JP2012141253A - Autoanalyzer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は血液や尿などの生体試料の分析を行う自動分析装置に係り、特に、測定値を算出するにあたって、試料や試薬が入っていない液体(ブランク液)の測定を行う方式を採用している自動分析装置に関する。 The present invention relates to an automatic analyzer for analyzing biological samples such as blood and urine, and in particular, adopts a method for measuring a liquid (blank solution) that does not contain a sample or a reagent when calculating a measurement value. The present invention relates to an automatic analyzer.
自動分析装置のうち、生化学分析装置と呼ばれるものは、試料中の測定対象成分と反応して色の変わる試薬を用い、色の変化を複数波長毎の吸光変化に基づき定量的に測定している。このような測定方式では、分析開始前に反応容器に水や生理食塩水等のブランク水(色のついていない液体)を分注して測定した吸光度(ブランク値)を、反応溶液を収容した反応容器の吸光度から差し引くことで、測定値が持つ個々の反応容器の状態差などに起因するばらつきを補正することが一般的である。ブランク測定の技術に関しては例えば特許文献1に記載されている。 Among automatic analyzers, what is called a biochemical analyzer uses a reagent that changes color by reacting with the component to be measured in the sample, and quantitatively measures the change in color based on the change in absorbance at multiple wavelengths. Yes. In such a measurement method, the absorbance (blank value) measured by dispensing blank water (non-colored liquid) such as water or physiological saline into the reaction container before the start of analysis is measured by the reaction containing the reaction solution. It is common to correct variations caused by differences in the state of individual reaction vessels in the measured value by subtracting from the absorbance of the vessel. The blank measurement technique is described in Patent Document 1, for example.
自動分析装置では、反応液の吸光度変化の測定を、反応容器内の反応液を、37.0±0.1℃のような一定温度に制御した状態で行い、分析結果の再現性を向上させている。具体的には、反応容器を水やシリコンオイルなどの熱容量の大きい液体に浸漬し、該液体を一定温度に維持する機構を設けるか、あるいは一定温度に維持した空気を循環させる方法が採用されている。 In the automatic analyzer, the change in absorbance of the reaction solution is measured while the reaction solution in the reaction vessel is controlled at a constant temperature such as 37.0 ± 0.1 ° C. to improve the reproducibility of the analysis results. ing. Specifically, a method of immersing the reaction vessel in a liquid having a large heat capacity such as water or silicon oil and providing a mechanism for maintaining the liquid at a constant temperature, or circulating air maintained at a constant temperature is employed. Yes.
反応容器は、色の変化を測定するため、透明なガラスやプラスチックで作られている。一定温度に維持された反応容器に、温度制御されていないブランク液を注入した場合、ブランク液の温度が一定温度に達するまでに相応の時間を要する。注入から測定までの時間が短い場合、ブランク液の温度は一定値に達せず、ブランク水の温度によって測定されたブランク値が変化する可能性があり、そのブランク値を利用して測定した測定結果も不安定になる可能性があった。このため、いかなる温度のブランク液が注入されても、一定温度に達してからブランク値測定を行うように、ブランク液注入から測定までの時間を確保する必要があった。 The reaction vessel is made of transparent glass or plastic to measure the color change. When a blank liquid whose temperature is not controlled is poured into a reaction vessel maintained at a constant temperature, it takes a certain time until the temperature of the blank liquid reaches a constant temperature. When the time from injection to measurement is short, the temperature of the blank liquid does not reach a certain value, and the measured blank value may change depending on the temperature of the blank water. The measurement result measured using the blank value Could also become unstable. For this reason, it is necessary to ensure the time from blank liquid injection to measurement so that the blank value measurement is performed after reaching a certain temperature regardless of the blank liquid injected at any temperature.
一方で、自動分析装置の処理能力向上のため、自動分析装置に測定依頼を入力してから測定結果出力までの時間を短縮する必要があり、ブランク値の測定時間を短くしたいという要求がある。 On the other hand, in order to improve the processing capacity of the automatic analyzer, it is necessary to shorten the time from when a measurement request is input to the automatic analyzer until the measurement result is output, and there is a demand for shortening the measurement time of the blank value.
