JP2016085093A - 自動分析装置及び分離洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】予備集磁及び本集磁を伴うＢＦ分離工程において洗浄操作によって流出する磁性粒子の量を減少させる。
【解決手段】自動分析装置のＢＦ分離工程において、第１の磁気発生部３２ｐ，３４ｐの予備集磁用の磁石の反応容器３ａと対向する面の容器搬送方向における幅は、第１の磁気発生部３２ｐ，３４ｐの集磁位置に搬送された反応容器３ａの液体試料を収容する領域が含まれる長さとする。また、第２の磁気発生部３２ｍ，３４ｍの本集磁用の磁石の反応容器３ａと対向する面の容器搬送方向における端部が、第２の磁気発生部３２ｍ，３４ｍの集磁位置に搬送された反応容器３ａの液体試料を収容する領域の中心と近接するように設計されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、自動分析装置に関し、特に磁性粒子を固相として用いる自動分析装置及び分離洗浄方法に関する。

自動分析装置は、免疫学的検査、生化学的検査、輸血検査などさまざまな分野での検査に用いられ、多数の検体に対する分析処理を行う。そして、自動分析装置は、それらの検体に含まれる多成分の目的物質を迅速に、かつ、高精度で分析する。

自動分析装置の一つに、免疫反応により検体（血清、血漿、尿など）中に含まれる目的物質（抗原、抗体など）を定量的又は定性的に検出する免疫分析装置がある。免疫分析装置は、検体中の目的物質と反応する抗原又は抗体を固相（磁性粒子など）に結合させた試薬を用い、反応溶液中から分析対象の目的物質を分離、洗浄するために行われるＢＦ（ｂｏｕｎｄ−ｆｒｅｅ）分離機構を有する。

磁性粒子を用いる自動分析装置では、ＢＦ分離時、ノズルが反応容器の反応溶液中に挿入され、このノズルが反応容器中の反応溶液を吸引する。このとき、反応溶液に含まれる免疫複合体を形成した磁性粒子が吸引されないように、反応容器外に配置された磁石によって磁性粒子を反応容器の内壁面に一時的に吸着した状態で（集磁）、反応溶液の吸引が行われる。その結果、反応容器内には、目的物質が免疫複合体を形成して結合した磁性粒子のみが残り、未反応の検体由来成分などは吸引された溶液により除去される。その後、反応容器にノズルから洗浄液の吐出と吸引が行われ、反応容器内の磁性粒子が洗浄される。ＢＦ分離操作は、目的物質の分析条件により、所定回数設定される。

自動分析装置では、上記のＢＦ分離を効率よく実施するために各種のＢＦ分離機構が見出された。反応容器の側面に、１つの磁石を配置し、２段階で集磁を行う装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。また、ＢＦ分離機構を組み込んだ装置として、ＢＦ分離を行う前に第１磁気手段と第２磁気手段による２段階の集磁を行う装置が開示されている（例えば、特許文献２を参照）。

特開平４−５８１５７号公報 特開２００３−２２７８３８号公報

自動分析装置において、磁性粒子は、直径が１μｍ〜１０μｍ程度の粒子が用いられ、免疫複合体を形成して反応溶液中に懸濁された状態で浮遊している。ＢＦ分離操作では、反応容器に磁石が接近してから磁性粒子が反応容器の内壁面に吸着が完了するまでにタイムラグがある。このタイムラグは、粒子粒径、磁石の磁力、反応容器の形状などにより異なるが、およそ数秒から１０数秒程度である。したがって、集磁後すぐにノズルを反応容器に挿入し、十分な集磁が行われる前に反応溶液からの吸引動作を実行すると、まだ反応容器の内壁面に吸着されていない磁性粒子が反応溶液とともに吸引されてしまう恐れがある。

この解決策として、実際のＢＦ洗浄工程に移行する前段階として、予め反応溶液中に含まれる磁性粒子を反応容器の内壁面に吸着する予備集磁工程が設けられる。これにより、予備集磁工程で十分な時間をかけて磁性粒子を反応容器の内壁面に予備的に吸着した後に、実際のＢＦ洗浄工程（本集磁）へ移行する。ＢＦ洗浄工程では予め集磁された磁性粒子の保持と追加の集磁を行うため、磁性粒子が集磁されるまで待つ必要がなく本来の洗浄工程に時間を費やすことができる。

従来の自動分析装置では、ＢＦ分離及び洗浄を行う際に磁性粒子を反応容器内に集磁するために、特許文献１では、１個の磁石で２段階の集磁を行う方法が開示され、さらには同一形状の２個の磁石を使用して予備集磁及び本集磁を行う方法も知られている。また、特許文献２には、複数の磁石が反応容器の側面に段階的に低い位置に配置されたＢＦ分離機構を組み込んだ分析装置が開示されている。これらの装置では、集磁に要する所定時間内に反応溶液中の磁性粒子を集めきれず、反応容器からの洗浄操作によって磁性粒子が流出し、分析結果のばらつきや分析感度の低下を引き起こすという問題があった。すなわち、従来の装置では、予備集磁及び本集磁のそれぞれに適した磁石の形状ではなかった。

本発明は係る状況を考慮してなされたものであり、予備集磁及び本集磁を伴うＢＦ分離工程において洗浄操作によって流出する磁性粒子の量を減少させた装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る自動分析装置の一態様は、検体に含まれる目的物質を、磁性粒子を含む試薬を用いて分析する自動分析装置であり、容器搬送部と、第１の磁気発生部と、第２の磁気発生部と、分離洗浄部を備える。
容器搬送部は、検体と磁性粒子を含む試薬とが分注された液体試料を収容した容器が配置され、該容器を経路に沿って搬送する。
第１の磁気発生部は、経路上に配置され、集磁位置に搬送された上記容器内における検体中の磁性粒子を集磁する予備集磁用磁石を有する。
第２の磁気発生部は、経路上の第１の磁気発生部の下流に配置され、集磁位置に搬送された容器内における第１の磁気発生部により集磁された検体中の磁性粒子を集磁する本集磁用磁石を有する。
分離洗浄部は、第２の磁気発生部によって容器内に磁性粒子が集磁されている間に、磁性粒子以外の成分を分離及び容器内の洗浄を行う。
そして、第１の磁気発生部の予備集磁用磁石の容器と対向する面の容器搬送方向における幅は、第１の磁気発生部の集磁位置に搬送された容器の有効領域が含まれる長さである。また、第２の磁気発生部の本集磁用磁石の容器と対向する面の容器搬送方向における端部が、第２の磁気発生部の集磁位置に搬送された容器の有効領域の中心と近接している。

また、本発明に係る分離洗浄方法の一態様は、検体に含まれる目的物質を、磁性粒子を含む試薬を用いて分析する自動分析装置における磁性粒子を含む成分を分離洗浄する分離洗浄方法である。
分離洗浄方法は、検体と磁性粒子を含む試薬とが分注された液体試料を収容した容器が配置された容器搬送部により、容器を経路に沿って搬送する。
また、経路上に配置された予備集磁用磁石を有する第１の磁気発生部により、集磁位置に搬送された容器内における検体中の磁性粒子を集磁する。
また、経路上の第１の磁気発生部の下流に配置された本集磁用磁石を有する第２の磁気発生部により、集磁位置に搬送された容器内における第１の磁気発生部により集磁された検体中の磁性粒子を集磁する。
また、分離洗浄部により、第２の磁気発生部によって容器内に磁性粒子が集磁されている間に、磁性粒子を含む成分を分離及び容器内の洗浄を行う。
ここで、第１の磁気発生部の予備集磁用磁石の容器と対向する面の容器搬送方向における幅は、第１の磁気発生部の集磁位置に搬送された容器の液体試料を収容する領域が含まれる長さである。また、第２の磁気発生部の本集磁用磁石の容器と対向する面の容器搬送方向における端部が、第２の磁気発生部の集磁位置に搬送された容器の液体試料を収容する領域の中心と近接する。

