JP2012242231A

JP2012242231A - 臨床検査用分析装置の液体容器

Info

Publication number: JP2012242231A
Application number: JP2011112248A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Yaita; 強志八板
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2012-12-10

Abstract

【課題】上面が開放面で、内部に液体を収容し、前記開放面から挿入されたピペットにより前記液体が吸引される臨床検査用分析装置の液体容器に関し、メニスカスによる液面の低下が小さくなる臨床検査用分析装置の液体容器を提供することを課題とする。
【解決手段】希釈容器（液体容器）５内部の水平方向の断面形状を長円形（角がない細長形）とし、希釈容器５の底部のうち、挿入されるピペットと対向する箇所５cは、他の箇所より深くする。
【選択図】図１

Description

本発明は、上面が開放面で、内部に液体を収容し、前記開放面から挿入されたピペットにより前記液体が吸引される臨床検査用分析装置の液体容器に関する。

下記引用文献１に記載された一般的な臨床検査用分析装置に用いられる検体と試薬とが分注される液体容器（キュベット）は、内部の水平方向の断面形状は矩形であった。

特表2008-511815号公報（図６、図７参照）

しかし、引用文献１に記載された臨床検査用分析装置では、図６に示すように、液体容器１０１に分注される液体１０３は表面張力が液体容器１０１の内壁の素材よりも弱い。よって、液面が内壁面に引っ張られて、凹状のメニスカスとなる。そして、液体容器の水平方向の断面形状が矩形の場合、角部では、近接した２つの内壁で挟まれるために毛管現象と同様な理論で液面が更に高く這い上がり、形成されるメニスカスの中央部の凹みは更に大きくなる。

尚、メニスカスとは、「界面張力によって管内の液体の表面がつくる凸状または凹状の曲面」をいう。

一方、図７に示すように、この液体容器１０１から液体を吸引するピペット１０５は、液体容器の水平方向の断面形状の略中心部、即ちメニスカスの中央部に挿入される。ピペット挿入部分である液体容器中央部（メニスカスの中央部）では、理論上の液面より実際の液面が低くなっている。理論上の液面を想定してピペット１０５が下降停止した場合、液面とピペット１０５の先端とが離れる現象（液面乖離）が発生する場合がある。これは、空吸引によるデータミスを引き起こす問題点となる。

医療機関の臨床検査では、自動分析装置の性能向上、測定技術の向上によって検査項目は増加する傾向にある。一方、使用する検体量が増えれば、患者への負担やランニングコストの増加につながるため、それを抑えるため試薬や検体の微量化の技術が並行的に向上している。検体微量化のための一つの技術として、検体の前希釈がある。前希釈は使用する検体量を減らすことができ、また、多数の検査項目を効率よく処理できる。特に、検体の前希釈を自動で行う装置の場合、装置上の液体容器で前希釈処理を行い、その後反応液体容器に試料を移さなければならないため、前述の液面乖離への対処が不可欠である。一般的には、液体容器で安全に吸引できる液量を定め、計算値がそれ以下であればその液体容器からは試料を吸引しないなどの方法でデータミスを回避している。

本発明は上記問題点に鑑みてなされもので、その課題は、メニスカスによる液面の低下が小さくなる臨床検査用分析装置の液体容器を提供することにある。

上記課題を解決する請求項１に係る発明は、上面が開放面で、内部に液体を収容し、前記開放面から挿入されたピペットにより前記液体が吸引される臨床検査用分析装置の液体容器であって、前記液体容器内部の水平方向の断面形状は、角がない細長形であることを特徴とする臨床検査用分析装置の液体容器である。

請求項２に係る発明は、前記液体容器内部の水平方向の断面形状は、長円形であることを特徴とする請求項１記載の臨床検査用分析装置の液体容器である。

請求項３に係る発明は、前記液体容器の底部のうち、挿入される前記ピペットと対向する箇所は、他の箇所より深いことを特徴とする請求項１または２記載の臨床検査用分析装置の液体容器である。

