク、試薬ディスクＡ、試薬ディスクＢ、ラックの搬送機構、サンプルプローブ、試薬プローブ、撹拌装置、洗浄機構、検出光学装置、レールが備わる構成を有する。この自動分析装置では反応ディスクに備える反応容器を洗浄して繰り返し使用する。

最近、使い捨てする小形の反応容器を用いる自動分析装置の開発が検討されている。小形の反応容器を用いる自動分析装置は反応容器の洗浄機構を備えないので構成が簡単である。また、自動分析装置の全体の大きさが小さく小形化できる。

しかし、反面、小形の反応容器の反応ディスクへの着脱では隣接する他の小さな反応容器との接触干渉が生じ易い。また、小さな反応容器は撹拌装置に設ける撹拌子の出し入れが難しい、などの問題がある。

本発明は、上記の課題に鑑み、反応容器の着脱で他の反応容器との接触干渉が生じない自動分析装置を提供することを目的とする。

本発明は、反応容器を移動させる移動用ガイドラインと、試薬や検査する試料を前記反応容器に分注する分注機構と、試薬と試料を前記反応容器内で反応させる反応促進機構と、反応した試料の検査を行う検出機構を有し、前記反応容器を載置して前記移動用ガイドラインを移動する個別の台車を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、移動用ガイドラインを移動する個別の台車を備え、この個別の台車に反応容器が着脱されるので、他の台車に存在する反応容器との接触干渉は生じない。

小形自動分析装置の全体構成概略図である。反応容器用の台車の概略図である。図２の（イ）は台車を上から見た平面図、図２の（ロ）は台車に載置する反応容器の単品図である。図２の（ハ）は台車の正面図である。反応促進機構内での反応容器台車の状態を示す概略図である。

本発明の実施形態について述べる前に本発明の主な特徴に関して説明する。
（１）．反応容器を載置して移動用ガイドラインを移動する個別の台車を備えたことを特徴とする。これにより、個別の台車に反応容器が着脱されるので、他の台車に存在する反応容器との接触干渉は生じない。

また、従来の自動分析装置は、反応ディスクの周辺に撹拌装置、洗浄機構、検出光学装置、サンプルプローブ、試薬プローブを備えている。これら各種の装置、機構を避けて反応ディスクへの反応容器の着脱が行われるので着脱操作が複雑で容易ではない。

これに対し、移動用ガイドラインを移動して来る個別の台車に反応容器を載せ、測定検査を終えたら台車から反応容器を外して廃棄するので、反応容器の着脱が容易である。
（２）．移動用ガイドラインはボールネジの送り機構を有し、反応促進機構は反応容器を載置したまま台車を転動する機構を有する特徴がある。

従来の自動分析装置は、反応ディスク、試薬ディスクＡ、試薬ディスクＢ、ラックの搬送機構、サンプルプローブ、試薬プローブ、撹拌装置、洗浄機構、検出光学装置、レール配置構成を有する。従来の自動分析装置に比べ、構成が簡単である。特に反応促進機構は反応容器を載置したまま台車を転動する機構であるので、従来の自動分析装置のような撹拌装置、洗浄機構が不要で、構成が簡単になるとともに自動分析装置を全体的に小形化できる。また、小形の反応容器への撹拌装置の撹拌子や洗浄機構の洗浄子の出し入れが不要で分析測定が迅速化される。

以下、本発明の実施形態に係る実施例について図面に基づいて説明する。

図１に小形の反応容器を使用する自動分析装置の概要を示す。

図１に示す自動分析装置は小形の反応容器１３００を移動させる移動用ガイドライン１０１１、反応容器１３００を載置して移動用ガイドライン１０１１を移動する台車１００７、反応促進機構１００６、未反応溶液の洗浄機構１００８、検出機構１００９、反応容器１３００を廃棄する廃棄機構１０１０を有する。

移動用ガイドライン１０１１は台車１００７を移動させる送り機構を有する。送り機構は、ボールネジ１０３０、駆動モータ１０３１を有する。駆動モータ１０３１はボールネジ１０３０を回転駆動する。ボールネジ１０３０の回転で台車１００７は移動させられる。

移動用ガイドライン１０１１が矩形状に配置された自動分析装置は移動用ガイドライン１０１１の手前右側の矩形コーナに反応促進機構１００６が配置される。移動用ガイドライン１０１１の外側手前で反応促進機構１００６の左側には汚染防止用先端子１００４、緊急検査対象検体１０２０、検査対象検体１００２が配置される。

