JP2017187496A - 遠心分離が可能な円形タイプカートリッジおよびこれを用いたモジュール式自動分析装置 - Google Patents

遠心分離が可能な円形タイプカートリッジおよびこれを用いたモジュール式自動分析装置 Download PDF

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Abstract

【課題】測定の正確度を高めることができ、小型化および最適化されモジュール式に結合拡張可能であり、迅速に診断することができる自動分析装置を提供する。
【解決手段】本体フレーム１０と、Ｘ軸方向に往復移送するＸ軸移送部２０と、Ｘ軸移送部２０に対して設置される円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０と、円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０の内に設置される回転駆動部と、円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０の上面に設置され、ディスク状本体の円周方向に離隔配置されたウェルを有する円形タイプカートリッジ５０と、チップをピックアップして昇下降するチップ昇下降駆動部６０と、ウェル内反応を測定するための測定部ユニット７０と、チップ昇下降駆動部６０と測定部ユニット７０を備え、Ｚ軸方向に往復駆動させるためのＺ軸駆動部９０と、自動免疫分析装置を制御する制御部を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、遠心分離が可能な円形タイプカートリッジおよびこれを用いたモジュール式自動分析装置に関するものであって、円形タイプカートリッジを用いて全血を赤血球と血漿に分離して用いることによって検査者の個別入力が必要なく、測定の正確度を高めることができ、デザインが小型化および最適化されモジュール式に結合拡張可能であり、様々な項目や様々な疾病に対して最短時間で診断することができる、遠心分離が可能な円形タイプカートリッジおよびこれを用いたモジュール式自動分析装置に関するものである。
血液サンプルや尿サンプルなどの生体サンプル中の成分を測定する自動分析装置は従来酵素などの生化学的な項目を測定するものが主流であった。しかし、最近はホルモンや腫瘍マーカなど免疫学的項目の測定も増加している。生化学的自動分析装置では一般に血液サンプル中の生化学的反応によって反応液の吸光度が変化することを用いて、透過光、散乱光によって検査対象物質を測定する。
一方、免疫学的項目用の血清免疫分析装置では、試薬として準備される各検査対象物質に特異的に結合する抗体や抗原に蛍光色素などで表示した標識抗体または標識抗原をサンプル中の検査対象物質と免疫学的に反応結合させた後、Ｂ／Ｆ分離を行い、標識抗体または標識抗原を検出するヘテロジニアスな測定によって、高感度に生体物質中のホルモンなどの検査対象物質を測定する。
ここで、Ｂ／Ｆ分離とは、分析対象になる結合成分（Ｂｉｎｄ；Ｂ）と分析対象にならないフリー成分（Ｆｒｅｅ；Ｆ）とを分離することを意味する。
最近、同一検体に対して生化学的項目の測定と同時に複数の免疫学的項目の測定が必要な場合が増加している。
例えば、癌と心臓疾患に対して同時に検査する必要があるか、甲状腺検査を行うことにおいて正確度のために生化学的項目の測定と免疫学的項目の測定が同時に必要な場合がある。
しかし、従来の自動分析装置は線形のカートリッジ構造であって、血清免疫分析装置での測定が終わった後に、生化学自動分析装置で、もう一度検体の測定を行うか、または生化学自動分析装置での測定が終わった後に血清免疫分析装置でもう一度検体の測定を行う必要があった。
また、精密な結果のために１台の自動分析装置によって得られる検査結果のみでは不充分な場合が多い。
特に現在心血管を診断する免疫装備の場合、６個のチャンネルを同時に診断できる機能はあるが、テスト中に装備を使用できない短所があり、応急患者が同時に入院した場合、テストを個別的に同時に行う必要がある。したがって、応急環境で使用される自動分析装置として個別駆動が可能な多チャンネル分析機能が必要である。
しかし、この場合、従来の自動分析装置を数台用いる場合、全体サイズが過度に大きいという問題点がある。
また、免疫測定装備はヒトの血漿や血清内の特定バイオマーカ蛋白質の濃度を測定し、測定試料として血漿や血清を直接使用する場合、測定濃度を補正する必要がないが、全血を使用する場合、試料の赤血球容積率を用いて測定濃度を補正しなければならない。
したがって、既存の大部分の装備は外部で別途に測定した赤血球容積率や試料の種類（全血／血漿／血清）を装備に入力しなければならない。
