JP2012088132A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反応容器洗浄時、反応容器の内側壁面に付着した水滴を除去する。
【解決手段】反応容器洗浄機構は、空気噴射ノズル２３を搭載する。反応容器４上面から底面に向け、空気噴射ノズル２３から噴射された空気は、反応容器４の内側壁面に付着した水滴２９を吹き飛ばす（Ａ）。次に、壁面に付着していた水滴２９は、吹き飛ばされながら微小なサイズとなり底面に集められる（Ｂ）。そして最後、微小となった水滴は噴射された空気と共に、吸引ノズルｂ１６−８から吸引され、吸引チューブを経由し真空瓶へ排出される（Ｃ）。反応容器内の水滴が、ほぼ完全に排出されるようになる。
【選択図】図５

Description

本発明は血液，尿等の生体試料を定性・定量分析を行う自動分析装置に係り、特に試料と試薬を混合しその反応液の色の変化を検出して生体試料中の分析対象成分の分析を行い、分析終了後、反応液を洗浄する洗浄機構を備える自動分析装置に関する。

検体と試薬を反応させる反応容器は、分析終了後に自動分析装置に備えられている洗浄機構で洗浄され、繰り返し利用される。反応容器の洗浄は、反応容器内に洗浄ノズルを挿入し、洗浄液である洗剤と純水の注入・排出を繰り返すことで行われる。洗浄の最後に行われる純水の排出においては、液滴が反応容器内に残ると次の測定の測定値に影響を及ぼすため、できるだけ液滴を残さないように工夫が施されてきた。例えば、特許文献１記載の技術では、先端がブロック状になった吸引ノズルを用い、ブロックの先端から残水を吸引することで、反応容器の内壁とブロックとの隙間に強い流れを生じさせている。この流れにより、内壁に付着した液滴を吸い取ることで残水を少なくしている。

特開平１０−６２４３１号公報

特許文献１記載の技術では、反応容器内壁への液滴の付着はかなり少なくなるが、一方で、ブロック先端の吸引孔の直下に液滴が残る場合があった。

本発明の目的は、洗浄後に反応容器に残る洗浄水を特許文献１以上に低減し、信頼性の高い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。

検体と試薬を反応させる反応容器と、該反応容器を円周上に複数配置した反応ディスクと、前記反応容器内での検体と試薬の反応を分析する分析機構と、前記反応容器内での反応後の反応液を吸引除去する反応容器洗浄機構と、を備えた自動分析装置において、前記反応容器洗浄機構は、反応容器上方から気体を噴出させる気体噴出口と、該気体噴出口に隣接して設けられた該反応容器内部の気体を吸引する気体吸引口と、を備えた自動分析装置。前記洗浄機構は、請求項の記載では省略しているが、反応後の反応液を吸引する反応液吸引機構、洗浄液を反応容器に注入する洗浄液注入機構などを備えることが一般的である。反応容器内に噴出する気体は圧縮空気であっても良い。噴出する気体の圧力や流量は、反応容器の内容積などにより適宜設定可能である。気体噴出口に隣接して気体吸引口を設けるが、“隣接”とは、隣り合って接触している必要はなく、反応容器の開口部に気体噴出口と気体吸引口が臨んでいれば良い。気体噴出口は反応容器内にノズル状に突き出していても良い。

前記洗浄機構のノズルから噴射された空気は、反応容器内壁側面に付着した水滴を吹き飛ばし、前記洗浄水の水滴は、反応容器上面の吸引ノズルに向かって流れ、排出される。

このように、反応容器内壁側面の水滴をほぼ完全に排出することで、洗浄後に反応容器に残る洗浄水が低減される。

自動分析装置の構成図。 反応容器洗浄機構の模式図。 反応容器洗浄の流れを示した模式図。 反応容器内に吸引ノズルが挿入された状態を、部分的に断面を取って示す正面図。 図４に示す吸引ノズルの作用を説明する、正面の断面図。 反応容器内に吸引チップが挿入された状態を、（Ａ）部分的に断面を取って示す上面図。 反応容器内に吸引チップが挿入された状態を、（Ｂ）吸引チップ先端図。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず自動分析装置の概要について図１を用いて説明する。