移動用ガイドライン１０１１で囲う内側右方には反応用の試薬１００３が配置される。移動用ガイドライン１０１１で囲う内側中央には分注機構１００５が配置される。移動用ガイドライン１０１１による台車１００７の移動は、反時計方向回りである。反応容器供給機構１００１は手前側の移動用ガイドライン１０１１の左側に位置する。

反応容器１３００の貯蔵部は反応容器供給機構１００１の近くに設けられる。反応容器供給機構１００１は移動用ガイドライン１０１１を移動し、反応容器供給機構１００１の下を通過する台車１００７に貯蔵部から反応容器１３００を取ってその台車１００７に載置する。

次に自動分析の流れを説明する。

分析は反応容器供給機構１００１で反応容器用の台車１００７に反応容器１３００を取り付けるところから始まる。分注機構１００５には汚染防止用先端子１００４を取り付け、検査対象の検体１００２と反応の試薬１００３を反応容器１３００に分注する。

検体と試薬が入った反応容器１３００は反応容器用の台車１００７に載った状態で反応促進機構１００６に搬入口から搬入される。反応促進機構１００６内を移動し、一定時間反応させた後、反応促進機構１００６の搬出口から反応容器１３００は反応容器用の台車１００７ごと搬出される。

搬出された反応容器１３００は洗浄機構１００８で未反応溶液を洗い流す。その後、新たな反応試薬を分注し、再度、反応促進機構１００６に搬入して反応させる。必要な反応を繰り返した後、検出機構１００９に搬入し、反応結果を検出する。

検出の後、廃棄機構１０１０で反応容器用の台車１００７から反応容器１３００のみを廃棄する。反応容器用の台車１００７は引き続き分析に使用するため、反応容器供給機構１００１の位値に移動する。反応容器用の台車１００７の移動は移動用ガイドライン１０１１により決定する。

上述したように反応容器１３００の台車１００７への載置は反応容器供給機構１００１により行われ、検出機構１００９で測定検査が済んだ反応容器１３００は廃棄機構１０１０で台車１００７から降ろされて廃棄される。

この反応容器１３００の台車１００７への取り付け、取り付け（着脱）は移動用ガイドライン１０１１を移動する個別の台車１００７に行うので、この反応容器１３００の着脱に際し、他の台車に存在する反応容器との接触干渉は生じない。

従来の自動分析装置は、反応ディスクに反応容器が並ぶところで反応容器の着脱をするので他の反応容器に接触干渉する恐れがあり、小形の反応容器を扱うのは無理である。本発明の実施例では個別の台車１００７に反応容器１３００を着脱するので、小形の反応容器でも接触干渉は生じないのである。

これに対し、本発明の実施例では移動用ガイドラインを移動して来る個別の台車に反応容器を載せ、測定検査を終えたら台車から反応容器を外して廃棄する。このため、反応容器を台車に着脱する際には、周りに各種の装置、機構が存在せず、それらを避けた反応容器の着脱操作をする必要はないので着脱が容易に行なわれる。

また、従来の自動分析装置は、反応ディスク、試薬ディスクＡ、試薬ディスクＢ、ラックの搬送機構、サンプルプローブ、試薬プローブ、撹拌装置、洗浄機構、検出光学装置、レール配置構成を有する。

これに対し、本発明の実施例の自動分析装置は反応容器を移動させる移動用ガイドラインと、試薬や検査する試料を反応容器に分注する分注機構と、試薬と試料を反応容器内で反応させる反応促進機構と、反応した試料の検査を行う検出機構と、反応容器を載置して移動用ガイドラインを移動する個別の台車を備える構成である。従来の自動分析装置に比べ、構成が簡単になるとともに自動分析装置を全体的に小形化できる。

図２の（イ）、（ロ）、（ハ）に反応容器の台車の概要を示す。

反応容器用の台車２００１は、小形の反応容器２０２１（図２の（ロ）に図示）が出し入れされる収納穴２００２を有する台部２０３０と、台部２０３０の下側に設けられ、前述したボールネジ１０３０と噛み合ったり、後述する太陽歯車と噛み合ったりする遊星歯車２０１２（図２の（ハ）に図示）を有する。

反応容器用の台車２００１は遊星歯車２０１２とボールネジ１０３０が噛み合いによりボールネジ１０３０の回転にともない移動用ガイドラインに沿って移動する。

反応容器用の台車２００１は反応容器２０２１を吸引保持する吸引保持手段を有する。台車２００１の台部２０３０は吸引保持手段の吸引バルブ２００４を有する。吸引バルブ２００４の外側端にはホース（図示せず）を介して真空ポンプ（図示せず）が接続される。吸引バルブ２００４の内側端側は台車２００１に設けた収納穴２００２に連通路を介して連通する。収納穴２００２に内底には連通路につながる吸引口２００３（図２の（イ）が存在する。