即ち、従来の自動分析装置は大部分予め全血を赤血球と血漿に分離して使用するか、被検者の赤血球数値を自動分析装置に入力しなければならないためわずらわしいだけでなく、場合によっては検査の正確度が落ちるという問題点がある。
本発明はこのような問題点を解消するために案出されたものであって、本発明の目的は、円形タイプカートリッジを用いて自動分析装置内で全血を赤血球と血漿に分離して用いることによって検査者の個別入力が必要なく、測定の正確度を高めることができ、デザインが小型化および最適化されモジュール式に数台が結合拡張可能であっても全体システムのサイズを減らすことができ、様々な項目や様々な疾病に対して最短時間で診断することができる、遠心分離が可能な円形タイプカートリッジおよびこれを用いたモジュール式自動分析装置を提供することにある。
本発明の一実施形態による遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置は、本体フレームと、前記本体フレームに対してＸ軸方向に往復移送するＸ軸移送部と、前記Ｘ軸移送部によってＸ軸方向に往復移送可能に前記Ｘ軸移送部に対して設置される円形タイプカートリッジ収容ハウジングと、前記円形タイプカートリッジ収容ハウジングの内に設置され一定の間隔でステップ回転または遠心分離のための高速回転が可能な一つの回転駆動部と、前記回転駆動部に対して回転駆動可能に接続されるように前記円形タイプカートリッジ収容ハウジングの上面に設置され、ディスク状本体の円周方向に所定間隔で離隔配置されたウェルを有する円形タイプカートリッジと、チップをピックアップして昇下降するチップ昇下降部と、前記ウェル内反応を測定するための測定部ユニットと、前記チップ昇下降部と前記測定部ユニットとを備え、前記本体フレームに対してＺ軸方向に往復駆動させるためのＺ軸駆動部と、自動免疫分析装置を制御する制御部Ｃを含むことを特徴とする。
本発明の一実施形態による遠心分離可能な円形タイプカートリッジは、円形タイプカートリッジ収容ハウジングの上部に設置されサンプルを遠心分離するための遠心分離ウェルと、回転タイプでサンプルに対するテストを行うための少なくとも２以上のウェルとを有することを特徴とする。
本発明の一実施形態によれば、円形タイプカートリッジを用いて自動分析装置内で全血を赤血球と血漿に分離して用いることによって検査者の個別入力が必要なく、測定の正確度を高めることができ、デザインが小型化および最適化されモジュール式に数台が結合拡張可能であっても全体システムのサイズを減らすことができ、様々な項目や様々な疾病に対して最短時間で診断することができる円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置を提供することができる。
本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置の斜視図である。 円形タイプカートリッジ収容ハウジングのＸ軸方向への往復駆動および円形タイプカートリッジの交替を説明するための図１の分解斜視図である。 円形タイプカートリッジ収容ハウジングの構成を説明するための図２のＢ部分解斜視図である。 本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジの構成および使用方法を説明する概念斜視図である。 本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置の二重ドア構造を説明するためのテスト前後の断面図である。 本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置の拡張型を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置の基本型および拡張型を示す斜視図である。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は様々の相異なる形態に実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。そして図面において本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって類似の部分については類似の図面符号を付けた。
明細書全体で、ある部分がある構成要素を「含む」という時、これは特に反対になる記載がない限り他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含むことができるのを意味する。また、明細書に記載された「〜部」、「〜機」、「〜モジュール」などの用語は少なくとも一つの機能が動作を処理する単位を意味し、これはハードウェアやソフトウェアまたはハードウェアおよびソフトウェアの結合で実現することができる。
