JP2011058869A - 測定容器およびそれを用いた分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のウェルを有した測定容器を分析装置中の反応ラインへの移送部に載置する際に、載置方向の間違いを回避するための技術を提供すること。
【解決の手段】 一体に成型された複数のウェルを有した測定容器の外壁に載置方向を決定する手段を備えることにより、前記課題を解決することができた。
【選択図】 図５

Description

本発明は、複数のウェルを有した測定容器を分析装置に載置する際の、載置方向を揃えるための技術に関する。

生体試料中の成分を簡便にかつ試薬の無駄がなく測定するために、１回の測定に必要な複数の試薬をあらかじめ複数のウェルにそれぞれ封入した、いわゆるオールインワン形態の測定容器が多用される。

複数のウェルには、それぞれ異なる試薬が封入されており、検体が最初に添加されるべきウェルが決まっている。大型分析装置を用いる場合は、通常、試薬が封入された測定容器は、例えば１０個または２０個といった、ある程度まとまった個数が同一方向にトレイに並べられて分析装置の収納箇所に載置される。アッセイリクエストにしたがって測定容器は自動的に反応ラインに移送されるため、トレイに載置された測定容器の並び方を間違えない限り、反応ラインに載置される方向を間違う危険性は極めて低い。一方、測定容器の収納部を持たない中小型の分析装置を用いる場合、反応ラインへ移送する移送手段に測定容器を載置する作業は人手に頼るのが一般的であるため、載置方向を誤るというヒューマンエラーが生ずる可能性が比較的高い。載置方向を間違うと検体を間違ったウェルに分注することになるため、アッセイプロトコールに則った反応が進まなくなり、誤った測定結果を得るという問題が生じる。患者検体を測定する臨床検査装置の場合、誤診断に直接つながる可能性が高いため、前記問題は回避しなければならない。

特許文献１は、ストリップタイプのマイクロプレートにおいて、ウェル容器をフレームに嵌め込む際に縦方向および横方向の両方から挟み込み、回転や振動を与える装置に搭載してもウェル容器がフレームから飛び跳ねないようにする技術、および容器相互間の軋みやガタツキを生じないようにしてプレートリーダーによる測定値のばらつきを低減する技術が記載されている。非対称性の鍔に穴を設け、フレームにその穴と嵌合可能な突起を、一方が中心線上から外れるように設けることにより、ウェル容器をフレームに嵌め込む際の方向性を間違わないようにしている。方向性を揃える目的については明確な記載はないが、例えば空のストリップをフレームに装着する際に、ストリップのウェルの並び方向を揃えることによりウェル間差をできるだけ小さくするため、などの目的が考えられる。しかしながら特許文献１は、あくまでもストリップタイプのウェルをフレームに装着する際のストリップの方向性を揃える技術に関するものであり、フレームに装着されたストリップを分析装置に載置する際の載置方向を決める技術ではない。

特許文献２は、生体関連物質を検出するための核酸プローブを固相化した基材を有する反応容器において、前記基材の反応を検出するためのＣＣＤカメラなどの検出手段の撮像画像の方向とスポットの配列方向とを一致させるための技術、具体的には反応容器の方向を検知し、または補正することが可能な技術に関する発明である。しかしながら特許文献２は、蛍光画像を撮影したとき、撮像面に対するスポットの配列方向が不明な場合、スポット情報と実際のスポット輝度の相関が取れず、蛍光輝度解析ができなくなる問題を解消するための技術であり、分析装置にオペレーターが測定容器を載置するという、分析前段階における、ヒューマンエラーを回避するものではない。

測定容器を載置する方向を間違う原因としては、容器形状に方向性がない場合や、仮に方向性がある測定容器でも装置への逆方向の載置が可能になる場合などがあげられる。

載置方向を間違えないようにする方法として、容器の開口部に方向性のある鍔を設け鍔の形状を目視で確認し載置する方法、アルミシールなどでウェル開口部を覆っている測定容器を用いアルミシールへの印字やアルミシールを色分けすることで方向が判別できるようにする方法などが一般的である。しかし、前記方法においても、目視による形状、文字および色の違いの判定に頼るため、容器の載置方向の誤りを完全に回避できるわけではない。

