JP2013242221A - 試薬容器及び試料容器のアダプタ - Google Patents

Abstract

【課題】 試薬容器の高速移動による容器内の試薬移動に伴う気泡の発生を抑制し、試薬分注プローブで安定に所定量の試薬を吸入できる自動分析装置を提供する。
【解決手段】試薬を収容する試薬容器２５であって、内部から試薬１８を取り出すために該試薬に浸漬されるプローブが侵入可能な取り出し口を有し、該試薬取出口２７に上部開口３０ａと底部連通口３０ｂを有する筒状の波除アダプタ２６を挿入して保持するようにした試薬容器２５において、前記試薬取出口２７と前記波除アダプタ２６の境界面または前記波除アダプタ内に試薬容器の内部を外部の大気と連通させる通路を設けたことにより波除アダプタ内の気泡の発生を防ぐものである。
【選択図】 図５

Description

本発明は、自動分析装置に関し、試薬を用いてサンプルを分析する分析装置に用いる試薬容器及び試料容器のアダプタに関する。

自動分析装置は、試料と試薬を任意の容量だけ反応容器に分注して反応させ、その吸光度や濁度の変化により被検物質の定量を行う装置で、主に臨床検査の分野で広く用いられている。

自動分析装置が試薬を分注する時は、液面センサーと一体化した分注機で試薬容器液面を自動的に検知して液内に分注機を下降させ、液体の吸引を行う。この時液面に気泡があると、気泡を液面として誤って検知して停止し、空気を吸引してしまい、所定量の液体を吸引することができなくなってしまう。そこで、試薬容器内の気泡の発生を抑えるために、筒状の波除アダプタが組み込まれている。

自動分析装置の試薬容器４の外観を図２ａに、図２ａのＯ−Ｏ’断面の内部構造を図２ｂに示す。試薬容器４は、試薬ターンテーブルに放射状に並べて設置される容器であり、試薬１８が充填されている。試薬容器の上面には、試薬取出口１９が設けられ、その内部には有底円筒状の波除アダプタ２０が嵌め込まれている。

波除アダプタ２０には、図３ａに示すように上部開口２３ａ、上部連通口２１、切り欠き２２と底部連通口２３ｂとが設けられている。上部開口２３ａは、収容されている試薬を所定量分注するための開口であり、試薬分注プローブが進入し、試薬を吸引するためのものである。

上部連通口２１は、波除アダプタ２０の側壁面に設けられ、試料容器４の上部空間と波除アダプタ内部とを連通させる。この上部連通口２１により、波除アダプタ２０の内側と外側の液面を同じ高さに保つことができる。また、上部連通口２１は、液体も通過することが可能である。

切り欠き２２は、波除アダプタを試薬容器の試薬取出口１９に密着して固定するためのものである。

底部連通口２３ｂは、試薬容器４に充填された試薬１８が波除アダプタ内部に自由に往来できるようにするためのものであるが、流体の抵抗により試薬１８の流れに制限があるので、波除アダプタの内側液面の上下速度を減少させることができる。

自動分析装置においては、回転する試薬ターンテーブルに試薬容器４を載せ、試薬を反応容器に分注するときは、液面センサーと一体化した試薬分注プローブで液面を自動的に検知して試薬容器４の試薬液内に試薬分注プローブを下降させ、試薬の吸引を行い、反応容器に移動して試薬を吐出する。

特開２００５−８３７７７号公報

前記自動分析装置は、単位時間あたりの測定数を増やすために、分注、測定など一連動作の高速化が図られる。高速化に伴い、試薬ターンテーブルの回転速度が速くなると共に、回転―停止を短時間で繰り返すことになり、上述のような波除アダプタを設けてもアダプタ内に気泡が生じてしまうことが避けられない。

具体的な気泡発生のメカニズムについて図４を用いて説明する。図４−ａ）は、試薬ターンテーブルが停止している時の試薬容器内の状態を示したものである。ここでは、波除アダプタ２０の上部連通口２１を介して、試薬容器に大気が入っているので、波除アダプタ２０の内側と外側の試薬１８の上面が同じ高さになっている。

図４−ｂ）は、試薬ターンテーブルが高速で回転している時の試薬１８の移動状況を示す。試薬１８は、遠心力により試薬液面が波除アダプタ配置側に移動し液面が上昇する。この時、液面が連通口を通過する際に、連通口を介して空気と試薬が波除アダプタ内に流入し、この時に気泡２４ａが発生する。このため、図４−ｃ）に示すように、試薬ターンテーブル停止時には、試薬液面上に試薬１８が連通口２１に衝突及び流入した時にできた気泡２４ａが液面上に残ってしまう。