請求項４に係る発明は、前記臨床検査用分析装置は、検体を希釈した希釈検体液を収容する希釈容器が複数セットされる希釈ターンテーブルと、前記希釈検体液と試薬とが分注される反応容器が複数セットされる反応ターンテーブルと、を有し、前記希釈ターンテーブルで選択された前記希釈容器から希釈検体液を前記ピペットで吸引し、前記反応ターンテーブルで選択された反応容器に前記ピペットで吐出するよう構成され、前記希釈容器、前記反応容器は請求項１乃至３のいずれかの記載の液体容器であることを特徴とする臨床検査用分析装置の液体容器である。

請求項１−４に係る発明によれば、前記液体容器内部の水平方向の断面形状は、角がない細長形であることにより、角部がある場合に比べて液面の這い上がり量が小さくなり、メニスカスによる液面の低下が小さくなる。

請求項２に係る発明によれば、前記液体容器内部の水平方向の断面形状は、長円形であることにより、角部がある場合に比べて液面の這い上がり量が小さくなり、メニスカスによる液面の低下が小さくなる。

請求項３に係る発明によれば、前記液体容器の底部のうち、挿入される前記ピペットと対向する箇所は、他の箇所より深いことにより、液体容器とピペットとの位置関係が従来のままで、液体少量時にロスとなる部分の体積を押し上げることができるため、液面乖離する液体量のレベルを下げることができる。

実施形態の臨床検査用分析装置の液体容器の上面図である。図１の正面図である。図２の切断線III-IIIでの断面図である。実施形態の液体容器がセットされる臨床検査用分析装置を説明する斜視図である。実施形態の液体容器の効果を説明する図である。従来の臨床検査用分析装置の液体容器の問題点を説明する図である。従来の臨床検査用分析装置の液体容器の問題点を説明する図である。

図面を用いて本実施形態の臨床検査用臨床検査用分析装置を説明する。
＜臨床検査用分析装置の全体構成＞
図４を用いて説明する。図４は臨床検査用分析装置を説明する斜視図である。

臨床検査用分析装置１は、サンプルターンテーブル４と、希釈ターンテーブル６と、第１試薬ターンテーブル８と、第２試薬ターンテーブル１０と、反応ターンテーブル１２ととからなっている。

サンプルターンテーブル４には、外側に検体（サンプル）を入れた所定数の検体容器（サンプル容器）２が２列セットされ、内側に通常の希釈液である生理食塩水以外の特別な希釈液を入れた希釈液容器３が２列セットされる。そして、このサンプルターンテーブル４は所定速度でステップ送りされている。

希釈ターンテーブル６には、検体容器２から吸引され、希釈された検体を入れる希釈容器５がセットされる。

第１試薬ターンテーブルに８は、濃縮され、保冷された第１試薬を入れた所定数の第１試薬容器７がセットされる。

第２試薬ターンテーブル１０には、濃縮され、保冷された第２試薬を入れた所定数の第２試薬容器９がセットされる。

反応ターンテーブル１２には、希釈ターンテーブル６の希釈容器５からサンプリングした希釈検体と、第１試薬ターンテーブル８の第１試薬容器７からサンプリングした第１試薬および第２試薬ターンテーブル１０の第２試薬容器９からサンプリングした第２試薬をそれぞれ入れて反応させる所定数の反応容器１１がセットされる。

サンプルターンテーブル４の周囲には、サンプル希釈ピペット１３が配置されている。尚、本実施形態の臨床検査用分析装置のピペットは、いずれも回転アームの回転端部側に設けられている。このサンプル希釈ピペット１３は、図示しないサンプル希釈ピペット左右・上下駆動機構により左右、上下に駆動されて、サンプルターンテーブル４と希釈ターンテーブル６との間で、図示しない洗浄装置を通って左右の回動による往復動する。そして、サンプル希釈ピペット１３がサンプルターンテーブル４の所定位置において検体容器２に上下動によるアクセスしたとき、図示しないサンプル用ポンプが作動して検体を所定量吸引し、希釈ターンテーブル６の所定位置において希釈容器５にアクセスしたとき、この検体とともにサンプル希釈ピペット１３自体から供給される所定量の希釈液（通常は生理食塩水）を吐出し、その結果、検体が希釈容器５内で所定倍数に希釈されるようにしている。その後、サンプル希釈ピペット１３は図示しない希釈洗浄装置により洗浄されるようになっている。