本発明の目的は、ブランク測定値を安定化し、かつ、ブランク値測定の時間を短縮することにより、測定結果の再現性と装置処理能力の向上が期待できる自動分析装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an automatic analyzer that can be expected to improve the reproducibility of the measurement result and the apparatus processing capability by stabilizing the blank measurement value and shortening the blank value measurement time.
上記課題を解決するための本発明の構成は以下の通りである。 The configuration of the present invention for solving the above-described problems is as follows.
試料と試薬を反応させる反応容器と、該反応容器に収容された反応液の色の変化を測定する光度計と、を備えた自動分析装置において、前記光度計で試料の測定を行う前に、前記反応容器でブランク測定を行うためのブランク液を該反応容器に供給するためのブランク液供給機構を備え、かつブランク液供給機構から供給されるブランク液を加温するブランク液加温機構を備えた自動分析装置。 In an automatic analyzer comprising a reaction vessel for reacting a sample and a reagent, and a photometer for measuring a color change of a reaction solution contained in the reaction vessel, before measuring the sample with the photometer, A blank liquid supply mechanism for supplying a blank liquid for performing blank measurement in the reaction container to the reaction container and a blank liquid heating mechanism for heating the blank liquid supplied from the blank liquid supply mechanism are provided. Automatic analyzer.
前記反応容器は一般的には直方体形状であるが、反応液を保持できればどのような形状であっても良い。反応容器は反応液の色の変化を測定できるように通常は透明な材料で形成されているのが一般的であるが、基本的には測定光を透過する部分だけ透光性を有していれば良い。光度計は、ハロゲンランプのような白熱電球の光源と、色の変化を測定するため、透過光を12波長,16波長などの複数の波長に分光する回折格子(プリズム),波長毎に光の強度を測定する測光器(フォトダイオードなど)からなるのが一般的であるが、色の変化を測定できるものであればどのようなものであっても良い。ブランク測定とは、基本的に透明な(色のついていない)液体,水や生理的食塩水などを反応容器に入れて透過光の光量を測定する行程である。ブランク液は色がついていないため、可視光領域での吸光度はゼロであるはずであるが、反応容器が汚れていたりすると吸光度が変わってくる可能性がある。このブランク測定での測定値を基準として、反応液で測定した吸光度から差し引くことで、反応液のみでの吸光度変化を切り分けることができる。 The reaction vessel generally has a rectangular parallelepiped shape, but may have any shape as long as the reaction solution can be retained. The reaction vessel is generally formed of a transparent material so that the change in the color of the reaction solution can be measured, but basically only the portion that transmits the measurement light has translucency. Just do it. A photometer is a light source of an incandescent bulb such as a halogen lamp, and a diffraction grating (prism) that splits transmitted light into a plurality of wavelengths such as 12 wavelengths and 16 wavelengths in order to measure color change. It is generally composed of a photometer (photodiode or the like) that measures the intensity, but any device that can measure a color change may be used. Blank measurement is a process in which a transparent (non-colored) liquid, water, physiological saline, or the like is basically placed in a reaction vessel and the amount of transmitted light is measured. Since the blank liquid is not colored, the absorbance in the visible light region should be zero, but the absorbance may change if the reaction vessel is dirty. By subtracting from the absorbance measured in the reaction solution using the measurement value in the blank measurement as a reference, the change in absorbance in the reaction solution alone can be separated.
このようなブランク液を反応容器に供給する前に加温する機構を設けることが本発明の特徴である。加温の方法は種々の方法を採用することができる。例えば、ブランク液を貯留するタンクがある場合は、そのタンク全体を加温することでブランク液を加温することができる。また、タンクから、反応容器へブランク水を供給する流路がある場合は、その流路の途中で加温することもできる。後者の方法だと、加温機構がコンパクトにできるというメリットがある。 It is a feature of the present invention to provide a mechanism for heating such a blank solution before supplying it to the reaction vessel. Various methods can be employed for the heating method. For example, when there is a tank for storing the blank liquid, the blank liquid can be heated by heating the entire tank. Moreover, when there exists a flow path which supplies blank water to a reaction container from a tank, it can also heat in the middle of the flow path. The latter method has the advantage that the heating mechanism can be made compact.