実公平７−３４３７５号公報 特開２００６−３０１５６号公報

本発明の課題は、複数のウェルを有した測定容器を分析装置中の反応ラインへの移送部に載置する際に、載置方向の間違いを回避するための技術を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明は、以下の発明を包含する：
第一の発明は、分析装置に用いるための複数個のウェルを有した測定容器であって、前記複数のウェルは一体に成型されており、かつ外壁に測定容器担持部への載置方向を決定するための手段を有した、測定容器である。

第二の発明は、測定容器が１列に２個のウェルが一体に成型された容器である、第一の発明に記載の測定容器である。

第三の発明は、前記測定容器担持部が一つ以上の切込および／または突起を内壁に有しており、前記載置方向を決定するための手段が前記測定容器担持部の有する切込および／または突起と係合可能な突起および／または切込を有した手段である、第一または第二の発明に記載の測定容器である。

第四の発明は、外壁に一つ以上の突起を有した、複数個のウェルが一体に成型された測定容器を、前記突起と係合可能な切込を有した測定容器担持部に載置した際、前記突起と前記切込とが係合するように載置したときと、係合しないように載置したときとで、前記測定容器の載置高さが変化する、測定容器の載置方向決定方法である。

第五の発明は、外壁に一つ以上の切込を有した、複数個のウェルが一体に成型された測定容器を、前記突起と係合可能な突起を有した測定容器担持部に載置した際、前記切込と前記突起とが係合するように載置したときと、係合しないように載置したときとで、前記測定容器の載置高さが変化する、測定容器の載置方向決定方法である。

第六の発明は、
外壁に一つ以上の突起を有した、複数個のウェルが一体に成型された測定容器と、
前記突起と係合可能な切込を有した測定容器担持部と、
前記測定容器および測定容器担持部を反応ラインへ移送する移送手段を備えた、分析装置である。

第七の発明は、
外壁に一つ以上の切込を有した、複数個のウェルが一体に成型された測定容器と、
前記突起と係合可能な突起を有した測定容器担持部と、
前記測定容器および測定容器担持部を反応ラインへ移送する移送手段を備えた、分析装置である。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明の測定容器におけるウェルの形状は、検体や試薬の分注またはウェルに封入された試薬の他のウェルへの分注などの操作が可能な開口部を天面に有し、前記検体や試薬を保持するための底部を有する筒状構造であればよく、円柱状、角柱状、またはそれらのテーパー状など、特に限定されない。

本発明の測定容器は複数個のウェルが一体に成型された構造となっているが、そのウェルの並びは、１列に複数個のウェルが連続した並びであってもよいし、複数列に複数個のウェルが連続した並びであってもよい。ただし、装置上での操作性を考慮に入れると、１列に２個から２０個のウェルが連続した並びからなる測定容器が好ましく、１列に２個のウェルが一体に成形された測定容器が特に好ましい。

本発明の測定容器のウェルの大きさは、測定規模や装置の大きさにより適宜最適なウェルの大きさを選択すればよく、一例として内径（円柱型の場合）または一辺（角柱型の場合）が１ｍｍから２０ｍｍ程度で、深さが１ｍｍから５０ｍｍ程度からなるウェルをあげることができる。

本発明の測定容器における各ウェルの形状および大きさは、同じであってもよいし、検体や試薬の量に応じて形状および／または大きさを変化させてもよい。ただし、測定容器を成形する際の容易性を考慮すると、同じ形状および大きさを有した複数のウェルが一体に成形された測定容器が好ましい。

本発明の測定容器の材質は、熱可塑性樹脂（例えばオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、カーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂）やガラスなどが例示できる。ただし、取り扱いの面を考慮すると熱可塑性樹脂が材質として好ましい。また、熱可塑性樹脂の中でも、容器や樹脂成形品の製造に通常用いられている、オレフィン系単独重合体（ホモポリマー）または共重合体（コポリマー）が材質として特に好ましい。前記特に好ましい材質の一例として、低密度／中密度／高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリ４−メチルペンテン−１、プロピレン−エチレン共重合体、アイオノマー、エチレン−アクリル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体などがあげられる。

本発明の測定容器において、各ウェルには、各試薬形態（１試薬系または２試薬系以上）における１回の測定に十分な量の試薬を適切な位置に封入すればよい。また、前記ウェルへの封入方法は、液状試薬にて分注後アルミシールにて封入する方法や、液状試薬にて分注し凍結乾燥後アルミシールにて封入する方法などが例示できる。抗原抗体反応を用いた２ステップサンドイッチ反応用測定容器の一例として、複数のウェルを有する測定容器中の一つのウェルに、１回分の測定を実施するのに十分な量の、抗体を固定化した担体を含む溶液を分注し、前記ウェルとは異なるウェルの一つに、１回分の測定を実施するのに十分な量の、アルカリ性ホスファターゼやペルオキシダーゼなどの酵素を標識した抗体、またはアクリジニウムなどの発光物質を直接標識した抗体を含む溶液を分注して凍結乾燥し、アルミシールした測定容器があげられる。