本発明の少なくとも一態様によれば、予備集磁及び本集磁を伴うＢＦ分離工程において洗浄操作によって流出する磁性粒子の量を減少させることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る自動分析装置を示す概略構成図である。 図１の自動分析装置から免疫酵素反応ユニットのターンテーブルの上層を取り除いた概略斜視図である。 図１の自動分析装置の制御系の構成図である。 ＢＦ分離工程を示すフローチャートである。 ＢＦ分離工程のタイムチャートである。 ＢＦ分離工程中の反応容器と各磁気発生部との位置関係を説明するための模擬的な斜視図である。 ＢＦ分離工程中の反応容器と各磁気発生部との位置関係を説明するための模擬的な上面図及び断面図を示す。 反応容器と磁気発生部との位置関係を示す側面図である。 予備集磁に用いられる第１の磁気発生部の斜視図である。 図９の第１の磁気発生部の上面図である。 図９の第１の磁気発生部の側面図である。 第１の磁気発生部より出力される磁力線を示す概略図であり、図１２Ａは第１の磁気発生部の上面から見た場合の磁力線を示し、図１２Ｂは第１の磁気発生部の側面から見た場合の磁力線を示す。 反応容器と第１の磁気発生部との位置関係を示す説明図である。 本集磁に用いられる第２の磁気発生部の斜視図である。 図１４の第２の磁気発生部の上面図である。 図１４の第２の磁気発生部の側面図である。 反応容器と第２の磁気発生部との位置関係を示す説明図である。 一般的なＢＦ分離工程後における反応容器内の磁性粒子の残存率を示す測定データの例である。 第１の実施の形態を適用した場合の、ＢＦ分離工程後における反応容器内の磁性粒子の残存率を示す測定データの例である。 磁石形状ごとの反応容器内の磁性粒子の集磁像を示し、図２０Ａは第１の磁気発生部のみを用いた場合の集磁像、図２０Ｂは第２の磁気発生部のみを用いた場合の集磁像、図２０Ｃは第１の磁気発生部及び第２の磁気発生部を用いた場合の集磁像を示す。 本発明の第２の実施の形態に係る第１の磁気発生部及び第２の磁気発生部を示す説明図である。 本発明の第３の実施の形態に係る第１の磁気発生部及び第２の磁気発生部を示す説明図である。 第４の実施の形態に係る第１の磁気発生部を示す説明図である。 第５の実施の形態に係る自動分析装置を示す概略構成図である。

以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。各図において共通の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
なお、以下に示す実施の形態は、いずれも例示的に免疫分析装置を開示しているが、本発明は、免疫分析装置に限られず、例えば、磁性粒子に核酸プローブを固相化し、検体中の核酸（ＤＮＡまたはＲＮＡ）を捕捉する、核酸検出／測定装置にも適用できる。本発明は、磁性粒子によるＢＦ分離機構を備えたすべての自動分析装置に適用可能である。

＜１．第１の実施の形態＞
［自動分析装置の概要］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る自動分析装置を示す概略構成図である。
図１に示す自動分析装置１は、検体中の抗原、抗体などを免疫分析によって検出／測定する免疫分析装置に適用したものである。自動分析装置１は、測定装置２と、測定装置２を含む自動分析装置１全体の制御を行うとともに測定装置２から出力される測定データの分析を行う制御装置６０とを備えている。

免疫分析装置が適用された自動分析装置１は、例えば化学発光酵素免疫測定法（CLEIA：Chemiluminescent Enzyme Immunoassay）を用いて、高感度の測定を行う。ＣＬＥＩＡは、主な工程として、反応容器内で検体中の目的物質（抗原又は抗体）と試薬とを反応させる反応工程、反応容器内の反応生成物（ｂｏｕｎｄ）と未反応物質（ｆｒｅｅ）を分離する分離工程（ＢＦ分離）、各試薬と検体中の目的物質とが反応して生成される免疫複合体と化学発光基質との反応から生じる発光量を測定する測光工程を有する。

［自動分析装置の測定系］
測定装置２は、大別して反応容器供給ユニット３、検体架設ユニット４、反応容器搬送ユニット５、検体分注ユニット６、試薬保冷ユニット７、第１の試薬分注ユニット８、第２の試薬分注ユニット９、免疫酵素反応ユニット１０、第１のＢＦ分離ユニット１１、第２のＢＦ分離ユニット１２、基質液保冷庫１４、容器移送アーム１５及び発光測定ユニット１６を備える。

反応容器供給ユニット３は、複数の反応容器（キュベット）３ａを収容し、それら複数の反応容器３ａを１つずつ移送位置に供給する。移送位置に供給された反応容器３ａは、反応容器搬送ユニット５によって免疫酵素反応ユニット１０に搬送される。免疫酵素反応ユニット１０に搬送された反応容器３ａには、検体と所定の試薬が注入される。

反応容器搬送ユニット５は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行うアームと、アームの先端部に設けられた保持部を備える。反応容器搬送ユニット５は、反応容器供給ユニット３の供給位置に供給された反応容器３ａを保持部により保持し、アームを旋回して、所定のタイミングで免疫酵素反応ユニット１０の所定の位置に搬送する。

検体架設ユニット４は、軸方向の一端が開口した略円筒状をなす容器状に形成されているターンテーブルを備える。この検体架設ユニット４には、複数の検体容器４ａが収容されている。検体容器４ａには、被検者から採取した血液又は尿等からなる検体（サンプル）が収容される。複数の検体容器４ａは、検体架設ユニット４の周方向に所定の間隔を空けて並べて配置されている。検体架設ユニット４は、不図示の駆動機構によって周方向に沿って回転可能に支持されている。そして、検体架設ユニット４は、不図示の駆動機構により、周方向に所定の角度範囲ごとに、所定の速度で回転する。図１の例では、検体架設ユニット４の周方向に並べられた検体容器４ａの列は、検体架設ユニット４の半径方向に所定の間隔を空けて２列設けられている。なお、検体として、所定の希釈液で希釈された検体を用いてもよい。

検体分注ユニット６は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行うアームと、アームの先端部に設けられたプローブを備える。検体分注ユニット６は、検体架設ユニット４の所定位置に移動された検体容器４ａ内の検体をプローブによって吸引し、アームを旋回して、所定のタイミングで免疫酵素反応ユニット１０の所定の位置にある反応容器３ａに分注する。

試薬保冷ユニット７は、検体架設ユニット４と同様に、軸方向の一端が開口した略円筒状をなす容器状に形成されているターンテーブルを備える。試薬保冷ユニット７は、不図示の駆動機構によって周方向に沿って回動可能に支持されており、この不図示の駆動機構により、その周方向に所定の角度範囲ずつ、所定の速度で正回転又は逆回転する。

試薬保冷ユニット７には、第１の試薬容器７ａと第２の試薬容器７ｂが収容されている。第１の試薬容器７ａと第２の試薬容器７ｂは、試薬保冷ユニット７の周方向上に所定の間隔を空けて並べて配置される。第１の試薬容器７ａには、第１の試薬として、検体中の目的物質（例えば抗原）と反応する磁性粒子からなる磁性試薬が収容される。また、第２の試薬容器７ｂには、第２の試薬として、検体中の目的物質（例えば抗原）と磁性試薬が結合した反応生成物と反応する標識試薬（酵素抗体）が収容される。試薬保冷ユニット７内は、不図示の保冷機構によって所定の温度に保たれている。そのため、第１の試薬容器７ａに収容された第１の試薬（磁性試薬）と、第２の試薬容器７ｂに収容された第２の試薬（標識試薬）は、所定の温度で保冷される。

第１の試薬分注ユニット８は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行うアームと、アームの先端部に設けられたプローブを備える。第１の試薬分注ユニット８は、試薬保冷ユニット７の所定位置に移動された第１の試薬容器７ａ内の第１の試薬（磁性試薬）をプローブによって吸引し、アームを旋回して、所定のタイミングで免疫酵素反応ユニット１０の所定の位置にある反応容器３ａに分注する。

第２の試薬分注ユニット９は、第１の試薬分注ユニット８と同様の構成を有する。第２の試薬分注ユニット９は、試薬保冷ユニット７の所定位置に移動された第２の試薬容器７ｂ内の第２の試薬（標識試薬）をプローブによって吸引し、アームを旋回して、所定のタイミングで免疫酵素反応ユニット１０の所定の位置にある反応容器３ａに分注する。

免疫酵素反応ユニット１０では、周方向に配置された反応容器３ａ内で検体と分析項目に対応する所定の試薬との免疫反応と、この免疫反応で生成される免疫複合体と化学発光基質による酵素反応とが行われる。なお、免疫酵素反応ユニット１０は、反応容器３ａを恒温する恒温槽としての役割も担っている。

免疫酵素反応ユニット１０（容器搬送部の一例）は、検体架設ユニット４と同様に、軸方向の一端が開口した略円筒状をなす容器状に形成されているターンテーブルを備える。免疫酵素反応ユニット１０は、不図示の駆動機構によって周方向に沿って回転可能に支持されており、この不図示の駆動機構により、その周方向に所定の角度範囲ずつ、所定の速度で回転する。ターンテーブルの回転駆動には、例えばステッピングモータが用いられる。ここでは、免疫酵素反応ユニット１０は、反時計回り（矢印方向）に回転する。図１の例では、免疫酵素反応ユニット１０の周方向に並べられた反応容器３ａの列は、免疫酵素反応ユニット１０の半径方向に所定の間隔を空けて１列セットされているが、後述する第１の試薬用の反応容器３ａの列と第２の試薬用の反応容器３ａの列を半径方向に所定の間隔を空けて設けてもよい（図２４参照）。

免疫酵素反応ユニット１０は、検体が注入された反応容器３ａに第１の試薬分注ユニット８によって磁性試薬が分注されると、不図示の撹拌機構により磁性試薬と検体の混合液（液体試料）を撹拌し、検体中の目的物質（例えば抗原）と磁性試薬とを一定時間免疫反応させる（１次免疫反応）。次に、免疫酵素反応ユニット１０は、この反応容器３ａを第１の集磁機構（前半集磁機構３１及び後半集磁機構３３）に移動し、目的物質と磁性試薬が結合した反応生成物を磁力により集磁する。そして、この状態で反応容器３ａ内が洗浄され、磁性試薬と反応しなかった未反応物質が除去される（１次ＢＦ分離）。