台車２００１の収納穴２００２には、真空ポンプ（図示せず）の吸引により吸引力が作用し、反応容器２０２１を吸引保持する。

台車２００１が反応容器供給機構１００１のところに来たときに空気吸引機（図示せず）、吸引保持手段が作動して収納穴２００２に吸引力が作用する。この吸引力に引かれて反応容器２０２１は反応容器供給機構１００１より収納穴２００２に供給される。反応容器２０２１が収納穴２００２に収まった段階で吸引バルブ２００４を閉じ、反応容器２０２１は収納穴２００２に吸引されて保持される。

台車２００１に載置した反応容器２０２１は、収納穴２００２に吸引により保持されるので、移動用ガイドラインを移動する際に振動等で台車２００１から脱落することがない。特に反応促進機構１００６では後述するように台車２００１の転動で強い振動が反応容器２０２１に作用しても吸引による保持で反応容器２０２１は台車２００１から脱落しない。

台車２００１は位置決め用切り欠き２００５を有する。位置決め用切り欠き２００５は検出機構１００９など反応容器２０２１の位置、方向を特定する必要がある場合に使用するものであり、突起物を使用して台車の位置を固定する。

反応容器は反応容器供給機構１００１で台車２００１に載置され、分注機構で試薬や検体が分注された後に反応容器は台車２００１に載ったまま反応促進機構１００６で転動させられる。この転動で試薬と検体が反応した反応検査液は検出機構で測定検査が済んだら廃棄機構で反応容器ごと廃棄される。

この反応容器の載置から廃棄に至る一連の自動分析工程では、従来の自動分析装置のような撹拌装置の撹拌子が反応容器に出し入れされたり、測定検査が済んだ反応検査液を吸出し廃棄したり、反応容器内を洗浄したりする３つの工程をもたない。本発明の実施例は３つの工程がもたないので、反応容器に撹拌子や他に器具類が直接触れて反応容器の位置がずれる等の不具合が生じない。小形の反応容器を用いるものにあっては、大きい反応容器に比べ、上記３つの工程をもたないのが望ましい。

測定検査が済んだら反応容器は廃棄される。吸引バルブ２００４にホースでポンプをつなぎ、吸引バルブ２００４を開けてポンプの圧搾空気を送ると、反応容器２００１は収納穴２００２から放出されて廃棄される。

台車２００１の収納穴に嵌っていた小形の反応容器２００１はピンセットなどの器具を用いなくとも圧搾空気を送るだけで、容易に収納穴から出して廃棄することができる。

図３に反応促進機構内での攪拌機構を示す。

反応促進機構３０１０は内部に円盤台３０３０を有する。円盤台３０３０は外周に歯を刻んで形成した太陽歯車３００２を有する。太陽歯車３００２は上側に向かって径小になる傘歯車である。この傘歯車は反応容器用の台車３００１に設けた遊星歯車２０１２と噛み合う。太陽歯車３００２と遊星歯車２０１２との噛み合わせにより、公転しながら自転する機構が構成される。

傘歯車の太陽歯車３００２と遊星歯車２０１２との噛み合いで連結された台車３００１は傾斜した状態に保たれて置かれる。太陽歯車３００２の円盤台３０３０には中心に回転軸（図示せず）が設けられ、回転軸は反応促進駆動モータ（図示せず）に連結される。

この反応促進機構は図１に示すように台車が搬入される搬入口の前方で反応容器に試薬や検体の分注が分注機構１００５により行われる。分注機構１００５により分注が行われるところよりも前方で反応促進機構により反応容器が台車に載置される。

反応促進機構による試薬や検体の反応促進は、次のように行われる。

試薬や検体が分注された反応容器を載置した台車３００１が搬入口から反応促進機構３０１０内に移送される。太陽歯車３００２の円盤台３０３０が反応促進駆動モータ（図示せず）に駆動されて反時計方向に回る。この円盤台３０３０の回転に伴い、太陽歯車３００２、遊星歯車２０１２を介して台車３００１は太陽歯車３００２の周りを公転しながら自らの中心を軸心とする自転運動をする。公転・自転運動を台車３００１は傾いた傾斜状態を保ったまま続けて搬入口から搬出口に移動する。