希釈ターンテーブル６の周囲には、サンプル希釈ピペット１３の他に、サンプリングピペット１４、希釈攪拌装置１５、希釈洗浄装置１６が配置されている。希釈攪拌装置１５は図示しない攪拌装置上下駆動機構により上下に駆動されるとともに、図示しない攪拌棒が回転されるようになっている。そして、希釈ターンテーブル６の所定の希釈容器５の希釈検体内に攪拌棒が進入しかつ回転することにより検体の希釈が均一に行われるようにしている。希釈洗浄装置１６は、後述するように希釈検体を反応容器１１に吐出した後、サンプリングピペット１４を洗浄するようになっている。希釈洗浄装置１６は、複数の希釈容器洗浄ノズルを有し、希釈容器洗浄ノズルを介して図示しない廃液ポンプにより希釈容器５に入っている検出の終了した希釈検体を吸い込みかつこれを廃液タンクに排出した後、図示しない洗剤ポンプにより洗剤をこの希釈容器５内に供給してこの洗剤により希釈容器５内を洗浄し、その後洗剤を廃液タンクに排出し、希釈容器内を乾燥するようになっている。希釈容器５内の希釈検体は希釈攪拌装置１５により攪拌されて、試料の希釈が均一にされる。これらの各装置１３,１４,１５,１６の配置の自由度を確保するために、希釈ターンテーブル６は、この希釈ターンテーブル６上の円周上に配置された希釈容器５の総数と共通の因数を持たない数を１ステップの送り数としてステップ送りされるようになっている。

サンプリングピペット１４は、図示しないサンプリングピペット左右・上下駆動機構により左右、上下に駆動されて、希釈ターンテーブル６と反応ターンテーブル１２との間で希釈洗浄装置１６を通って左右の回動による往復動するようになっている。そして、サンプリングピペット１４は希釈ターンテーブル６の所定位置において上下動により希釈容器５にアクセスしたとき、図示しない希釈サンプル用ポンプが作動して所定量の希釈サンプルを吸引し、反応ターンテーブル１２の所定位置において上下動により反応容器１１にアクセスしたとき吸引した希釈検体をその反応容器１１に吐出するようにしている。

反応ターンテーブル１２の周囲には、サンプリングピペット１４の他に、第１試薬ピペット１７、第２試薬ピペット１８、第１反応攪拌装置１９、第２反応攪拌装置２０、検出器である多波長光度計２１、恒温槽２２および反応容器洗浄装置２３が配置されている。

第１試薬ピペット１７は、図示しない第１試薬ピペット左右・上下駆動機構により左右、上下に駆動されて、反応ターンテーブル１２と第１試薬ターンテーブル８との間で左右の回動による往復動するようになっている。そして、第１試薬ピペット１７は第１試薬ターンテーブル８の所定位置において上下動により第１試薬容器７にアクセスしたとき、図示しない第１試薬用ポンプが作動して所定量の第１試薬を吸引し、反応ターンテーブル１２の所定位置において上下動により反応容器１１にアクセスしたとき吸引した第１試薬をその反応容器１１に吐出するようにしている。

第１試薬を反応容器１１に吐出する動作において、本実施形態では、後述する第１試薬サンプリング手段、第１試薬希釈分注手段によって、所定量の濃縮試薬は加温水と共に希釈分注される。

第１反応攪拌装置１９は図示しない攪拌装置上下駆動機構により上下に駆動されるとともに、図示しない攪拌棒が回転運動かつ前後方向の往復動をされるようになっている。そして、反応ターンテーブル１２の所定の反応容器１１の希釈検体と第１試薬内に攪拌棒が進入した後、回転かつ前後運動することにより、希釈検体の反応が均一にかつ迅速に行われるようにしている。