第１の集磁機構は、免疫酵素反応ユニット１０の外周部近傍に配置された第１のＢＦ分離ユニット１１に対応した位置に固定されている。第１の集磁機構は、前半集磁機構３１と後半集磁機構３３を備える。前半集磁機構３１は、第１の磁気発生部３２ｐと、該第１の磁気発生部３２ｐの容器搬送方向の下流に配置された第２の磁気発生部３２ｍとから構成される。また、後半集磁機構３３は、第１の磁気発生部３４ｐと、該第１の磁気発生部３４ｐの容器搬送方向の下流に配置された第２の磁気発生部３４ｍから構成される。そして、前半集磁機構３１と後半集磁機構３３との間には、撹拌機構３９−１が配置されている。各磁気発生部と撹拌機構３９−１は、反応容器３ａの搬送ピッチに応じた所定の間隔で周方向に配置されている。

ここで、免疫酵素反応ユニット１０のターンテーブルについて図２を参照して説明する。
図２は、図１の自動分析装置１から免疫酵素反応ユニット１０のターンテーブルの上層を取り除いた概略斜視図である。
免疫酵素反応ユニット１０のターンテーブルは、固定された下層１０ｂと回転可能な上層（図示略）の二層で構成されている。図２に示すように、ターンテーブルの下層１０ｂには、第１の集磁機構を構成する前半集磁機構３１と後半集磁機構３３が配置され、ターンテーブルの上層には反応容器３ａ（図１参照）が配置される。免疫酵素反応ユニット１０のターンテーブルの下層１０ｂには、周方向に沿って反応容器３ａの経路となる環状の溝部４９ｄが形成されている。また、免疫酵素反応ユニット１０のターンテーブルの下層１０ｂには、溝部４９ｄと直交するように収納溝部４１，４２，４３，４４が形成されている。

前半集磁機構３１を構成する第１の磁気発生部３２ｐ及び第２の磁気発生部３２ｍはそれぞれ、収納溝部４１と収納溝部４２に嵌装（収納）されて、反応容器３ａの経路上に配置される。同様に、後半集磁機構３３を構成する第１の磁気発生部３４ｐ及び第２の磁気発生部３４ｍはそれぞれ、収納溝部４３と収納溝部４４に嵌装（収納）されて、反応容器３ａの経路上に配置される。後述する図７に示すように、例えば第１及び第２の磁気発生部３２ｐ，３２ｍ，３４ｐ，３４ｍに貫通孔８５（後述する図１０参照）が設けられており、雄ねじ４５が各磁気発生部の貫通孔８５を介してターンテーブルの下層１０ｂに形成された雌ねじに螺合される。これにより、各磁気発生部がターンテーブルの下層１０ｂに固定される。前半集磁機構３１と後半集磁機構３３を構成する第１及び第２の磁気発生部３２ｐ，３２ｍ，３４ｐ，３４ｍは、それぞれ磁気を発生し、経路に沿って搬送された反応容器３ａ内の磁性粒子、及び該磁性粒子を含む反応生成物を集磁する。

後述するように、第１の磁気発生部３２ｐ，３４ｐは予備集磁に用いられ、第２の磁気発生部３２ｍ，３４ｍはＢＦ洗浄中の本集磁に用いられる。これらの第１の磁気発生部３２ｐ，３４ｐと、第２の磁気発生部３２ｍ，３４ｍとは、免疫酵素反応ユニット１０の接線方向と平行な短手方向の長さが異なるが、その理由は後述する。以降のＢＦ分離の説明では、磁性粒子、及び該磁性粒子を含む反応生成物を、まとめて「磁性粒子」と表記することがある。

図１の説明に戻る。第１のＢＦ分離ユニット１１（分離洗浄部の一例）は、アーム２５と、アーム２５に取り付けられたノズル２１と、洗浄槽２４とを備える。アーム２５は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行う。このアーム２５は、ノズル２１を、免疫酵素反応ユニット１０の１次ＢＦ分離位置にある反応容器３ａと、第１のＢＦ分離ユニット１１側のノズル洗浄位置にある洗浄槽２４に移動する。本実施の形態では、１次ＢＦ分離は前半と後半の処理に分けられ、前半は前半集磁機構３１を用いて行われ、後半は後半集磁機構３３を用いて行われる。ノズル２１は、１次ＢＦ分離位置において、検体と磁性試薬が注入された反応容器３ａ内に洗浄液を吐出及び吸引して洗浄し、磁性試薬と反応しなかった未反応物質を除去する（ＢＦ洗浄）。

第１のＢＦ分離ユニット１１は、反応容器３ａが１次ＢＦ分離位置に搬送されると、１次ＢＦ分離を行う。１次ＢＦ分離及びＢＦ洗浄において、反応容器３ａには、検体中の目的物質と磁性試薬が結合した反応生成物が集磁される。そして、１次ＢＦ分離が終了すると、アーム２５によりノズル２１を洗浄槽２４があるノズル洗浄位置に移動する。図１の例では、第１のＢＦ分離ユニット１１は、１つのアーム２５により反応容器３ａを１次ＢＦ分離位置とノズル洗浄位置に移動させるが、前半集磁機構３１と後半集磁機構３３で別々のアームを用意してもよい。

１次ＢＦ分離後、免疫酵素反応ユニット１０は、反応生成物が残留した反応容器３ａに、第２の試薬分注ユニット９によって標識試薬が分注されると、不図示の撹拌機構により磁性試薬と検体の混合液（液体試料）を撹拌し、反応生成物と標識試薬とを一定時間免疫反応させる（２次免疫反応）。次に、免疫酵素反応ユニット１０は、この反応容器３ａを第２の集磁機構に移動し、反応生成物と標識試薬が結合した免疫複合体を磁力により集磁する。そして、この状態で反応容器３ａ内が洗浄され、標識試薬と反応しなかった未反応物質が除去される（２次ＢＦ分離）。

第２の集磁機構は、第１の集磁機構と同様の構成であり、免疫酵素反応ユニット１０の外周部近傍に配置された第２のＢＦ分離ユニット１２に対応した位置に固定されている。第２の集磁機構は、第１の集磁機構と同様に、前半集磁機構３５と後半集磁機構３７を備える。前半集磁機構３５は、第１の磁気発生部３６ｐと、該第１の磁気発生部３６ｐの容器搬送方向の下流に配置された第２の磁気発生部３６ｍとから構成される。また、後半集磁機構３７は、第１の磁気発生部３８ｐと、該第１の磁気発生部３８ｐの容器搬送方向の下流に配置された第２の磁気発生部３８ｍから構成される。そして、前半集磁機構３５と後半集磁機構３７との間には、撹拌機構３９−２が配置されている。各磁気発生部と撹拌機構３９−２は、反応容器３ａの搬送ピッチに応じた所定の間隔で周方向に配置されている。

また、第１の集磁機構と同様に、第２の集磁機構を構成する前半集磁機構３５と後半集磁機構３７が、ターンテーブルの下層１０ｂ（図２参照）に配置される。免疫酵素反応ユニット１０のターンテーブルの下層１０ｂには、図示を省略するが第１の集磁機構と同様に、溝部４９ｄと直交するように４つの収納溝部４１〜４４が形成されている。前半集磁機構３５を構成する第１の磁気発生部３６ｐ及び第２の磁気発生部３６ｍはそれぞれ、収納溝部４１と収納溝部４２に嵌装（収納）されて、反応容器３ａの経路上に配置される。同様に、後半集磁機構３７を構成する第１の磁気発生部３８ｐ及び第２の磁気発生部３８ｍはそれぞれ、収納溝部４３と収納溝部４４に嵌装（収納）されて、反応容器３ａの経路上に配置される。前半集磁機構３５と後半集磁機構３７を構成する各磁気発生部は、それぞれ磁気を発生し、経路に沿って搬送された反応容器３ａ内の磁性粒子、及び該磁性粒子を含む反応生成物を集磁する。

図１の説明に戻る。第２のＢＦ分離ユニット１２（分離洗浄部の一例）は、第１のＢＦ分離ユニット１１と同様の構成を有し、第１のＢＦ分離ユニット１１に対し周方向に所定の距離を空けて配置される。アーム２５は、鉛直方向への昇降および自身の基端部を通過する鉛直線を中心軸とする回転を自在に行う。このアーム２５は、ノズル２１を、免疫酵素反応ユニット１０の２次ＢＦ分離位置にある反応容器３ａと、第２のＢＦ分離ユニット１２側のノズル洗浄位置にある洗浄槽２４に移動する。本実施の形態では、２次ＢＦ分離は前半と後半の処理に分けられ、前半は前半集磁機構３５を用いて行われ、後半は後半集磁機構３７を用いて行われる。ノズル２１は、２次ＢＦ分離位置において、標識試薬が注入された反応容器３ａ内に洗浄液を吐出及び吸引して洗浄し、標識試薬と反応しなかった余剰の未反応物質を除去する（ＢＦ洗浄）。