本発明の測定容器は、外壁に載置方向を決定するための手段を有していることを特徴としている。前記載置方向を決定するための手段の一態様として、外壁に一つ以上の突起および／または切込を有した手段があげられる。前記手段は構造が簡単、かつ成形が容易な点で好ましい。また、外壁に一つ以上の突起および／または切込を有した本発明の測定容器を載置する測定容器担持部には、前記測定容器が有する突起および／または切込に対して、一方向に係合するような切込および／または突起を備えている。これにより、測定容器と測定容器担持部が係合するように載置したときと、係合しないように載置したときとで、前記測定容器の載置高さが変化し、その変化を触覚や目視で判別することで、測定容器を測定容器担持部に正しい方向で載置しているかどうかを確認することができる。なお、判別の容易性を考慮すると、前記載置高さの変化量は、容器の天面位置から３ｍｍ以上あると好ましく、５ｍｍ以上あるとさらに好ましい。

外壁に載置方向を決定するための手段を有した、本発明の測定容器の別の態様として、角柱型のウェルと円柱型ウェルとが一体に成型された容器をあげることができる。前記測定容器を用いた場合、前記測定容器と一方向に係合可能な測定容器担持部を用意することで、正しい方向で測定容器を測定容器担持部に載置することができる。

本発明の測定容器と測定容器担持部の一態様として、外壁に突起を一つ以上有した複数のウェルが一体に成型された測定容器と、前記突起と係合可能な切込を内壁に有した測定容器担持部をあげることができる。測定容器が有する突起の一例としては、ウェル開口部上端から外壁に沿って下方に１０ｍｍ程度の位置に、底面が１辺１ｍｍの正方形で、外壁に沿って上方に高さ１ｍｍから１０ｍｍ程度の一つ以上の角柱状の突起をあげることができる。また、前記測定容器に対応した、測定容器担持部が有する切込の一例としては、開口部上端より内壁に沿って下方に高さ５ｍｍから１０ｍｍ程度で、底面の１辺が１ｍｍより大きい正方形の角柱状の切込をあげることができる。

本発明の測定容器と測定容器担持部の別の態様として、外壁に切込を一つ以上有した複数のウェルが一体に成型された測定容器と、前記切込と係合可能な突起を内壁に有した測定容器担持部をあげることができる。測定容器が有する切込の一例としては、ウェルの外壁底部下端から外壁に沿って上方に高さ５ｍｍ程度で、底面が１辺２ｍｍの正方形の角柱状の切込をあげることができる。また、前記測定容器に対応した、測定容器担持部が有する突起の一例としては、内側底部から内壁に沿って高さ５ｍｍ程度で、底面の１辺が２ｍｍより短い正方形の角柱状の突起をあげることができる。

測定容器の測定容器担持部への載置方向決定方法として、前述の突起または切込を利用する方法に加え、測定容器側面を色分けして視覚的に判別する方法を併用することも例示できる。一例として、測定容器の色とは対照的な色（黒色容器であれば白色）を、正しい方向に載置したとき（測定容器と測定容器担持部が係合するように載置したとき）と誤った方向に載置したとき（測定容器と測定容器担持部が係合しないように載置したとき）とで載置高さが変化する部分に着色しておけば、誤った方向に載置したとき、載置高さの変化により、測定容器の色と対照的な色を着色した部分が露出するため色の変化を視覚的に確認でき、かつ載置高さの変化自体を指を介して感知できるため、測定容器担持部への誤載置の確率をさらに低くすることができる。

なお、測定容器担持部に載置された測定容器は移送手段により、反応ラインに移送され、分析が行なわれる。

本発明の測定容器は、外壁に載置方向を決定するための手段を有していることを特徴としている。前記載置方向を決定するための手段が一つ以上の突起および／または切込を有した手段の場合、前記突起および／または切込と係合可能な切込および／または突起を有した測定容器担持部に本発明の測定容器を載置することで、その載置方向により測定容器の載置高さが変化する。前記載置高さの変化は視覚的にも確認できるし、指等を介して触覚でも確認できる。そのため、従来より行なわれていた、鍔の形状、ウェルを覆うアルミシールの印字や色分けといった、目視のみによって載置方向を確認する方法と比較し、測定容器担持部への載置方向の誤りを低減させることができる。