また、ブランク水を反応容器の洗浄水を兼用することもできる。ブランク水と洗浄水を供給するタンクあるいは供給源から、ブランク水,洗浄水を反応容器に供給する流路の途中に熱交換器を設け、ブランク水と洗浄水の両者を加温する構造とすれば、洗浄水の加温により、洗浄効果の向上も期待できる。 Moreover, blank water can also be used as washing water for the reaction vessel. A heat exchanger is installed in the middle of the flow path for supplying blank water and washing water to the reaction vessel from the tank or supply source that supplies blank water and washing water, and both the blank water and washing water are heated. For example, the cleaning effect can be improved by heating the cleaning water.
加温方法としては、電熱ヒータを用いることもできるが、温水循環式の恒温槽を用いる自動分析装置の場合は、循環している温水の配管の一部に熱交換器を設け、その熱でブランク水,洗浄水を加温することにより、省エネルギーかつコンパクトな装置とすることが可能となる。 As a heating method, an electric heater can be used. However, in the case of an automatic analyzer using a hot water circulation type thermostatic chamber, a heat exchanger is provided in a part of the circulating hot water piping, By heating blank water and washing water, it becomes possible to make an energy-saving and compact device.
ブランク測定値の安定化により、測定結果の再現性向上が期待できる自動分析装置を提供することができる。 By stabilizing the blank measurement value, an automatic analyzer that can be expected to improve the reproducibility of the measurement result can be provided.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
本発明に係る自動分析装置の構成を図1に示す。自動分析装置10は試料ディスク11a,試薬ディスク12a,反応ディスク13a,試料分注機構11c,試薬分注機構12cからなる。試料ディスクには複数の試料容器11bをセットでき、試薬ディスク12aには複数の試薬容器12bがセットできる。また、反応ディスク13aには複数の反応容器13bがセットでき、反応結果検出機構14,ブランク水供給機構15,反応容器洗浄機構16,温度制御機構17,反応槽18を備えている。
The configuration of the automatic analyzer according to the present invention is shown in FIG. The
ブランク水供給機構15の流路の一部は、熱交換器19で温度制御機構17の流路の一部と熱的に接触している。また、反応容器洗浄機構16の流路の一部は、熱交換器19で温度制御機構17の流路の一部と熱的に接触している。
A part of the flow path of the blank
試料ディスク11aの回転により、所定の試料容器11bが試料分注機構11cからアクセスできるようになっている。試薬ディスク12aの回転により、所定の試薬容器12bが試薬分注機構12cからアクセスできるようになっている。そして反応ディスク13aの回転により、所定の反応容器13bが試料分注機構11c,試薬分注機構12c,反応結果検出機構14,ブランク水供給機構15,反応容器洗浄機構16のいずれかからアクセスできるようになっている。
By rotating the sample disk 11a, a predetermined sample container 11b can be accessed from the sample dispensing mechanism 11c. Due to the rotation of the
試料測定前に、所定の反応容器13bにブランク水供給機構により水や生理食塩水などのブランク水が供給され、反応結果検出機構14により反応容器13bのブランク値が測定される。
Before the sample measurement, blank water such as water or physiological saline is supplied to the