第２のＢＦ分離ユニット１２は、反応容器３ａが２次ＢＦ分離位置に搬送されると、２次ＢＦ分離を行う。２次ＢＦ分離及びＢＦ洗浄において、反応容器３ａには、検体中の目的物質及び磁性試薬からなる反応生成物と標識試薬とが結合した免疫複合体が集磁される。そして、２次ＢＦ分離が終了すると、アーム２５によりノズル２１を洗浄槽２４があるノズル洗浄位置に移動する。第２のＢＦ分離ユニット１２は、第１のＢＦ分離ユニット１１と同様に、１つのアーム２５により反応容器３ａを、２次ＢＦ分離位置とノズル洗浄位置との間を移動させるが、前半集磁機構３５と後半集磁機構３７で別々のアームを用意してもよい。

ここで、ノズル２１と洗浄槽２４について説明する。第１のＢＦ分離ユニット１１と第２のＢＦ分離ユニット１２を共通して説明する。
ノズル２１は、一例として洗浄液を吐出する吐出ノズル（吐出部の一例）と、洗浄液を吸引する吸引ノズル（吸引部の一例）とで構成されている。吐出ノズルと吸引ノズルは、軸方向に平行に接触するように配置されている。吐出ノズルは筒状であり、下端に開口部（吐出口）が形成されている。また、吸引ノズルは、吐出ノズルよりも軸方向に長い筒状であり、下端に開口部（吸引口）が形成されている。ノズル２１の下端側が、ノズル２１を反応容器３ａ又は洗浄槽２４に浸入させる方向である。

洗浄槽２４は、上部に開口部を有する略四角柱状又は略円柱状であり、ノズル洗浄時に上部から挿入されたノズル２１が吐出する洗浄液を溜めることができる。洗浄槽２４の底面には、排出口が形成さており、溜まった洗浄液は排出口を通じて排出される。

図１の説明に戻る。第２のＢＦ分離ユニット１２のアーム２５には、さらに基質液分注ユニット２６が取り付けられている。基質液分注ユニット２６は、ノズル２１よりもアーム２５の回転軸から遠い位置に配置される。基質液分注ユニット２６は、不図示のチューブを介して、基質液を収容して保冷する基質液保冷庫１４と接続している。基質液分注ユニット２６は、磁性試薬、抗原等の目的物質及び標識試薬（酵素抗体）が結合した免疫複合体に対し、標識試薬と特異的に反応する化学発光基質を含んだ基質液を、２次ＢＦ分離後の反応容器３ａ内に分注する。そして、基質液が注入された反応容器３ａは、免疫酵素反応ユニット１０の回転によって、所定位置までに搬送される。所定位置に搬送された反応容器３ａは、容器移送アーム１５によって発光測定ユニット１６へ移送される。

発光測定ユニット１６は、光電子増倍管（ＰＭＴ）１６ａを検出器とする測光部であり、免疫複合体と化学発光基質からなる発光現象をフォトカウンティングにより測光する。つまり、発光量を測定する。発光測定ユニット１６で検出された光束（発光量）に対応する測光信号は、不図示のアナログ−デジタル変換器によりデジタル化される。そして、デジタル化された測光信号は、シリアルインターフェース等を介して制御装置６０に入力され、分析処理が行われる。

上述した測定装置２の各ユニットは、制御装置６０からの指令に基づいて動作する。

［自動分析装置の制御系］
次に、図３を参照して自動分析装置１の制御系について説明する。図３は、自動分析装置１の制御系、特に免疫分析の分離工程の制御を行うための構成を示している。
図３に示すように、自動分析装置１の測定装置２は、制御部５１、ターンテーブル回転駆動回路５２、第１の試薬用アーム駆動回路５３、第２の試薬用アーム駆動回路５４、及び通信インターフェース５５（図３では「通信Ｉ／Ｆ」と表記）を備える。さらに、測定装置２は、第１のＢＦ分離ユニット１１の１次ＢＦ分離用アーム駆動回路１１ａと１次ＢＦ分離用ノズル駆動回路１１ｂ、第２のＢＦ分離ユニット１２の２次ＢＦ分離用アーム駆動回路１２ａと２次ＢＦ分離用ノズル駆動回路１２ｂを備える。

制御部５１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プログラムを記憶する不図示のＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）とを有する。制御部５１は、不図示のシステムバスを介して、各駆動回路及び通信インターフェース５５と電気的に接続されている。制御部５１のＣＰＵは、制御装置６０の制御部６１により制御され、測定装置２の各構成部位の処理及び動作を制御する。

ターンテーブル回転駆動回路５２は、制御部５１から供給される制御信号に基づいて、試薬保冷ユニット７及び免疫酵素反応ユニット１０を回転させるための駆動信号を生成し、不図示の駆動機構に供給する。また、第１の試薬用アーム駆動回路５３と第２の試薬用アーム駆動回路５４は、制御部５１から供給される制御信号に基づいて、第１の試薬分注ユニット８と第２の試薬分注ユニット９の各々が備えるアーム及びプローブを駆動させるための駆動信号を生成し、不図示の駆動機構に供給する。

また、第１のＢＦ分離ユニット１１の１次ＢＦ分離用アーム駆動回路１１ａと１次ＢＦ分離用ノズル駆動回路１１ｂはそれぞれ、制御部５１から供給される制御信号に基づいて、第１のＢＦ分離ユニット１１のアーム２５とノズル２１を駆動させるための駆動信号を生成し、不図示の駆動機構に供給する。また、第２のＢＦ分離ユニット１２の２次ＢＦ分離用アーム駆動回路１２ａと２次ＢＦ分離用ノズル駆動回路１２ｂはそれぞれ、制御部５１から供給される制御信号に基づいて、第２のＢＦ分離ユニット１２のアーム２５とノズル２１を駆動させるための駆動信号を生成し、不図示の駆動機構に供給する。

通信インターフェース５５は、図示しない通信ネットワークを介して制御装置６０との間で、所定の形式に従った情報の送受信を行なうインターフェースである。例えば、通信インターフェース５５としてシリアルインターフェースが適用される。

図３に示すように、制御装置６０は、制御部６１、入力部６２、分析部６３、記憶部６４、出力部６５および通信インターフェース（図３では「通信Ｉ／Ｆ」と表記）６６を備える。

制御部６１は、例えばＣＰＵと、プログラムを記憶する不図示のＲＯＭと、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭとを有する。制御部６１のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに読み出し、このプログラムに従い、自動分析装置１の各構成部位の処理および動作を制御する。また、制御部６１は、不図示のシステムバスを介して、入力部６２、分析部６３、記憶部６４、出力部６５および通信インターフェース６６と電気的に接続されている。制御装置６０は、自動分析装置１の各処理にかかわる各種プログラムを用いて、免疫分析における反応工程、分離工程（ＢＦ分離）、測光工程の制御を行う。

入力部６２は、制御部６１へ測定項目等を入力する操作を行う部分であり、例えば、キーボードやマウス等が使用される。

分析部６３は、制御部６１を介して発光測定ユニット１６に接続され、発光測定ユニット１６が受光した光量に基づいて検体の測定項目の成分濃度等を分析し、分析結果を制御部６１に出力する。

記憶部６４は、不揮発性の大容量記憶装置であり、検体の測定項目ごとの測定条件や検体の測定項目の分析結果等を含む諸情報を記憶する。記憶部６４には、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク等の記憶装置が用いられる。また、記憶部６４は、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＳＤカード等の記憶媒体に記憶された情報を読み取ることができる補助記憶装置を備えてもよい。

出力部６５は、ディスプレイ（表示部）、スピーカー、プリンタ等を用いて構成され、制御部６１の制御の下、検体の分析に関する諸情報を出力する。ディスプレイは、検体の分析内容や警報等を表示する。また、入力部６２および表示部はタッチパネルによって実現するようにしてもよい。

通信インターフェース６６は、図示しない通信ネットワークを介して測定装置２との間で、所定の形式に従った情報の送受信を行なうインターフェースである。例えば、通信インターフェース６６としてシリアルインターフェースが適用される。

制御部６１は、通信インターフェース６６を介して、測定装置２の各駆動回路に対する指令を出力し、免疫分析の分離工程の制御を行う。測定装置２と制御装置６０との間の通信は、通信インターフェース５５及び通信インターフェース６６を介して行われるが、以下の説明では、測定装置２と制御装置６０との間の通信を説明する場合に通信インターフェース５５，６６を経由することの説明を省略する。

［ＢＦ分離工程］
次に、測定装置２の第１のＢＦ分離ユニット１１及び第２のＢＦ分離ユニット１２により実施されるＢＦ分離工程の流れを説明する。

図４は、測定装置２の第１のＢＦ分離ユニット１１及び第２のＢＦ分離ユニット１２により実施されるＢＦ分離工程を示すフローチャートである。
第１のＢＦ分離ユニット１１及び第２のＢＦ分離ユニット１２によるＢＦ分離工程の基本的な流れは同じであるので、ここでは第１のＢＦ分離ユニット１１によるＢＦ分離工程（１次ＢＦ分離）の流れを説明する。