よって、前記測定容器、前記測定容器担持部、およびこれらを反応ラインへ移送する移送手段を備えた、本発明の分析装置は、検体や試薬の測定容器への誤分注による、誤った測定結果が得られるリスクを回避することができる。特に患者検体を分析する臨床検査装置において、誤った測定結果が得られると誤診断に直結する可能性があるため、それを回避できる本発明の効果は大きい。

２つの円柱型ウェルを有し、外壁に突起をもち、各ウェルに測定用試薬が充填されてアルミシールされた測定容器の側断面図および底面図。 図１の測定容器の移送装置の、凹部に切込をもった容器担持部の側断面図。 ２つの角柱型ウェルを有し、外壁底部に切込をもち、各ウェルに測定用試薬が充填されてアルミシールされた測定容器の側断面図および底面図。 図３の測定容器の移送装置の、凹部に突起をもった容器担持部の側断面図。 図１の測定容器を図２の容器担持部に、正規の方向で係合載置した状態の側断面図。 図１の測定容器を図２の容器担持部に、正規の方向とは水平方向において逆向きに載置した状態の側断面図。 図３の測定容器を図４の容器担持部に、正規の方向で係合載置した状態の側断面図。 図３の測定容器を図４の容器担持部に、正規の方向とは水平方向において逆向きに載置した状態の側断面図。

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、これら実施例は本発明を限定するものではない。

実施例１
図１に示す、天面に開口部（１１ａ、１１ｂ）を有した２つの有底円筒状ウェル（１２ａ、１２ｂ）からなる測定容器（１０）を、ポリプロピレン樹脂を用いたインジェクション成形により作製した。なお、図１の測定容器には、一方のウェル（１２ａ）の外側天面に鍔（１６）（肉厚１ｍｍ）が備えており、さらに前記鍔（１６）の直下からウェル（１２ａ）の外壁に沿って、高さが８ｍｍで底面が１ｍｍ×１ｍｍの正方形からなる角柱状の突起（１４）を備えている。図１の測定容器（１０）に２ステップサンドイッチアッセイ用試薬を２つの成分（１３ａ、１３ｂ）に分けて各ウェル（１２ａ、１２ｂ）に分注し、凍結乾燥後、アルミシール（１５）で蓋をすることで、２ステップサンドイッチアッセイ用測定容器を作製した。

一方、図２に示す、開口部上端部より内壁に沿って、高さ５ｍｍで底面が１．５ｍｍ×１．５ｍｍの正方形からなる角柱状の切込（２１）を備えた、分析装置の反応ラインへの移送部に設置するための測定容器担持部（２０）を、アルミニウムの切削加工により作製した。前記切込（２１）により、図１の測定容器（１０）を一方向に係合させることができる。

実施例２
図３に示す、天面に開口部（３１ａ、３１ｂ）を有した２つの有底角柱状ウェル（３２ａ、３２ｂ）からなる測定容器（３０）を、ポリプロピレン樹脂を用いたインジェクション成形により作製した。なお、図１の測定容器には、一方のウェル（３２ａ）の外側天面に鍔（３６）（肉厚１ｍｍ）が備えており、さらに一方のウェル（３２ａ）の内壁および外壁には外壁底部下端から外壁に沿って上方に、高さ５ｍｍで底面が１．５ｍｍ×１．５ｍｍの正方形からなる角柱状の切込（３４）を備えている。図３の測定容器（３０）に２ステップサンドイッチアッセイ用試薬を２つの成分（３３ａ、３３ｂ）に分けて各ウェル（３２ａ、３２ｂ）に分注し、凍結乾燥後、アルミシール（３５）で蓋をすることで、２ステップサンドイッチアッセイ用測定容器を作製した。

一方、図４に示す、内壁底面より内壁に沿って、高さ５ｍｍ、底面が１．０ｍｍ×１．０ｍｍの正方形の角柱状の突起（４１）を備えた、分析装置の反応ラインへの移送部に設置するための測定容器担持部（４０）を、アルミニウムの切削加工により作製した。前記切込（４１）により、図３の測定容器（３０）を一方向に係合させることができる。