以下、本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置について添付した図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図３に示されているように、本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置１は、外装ハウジング１ａの底部に配置される板状の本体フレーム１０と、前記本体フレーム１０に対してＸ軸方向に往復移送するＸ軸移送部２０と、前記Ｘ軸移送部２０によってＸ軸方向に往復移送可能に前記Ｘ軸移送部２０に対して設置される円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０と、前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０内に設置される回転駆動部４０と、前記回転駆動部４０に対して回転可能に接続されるように前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０の上面に設置され、円盤状本体５１に対して円周方向に所定間隔で離隔配置された少なくとも２以上のウェル５３を有する円形タイプカートリッジ５０と、前記少なくとも２以上のウェル５３に対してサンプルの注入、混合、洗浄などの分析プロセスを遂行するチップ６１をピックアップして昇下降するチップ昇下降部６０と、前記少なくとも２以上のウェル５３内反応を測定するための測定部ユニット７０と、前記少なくとも２以上のウェル５３内反応を形成するように極超短波を生成するマグネトロン８０と、前記チップ昇下降部６０と前記測定部ユニット７０とを備え、前記本体フレーム１０に対してＺ軸方向に往復駆動させるためのＺ軸駆動部９０と、自動免疫分析装置１の各構成要素を制御する制御部Ｃとを含む。
このような構造を有する自動免疫分析装置１において、前記本体フレーム１０はＬ字形開放構造であって、前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０の下部に付けられたＸ軸移動レール２１が移動可能に結合されるように前記Ｘ軸駆動部２０の固定型ガイドレール２３と、前記Ｘ軸移動レール２１の移動を補助するための補助ローラー２５が設置されたＸ軸方向に延長されたベース部１１と、前記ベース部１１に対してＺ軸方向に延長された側壁部１３とからなる。
前記Ｘ軸駆動部２０は前述のように、前記本体フレーム１０のベース部１１に対して前記固定型ガイドレール２３に沿って前記Ｘ軸移動レール２１が自由にＸ軸方向に移動可能であるため、前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０を引出して前記円形タイプカートリッジ５０を装着および交替することが容易であり、その他の装備の修理が容易である。
前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０は内部が空いた中空型であって、前記円形タイプカートリッジ５０と、前記円形タイプカートリッジ５０を所定の回転速度で回転させ、同時に回転して前記円形タイプカートリッジ５０の下部に強制対流を起こすファンユニット１００と、前記ファンユニット１００の周囲に設置され前記円形タイプカートリッジ５０の下部のウェル５３が所定温度雰囲気になるように所定の熱源を供給するためのヒーターユニット２００が収容される収容チャンバー３１と、前記収容チャンバー３１が所定のチャンバー役割を果たすことができるように前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０の内部に設置される隔壁部３３を含むことができる。
前記円形タイプカートリッジハウジング３０には前記円形タイプカートリッジ収容チャンバー３１と独立して前記チップ６１の装着および脱着するためのチップ据置部３６を含むことができる。
前記チップ据置部３６はチップ６１を収容して保護できるようにチップに対応する形状に形成されたチップ収容ホール３６ａをさらに有し、前記チップ収容ホール３６ａは前記チップ６１が前記円形タイプカートリッジ５０のテスト位置への移動が容易なように前記収容チャンバー３１に対して隣接して配置される。
一方、前記円形タイプカートリッジハウジング３０が、サンプルテストが実施される前記チップ６１のテスト位置と、サンプルテスト開始前または終了後前記チップ６１の装着および脱着位置のうちの何れの位置にあるかを前記円形タイプカートリッジハウジング３０の側壁に沿って設置された位置センサー３００を用いて自動的に確認することができる。