ＢＦ分離工程では、まず前半集磁機構３１の第１の磁気発生部３２ｐにより、搬送された反応容器３ａに対して１次ＢＦ分離の前半における予備集磁が行われる（ステップＳ１）。これにより、反応容器３ａ内の検体中に含まれる磁性粒子が、反応容器３ａの内壁面に大まかに集磁（吸引）される。

次に、前半集磁機構３１の第２の磁気発生部３２ｍにより、予備集磁で大まかに集磁された磁性粒子を集磁して反応容器３ａの内壁面に保持する本集磁、及びＢＦ洗浄が行われる（ステップＳ２）。この本集磁により、予備集磁によって反応容器３ａの内壁面に塊として集磁された磁性粒子が、反応容器３ａの内壁面の更に局所に集磁（吸着）される。

その後、撹拌機構３９−１により、反応容器３ａ内の検体の撹拌が行われる（ステップＳ３）。この撹拌により、前半集磁機構３１により反応容器３ａの内壁面に集磁された磁性粒子の塊に閉じ込められた、磁性粒子又は該磁性粒子を含まない成分が分散される。

次に、後半集磁機構３３の第１の磁気発生部３４ｐにより、搬送された反応容器３ａに対して１次ＢＦ分離の後半における予備集磁が行われる（ステップＳ４）。これにより、反応容器３ａ内の検体中に含まれる磁性粒子が、反応容器３ａの内壁面に大まかに再集磁（吸引）される。

次に、後半集磁機構３３の第２の磁気発生部３４ｍにより、予備集磁で大まかに再集磁された磁性粒子を集磁して反応容器３ａの内壁面に保持する本集磁、及びＢＦ洗浄が行われる（ステップＳ５）。この本集磁により、予備集磁によって反応容器３ａの内壁面に塊として集磁された磁性粒子が、反応容器３ａの内壁面の更に局所に集磁（吸着）される。ＢＦ洗浄が完了すると、ＢＦ分離工程が終了する。

同様に、第２のＢＦ分離ユニット１２では、前半集磁機構３５及び後半集磁機構３７により、図４に示す各ステップの処理を実施する。

自動分析装置１は、例えば１５秒サイクルで動作しており、免疫酵素反応ユニット１０のターンテーブルは１５秒サイクルで回転する。図５に、一つの反応容器３ａに対して実行されるＢＦ分離工程のタイムチャートを示す。自動分析装置１が１５秒サイクルで動作し、かつ、２個の反応容器３ａを単位として集磁を行う場合には、反応容器３ａが集磁位置に搬送されてから前半の予備集磁が２サイクル分行われ、次にＢＦ洗浄（本集磁）が２サイクル分行われる。その後、撹拌が１サイクル分行われた後、１サイクル分待機する。次に、後半の予備集磁が２サイクル分行われ、次にＢＦ洗浄（本集磁）が２サイクル分行われる。前半の予備集磁を開始してから後半のＢＦ洗浄（本集磁）を終了するまでに要する時間は１５０ｓｅｃである。

なお、一つの処理を２サイクル分行う形態に限定されるものではなく、十分な集磁効果が得られれば１サイクル分でもよいし、不十分であれば３サイクル以上に増やしてもよい。１サイクル及び３サイクルの場合における前半集磁機構（第１の磁気発生部と第２の磁気発生部）、及び後半集磁機構（第１の磁気発生部と第２の磁気発生部）の形態例については後述する。

次に、ＢＦ分離工程中の反応容器３ａと第１及び第２の磁気発生部３２ｐ，３２ｍ，３４ｐ，３４ｍ（図１及び図２参照）との位置関係について説明する。
図６は、ＢＦ分離工程中の反応容器３ａと第１及び第２の磁気発生部３２ｐ，３２ｍ，３４ｐ，３４ｍとの位置関係を説明するための模擬的な斜視図である。
図７は、ＢＦ分離工程中の反応容器３ａと第１及び第２の磁気発生部３２ｐ，３２ｍ，３４ｐ，３４ｍとの位置関係を説明するための模擬的な図であり、図７の上段は上面図を示し、図７の下段はＡ−Ａ線の断面図を示す。だだし、図７の上段では、説明を簡略化するためターンテーブルの下層１０ｂを記載していない。また図７の下段では、反応容器３ａの断面は記載していない。

図６及び図７では、周方向に配置されていた第１及び第２の磁気発生部３２ｐ，３２ｍ，３４ｐ，３４ｍを、ＢＦ分離工程に沿って直線状に並べ、ＢＦ分離工程中における反応容器３ａと第１及び第２の磁気発生部３２ｐ，３２ｍ，３４ｐ，３４ｍとの位置関係を明確に示している。図６では、左手前から右奥に向かって、また図７では、左から右に向かって１回のＢＦ分離工程（１次ＢＦ分離）の流れを表している。２次ＢＦ分離においても、反応容器３ａと第１及び第２の磁気発生部３６ｐ，３６ｍ，３８ｐ，３８ｍとの位置関係は同様である。両矢印で示すＤｃは、反応容器３ａの胴体部の有効径（内径）である。

図６及び図７におけるそれぞれの反応容器３ａは、下記のポジションを示している。
・ポジション（１），（２）：前半予備集磁位置
・ポジション（３），（４）：前半ＢＦ洗浄位置（本集磁位置）
・ポジション（５） ：撹拌位置
・ポジション（６） ：待機位置
・ポジション（７），（８）：後半予備集磁位置
・ポジション（９），（１０）：後半ＢＦ洗浄位置（本集磁位置）

図８は、反応容器３ａと磁気発生部との位置関係を示す側面図である。図８では、磁気発生部として第１の磁気発生部３２ｐが例示されている。
図８に示す反応容器３ａ内の領域ＭＢ又はその近傍において、第１の磁気発生部３２ｐが備える磁石７１，７２，７５，７６の影響により、反応容器３ａ内の検体中に含まれる磁性粒子が、反応容器３ａの内壁面に吸着される。磁性粒子が集磁される点が２点に分かれているのは、搬送された反応容器３ａの左右から磁場をかけているためである。なお、各磁気発生部の詳細な構成、並びに反応容器３ａと各磁気発生部との位置関係に関する詳細は、別途後述する。

［予備集磁用の磁気発生部の構造］
次に、図９〜図１１を参照して、予備集磁に用いられる第１の磁気発生部３２ｐ，３４ｐ，３６ｐ，３８ｐの構造を詳細に説明する。ただし、第１の磁気発生部３２ｐ，３４ｐ，３６ｐ，３８ｐの構造は同じであるから、以下では第１の磁気発生部３２ｐについて説明する。
図９は、予備集磁に用いられる第１の磁気発生部３２ｐの斜視図である。
図１０は、第１の磁気発生部３２ｐの上面図である。
図１１は、第１の磁気発生部３２ｐの側面図である。

第１の磁気発生部３２ｐは、４個の同じ直方体形状の磁石７１，７２，７５，７６を有する（図９参照）。磁石７１（第１の磁石）と磁石７２（第２の磁石）は、異なる磁極が互いに対向するように垂直方向に配置される。すなわち、磁石７１と磁石７２は、水平方向であって容器搬送方向と直交する方向に沿って一の磁極（例えばＮ極）及び他の磁極（例えばＳ極）を有している（図１１参照）。磁石７１と磁石７２は、互いに対向する面の磁極が反対の磁極である。磁石７１と磁石７２の間には、非磁性体７３（アルミニウム板など）が配置される。

磁石７５（第３の磁石）と磁石７６（第４の磁石）も同様に、異なる磁極が互いに対向するように垂直方向に配置され、磁石７５と磁石７６の間には、非磁性体７７（アルミニウム板など）が配置されている。磁石７１，７２と磁石７５，７６は、経路（溝部４９ｄ）を挟んで対向するように配置される。磁石７１と磁石７５の対向する面がＳ極、磁石７２と磁石７６の対向する面がＮ極で構成されている（図１１参照）。第１の磁気発生部３２ｐは、これら４個の磁石７１，７２，７５，７６を１セットとして構成される。
予備集磁用に用いられる４個の磁石７１，７２，７５，７６は、例えば日本工業規格（ＪＩＳ Ｃ ２５０２）に規定された永久磁石が用いられる。日本工業規格では、永久磁石は、硬質磁性合金、硬質磁性セラミック、ボンド磁石の３種類に分類される。永久磁石として、例えばネオジウムに代表される希土類を用いたものがよく知られている。

また、磁石７１，７２，７５，７６は、強磁性体（例えば鉄材）からなるヨーク８０に固定される。ヨーク８０はＵ字状の形状であり、ヨーク８０の底面部８１に磁石７２，７６の下面が接面する。また、ヨーク８０の左側壁８２Ｌに磁石７１，７２の側面が接面し、右側壁８２Ｒに磁石７５，７６の側面が接面する。左側壁８２Ｌの上端部に螺設された雄ねじ８４，８４によって、磁石７１の上面に固定板８３Ｌが押さえつけられる。同様に、右側壁８２Ｒの上端部に螺設された雄ねじ８４，８４によって、磁石７５の上面に固定板８３Ｒが押さえつけられる。磁石７１，７２，７５，７６をヨーク８０に取り付けることによって、磁気回路を構成し、外部への磁場の漏れを抑制することができる。また、４個の磁石７１，７２，７５，７６を有する第１の磁気発生部３２ｐを、ターンテーブルの下層１０ｂへ容易に固定することができる。