所定の反応容器13bに対して、所定の試料容器11bから試料分注機構11cにより試料が分注され、所定の試薬容器12bから試薬分注機構12cにより試薬が分注される。所定の反応容器13b内で試料と試薬は攪拌,混合され、試料と試薬が反応する。反応結果は、反応液の吸光度変化として、反応結果検出機構14により検出される。その後、反応容器13bは反応容器洗浄機構16により洗浄され再利用可能となる。
The sample is dispensed from the predetermined sample container 11b to the predetermined
図2(a)は本発明に係る温度制御機構17の構成を示す模式図である。温度制御機構17は、熱媒体容器170a,熱媒体170b,ポンプ170c,循環流路171からなる。循環流路は、循環ポンプ171a,冷却器171b,ヒータ171c,温度センサ171d,反応槽18,熱交換器19からなる。熱媒体170bは、ポンプ170cで定期的に循環流路171に送られる。循環流路171に送られた熱媒体170bは循環ポンプ171aにより、冷却器171b,ヒータ171c,温度センサ171d,反応槽18,熱交換器19を循環する。熱媒体170bの温度は、冷却器171b,ヒータ171c,温度センサ171dで一定温度に制御されている。熱媒体170bには、水や油(シリコンオイル),空気などが使用される。また、反応容器13bの温度は、熱媒体170bと熱的に接触しており、一定温度に制御される。
FIG. 2A is a schematic diagram showing the configuration of the
熱媒体170aの温度は、熱交換器19の通過により設定温度より低くなることが考えられる。設定温度以下の熱媒体170bが反応槽18に流入すると、分析結果に影響を及ぼすため、反応槽18を通過した後に熱媒体170bが熱交換器19に流入するように流路を設計する必要がある。図2(a)に示される流路は、簡易な構造で操作性に優れるという利点がある。
It is conceivable that the temperature of the
循環流路171は、図2(b)に示すように、流路の一部を分岐させ、反応槽18と熱交換器19の流路を分離させても良い。図2(b)の流路では、反応槽18側流路と熱交換器19側流路の管径比を変えるなどして、流量の配分を変えることが可能である。例えば、使用量が多い洗浄液を加温するための熱交換器に対しては管径を大きくして、与える熱量を増やすことができる。また、図2(a)の流路に比べて流体の圧力損失を少なくすることができ、図2(a)の流路よりも小さい揚程のポンプを使用することができる。
As shown in FIG. 2B, the
図3は本発明にかかる反応容器洗浄機構16の構成を示す模式図である。反応容器洗浄機構16は洗浄液16bを入れた洗浄液容器16a,ポンプ16c,熱交換器19,バルブ16d,洗浄ノズル16e,洗浄ノズル昇降機構16fからなる。洗浄ノズル16eは洗浄ノズル昇降機構16fにより昇降可能になっている。反応ディスク13aの回転により反応容器洗浄機構16からアクセス可能になった反応容器13bに対して洗浄ノズル昇降機構16fにより洗浄ノズル16eが挿入される。その後、洗浄液16bは洗浄液容器16aからポンプ16c,熱交換器19,バルブ16d,洗浄ノズル16eを経由して反応容器13bに供給される。洗浄液16bは熱交換器19で、温度制御機構17の熱媒体17bと熱交換を行い、所定の温度に昇温、一定温に保持する。熱交換器19は温度制御機構17の熱交換器と同一である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the reaction
熱交換器19はバルブ16dより洗浄液容器16a側に設置する必要がある。熱交換器19をバルブ16dよりも洗浄ノズル16e側に設置すると、バルブ16dから洗浄ノズル16e間流路内の洗浄液16bが熱膨張し、意図したタイミング以外で洗浄ノズル16eから滴り、反応容器13bに混入、分析結果に影響を及ぼす可能性がある。
The
熱交換器19にて加温後、洗浄ノズル16eから吐出されるまでの温度低下を抑えるために、バルブ16dから洗浄ノズル16e間流路と、温度制御機構17の流路の一部を同一断熱材中に沿わせる。
In order to suppress a temperature drop after heating in the
本実施例によれば、洗浄液16bを、新たにヒータや温度センサを設置することなく、簡易な機構で昇温、一定温への保持が可能である。
According to the present embodiment, the cleaning
図4は本発明にかかるブランク水供給機構15の構成を示す模式図である。ブランク水供給機構15はブランク水15bを入れたブランク水容器15a,ポンプ15c,熱交換器19,バルブ15d,ブランク水ノズル15e,ブランク水ノズル昇降機構15fからなる。ブランク水ノズル15eはブランク水ノズル昇降機構15fにより昇降可能になっている。反応ディスク13aの回転によりブランク水供給機構15からアクセス可能になった反応容器13bに対してブランク水ノズル昇降機構15fによりブランク水ノズル15eが挿入される。その後、ブランク水15bはブランク水容器15aからポンプ15c,熱交換器19,バルブ15d,ブランク水ノズル15eを経由して反応容器13bに供給される。ブランク水15bには、水や生理食塩水を用いる。ブランク水15bは熱交換器19で、温度制御機構17の熱媒体17bと熱交換を行い、所定の温度に昇温、一定温に保持する。熱交換器19は温度制御機構内の熱交換器と同一である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the blank