これにより、前記サンプルテストプロセスの開始と終了時点を確実に知ることができ、前記チップ６１の装着および脱着位置で測定ユニット７０またはマグネトロン８０などが作動するのを防止することができる。
前記隔壁部３３には、前記ヒーターユニット２００に電源を供給するための電力線が通過する電力線連結ホール３３ａと、前記回転駆動部４０の回転軸４１が貫通する貫通ホール３３ｂと、前記回転駆動部４０を固定するための固定手段（図示せず）が設置される装着ホール３３ｃと、前記チップ収容ホール３６ａに連通する連通ホール３３ｄとを備えることができる。
前記ファンユニット１００は、前記円形タイプカートリッジ５０を交替可能でありながら回転駆動可能に支持するために前記円形タイプカートリッジ５０の中央ホールの結合溝５１ａに結合される結合突起１１０ａが形成された円盤状の円形タイプカートリッジ支持部１１０と、前記円形タイプカートリッジ支持部１１０から延長される翼部１３０と、前記円形タイプカートリッジ支持部１１０の中心に対して結合され、前記回転駆動部４０の回転軸４１に連結され前記回転駆動部４０の回転力を前記円形タイプカートリッジ５０および前記翼部１３０に伝達するためのカートリッジホルダー１５０とを含むことができる。
前記翼部１３０は前記円形タイプカートリッジ支持部１１０の下部に所定間隔をおいて複数個が離隔されるように付着されてもよく、一つのフランジ形態に付着されてもよい。
前記回転駆動部４０は、前記回転軸４１と、前記回転軸４１に結合され、前記円形タイプカートリッジ５０のそれぞれのウェル５３が制御部Ｃの制御によってステップ回転して前記チップ６１の下部に配置されるようにするか、前記ウェル５３中の試料サンプルを遠心分離することができるように高速回転する一つのモータ４３を含むことができる。
前記モータ４３は、ステップ回転と高速回転を同時にすることができるようにステップモータ、スピンドルモータ、ＢＬＤＣモータなどを用いることができる。
前記ヒーターユニット２００は、電源が印加されると発熱するヒーターコイルであってもよい。
前記ヒーターユニット２００は前記円形カートリッジ５０の下部の少なくとも２以上のウェルを収容する茶碗形状の放熱性金属材のヒーティングブロック２３０と、前記ヒーティングブロック２３０の底に設置される板状サーミスタ２１０とを含み、前記ヒーターユニット２００は前記中空型チャンバー３１の底から所定間隔で離隔設置され周辺と断熱処理されてもよい。
前記ヒーティングブロック２３０は放熱性が良いアルミニウムからなり、前記ファンユニット１００と結合して前記収容チャンバー３１内を急速にテストのための温度に加熱し、テスト終了後に元の温度に冷却することができる。
前記ヒーターユニット２００に熱源が印加されると、前記収容チャンバー３１の内部空間に対して前記円形タイプカートリッジ支持部１１０から延長された翼部１３０が前記モータ４３の回転によって内部空気の強制対流を起こしてチャンバー内のように温度を急速に均一にすることができる。
以下、図４を参照して本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジについて詳しく説明する。
図４は本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジの構成および使用方法を説明する概念斜視図である。
図４に示されているように、本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジ５０は、円盤形状の本体５１の中央ホール５１ａには前記ファンユニット１００と嵌合結合するために対向する位置に少なくとも一対の結合溝５１ａｂを形成することができる。
前記結合溝５１ａｂが前記少なくとも２以上のウェル５３の位置を決定する位置決定部の役割を果たすだけでなく、前記少なくとも２以上のウェル５３の半径方向外側に前記少なくとも２以上のウェル５３の移動による自動分析プロセスの開始点を示す原点表示部３０３を備えることができる。
したがって、前記原点表示部３０３に隣接したウェルが遠心分離ウェル５５として用いられ、これに最も遠く対向する位置のウェル５３が検出ウェルとして用いられ、直ぐ隣接したウェルが磁性粒子が入れられる磁性粒子ウェル５７として特定されてもよい。
即ち、前記原点表示部３０３と前記結合溝５１ａｂを用いて前記円形タイプカートリッジ５０を前記円形タイプカートリッジ収容チャンバー３１に装着時、簡単に原点センシングが可能である。
他の少なくとも２以上のウェル５３については汚染を防止するために一つのフィルム型カバー部５０ａでカバーリングすることができ、前記遠心分離用ウェル５５は血液などサンプルが入れられ、遠心分離中にサンプルが外部に漏出することを防止するためにその開口部を覆うキャップ５５ａを別途に備えることができる。