図１２は、第１の磁気発生部３２ｐより出力される磁力線を示す概略図であり、図１２Ａは第１の磁気発生部３２ｐの上面から見た場合の磁力線を示し、図１２Ｂは第１の磁気発生部３２ｐの側面から見た場合の磁力線を示す。
上記のように構成された第１の磁気発生部３２ｐは、図１２Ｂに示すように、磁石７１，７２とヨーク８０で閉じた磁気回路を形成している。また、磁石７５，７６とヨーク８０で閉じた磁気回路を形成している。磁石は、角部において強い集磁能力を有することが知られている。図１２Ａの例では、磁石７１（７２）の磁石７５（７６）と対向する面の両端部（角部）において、磁力線が密になり磁束密度が大きくなっている。また、図１２Ｂの例では、磁石７１と磁石７２の対向する面の両端部（角部）において、磁力線が密になり磁束密度が大きくなっている。磁石７５と磁石７６の対向する面の両端部（角部）においても同様に、磁力線が密になり磁束密度が大きくなっている。

図１３は、反応容器３ａと第１の磁気発生部３２ｐとの位置関係を示す説明図である。
予備集磁に用いられる第１の磁気発生部３２ｐが備える磁石の反応容器３ａと対向する面の容器搬送方向における幅Ｗｐは、集磁位置に搬送された所定の配置ピッチ（距離）離れた２つの反応容器３ａの有効領域が含まれる長さである。有効領域とは、反応容器３ａの胴体部内の検体等が収容される領域（空間）である。その領域の容器搬送方向における長さ、すなわち胴体部の内径を有効径という。

ここで、反応容器３ａの胴体部の有効径（内径）をＤｃ、反応容器３ａの配置ピッチをＰｃ（実際の免疫酵素反応ユニット１０では周方向に配置される）とすると、第１の磁気発生部３２ｐの幅Ｗｐは、以下の関係式を用いて決定することができる。
Ｗｐ≧Ｄｃ＋Ｐｃ ・・・・（１）

予備集磁においては、反応容器３ａが磁石７１（７２，７５，７６）の両端部よりも内側に入っていることが重要である。磁石７１（７２，７５，７６）の幅Ｗｐが広い分には問題ない。言い換えれば、磁石７１（７２，７５，７６）の両端部の各々から容器搬送方向に直交する直線を引いたと仮定した場合に、反応容器３ａの有効領域が２つの仮想線に挟まれた領域内にあると良い。また、対向する磁石７１（７２）と磁石７５（７６）との間隙Ｗｃは、反応容器３ａの通過に支障がない最小距離とすればよい。

上記（１）式を満たす反応容器３ａと磁石７１（７２，７５，７６）の配置関係では、反応容器３ａ内の検液中の磁性粒子を一点に凝集させることは難しいが、磁石７１（７２，７５，７６）の磁力が反応容器３ａ内の検液全体に及ぶ。そのため、このような配置関係は、検液内に広範囲に拡散した磁性粒子を概ね一か所に集めるという点で有効である。

［本集磁用の磁気発生部の構造］
次に、図１４〜図１６を参照して、本集磁に用いられる第２の磁気発生部３２ｍ，３４ｍ，３６ｍ，３８ｍの構造を詳細に説明する。ただし、第２の磁気発生部３２ｍ，３４ｍ，３６ｍ，３８ｍの構造は同じであるから、以下では第２の磁気発生部３２ｍについて説明する。
図１４は、本集磁に用いられる第２の磁気発生部３２ｍの斜視図である。
図１５は、第２の磁気発生部３２ｍの上面図である。
図１６は、第２の磁気発生部３２ｍの側面図である。

第２の磁気発生部３２ｍの基本的な構造は、予備集磁用の第１の磁気発生部３２ｐと同じであるが、第２の磁気発生部３２ｍの容器搬送方向の幅Ｗｍを決定する方法が第１の磁気発生部３２ｐのそれとは大きく異なる。

第２の磁気発生部３２ｍは、４個の同じ直方体形状の磁石９１，９２，９５，９６を有する（図１４参照）。磁石９１，９２，９５，９６の組み方は、第１の磁気発生部３２ｐ（３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ）の磁石７１，７２，７５，７６と同じである。ただし、磁石９１，９２，９５，９６の容器搬送方向の幅は、第１の磁気発生部３２ｐ（３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ）の磁石７１，７２，７５，７６のそれよりも短い。磁石９１（第１の磁石）と磁石９２（第２の磁石）は、異なる磁極が互いに対向するように垂直方向に配置される。すなわち、磁石９１と磁石９２は、水平方向であって容器搬送方向と直交する方向に沿って一の磁極（例えばＮ極）及び他の磁極（例えばＳ極）を有している（図１６参照）。磁石９１と磁石９２の間には、非磁性体９３（アルミニウム板など）が配置される。

磁石９５（第３の磁石）と磁石９６（第４の磁石）も同様に、異なる磁極が互いに対向するように垂直方向に配置され、磁石９５と磁石９６の間には、非磁性体９７（アルミニウム板など）が配置されている。磁石９１，９２と磁石９５，９６は、経路（溝部４９ｄ）を挟んで対向するように配置される。磁石９１と磁石９５の対向する面がＳ極、磁石９２と磁石９６の対向する面がＮ極で構成されている（図１６参照）。第２の磁気発生部３２ｍは、これら４個の磁石９１，９２，９５，９６を１セットとして構成される。
本集磁用に用いられる４個の磁石９１，９２，９５，９６は、予備集磁用の磁石７１，７２，７５，７６と同様に、永久磁石が用いられる。

また、磁石９１，９２，９５，９６は、強磁性体（例えば鉄材）からなるヨーク１００に固定される。ヨーク１００の容器搬送方向の幅は、磁石９１，９２，９５，９６の幅に合わせて、第１の磁気発生部３２ｐの場合よりも小さくなっている。ヨーク１００はＵ字状の形状であり、ヨーク１００の底面部１０１に磁石９２，９６の下面が接面する。また、ヨーク１００の左側壁１０２Ｌに磁石９１，９２の側面が接面し、右側壁１０２Ｒに磁石９５，９６の側面が接面する。左側壁１０２Ｌの上端部に螺設された雄ねじ８４，８４によって、磁石９１の上面に固定板８３Ｌが押さえつけられる。同様に、右側壁１０２Ｒの上端部に螺設された雄ねじ８４，８４によって、磁石９５の上面に固定板８３Ｒが押さえつけられる。

このような第２の磁気発生部３２ｍは、第１の磁気発生部３２ｐとおおよそ同様の磁場を形成する（図１２参照）。すなわち、磁石９１（９２）の磁石９５（９６）と対向する面の両端部（角部）において、磁力線が密になり磁束密度が大きくなる。また、磁石９１と磁石９２の対向する面の両端部（角部）において、磁力線が密になり磁束密度が大きくなる。磁石９５と磁石９６の対向する面の両端部（角部）においても同様に、磁力線が密になり磁束密度が大きくなる。

図１７は、反応容器３ａと第２の磁気発生部３２ｍ（３４ｍ，３６ｍ，３８ｍ）との位置関係を示す説明図である。
本集磁に用いられる第２の磁気発生部３２ｍが備える磁石の反応容器３ａと対向する面の容器搬送方向における端部が、第２の磁気発生部３２ｍの集磁位置に搬送された反応容器３ａの内径の中心と近接している。すなわち第２の磁気発生部３２ｍが備える磁石の容器搬送方向の幅Ｗｍは、集磁位置に搬送された２つの反応容器３ａの配置ピッチ（距離）と概ね等しい。

ここで、反応容器３ａの胴体部の有効径（内径）をＤｃ、反応容器３ａの配置ピッチをＰｃ（実際の免疫酵素反応ユニット１０では周方向に配置される）とすると、第２の磁気発生部３２ｍの磁石の幅Ｗｍは、以下の関係式を用いて決定することができる。
Ｗｍ≒Ｐｃ ・・・・（２）

本集磁においては、予備集磁で集磁された磁性粒子が洗浄液の水流で流されないように、反応容器３ａの内壁面に保持しておくことが重要である。反応容器３ａのおよそ中心位置と磁石９１（９２，９５，９６）の両端部の位置が容器搬送方向において概ね一致することが望ましい。言い換えれば、磁石９１（９２，９５，９６）の両端部の各々から容器搬送方向に直交する２つの直線を引いたと仮定した場合に、反応容器３ａの中心位置がいずれかの仮想線上若しくはほぼその仮想線上にあると良い。