熱交換器19はバルブ15dよりもブランク水容器15a側に設置する必要がある。熱交換器19をバルブ15dよりもブランク水ノズル15e側に設置すると、バルブ15dからブランク水ノズル15e間流路内のブランク水15bが熱膨張し、意図したタイミング以外でブランク水ノズル15eから滴り、反応容器13bに混入、分析結果に影響を及ぼす可能性がある。
The
本実施例によれば、ブランク水15bを、新たにヒータや温度センサを設置することなく、簡易な機構で昇温、一定温への保持が可能である。
According to the present embodiment, the
図1のように同一の熱交換器19でブランク水15b,洗浄液16bを加温する場合、一つの熱交換器に複数の加温流路を持たせて加温する。ブランク水と洗浄液を、例えば純水などの同一の液体で兼用することもあるが、この場合には加温流路は一つで良く、加温流路を通過した後にブランク水用流路と洗浄液用流路に流路を分岐し、それぞれを所定の反応容器に吐出することもできる。
When the
図1では、同一の熱交換器19で、ブランク水15b,洗浄液16bを加温する機構となっているが、熱交換器を複数設置し、異なる熱交換器でブランク水15b,洗浄液16bを加温しても良い。
In FIG. 1, the
図5は、ブランク水15b,または洗浄液16b、またはその両方の流路を、熱媒体170b流路内に配置した熱交換器19の模式図である。内側の流路191aにはブランク水15b、または洗浄液16b、またはその両方を、定常的、または断続的に流し、外側の流路191bには、定常的に熱媒体170bを流す。流路191aと流路191bは隔壁191cで熱的に接触しており、ここで熱交換が行われる。隔壁191cには、金属などの熱伝導率の高い材料を用いる。
FIG. 5 is a schematic diagram of the
図5では、内側流路191aが単一である構造を図示しているが、内側流路を複数設置することで、同一の熱交換器19で複数の液体を加温することができる。これによって、例えば同一の熱交換器19にブランク水15bの加熱用の流路と、洗浄液16bの加熱用の流路を備えるような構造をとり、一つの熱交換器でブランク水15bと洗浄液16bの両方を加温することも可能となる。
In FIG. 5, a structure with a single
図6は、ブランク水15b、または洗浄液16b、またはその両方の流路を、熱媒体170b流路外側に配置した熱交換器19の模式図である。外側の流路192aにはブランク水15b、または洗浄液16b、またはその両方を、定常的、または断続的に流し、内側の流路192bには、定常的に熱媒体170bを流す。流路192a,流路192b,隔壁192c、は熱的に接触しており、ここで熱交換が行われる。隔壁192cには、金属などの熱伝導率の高い材料を用いる。昇温させたブランク水15b、または洗浄液16b、またはその両方が冷却しないように、流路192bの外壁には、熱伝導率の低い材料を用いるか、その周りに断熱材を巻く。
FIG. 6 is a schematic diagram of the
図6の構造では、ブランク水15bや洗浄液16bなどの被加温液体が通る内側の流路192bと、熱源である外側の流路192aとが接する加温部接液面積が大きいため、図5の構造に比べて単位時間当たりに加温できる被加温液体量が大きい。そのため使用頻度や使用量の多い液体を加温するのに適している。
In the structure of FIG. 6, since the heating part wetted area where the inner flow path 192b through which the liquid to be heated such as the
図7は、ブランク水15b、または洗浄液16b、またはその両方の流路を、熱媒体170b流路に沿わせた熱交換器19の模式図である。流路193aにはブランク水15b、または洗浄液16b、またはその両方を、定常的、または断続的に流し、内側の流路193bには、定常的に熱媒体を流す。流路193aと流路193bは熱的に接触している。
FIG. 7 is a schematic diagram of the
図7の構造は、流路が単純であり、操作性に優れる。また、流路の繋ぎ目が無く、液漏れのリスクも少ない。図7では、流路は2本であるが、複数の流路を沿わせて熱交換を行っても良い。 The structure of FIG. 7 has a simple flow path and excellent operability. Moreover, there is no connection between the flow paths, and there is little risk of liquid leakage. In FIG. 7, there are two flow paths, but heat exchange may be performed along a plurality of flow paths.