そして、試薬ターンテーブルが試薬分注ごとに高速で回転及び停止を繰り返すため、図４−ｄ）に示すように、試薬容器４内では、試薬１８が移動して連通口２１との衝突及び流入を繰り返し、波除アダプタ２０の内側に気泡が発生するは避けられない。

このため、従来の試薬容器４に組み込まれた波除アダプタ２０の形状では、試薬ターンテーブルを高速回転すると波除アダプタ２０の内側に泡立ちが生じてしまい、分注プローブは所定の試薬量を吸引することができなくなっていた。

本発明は、試薬を収容する試薬容器であって、内部から試薬を取り出すために該試薬に浸漬されるプローブが侵入可能な取り出し口を有し、該取り出し口に上部開口と底部開口を有する筒状アダプタを挿入して保持するようにした試薬容器において、
前記取り出し口と前記筒状アダプタの境界面または前記筒状アダプタ内に試薬容器の内部を外部の大気と連通させる通路を設けたことを特徴とする。

また、本発明の試薬容器のアダプタは、試薬容器の試薬取り出し口に挿入して保持され、試薬を取り出すためのプローブが挿入可能な上部開口と試薬容器内の試薬液内に浸漬される底部開口を有する筒状アダプタであって、外側面に溝を設け、試薬容器の内部と外部を連通させる通路を設けたことを特徴とする。

また、本発明の試薬容器のアダプタは、薬容器の試薬取り出し口に挿入して保持され、試薬を取り出すためのプローブが挿入可能な上部開口と試薬容器内の試薬液内に浸漬される底部開口を有する筒状アダプタであって、前記筒状アダプタの周壁内に上下方向に開けられた縦通路と、前記縦通路の下部を前記取り出し口の下端部近傍で試薬容器内に連通させる横通路とから構成される試薬容器の内部と外部を連通させる通路を設けたことを特徴とする。

本発明は、試薬容器に組み込む波除アダプタの上部外側面に試薬容器内部と連通する溝を設けることにより、試薬容器を載せた試薬ターンテーブルを高速に回転及び停止させても、試薬分注プローブの吸入部分でもある波除アダプタの内側に気泡の発生が抑えられ、試薬分注プローブで安定に所定量の試薬を吸入できる。

自動分析装置の一実施例の概略図。 従来の試薬容器を示す図。 従来の試薬容器に組み込まれている波除アダプタを示す図。 従来の試薬容器を設置した試薬ターンテーブルを高速で回転した時の、試薬の移動を説明する図。 本発明の実施例１の試薬容器を示す図。 本発明の実施例１の試薬容器に組み込まれている波除アダプタを示す図。 本発明の実施例１の試薬容器を設置した試薬ターンテーブルを高速で回転した時の、試薬の移動を説明する図。 本発明の実施例２の試薬容器を示す図。 本発明の実施例２の試薬容器に組み込まれている波除アダプタを示す図。

図１に本実施例の自動分析装置の構成を示す。自動分析装置１は、試料容器２、その複数の試料容器を設置する試料ターンテーブル３、試薬を保管する試薬容器４、その複数の試薬容器を保管する試薬ターンテーブル５、試料と試薬を分注して反応させる反応容器６、その複数の反応容器６を格納する反応ターンテーブル７、試料を分注する試料分注プローブ８及び試料用ポンプ９、試薬を分注する試薬分注プローブ１０及び試薬用ポンプ１１、試料と試薬を攪拌する攪拌装置１２、反応容器６を洗浄する洗浄機構１３、装置の制御を行うインターフェース１４及びコンピュータ１５、コンピュータのディスプレイ１６、プリンタ１７より構成される。

自動分析装置１の分析動作について説明する。試薬を入れた試薬容器４は、試薬ターンテーブル５の上に設置される。試薬ターンテーブル５は、コンピュータ１５によりインターフェース１４を介して制御される。試薬容器４は、試薬ターンテーブル５により、試薬分注プローブ１０の分取位置まで回転移動し、試薬ポンプ１１に連結された試薬分注プローブ１０により、反応容器６の中に所定量分注される。試薬を分注された反応容器６は、反応ターンテーブル７の中をあらかじめ登録された順番に従って試料分注位置まで移動する。

試料分注位置まで移動した反応容器６には、試料用ポンプ９に連結された試料分注プローブ８により、試料ターンテーブル３上に複数設置された各試料容器２から吸引された所定量の試料が加えられる。

試料添加後の反応容器６は攪拌装置１２の位置まで移動し、最初の攪拌が行われる。試薬の添加は必要に応じて、複数回繰り返される。

内容物が攪拌された反応容器６は、反応ターンテーブル７の回転に伴って、図示しない多波長光度計の測定位置を通過し、その都度多波長光度計により吸光度が測定される。多波長光度計から得られた経時的な吸光度情報は、インターフェース１４を介してコンピュータ１５に送られ、検体の濃度情報に変換されて記憶される。