上記（２）式を満たす反応容器３ａと磁石９１（９２，９５，９６）の配置関係では、磁石９１（９２，９５，９６）の両端部に発生する強力な磁界により、反応容器３ａ内の検液中に含まれる磁性粒子を局所的に一点に集磁できるという点で有効である。

［測定データの例］
図１８は、一般的なＢＦ分離工程後における反応容器３ａ内の磁性粒子の残存率を示す測定データの例である。
図１９は、第１の実施の形態を適用した場合の、ＢＦ分離工程後における反応容器３ａ内の磁性粒子の残存率を示す測定データの例である。
５回のＢＦ分離工程を実施し、それぞれの磁性粒子の残存率［％］を測定した。図１８及び図１９に示すＣＶは、変動係数である。

磁性粒子の残存率［％］は、元々反応容器３ａ内の検液中に入っていた磁性粒子が、Ｂ／Ｆ分離工程後にどれくらい反応容器３ａ内に残っているかを示す指標である。本実施の形態を適用前では、５回のＢＦ分離工程における磁性粒子の残存率の平均値は約７４％（７３．６％）であった（図１８参照）。しかし、本実施の形態を適用し予備集磁効率を改善したことによって、５回のＢＦ分離工程における平均値が約９１％まで改善していることがわかる（図１９参照）。

［磁性粒子の集磁像の例］
参考として、図２０にそれぞれの磁石形状による磁性粒子の集磁像の例を示す。
図２０Ａの例は、第１の磁気発生部３２ｐのみを用いた場合の磁性粒子の集磁像ＭＢ１である。ある大きさの塊（点状）に集磁されているが、その直径が大きいことがわかる。
図２０Ｂの例は、第２の磁気発生部３２ｍのみを用いた場合の磁性粒子の集磁像ＭＢ２である。これは従来の予備集磁を行わない方法を模擬しており、本実施の形態では直接的には適用されない。第２の磁気発生部３２ｍは、磁石の端部を用いて集磁を行うため、吸着力は強いが点状には集磁されず、反応容器３ａの軸方向に沿って線状に集磁されている様子がわかる。
図２０Ｃの例は、第１の実施の形態を適用した場合の磁性粒子の集磁像ＭＢ３である。すなわち、第１の磁気発生部３２ｐを用いて予備集磁した後に、第２の磁気発生部３２ｍを用いてさらに集磁した場合の集磁像である。図２０Ａの第１の磁気発生部３２ｐのみを用いて集磁した磁性粒子の集磁像ＭＢ１と比較すると、磁性粒子がより小さな点状に凝縮されている様子がわかる。

上述したように、第１の実施の形態では、第１の磁気発生部３２ｐ（３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ）の予備集磁用の磁石７１，７２，７５，７６の反応容器３ａと対向する面の容器搬送方向における幅Ｗｐは、第１の磁気発生部３２ｐ（３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ）の集磁位置に搬送された反応容器３ａの有効領域Ｄｃが含まれる長さとなるように設計される。また、第２の磁気発生部３２ｍ（３４ｍ，３６ｍ，３８ｍ）の本集磁用の磁石９１，９２，９５，９６の反応容器３ａと対向する面の容器搬送方向における端部が、第２の磁気発生部３２ｍ（３４ｍ，３６ｍ，３８ｍ）の集磁位置に搬送された反応容器３ａの有効領域Ｄｃの中心と近接するように設計される。

このような構成により、第１の磁気発生部３２ｐ（３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ）の磁石７１，７２，７５，７６の磁力が反応容器３ａ内の検液全体に及ぶため、予備集磁において検液内に広範囲に拡散した磁性粒子が概ね一か所に集められる。さらに、第２の磁気発生部３２ｍ（３４ｍ，３６ｍ，３８ｍ）の磁石９１，９２，９５，９６の両端部に発生する強力な磁力により、反応容器３ａ内の検液中に含まれる予備集磁された磁性粒子が本集磁において局所的に一点に集磁及び保持される。それゆえ、予備集磁及び本集磁を伴うＢＦ分離工程における洗浄操作によって流出する磁性粒子の量を減少させることができる。

すなわち、本実施の形態では、ＢＦ分離工程の予備集磁と本集磁に用いる磁石の形状を各々の目的に適する形状としたことにより、予備集磁効率が向上し、なおかつ本集磁での吸着力を向上させることができる。その結果、自動分析装置の免疫分析における検出感度の改善及び向上を図ることができる。

＜第２の実施の形態＞
図２１は、本発明の第２の実施の形態に係る第１の磁気発生部及び第２の磁気発生部を示す。第１の実施の形態に係る第１の磁気発生部３２ｐは、反応容器３ａを２個単位で予備集磁していたが、第２の実施の形態では１個単位で予備集磁するように構成している。本集磁用の第２の磁気発生部は、第１の実施の形態に係る第２の磁気発生部３２ｍと同じ構造である。

図２１に示すように、予備集磁用の第１の磁気発生部１３１ｐが容器搬送方向に沿って２個配置される。第１の磁気発生部１３１ｐにおける磁石の組み方は、第１の磁気発生部３２ｐと基本的に同じである。すなわち、第１の磁気発生部１３１ｐは４個の磁石を有するが、図２１では上段の２つの磁石１１１，１１２のみを記載している。この磁石１１１，１１２は、第１の磁気発生部３２ｐの磁石７１，７５に対応する。また、第１の磁気発生部１３１ｐは、第１の磁気発生部３２ｐと同様に、非磁性体とヨーク（図示略）を有する。

第１の磁気発生部１３１ｐの磁石１１１，１１２の反応容器３ａと対向する面の容器搬送方向の幅Ｗｐ´は、第１の磁気発生部１３１ｐの集磁位置に搬送された反応容器３ａの有効領域（図７参照）が含まれる長さである。これにより、第１の磁気発生部１３１ｐの磁石１１１，１１２を含む４つの磁石の磁力が、反応容器３ａ内の検液全体に及び、第１の実施の形態と同様に、検液内に広範囲に拡散した磁性粒子が概ね一か所に集められる。そして、このような第１の磁気発生部１３１ｐを並べて２つ配置することにより、反応容器３ａを２個単位で予備集磁する第１の磁気発生部３２ｐと置き換えられる。

＜第３の実施の形態＞
図２２は、本発明の第３の実施の形態に係る第１の磁気発生部及び第２の磁気発生部を示す説明図である。第３の実施の形態は、第２の実施の形態において反応容器３ａを２個単位で本集磁するように構成している。

図２２に示すように、本集磁用の第２の磁気発生部１３１ｍが容器搬送方向に沿って２個配置される。第２の磁気発生部１３１ｍにおける磁石の組み方は、第２の磁気発生部３２ｍと基本的に同じである。すなわち、第２の磁気発生部１３１ｍは４個の磁石を有するが、図２２では上段の２つの磁石１１３，１１４のみを記載している。この磁石１１３，１１４は、第２の磁気発生部３２ｍの磁石９１，９５に対応する。また、第２の磁気発生部１３１ｍは、第２の磁気発生部３２ｍと同様に、非磁性体とヨーク（図示略）を有する。

第２の磁気発生部１３１ｍの磁石１１３，１１４の反応容器３ａと対向する面の容器搬送方向における端部うちの一つ（図２２では容器搬送方向の上流側）が、第２の磁気発生部１３１ｍの集磁位置に搬送された反応容器３ａの有効領域の中心と近接する。これにより、第２の磁気発生部１３１ｍの磁石９１，９２を含む４つの磁石の端部に発生する強力な磁力により、反応容器３ａ内の検液中に含まれる予備集磁された磁性粒子が本集磁において局所的に一点に集磁及び保持される。そして、このような第２の磁気発生部１３１ｍを並べて２つ配置することにより、反応容器３ａを２個単位で本集磁する第２の磁気発生部３２ｍと置き換えられる。

なお、第１の実施の形態に係る第２の磁気発生部３２ｍ（図７参照）を、２個の第２の磁気発生部１３１ｍで置き換えてもよい。
また、図２２において、第１の磁気発生部１３１ｐ及び第２の磁気発生部１３１ｍを各々１個ずつとしてもよい。この場合は、予備集磁及び本集磁が１サイクルで行われ、分析処理速度が上がる。

＜第４の実施の形態＞
図２３は、第４の実施の形態に係る第１の磁気発生部を示す説明図である。
第４の実施の形態では、反応容器３ａを３個単位で予備集磁するように構成している。

第１の磁気発生部１３３ｐは、第１の実施の形態に係る第１の磁気発生部３２ｐと同様に、４個の磁石を有する。また、第１の磁気発生部１３３ｐの４つの磁石の組み方は、第１の磁気発生部３２ｐと基本的に同じである。図２３では上段の２つの磁石１１５，１１６のみを記載している。この磁石１１５，１１６は、第１の磁気発生部３２ｐの磁石７１，７５に対応する。また、第１の磁気発生部１３１ｐは、第１の磁気発生部３２ｐと同様に、非磁性体とヨーク（図示略）を有する。