第２試薬ピペット１８は、図示しない第２試薬ピペット左右・上下駆動機構により左右、上下に駆動されて、反応ターンテーブル１２と第２試薬ターンテーブル１０との間で左右の回動による往復動するようになっている。そして、第２試薬ピペット１８は第２試薬ターンテーブル１０の所定位置において上下動により第２試薬容器９にアクセスしたとき、図示しない第２試薬用ポンプが作動して所定量の第２試薬を吸引し、反応ターンテーブル１２の所定位置において上下動により反応容器１１にアクセスしたとき吸引した第２試薬をその反応容器１１に吐出するようにしている。

第２試薬を反応容器１１に吐出する動作において、第１試薬の場合と同様、本実施形態では、後述する第２試薬サンプリング手段，第２試薬希釈分注手段によって所定量の濃縮試薬は加温水と共に希釈分注される。

第２反応攪拌装置２０は図示しない攪拌装置上下駆動機構により上下に駆動されるとともに、図示しない攪拌棒が回転運動かつ前後方向の往復動をされるようになっている。そして、反応ターンテーブル１２の所定の反応容器１１の希釈検体と第２試薬内に攪拌棒が進入した後、回転かつ前後運動することにより、希釈検体の反応が均一にかつ迅速に行われるようにしている。

多波長光度計２１は、反応容器１１内の希釈検体の吸光度等を測定して反応容器１１内での希釈検体の反応状態を検出するようにしている。恒温槽２２は、反応ターンテーブル１２の反応容器１１を常時一定の温度に保持するようになっている。

反応容器洗浄装置２３は、複数の反応容器洗浄ノズルを有し、反応容器洗浄ノズルを介して図示しない廃液ポンプにより反応容器１１に入っている検出の終了した希釈検体を吸い込みかつこれを廃液タンクに排出した後、図示しない洗剤ポンプにより洗剤をこの反応容器１１内に供給してこの洗剤により反応容器１１内を洗浄し、その後洗剤を廃液タンクに排出し、反応容器内を乾燥するようになっている。

これらサンプリングピペット１４、第１試薬ピペット１７、第２試薬ピペット１８、第１反応攪拌装置１９、第２反応攪拌装置２０、多波長光度計２１、恒温槽２２、反応容器洗浄装置２３の配置の自由度を確保するために、反応ターンテーブル１２もこの反応ターンテーブル１２上の円周上に配置された反応容器１１の総数と共通の因数を持たない数を１ステップの送り数としてステップ送りされるようになっている。その場合、反応ターンテーブル１２は１ステップにつき半周以上回転するようにされている。
＜希釈容器、反応容器の構成＞
図１−図３を用いて希釈容器５、反応容器１１の説明を行う。尚、希釈容器５と反応容器１１とは同一構造であるので、希釈容器５で説明を行い、反応容器１１の説明は省略する。

希釈容器５の外形は、直方体である。そして、希釈容器５の内部には、上面５ａが開放面となり、水平方向の断面形状が長円形の柱状空間が形成されている。

更に、挿入されるサンプル希釈ピペット１３、サンプリングピペット１４と対向する底部５ｂの箇所（底部５ｂの中央部）には、円錐状の凹部５ｃが形成され、底部５ｂの他の箇所より深くなっている。

このような構成の希釈容器５によれば、以下のような効果が得られる。

(1) 希釈容器５の内部の水平方向の断面形状は、長円形（角がない細長形）であることにより、角部がある場合に比べて液面の這い上がり量が小さくなり、メニスカスによる液面の低下が小さくなる。

(2) 図に示すように、希釈容器（液体容器）５の底部５ｂのうち、挿入されるサンプル希釈ピペット１３、サンプリングピペット１４と対向する部分は、円錐状の凹部５ｃが形成され、底部５ｂの他の箇所より深くなっていることにより、希釈容器５とサンプル希釈ピペット１３、サンプリングピペット１４との位置関係が従来のままで、液体少量時にロスとなる部分の体積を押し上げることができるため、液面乖離する液体量のレベルを下げることができる。