濃度変換されたデータは、必要に応じてプリンタ１７から出力されたり、ディスプレイ１６画面上で表示されたりする。測光が終了し洗浄機構１３の位置で停止した反応容器６は、反応容器洗浄系による排液・洗浄・乾燥作業を経て、次の分析に使用される。

前記の自動分析装置で使用される試薬容器の実施例１の外観を図５ａに、図５ａのＯ−Ｏ’断面の内部構造を図５ｂに示す。試薬容器２５は、試薬ターンテーブル５に放射状に並べて設置される容器であり、試薬１８が充填されている。試薬容器２５の上面には、試薬取出口２７が設けられ、その上部には筒状の波除アダプタ２６が嵌め込まれている。

波除アダプタ２６は、図６に示すように有底円筒状で、上面開口部３０ａ、溝２８、切り欠き２９と底部連通口３０ｂが設けられている。

上面開口部３０ａは、収容されている試薬を所定量分注するための開口であり、試薬分注プローブ１０が進入可能な内径の開口部を備え、試薬分注プローブ１０が進入し、試薬を吸引するためのものである。

溝２８は、波除アダプタ上部外側面に設けられ、試薬容器に嵌め込むと試薬容器内部と試薬容器外部と連通させる。この溝２８と試薬容器の間で、形成される連通口により、波除アダプタ２６の内側と外側の液面を同じ高さに保つことができる。

切り欠き２９は、波除アダプタを試薬容器の開口部２７の内側面に密着して波除アダプタ２６を確実に固定するためのものである。

底部連通口３０ｂは、試薬容器２５に充填された試薬１８が底部連通口３０ｂを通じて波除アダプタ２６の内部に進入してくる移動量を制限し、波除アダプタ２６内の液面の上下変動を抑制する。

図７に試薬ターンテーブルが高速で移動した時の試薬移動による気泡発生の様子を示す。

図７−ａ）は、試薬ターンテーブル５が停止している時の試薬容器内の試薬状況を示したものである。ここでは、波除アダプタの上部開口３０ａと溝２８により波除アダプタ２６の内側と外側に大気が連通しているため、試薬１８の液面が同じ高さになっている。

図７−ｂ）は、試薬ターンテーブル５が高速で回転している時の試薬１８の移動状況を示す。試薬１８は、遠心力により試薬液面が波除アダプタ配置側に移動し液面が上昇する。この時、波除アダプタの外側にある試薬は、波除アダプタ上部から内側に流入しないので、それによる波除アダプタ内側の泡立ちが防止できる。波除アダプタ内側は、外部からの試薬液の流入が底部連通口３０ｂの穴により制限されるので、試薬が微量の流入のみに抑えられる。このため、試薬液上面は、上下する速度が低く、また、波除アダプタの内径が小さいため、試薬液上面に大きな波が立ちにくい。

しかし、波除アダプタの外側は、試薬容器内の試薬液が遠心力により大きく傾く。

図７−ｃ）に試薬ターンテーブル５が回転し、その後停止した時の試薬液面の状態を示す。試薬容器内の波除アダプタの外側には、試薬ターンテーブル５が回転中に試薬液の傾きが大きくなり、その後ターンテーブルが停止することで試薬液が波立つことで、試薬液が試薬容器の内側面と衝突することにより気泡２９が発生する。しかし、波除アダプタ２６の内側は、内径が小さく、波除アダプタ２６の外側と分離されているため、液面の波が立ちにくく、気泡の発生は非常に少ない。

そして、さらに試薬ターンテーブル５が試薬分注ごとに高速回転で移動及び停止を繰り返しても、図７−ｄ）に示すように、試薬容器内の波除アダプタ２６の外側に試薬液面には、気泡２９が発生するが、流入することがないので、波除アダプタの内側の気泡の発生は抑制される。

従って、試薬容器２５に組み込まれた波除アダプタ２６の形状であれば、波除アダプタの内側で気泡の発生が抑えられ、分注プローブ１０は、確実に所定の試薬量を吸引することができる。

本実施例１で示した溝２８の大きさ及び数については、試薬容器内を大気圧に保持できる溝の断面積であれば制限しない。

自動分析装置用試薬容器の実施例２の外観を図８ａに、図８ａのＯ−Ｏ’断面の内部構造を図８ｂに示す。
試薬容器２５には、試薬ターンテーブル５に設置される容器であり、試薬１８が充填されている。試薬容器には、試薬取出口２７があり有底円筒形の波除アダプタ３１が嵌め込まれる。