第１の磁気発生部１３３ｐの磁石１１５，１１６の反応容器３ａと対向する面の容器搬送方向の幅Ｗｐ´´は、第１の磁気発生部１３３ｐの集磁位置に搬送された３個の反応容器３ａの有効領域が含まれる長さである。すなわち、第１の磁気発生部１３３ｐの磁石１１５，１１６の幅Ｗｐ´´は、第１の磁気発生部１３３ｐの集磁位置に搬送された３個の反応容器３ａ間の設置ピッチを２倍した長さに、２個の反応容器３ａの内径を加算した長さ以上である。これにより、第１の磁気発生部１３３ｐの磁石１１５，１１６を含む４つの磁石の磁力が、３個の反応容器３ａ内の検液全体に及び、第１の実施の形態と同様に、各々の反応容器３ａの検液内に広範囲に拡散した磁性粒子が概ね一か所に集められる。また、一つの反応容器３ａに対する集磁処理が３サイクルかけて行われるため、十分な集磁効果が得られる。

なお、本集磁に用いられる第２の磁気発生部を、第１の磁気発生部１３３ｐのように、反応容器３ａを３個単位で集磁するように構成してもよい。その場合には、３個の反応容器３ａのうち両端の反応容器の有効領域の中心が、磁石の両端部に近接することで、第１の実施の形態の場合と同じような効果が得られる。

＜第５の実施の形態＞
図２４は、第５の実施の形態に係る自動分析装置１Ａを示す概略構成図である。
自動分析装置１Ａの測定装置２Ａでは、免疫酵素反応ユニット１０Ａが外周ターンテーブル１０ｃと、該外周ターンテーブル１０ｃの内周側に配置された内周ターンテーブル１０ｉから構成される。第１の実施の形態と同様に、外周ターンテーブル１０ｃの下層に、ＢＦ分離工程用の第１磁気発生部と第２磁気発生部が設けられる。内周ターンテーブル１０ｉが攪拌機構を備えていてもよい。このように構成された測定装置２Ａでは、内周ターンテーブル１０ｉにおいて、１次免疫反応が行われる。１次免疫反応を終えた反応容器３ａは、アーム（反応容器移送機構）によって、外周ターンテーブル１０ｃの所定位置に移送される。そして、外周ターンテーブル１０ｃにおいて、１次ＢＦ分離、２次免疫反応、２次ＢＦ分離、及び酵素反応が行われる。

以上、本発明の実施の形態例について説明したが、本発明は上述した実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含むものである。
例えば、上述した実施の形態例は、本発明をわかりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の構成に置き換えることは可能であり、ある実施の形態の構成に他の構成を加えることも可能である。

例えば、上述した各実施の形態における装置構成（特に反応時間や処理速度）によって免疫酵素反応ユニット１０，１０Ａの直径等が異なるため、各磁気発生部の磁石の配置や反応容器の流れは必ずしも、これらの例に限られない。

また、上述した各実施の形態では、予備集磁用の磁石７１，７２，７５，７６及び本集磁用の磁石９１，９２，９５，９６に永久磁石を用いたが、電磁石を用いてもよい。例えば、測定装置２に、電磁石で構成された磁石７１，７２，７５，７６及び磁石９１，９２，９５，９６に供給する電流を生成する不図示の電流源を設ける。電流源は、制御部５１（図３）の制御の下で、磁石７１，７２，７５，７６及び磁石９１，９２，９５，９６に電流を供給する。このような構成により、磁石７１，７２，７５，７６及び磁石９１，９２，９５，９６における磁場の発生の有無を制御することができる。

１…自動分析装置、 ２…測定装置、 ３ａ…反応容器、 １０…免疫酵素反応ユニット、 １１…第１のＢＦ分離ユニット、 １２…第２のＢＦ分離ユニット、 ２１…ノズル、 ２４…洗浄槽、 ３１，３５…前半集磁機構、 ３３，３７…後半集磁機構、 ３２ｐ，３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ…第１の磁気発生部（予備集磁用）、 ３２ｍ，３４ｍ，３６ｍ，３８ｍ…第２の磁気発生部（本集磁用）、 ４９ｄ…溝部、 ７１，７２，７５，７６…磁石、 ９１，９２，９５，９６…磁石、 ６０…制御装置、 ６１…制御部

Claims (7)

1. 検体に含まれる目的物質を、磁性粒子を含む試薬を用いて分析する自動分析装置であって、
   検体と磁性粒子を含む試薬とが分注された液体試料を収容した容器が配置され、該容器を経路に沿って搬送する容器搬送部と、
   前記経路上に配置され、集磁位置に搬送された前記容器内における前記検体中の前記磁性粒子を集磁する予備集磁用磁石を有する第１の磁気発生部と、
   前記経路上の前記第１の磁気発生部の下流に配置され、集磁位置に搬送された前記容器内における前記第１の磁気発生部により集磁された前記検体中の前記磁性粒子を集磁する本集磁用磁石を有する第２の磁気発生部と、
   前記第２の磁気発生部によって前記容器内に前記磁性粒子が集磁されている間に、前記磁性粒子を含む成分を分離及び前記容器内の洗浄を行う分離洗浄部と、を備え、
   前記第１の磁気発生部の前記予備集磁用磁石の前記容器と対向する面の容器搬送方向における幅は、前記第１の磁気発生部の集磁位置に搬送された前記容器の前記液体試料を収容する領域が含まれる長さであり、また、前記第２の磁気発生部の前記本集磁用磁石の前記容器と対向する面の容器搬送方向における端部が、前記第２の磁気発生部の集磁位置に搬送された前記容器の前記液体試料を収容する領域の中心と近接する
   自動分析装置。
2. 前記第１の磁気発生部及び前記第２の磁気発生部は、２個の前記容器を単位として、前記容器内における前記検体中の前記磁性粒子を集磁し、
   前記第１の磁気発生部の前記予備集磁用磁石の容器搬送方向における幅は、前記第１の磁気発生部の集磁位置に搬送された２個の前記容器間の距離に２個の前記容器の内径を加算した長さ以上であり、また、前記第２の磁気発生部の前記本集磁用磁石の容器搬送方向における幅は、前記第２の磁気発生部の集磁位置に搬送された２個の前記容器間の距離と等しい
   請求項１に記載の自動分析装置。
3. 前記第１の磁気発生部は、前記予備集磁用磁石として垂直方向に対向するように配置された第１の磁石と第２の磁石とを備え、前記第１の磁石及び前記第２の磁石は、水平方向であって容器搬送方向と直交する方向に沿って一の磁極及び他の磁極を有し、前記第１の磁石と前記第２の磁石は、互いに対向する面の磁極が反対の磁極であり、
   前記第２の磁気発生部は、前記本集磁用磁石として垂直方向に対向するように配置された第３の磁石と第４の磁石とを備え、前記第３の磁石及び前記第４の磁石は、水平方向であって容器搬送方向と直交する方向に沿って一の磁極及び他の磁極を有し、前記第３の磁石と前記第４の磁石は、互いに対向する面の磁極が反対の磁極である
   請求項１又は２に記載の自動分析装置。
4. 前記第１の磁気発生部は、更に前記第１の磁石と前記第２の磁石を、前記経路を挟んだ反対側に備え、
   前記第２の磁気発生部は、更に前記第３の磁石と前記第４の磁石を、前記経路を挟んだ反対側に備える
   請求項３に記載の自動分析装置。
5. 前記第１の磁石、前記第２の磁石、前記第３の磁石、及び前記第４の磁石は、永久磁石で構成される
   請求項３に記載の自動分析装置。
6. 前記第１の磁石、前記第２の磁石、前記第３の磁石、及び前記第４の磁石は、電磁石で構成され、各磁石による磁場の発生の有無が制御される
   請求項３に記載の自動分析装置。
7. 検体に含まれる目的物質を、磁性粒子を含む試薬を用いて分析する自動分析装置における磁性粒子を含む成分を分離洗浄する分離洗浄方法であって、
   検体と磁性粒子を含む試薬とが分注された液体試料を収容した容器が配置された容器搬送部により、前記容器を経路に沿って搬送する処理と、
   前記経路上に配置された予備集磁用磁石を有する第１の磁気発生部により、集磁位置に搬送された前記容器内における前記検体中の前記磁性粒子を集磁する処理と、
   前記経路上の前記第１の磁気発生部の下流に配置された本集磁用磁石を有する第２の磁気発生部により、集磁位置に搬送された前記容器内における前記第１の磁気発生部により集磁された前記検体中の前記磁性粒子を集磁する処理と、
   分離洗浄部により、前記第２の磁気発生部によって前記容器内に前記磁性粒子が集磁されている間に、前記磁性粒子を含む成分を分離及び前記容器内の洗浄を行う処理と、を有し、
   前記第１の磁気発生部の前記予備集磁用磁石の前記容器と対向する面の容器搬送方向における幅は、前記第１の磁気発生部の集磁位置に搬送された前記容器の前記液体試料を収容する領域が含まれる長さであり、また、前記第２の磁気発生部の前記本集磁用磁石の前記容器と対向する面の容器搬送方向における端部が、前記第２の磁気発生部の集磁位置に搬送された前記容器の前記液体試料を収容する領域の中心と近接する
   分離洗浄方法。

Images