前記キャップ５５ａは遠心分離中には血液などサンプルの離脱を防止し、遠心分離後に血漿と血清を分離することができるようにチップ６１が接近可能に前記チップ昇下降部６０の移動によって前記チップ６１が貫通可能なフィルム型（薄形）であってもよく、可能な周辺に枠が形成されて中央をしっかり取って前記チップ６１の貫通時にも元の位置を維持することができる。
前記円形タイプカートリッジ５０のそれぞれのウェル５３の位置で試薬を反応させるためにそれぞれのウェル５３の位置情報を取って位置を認識するための位置センサー３００が前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０の側面に対して特定位置でＺ軸方向に突出するように配置される。
また、前記位置センサー３００に対応して、前記円形タイプカートリッジ５０のそれぞれのウェル５３にはそれぞれのウェル５３の位置情報を示す位置表示部３０１をさらに含むことができる。
前記位置表示部３０１中には前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０の上面末端にｙ軸方向に長く形成され、以降に詳しく説明する前記チップ６１のテスト位置と装着および脱着位置を示すことができる。
前記制御部Ｃは、前記回転駆動部４０が前記ステップ回転時に前記円形タイプカートリッジ５０の各セル５３上に表示された位置表示部３０３を読取る位置センサー３００と連動して正確な各セル５３までステップ回転するように制御することができる。
前記ウェル５３中で全血試料が入れられ、遠心分離が行われる遠心分離ウェル５５は、遠心分離によって全血試料が他のウェルや装置を汚染させずに血漿と血球を分離することができるように遠心方向に所定角度で傾斜して構成される。
前記チップ６１は前記チップ昇下降部６０に対して多様な方法で着脱可能に結合されていてもよく、前記チップ６１に対して前記磁性粒子ウェル５７中の磁性粒子が付着および脱着されるように制御されてもよい。
前記測定部ユニット７０は本発明の一実施形態による自動分析装置において、化学発光酵素免疫測定（ＣＬＥＩＡ）法を用いて反応を検出するように形成され、前記チップ６１は前記チップ昇下降部６０の駆動によって、所定の表示子で標識した抗体を検体と共に混合させて免疫複合体を形成し、結合しない抗体を除去した後、免疫複合体に化学発光基質を添加する役割を果たす。
前記免疫複合体を前記化学発光基質でしばらくの間培養させると、酵素反応によって発光が検出される。
前記マグネトロン８０は前記免疫複合体に対して化学発光基質を添加するために極超短波を生成照射する役割を果たし、前記測定部ユニット７０は前記発光を測定する光増幅素子を含むことができる。
前記Ｚ軸駆動部９０は、Ｚ軸駆動動力を提供するための駆動モータ９１と、前記駆動モータ９１の作動時に前記チップ昇下降駆動部６０をＺ軸方向にスライド移動させるためのスライド部９３と、前記チップ昇下降駆動部６０に付着されたチップ６１のピペッティングのための油圧を提供するための油圧提供部９５と、前記チップ昇下降駆動部６０、油圧提供部９５、前記マグネトロン８０、前記測定部ユニット７０を固定支持するためのＺ軸プレート９７とを備えることができる。
本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置１はこのように、前記Ｘ軸駆動部２０によって前記円形タイプカートリッジ５０が自動分析装置１内にローディングされると、前記円形タイプカートリッジ５０をステップ回転させる回転駆動部４０と、前記チップ昇下降部６０などを駆動する前記Ｚ軸駆動部９０の作動で１５秒以内に速い分析を実施することができる。
再び図４を参照して、本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置１を用いた自動免疫分析方法について簡単に説明する。
本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置１において、前記円形タイプカートリッジ５０のウェル５３には多様な溶液が貯蔵されるかチップ６１が置かれる。
図４に示されているように、例えば、１番ウェル５３ａには試料が貯蔵されチップ６１が置かれ、２番ウェル５３ｂには磁性体粒子を含むビーズ溶液を入れた検体が貯蔵され、３番ウェル５３ｃには磁性体粒子を試料中の特定成分に結合させる第１試薬を有し前記検体との混合が行われ、４番ウェル５３ｄでは前記検体と抗体の反応が行われ、５番、７番乃至９番５３ｅ、５３ｇ〜５３ｉには洗浄液が貯蔵され洗浄によってＢ／Ｆ分離が行われるようにし、６番ウェル５３ｆには電気化学的反応によって発光を起こす標識物質をラベルし試料中の特定成分と結合する第２試薬が貯蔵され、１０番ウェル５３ｊには標識物質の電気的な化学発光を誘引する物質を含む緩衝溶液が貯蔵され、１１番ウェル５３ｋには廃液を収容し、１２番ウェル５３ｌで反応生成物が貯蔵され測定部ユニット７０によって制御部の反応プログラムによって測定が行われる。