この公転・自転運動をしながらの移動で台車３００１に載る反応容器内の試薬と検体が混ざって反応が促進する。これに加え、台車３００１が傾いた傾斜状態を保ったまま公転・自転運動する転動で反応容器の傾き方向がかわる度に試薬と検体が箱型をした反応容器内を行き来する流れを繰り返し、試薬と検体との混合は反応容器内に隈なく行き渡り、斑の無い良好な反応が提供される。

また、台車３００１は傾いた状態で円盤台３０３０にもたれるように置かれる。このため、円盤台３０３０の外周に設けた上側に向かって径小になる傘歯車の太陽歯車３００２と台車３００１に設けた遊星歯車２０１２との噛み合いは、台車３００１の自重で付勢されることになる。

すなわち、移動用ガイドラインを移動して搬入口から反応促進機構内に入った台車３００１は円盤台３０３０に向かって滑り落ち、太陽歯車３００２遊星歯車２０１２との噛み合いが台車の自重で自然に行われる機構になっているので反応促進機構は簡単な構成である。

また、反応容器を載せた台車を転動させる本実施例の反応促進機構は従来の撹拌装置（反応容器内に出し入れする撹拌子で撹拌する撹拌方式）とは違って構成が簡単であるとともに撹拌子を洗浄する撹拌子洗浄装置が不要で、自動分析装置の全体的に小形化できる。

１００１…反応容器供給機構
１００２…検査対象の検体
１００３…反応用の試薬
１００４…汚染防止用先端子
１００５…分注機構
１００６…反応促進機構
１００７…反応容器用の台車
１００８…洗浄機構
１００９…検出機構
１０１０…廃棄機構
１０１０…移動用ガイドライン
２００１…反応容器用の台車
２００２…収納穴
２００３…吸引口
２００４…吸引バルブ
２００５…位置決め用切り欠き
２０３０…台車の台部
２０３１…遊星歯車
２０２１…反応容器
３００１…反応容器用の台車
３００２…太陽歯車
３０１０…反応促進機構
３０３０…円盤台

Claims

反応容器を移動させる移動用ガイドラインと、試薬や検査する試料を前記反応容器に分注する分注機構と、試薬と試料を前記反応容器内で反応させる反応促進機構と、反応した試料の検査を行う検出機構を有し、
前記反応容器を載置して前記移動用ガイドラインを移動する個別の台車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、
前記移動用ガイドラインは前記台車を移動させる送り機構を備えることを特徴とする自動分析装置。
請求項２記載の自動分析装置において、
前記送り機構はボールネジを有する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、
前記台車は前記反応容器が出し入れされる収納穴を有することを特徴とする自動分析装置。
請求項４記載の自動分析装置において、
前記収納穴に前記反応容器を吸引保持する吸引保持手段を有する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、
前記反応促進機構は前記反応容器を載置したまま前記台車を転動させる機構を有する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、
前記反応促進機構は、前記台車が傾いたままで公転しながら自転する機構を有する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、
前記反応促進機構は外周に太陽歯車を刻み、この太陽歯車に案内させて前記台車を円運動させる円盤台を有し、
前記台車は前記反応容器が出し入れされる前記収納穴を有する台部と、前記台部の下側に設けられ、前記太陽歯車と噛み合う遊星歯車を有することを特徴とする自動分析装置。
請求項８記載の自動分析装置において、
前記太陽歯車は上側に向かって径小になる傘歯車とし、この傘歯車と噛み合う前記遊星歯車により前記台車が太陽歯車のまわりで円運動をすることを特徴とする自動分析装置。
請求項６〜９の何れかに記載された自動分析装置において、
前記反応促進機構は前記反応容器を載置したまま前記台車を搬入・搬出する搬入口、および搬出口を有し、
前記反応促進機構では前記搬入口から前記搬出口に移動する過程で前記台車に反応促進の動作が付与される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、
前記移動用ガイドラインを移動する前記台車に前記反応容器を供給する反応容器供給機構を備え、
前記反応容器の供給が行われるところは、前記反応容器の移動方向では前記分注機構による分注が行われるところよりも前側であることを特徴とする自動分析装置。
請求項１１記載の自動分析装置において、
前記検出機構で検査が済んだ前記反応容器を廃棄する廃棄機構を備え、
前記反応容器が廃棄された空の前記台車には反応容器供給機構で新たな反応容器が供給される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、
前記検出機構と前記検出機構との間に試薬と試料が反応しない未反応液を洗い流す洗浄機構を設けたことを特徴とする自動分析装置。