自動分析装置は検体架設部，反応部から構成されている。検体架設部では、検体容器１に分取された血清や尿等の検体が検体架設部２にセットされ、検体分注機構３によって検体容器１から反応容器４へ吐出される。反応容器４は、反応部にある反応ディスク５の円周上に配置されており、反応ディスク５が回転することにより、検体が分注された反応容器４は試薬添加位置まで移動し、試薬ディスク６にセットされた試薬容器７から試薬分注機構８によって試薬が添加される。試薬が添加された反応容器４は、反応ディスク５が回転することにより、攪拌位置まで移動し反応容器攪拌機構９が回転することにより攪拌される。反応液が入った反応容器４は、反応ディスク５の回転により、光度計１０の光軸上を一定間隔で通過し、その都度吸光度が測定される。測定された吸光度から、反応液中の目的成分の濃度が算出され結果が出力される。なお使用後の反応容器４は、反応容器洗浄機構１１によって洗浄され、次の測定に使用される。

次に、反応容器４が反応容器洗浄機構１１によって洗浄される流れを図２，図３，図４，図５を用いて説明する。

図２は、反応容器洗浄機構１１の一部を示す模式図である。反応容器洗浄機構１１は、洗浄液を反応容器４へ供給する給水ポンプ１２，洗浄水供給チューブ１３（図は１３と記載），電磁弁１４−１，洗浄水吐出ノズル１５からなる洗浄液供給部と、反応容器４から反応液や洗浄液を排出する吸引ノズル１６，吸引チューブ１７（図は１７と記載），廃液を一時的に蓄える真空瓶１８，真空タンク１９を一定の負圧に保つ真空ポンプ２０，真空チューブ２１，電磁弁１４−２，１４−３からなる洗浄液排出部で構成される。

洗浄水吐出ノズル１５は、ノズル昇降機構２２により昇降可能である。反応ディスク５の回転により反応容器洗浄機構１１からアクセス可能になった反応容器４に対し、洗浄水吐出ノズル１５が、ノズル昇降機構２２の下降により挿入される。そして洗浄水が、電磁弁１４−１の開放により、給水ポンプ１２から洗浄水供給チューブ１３，洗浄水吐出ノズル１５を経由して、反応容器４上面まで吐出される。この時、洗浄水吐出ノズル１５は、ノズル昇降機構２２の上昇により、上がりながら洗浄水を反応容器４へ吐出する。そして、洗浄水吐出ノズル１５から反応容器４に吐出された洗浄水が、反応容器４から溢れ出る（以下オーバフロー）直前、電磁弁１４−３が開放され、吸引ノズル１６はオーバフローする洗浄水を吸引する。

次に反応容器４内へ吐出された洗浄水を排出する流れを述べる。洗浄水で満たされた反応容器４に対し、吸引ノズル１６が、ノズル昇降機構２２の下降により挿入される。吸引ノズル１６が反応容器４へ挿入される直前、電磁弁１４−３が開放され、吸引ノズル１６は下降しながら反応容器４の洗浄水を吸引する。吸引ノズル１６で吸引された洗浄水は、吸引チューブ１７から真空瓶１８へ送られ、電磁弁１４−２の開放により、廃液タンクへ流れる。吸引ノズル１６が反応容器４底面に接触した後、電磁弁１４−３が閉じられ、吸引ノズル１６による洗浄水の吸引が終了し、洗浄水の吐出が、上記の通り洗浄水吐出ノズル１５で開始される。このように、洗浄液の供給と排出を繰り返すことで反応容器４の洗浄が行われる。

次に、反応容器４の洗浄工程について図３を用いて説明する。

図３は、反応容器洗浄の流れを示した模式図である。ノズル昇降機構２２に設置されている洗浄ノズル１５，１６、反応ディスク５に配置されている反応容器４を示している。反応容器４の洗浄は、純水洗浄→アルカリ洗浄→酸洗浄→純水洗浄→純水洗浄、の順に実行される。以下、詳細な反応容器４の洗浄工程を述べる。

最初に反応ディスク５の位置ａで、純水洗浄が行われる。反応液吸引ノズル１６−１で反応容器４内の反応液が吸引され、純水が純水吐出ノズル１５−１から反応容器４内へ一定量吐出される。