このように円形タイプカートリッジ５０に試料、緩衝溶液、洗浄液、および様々な試薬が入って、前記円形タイプカートリッジ５０が自動分析装置１からＸ軸方向に引出された前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０の収容チャンバー３１に装着され、前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０が元の位置に復位され前記円形タイプカートリッジ５０が前記自動分析装置１内にローディングされる。
前記回転駆動部４０のステップ回転によって前記１番ウェル５３ａが前記チップ昇下降部６０の下部に配置され、前記チップ昇下降部６０が前記Ｚ軸駆動部９０のＺ軸駆動によって下降し、前記チップ６１が前記チップ昇下降部６０に装着される。
前記回転駆動部４０が一定時間高速回転して前記１番ウェル５３ａに入った全血に対して遠心分離を行って血球／血漿に分離することができる。
したがって、本発明の一実施形態によれば、作業者が自動分析装置１の外部で予め遠心分離を行ったり、全血なのか、血漿なのか、補正のための赤血球容積率などを別途に入力する必要がない。
この時、前記制御部Ｃによって前記ヒーターユニット２００を通じて熱源が印加され、前記回転駆動部４０の回転軸４１に連結されている前記ファンユニット２００が駆動されて前記収容チャンバー３１の内部を空気循環させチャンバーのように一定の温度で急速に維持するようにする。
前記チップ昇下降部６０によって前記チップ６１が前記１番ウェル５３ａに下降して血漿をピペッティング（ｐｉｐｅｔｔｉｎｇ）し、前記チップ昇下降部６０によって昇降された後、前記回転駆動部４０のステップ回転によって前記２番ウェル５３ｂが前記チップ昇下降部６０の下部に配置されると、前記チップ昇下降部６０が下降して検体として前記血漿を前記２番ウェル５３ｂに貯蔵させることができる。
前記回転駆動部４０はステップ回転によって３番ウェル５３ｃで前記３番ウェル５３ｃ内の試料と前記２番ウェル５３ｂの血漿を前記チップ昇下降部６０の昇下降駆動によって混合することができる。
前記回転駆動部４０はステップ回転によって前記４番ウェル５３ｄで前記マグネトロン８０によって極超短波を照射して免疫反応を行い、前記５番ウェル５３ｅに入った洗浄液を用いて前記チップ６１を前記チップ昇下降部６０の駆動によって上下駆動させてＢ／Ｆ分離のために洗浄することができる。
前記６番ウェル５３ｆで電気化学的反応によって発光を起こす標識物質を試料中の特定成分と結合するラベル反応を起こすようにし、制御部Ｃのプロトコルによって洗浄、磁性粒子を用いた反応段階に合わせてテストを行う。
前記１２番ウェル５３ｌで反応物質が生成されると、前記回転駆動部９０を用いて７番ウェル５３ｇの位置、即ち、前記測定部ユニット７０の下部に前記１２番ウェル５３ｌが配置されるようにし、前記測定部ユニット７０によって蛍光を検出し、前記チップ６１を前記チップ昇下降部６０から分離して１番ウェル５３ａに配置させた後、前記円形タイプカートリッジ５０をアンローディングすることができる。
このように、本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置１によれば、円形タイプのカートリッジ５０を用いて遠心分離が可能であるため、全血の血球／血漿を分離して使用者が別途の赤血球容積率を入力せずに正確な結果を得ることができる。
もちろん、このようなウェル５３の配置は免疫分析環境によって適切に変更することができる。このように、各ウェル５３に溶液が貯蔵された後、チップ６１を挿入することによって攪拌および付着などの免疫分析作業を行うところ、このようなチップ６１の駆動は様々な方法で制御することができる。
図５を参照して、本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置１の外装ハウジング１ａに設置される前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０取出し用ドアについて詳しく説明する。
図５は本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置１の二重ドア構造を説明するためのテスト前後の断面図である。