図5〜図7において、流路191a,流路191b,流路192a,流路192b,流路193a,流路193bを直線状に示してあるが、コイル状に巻くなど曲げを入れても良い。図5〜図7の構造をとることによって、被加温液体と熱源との間には循環水流路壁と洗浄水流路壁、あるいは、ブランク水流路壁のみであるため、熱損失が少なく効率的に温調可能であるという利点を持つ。
5 to 7, the
10 自動分析装置
11a 試料ディスク
11b 試料容器
11c 試料分注機構
12a 試薬ディスク
12b 試薬容器
12c 試薬分注機構
13a 反応ディスク
13b 反応容器
14 反応結果検出機構
15 ブランク水供給機構
15a ブランク水容器
15b ブランク水
15c,16c,170c ポンプ
15d,16d バルブ
15e ブランク水ノズル
15f ブランク水ノズル昇降機
16 反応容器洗浄機構
16a 洗浄液容器
16b 洗浄液
16e 洗浄ノズル
16f 洗浄ノズル昇降機
17 温度制御機構
170a 熱媒体容器
170b 熱媒体
171 循環流路
171a 循環ポンプ
171b 冷却器
171c ヒータ
171d 温度センサ
18 反応槽
19 熱交換器
191a,192b 内側流路
191b,192a 外側流路
191c,192c 隔壁
193a ブランク水・洗浄液流路
193b 熱媒体流路
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該反応容器に収容された反応液の色の変化を測定する光度計と、
を備えた自動分析装置において、
前記光度計で試料の測定を行う前に、前記反応容器でブランク測定を行うためのブランク液を該反応容器に供給するためのブランク液供給機構を備え、かつブランク液供給機構から供給されるブランク液を加温するブランク液加温機構を備えたことを特徴とする自動分析装置。 A reaction vessel for reacting the sample and the reagent;
A photometer for measuring the color change of the reaction solution contained in the reaction vessel;
In an automatic analyzer equipped with
A blank provided with a blank liquid supply mechanism for supplying a blank liquid for performing a blank measurement with the reaction container to the reaction container before the sample is measured with the photometer, and supplied from the blank liquid supply mechanism An automatic analyzer comprising a blank liquid heating mechanism for heating a liquid.
更に、前記反応容器を所定温度で保温する恒温機構を備え、
かつ前記ブランク液加温機構は該恒温機構の保温温度と同程度の温度で前記ブランク液を加温することを特徴とする自動分析装置。 The automatic analyzer according to claim 1, wherein
Furthermore, a constant temperature mechanism for keeping the reaction vessel at a predetermined temperature is provided,
And the said blank liquid heating mechanism heats the said blank liquid at the temperature comparable as the heat retention temperature of this constant temperature mechanism, The automatic analyzer characterized by the above-mentioned.
前記恒温槽が、所定の温度に保温した流体を循環するものであり、
かつ該恒温槽に循環させる流体によって前記ブランク液を加温する熱交換器を備えたことを特徴とする自動分析装置。 The automatic analyzer according to claim 2,
The thermostatic chamber circulates a fluid kept at a predetermined temperature,
An automatic analyzer comprising a heat exchanger for heating the blank liquid with a fluid circulated in the thermostat.
前記ブランク液は前記反応容器を洗浄するための洗浄水と同一の供給源から供給され、かつ前記熱交換器は、該洗浄水をも加温することを特徴とする自動分析装置。 The automatic analyzer according to claim 3,
The blank analyzer is supplied from the same supply source as the washing water for washing the reaction vessel, and the heat exchanger also warms the washing water.
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