次いで、反応ディスク５が回転することにより、反応容器４は反応ディスクｂの位置に移動され、この位置においてアルカリ洗浄が行われる。純水吸引ノズル１６−２で反応容器４内の洗浄水が吸引され、アルカリ洗剤がアルカリ洗剤吐出ノズル１５−２から反応容器４内へ一定量吐出される。

次いで、反応ディスク５が回転することにより、反応容器４は反応ディスクｃの位置に移動され、この位置において酸洗浄が行われる。アルカリ洗剤吸引ノズル１６−３で反応容器４内の洗浄水が吸引され、酸洗剤が酸洗剤吐出ノズル１５−３から反応容器４内へ一定量吐出される。

次いで、反応ディスク５が回転することにより、反応容器４は反応ディスクｄの位置に移動され、この位置において純水洗浄が行われる。酸洗剤吸引ノズル１６−４で反応容器４内の洗浄水が吸引され、純水が純水吐出ノズル１５−４から反応容器４内へ一定量吐出される。

次いで、反応ディスク５が回転することにより、反応容器４は反応ディスクｅの位置に移動され、この位置において位置ｄと同様、純水洗浄が行われる。純水吸引ノズル１６−５で反応容器４内の洗浄水が吸引され、純水が純水吐出ノズル１５−５から反応容器４内へ一定量吐出される。

次いで、反応ディスク５が回転することにより、反応容器４は反応ディスクｆの位置に移動され、この位置において洗浄水吸引が行われる。純水吸引ノズル１６−６で反応容器４内の洗浄水が吸引される。

次いで、反応ディスク５が回転することにより、反応容器４は反応ディスクｇの位置に移動され、この位置において、セルブランク測定のための純水が吐出される。純水がセルブランク水吐出ノズル１５−６から反応容器４内へ一定量吐出される。

次いで、反応ディスク５が回転することにより、反応容器４は反応ディスクｈの位置に移動され、この位置において、セルブランク測定のために吐出された純水の吸引が行われる。吸引ノズルａ１６−７で反応容器４内のセルブランク水が吸引される。

以上の反応容器洗浄機構１１による吸引と吐出動作は、図２で説明した通りである。

次いで、反応ディスク５が回転することにより、反応容器４は反応ディスクｉの位置に移動される。反応容器４内のセルブランク水は、吸引ノズルａで吸引されるが、セルブランク水の水滴が、反応容器４の内側壁面や底面に残る。この位置において、反応容器４内に残っている水滴の吸引が行わる動作を図４から説明する。

図４は、反応容器４に吸引ノズルが挿入された状態を、部分的に断面をとって示す正面図である。空気噴射ノズル２３が、ノズル昇降機構２２の下降により反応容器４に挿入されると、電磁弁１４−４が開放され、空気タンク２４に貯められた空気が、反応容器４の上面から底面に向け、空気供給チューブ２５を経由し、空気噴射ノズル２３から噴射される。空気タンク２４には、予め空気ポンプ２６から空気が供給されており、空気タンク２４の空気量は圧力センサで監視されている。空気噴射ノズル２３で空気の噴射が開始された後、電磁弁１４−３の開放により、反応容器４内の水滴、そして噴射された空気が吸引ノズルｂ１６−８から排出される。吸引ノズルｂ１６−８により吸引された水滴と空気は、吸引チューブ１７−２から真空瓶１８へ送られ、電磁弁１４−２の開放により、廃液タンクへ送られる。電磁弁１４−２，３が閉じられると、吸引と空気噴射が終了する。

反応容器４内の水滴が、吸引ノズルｂ１６−８から排出される様子を図５で説明する。図５は、本発明の吸引ノズルの作用を示す正面の断面図である。ここでの吸引工程は、大きく３つに分類される。

まず始め、反応容器４上面から底面に向け、空気噴射ノズル２３から噴射された空気は、反応容器４の内側壁面に付着した水滴２９を吹き飛ばす（図５−Ａ）。次に、壁面に付着していた水滴２９は、吹き飛ばされながら微小なサイズとなり底面に集められる（図５−Ｂ）。そして最後、電磁弁１４−３が開放されると、微小となった水滴は噴射された空気と共に、吸引ノズルｂ１６−８から吸引され、吸引チューブ１７（図は１７と記載）を経由し真空瓶１９へ排出される（図５−Ｃ）。なお、吸引ノズルｂ１６−８と−空気噴射ノズル２３の先端部には、吹き飛ばされた水滴が反応容器４から飛び出さないよう反応容器をカバーする蓋２８が付いており、ノズル昇降機構２２の下降でこの蓋が反応容器と接触することで、反応容器がカバーされる。