図５を用いて説明する。（ａ）図は従来の液体容器を示し、（ｂ）図は実施形態の液体容器を示している。

（ａ）図において、液体容器５１内の液体をピペット５３で吸い上げるために、ピペット５３を液体容器へ下降、停止させる時、その停止位置には何らかの形で下限値が設定されているのが一般的である。この下限値は、液体容器５１の底面５１ａとピペット５３とが接触し、どちらかが損傷したり分注ミスが起きたりするのを防止するためであり、液体容器５１の底面５１ａとピペット５３の先端との間隔の下限値をＧと言い換えることができる。この下限値Ｇがあるために、ピペット５３が安定して急進できる液体容器５１内液量も下限値Ｖがある。それ以下の液量ならば、ピペット５３が液面に達しないため、吸引ミスとなる。液量がＶのときの液面高さＬは、前述した液体容器５１の底面５１ａとピペット５３の先端との間隔の下限値Ｇよりもやや高くなっている。

以上により、安定的な液体容器内液量の下限値Ｖは常に廃棄される分となり、検体ロスとなっている。

（ｂ）図に示すように、底面５１ａ’の中央部をＶ字形とした時、液面高さがＬに達するまでの必要液量Ｖ’は、Ｖ字によって押し上げられる液体の容積（＝Ｖ字の体積Ｘ）の分だけ少なくなる。また、ピペット５３のサンプリング位置は液体容器５１’の中央部なので、Ｖ字の最も低い点となる。このため底面５１ａ’との位置関係とは変わらず、ピペット５３と液体容器５１’との間隔の下限値Ｇは変わらない。よって、底面がＶ字の液体容器５１’では、ピペット５３が安定して吸引できる液体容器内液量の下限値はＶ’となる。従って、液面乖離する液体量のレベルを下げることができる。即ち、検体のロスを減らすことができ、試料をより有効に使用できるようになる。

(3) 希釈容器（液体容器）５内部の水平方向の断面形状は、細長形であるので、断面形状が円形の液体容器に比べて、希釈ターンテーブル６への配置可能な個数を変えないままで収容量を増やすことが可能となる。また、容器の液体収容量は、細長形の長手方向の長さを変えることで、自由に設定できる。

同様に、反応容器１１も(1)−(3)の効果を有する。

本発明は、上記実施形態例に限定するものではない。上記実施形態例では、希釈容器５、反応容器１１の水平方向の断面形状は長円形であったが、他に、楕円形、角部を丸くした長方形、即ち、角のない細長形であれば、メニスカスによる液面の低下が小さくなる。

また、上記実施形態では、底部に円錐状の凹部を形成したが、凹部の形状は円錐状に限定するものではなく、どのような形状であってもよい。液体容器を樹脂成形で製造する場合、凹部の形状を円錐状とすることで、金型の数を減らすことでき、製造が容易となる。

５希釈容器
６希釈ターンテーブル
１１反応容器
１２反応ターンテーブル

Claims

上面が開放面で、内部に液体を収容し、前記開放面から挿入されたピペットにより前記液体が吸引される臨床検査用分析装置の液体容器であって、
前記液体容器内部の水平方向の断面形状は、角がない細長形であることを特徴とする臨床検査用分析装置の液体容器。
前記液体容器内部の水平方向の断面形状は、長円形であることを特徴とする請求項１記載の臨床検査用分析装置の液体容器。
前記液体容器の底部のうち、
挿入される前記ピペットと対向する箇所は、他の箇所より深いことを特徴とする請求項１または２記載の臨床検査用分析装置の液体容器。
前記臨床検査用分析装置は、
検体を希釈した希釈検体液を収容する希釈容器が複数セットされる希釈ターンテーブルと、
前記希釈検体液と試薬とが分注される反応容器が複数セットされる反応ターンテーブルと、
を有し、
前記希釈ターンテーブルで選択された前記希釈容器から希釈検体液を前記ピペットで吸引し、前記反応ターンテーブルで選択された反応容器に前記ピペットで吐出するよう構成され、前記希釈容器、前記反応容器は請求項１乃至３のいずれかの記載の液体容器であることを特徴とする臨床検査用分析装置の液体容器。