実施例３
図１に示した測定容器（１０）を、図２に示した測定容器担持部（２０）に正規の載置方向で載置した時の図を図５に示す。測定容器（１０）中の突起（１４）と測定容器担持部（２０）中の切込（２１）とが相互に係合することで隙間なく収納することができた。なお、測定容器（１０）中の鍔（１６）を指で挟むことで、測定容器担持部（２０）への載置が容易に行なえるよう、測定容器開口部（１１ａ、１１ｂ）上端が測定容器担持部の上端より４ｍｍ突出する設計としている。

一方、図１に示した測定容器（１０）を、正規の載置方向と水平方向に１８０度回転した状態で、図２に示した測定容器担持部（２０）に載置したときの図を図６に示す。測定容器（１０）中の突起（１４）下端と測定容器担持部（２０）中の切込（２１）上端とが干渉し、結果、測定容器担持部の上端に対する測定容器開口部（１１ａ、１１ｂ）上端の高さ（載置高さ）が９ｍｍと、正規の載置方向における高さ（載置高さ）と比較しさらに５ｍｍ突出する。そのため、正規の載置方向ではないことが一目瞭然であり、また、さらに指で感知することもできる。

実施例４
図３に示した測定容器（３０）を、図４に示した測定容器担持部（４０）に正規の載置方向で載置した時の図を図７に示す。測定容器（３０）中の切込（３４）と測定容器担持部（４０）中の切込（４１）とが相互に係合することで隙間なく収納することができた。なお、測定容器（３０）中の鍔（３６）を指で挟むことで、測定容器担持部（４０）への載置が容易に行なえるよう、測定容器開口部（３１ａ、３１ｂ）上端が測定容器担持部の上端より４ｍｍ突出する設計としている。

一方、図３に示した測定容器（３０）を、正規の載置方向と水平方向に１８０度回転した状態で、図４に示した測定容器担持部（４０）に載置したときの図を図８に示す。測定容器（３０）底面と測定容器担持部（４０）中の突起（４１）上端とが干渉し、結果、測定容器担持部の上端に対する測定容器開口部（１１ａ、１１ｂ）上端の高さ（載置高さ）が９ｍｍと、正規の載置方向における高さ（載置高さ）と比較しさらに５ｍｍ突出する。そのため、正規の載置方向ではないことが一目瞭然であり、また、さらに指で感知することもできる。

１０、３０：測定容器
１１、３１：測定容器開口部
１２、３２：ウェル
１３、３３：試薬
１４、４１：突起
１５、３５：アルミシール
１６、３６：鍔
２０、４０：測定容器担持部
２１、３４：切込

Claims (7)

1. 分析装置に用いるための複数個のウェルを有した測定容器であって、前記複数のウェルは一体に成型されており、かつ外壁に測定容器担持部への載置方向を決定するための手段を有した、測定容器。
2. 測定容器が１列に２個のウェルが一体に成型された容器である、請求項１に記載の測定容器。
3. 前記測定容器担持部が内壁に一つ以上の切込および／または突起を有しており、前記載置方向を決定するための手段が前記測定容器担持部の有する切込および／または突起と係合可能な突起および／または切込を有した手段である、請求項１または２に記載の測定容器。
4. 外壁に一つ以上の突起を有した、複数個のウェルが一体に成型された測定容器を、前記突起と係合可能な切込を有した測定容器担持部に載置した際、前記突起と前記切込とが係合するように載置したときと、係合しないように載置したときとで、前記測定容器の載置高さが変化する、測定容器の載置方向決定方法。
5. 外壁に一つ以上の切込を有した、複数個のウェルが一体に成型された測定容器を、前記突起と係合可能な突起を有した測定容器担持部に載置した際、前記切込と前記突起とが係合するように載置したときと、係合しないように載置したときとで、前記測定容器の載置高さが変化する、測定容器の載置方向決定方法。
6. 外壁に一つ以上の突起を有した、複数個のウェルが一体に成型された測定容器と、
   前記突起と係合可能な切込を有した測定容器担持部と、
   前記測定容器および測定容器担持部を反応ラインへ移送する移送手段を備えた、分析装置。
7. 外壁に一つ以上の切込を有した、複数個のウェルが一体に成型された測定容器と、
   前記突起と係合可能な突起を有した測定容器担持部と、
   前記測定容器および測定容器担持部を反応ラインへ移送する移送手段を備えた、分析装置。

Images