次いで、反応ディスク５が回転することにより、反応容器４は反応ディスクｊの位置に移動され、この位置において最後の吸引を行う。吸引チップ１６−９が、ノズル昇降機構２２の下降により反応容器４に挿入された時、反応容器４上面からの断面図を図６（Ａ）に示す。外側が直方体の形状をした吸引チップ１６−９が反応容器４に挿入される直前、電磁弁１４−３が開放され、反応容器４に残った水滴は、吸引チップ１６−９内部の円筒形の吸引ノズルｃ１６−１０から吸引される。吸引チップ１６−９の先端は、図６（Ｂ）に示す通り凹凸の構造をしており、反応容器４底面に接触しても、吸引チップ１６−９先端と反応容器４底面にできた隙間から、水滴が吸引される。吸引チップ１６−９が反応容器４の底面に接触した後、電磁弁１４−３が閉じられ、吸引チップ１６−９による吸引が終了する。

従来、反応容器洗浄機構１１には、空気噴射ノズル２３は搭載されておらず、セルブランク水の排出は、吸引ノズルａ１６−７と吸引チップ１６−９で行われている。吸引ノズルａ１６−７でセルブランク水が排出された後、反応容器４の内側壁面に水滴２９が残ることがある。この水滴は、吸引チップ１６−９で吸引されず反応容器４に残ってしまう。

本発明では、反応容器洗浄機構１１に図５に示す空気噴射ノズル２３を搭載し、反応容器内の水滴が、ほぼ完全に排出されるようにした。

１ 検体容器
２ 検体架設部
３ 検体分注機構
４ 反応容器
５ 反応ディスク
６ 試薬ディスク
７ 試薬容器
８ 試薬分注機構
９ 反応容器攪拌機構
１０ 光度計
１１ 反応容器洗浄機構
１２ 給水ポンプ
１３ 洗浄水供給チューブ
１４ 電磁弁（１４−１，１４−２，１４−３，１４−４）
１５ 洗浄水吐出ノズル
１５−１，１５−４，１５−５ 純水吐出ノズル
１５−２ アルカリ洗剤吐出ノズル
１５−３ 酸洗剤吐出ノズル
１５−６ セルブランク水吐出ノズル
１６ 吸引ノズル
１６−１ 反応液吸引ノズル
１６−２，１６−５，１６−６ 純水吸引ノズル
１６−３ アルカリ洗剤吸引ノズル
１６−４ 酸洗剤吸引ノズル
１６−７ 吸引ノズルａ
１６−８ 吸引ノズルｂ
１６−９ 吸引チップ
１６−１０ 吸引ノズルｃ
１７ 吸引チューブ
１８ 真空瓶
１９ 真空タンク
２０ 真空ポンプ
２１ 真空チューブ
２２ ノズル昇降機構
２３ 空気噴射ノズル
２４ 空気タンク
２５ 空気供給チューブ
２６ 空気ポンプ
２７ 分配コネクタ
２８ 反応容器カバー
２９ 水滴
３０ 切り欠き

Claims (3)

1. 検体と試薬を反応させる反応容器と、該反応容器を円周上に複数配置した反応ディスクと、前記反応容器内での検体と試薬の反応を分析する分析機構と、前記反応容器内での反応後の反応液を吸引除去する反応容器洗浄機構と、を備えた自動分析装置において、
   前記反応容器洗浄機構は、反応容器上方から気体を噴出させる気体噴出口と、該気体噴出口に隣接して設けられた該反応容器内部の気体を吸引する気体吸引口と、
   を備えたことを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記気体噴出口は、前記反応容器に挿入されるノズルを備え、かつ該ノズルから気体を噴出した際に、該反応容器内の液体が反応容器上面から飛び散らないようにするための該反応容器の開口部を覆うカバーを備えたことを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項２記載の自動分析装置において、
   前記カバーは前記気体噴出口のノズルと一体で形成され、ノズルの上下動と連動して該カバーも上下動することを特徴とする自動分析装置。

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