図９に波除アダプタ３１の詳細を示す。波除アダプタ３１には、上部開口３２ａ、連通通路３３，底部連通口３２ｂと切り欠き３４がある。

上部開口３２ａは、収容されている試薬を所定量分注するための開口であり、試薬分注プローブが進入可能な内径の開口部を備え、試薬に浸漬される試薬分注プローブ１０が進入し、試薬を吸引するためのものである。

連通通路３３は、波除アダプタ３１の上面開口３３ａから周壁内に上下方向に開けられた縦通路３３ｂと該縦通路３３ｂの下部を取出口２７の下端部近傍で試薬容器内に連通させる横通路３３ｃとから構成される。この上面開口３３ａから上部外周面に形成された横通路３３ｃに至る連通通路３３により、試薬容器内が大気と連通するため、波除アダプタの内側と外側の液面を同じ高さに保つことができる。

底部連通口３２ｂは、試薬容器２５に充填された試薬１８が底部連通口３２ｂを通じて波除アダプタ３１内部に進入してくる移動量を制限し、波除アダプタ３１内の液面の上下変動を抑制する。

また、波除アダプタ３１の上部には、波除アダプタ３１を確実に固定するための切り欠き３４が形成されている。

この実施例においても、波除アダプタ３１に従来のような連通口２１が存在しないので、連通口２１を介して試薬がアダプタ内に流れ落ちることがなく、波除アダプタ内部で気泡の発生が抑えられ、分注プローブ１０は、確実に所定の試薬量を吸引することができる。また、連通口２１に代えて、アダプタ周壁内に連通通路３３が設けられているので、アダプタ内外の液面を同じ高さに保つことができる。

本実施例２で示した連通通路３３の大きさ及び数については、適宣設計すればよい。

１：自動分析装置， ２：試料容器，
３：試料ターンテーブル， ４：試薬容器
５：試薬ターンテーブル， ６：反応容器，
７：反応ターンテーブル， ８：試料分注プローブ，
９：試料用ポンプ， １０：試薬分注プローブ，
１１：試薬用ポンプ， １２：攪拌装置， １３：洗浄機構，
１４：インターフェース， １５：コンピュータ，
１６：ディスプレイ， １７：プリンタ， １８：試薬，
１９：試薬取出口， ２０：波除アダプタ， ２１：上部連通口， ２２：切り欠き， ２３ａ：上部開口， ２３ｂ：底部連通口，
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ：気泡， ２５：試薬容器，
２６：波除アダプタ， ２７：試薬取出口， ２８：溝，
２９：切り欠き， ３０ａ：上部開口， ３０ｂ：底部連通口，
３１：波除アダプタ， ３２ａ：上部開口， ３２ｂ：底部連通口， ３３：連通通路， ３３ａ：上面開口， ３３ｂ：縦通路，
３３ｃ：横通路， ３４：切り欠き

Claims (5)

1. 試薬を収容する試薬容器であって、内部から試薬を取り出すために該試薬に浸漬されるプローブが侵入可能な取り出し口を有し、該取り出し口に上部開口と底部開口を有する筒状アダプタを挿入して保持するようにした試薬容器において、
   前記取り出し口と前記筒状アダプタの境界面または前記筒状アダプタ内に試薬容器の内部を外部の大気と連通させる通路を設けたことを特徴とする試薬容器。
2. 前記通路は前記筒状アダプタの外側面及び又は前記取り出し口の内側面に設けられることを特徴とする請求項１記載の試薬容器。
3. 前記通路は前記筒状アダプタの周壁内に上下方向に開けられた縦通路と、前記縦通路の下部を前記取り出し口の下端部近傍で試薬容器内に連通させる横通路とから構成されることを特徴とする請求項１記載の試薬容器。
4. 試薬容器の試薬取り出し口に挿入して保持され、試薬を取り出すためのプローブが挿入可能な上部開口と試薬容器内の試薬液内に浸漬される底部開口を有する筒状アダプタであって、試薬容器の内部と外部を連通させる通路として外側面に溝を設けたことを特徴とする試薬容器のアダプタ。
5. 試薬容器の試薬取り出し口に挿入して保持され、試薬を取り出すためのプローブが挿入可能な上部開口と試薬容器内の試薬液内に浸漬される底部開口を有する筒状アダプタであって、前記筒状アダプタの周壁内に上下方向に開けられた縦通路と、前記縦通路の下部を前記取り出し口の下端部近傍で試薬容器内に連通させる横通路とから構成される試薬容器の内部と外部を連通させる通路を設けたことを特徴とする試薬容器のアダプタ。

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