前記円形タイプカートリッジハウジング３０が、前記円形タイプカートリッジ収容チャンバー３１と独立して前記チップ６１の装着および脱着するためのチップ据置部３６を有し、テスト位置とチップの装着および脱着位置が異なるため、外装ハウジング１ａのドアが一つで構成された場合には、前記円形タイプカートリッジハウジング３０の移動によって前記外装ハウジング１ａに対して前後に移動される。
反面、本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置１においては、このような問題点を解消するために、前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０を独立的に取り出すことができるようにこれを収容する外装ハウジング１ａに対して前後に移動しない第１ドア１ａａと、前記第１ドア１ａａと二重で構成される第２ドア２ａａを備え、前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０を沿っては第２ドア２ａａが前後に移動するように構成することができる。
この時、前記第２ドア２ａａは前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０に対して弾性部材３ａで連結され前記チップ６１のテスト位置と前記チップ６１の装着および脱着位置の間で前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０と共に弾性的に前後に移動するが、振動を吸収して前記外装ハウジング１ａの第１ドア１ａａは大きな振動なく前後移動なく維持される。
また、前記位置センサー３００が前記円形タイプカートリッジハウジング３０に対して側面に付着され前記チップのテスト位置と前記チップの装着および脱着位置を表示するための位置表示部３０１と連動して前記チップのテスト位置を確認し他の装備の誤動作を防止することができる。
図６および図７を参照して本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置の拡張型について説明する。
図６は本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置の拡張型を示す分解斜視図であり、図７は本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置の基本型および拡張型を示す斜視図である。
図６に示されているように、本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置１は、前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０が少なくとも２以上がｙ方向に一つの外装ハウジング１ａ内に設置され、前記一つの外装ハウジング１ａから独立的に作動可能なように構成することもできる。
もちろん、前述の前記円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０に対するチップ６１、チップ上下駆動部６０、測定部ユニット７０、マグネトロン８０がそれぞれ一対一対応するように構成することもできる。
また、一つの外装ハウジング１ａ内に前記円形カートリッジ５０に対して遠心分離が行われている時、前記チップ昇下降部６０と前記測定部ユニット７０を隣接した円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０で共有するためにベルト形態のＹ軸方向移送部９２を追加しＹ軸方向に移動させて使用することもできる。
前記一つの外装ハウジング内に前記Ｚ軸駆動部、前記測定部ユニット、前記チップ昇下降駆動部のうちの少なくとも一つを前記円形タイプカートリッジ収容ハウジングが共有するように前記Ｚ軸駆動部、前記測定部ユニット、前記チップ昇下降駆動部のうちの少なくとも一つがｙ軸方向に移動可能なＹ軸方向移送部９２に結合されてもよい。
図７に示されているように、本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置１は入力部４１０を有する外装ハウジング１ａ内に円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０一つが引出可能なように使用されてもよく、少なくとも２台の円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０が一つの外装ハウジング４００ａに対して独立的に使用可能であるように設置されてもよく、測定部ユニット８０、チップ昇下降部７０、マグネトロン８０などＺ軸駆動部９０に付けられた装備を共有するように設置されてもよく、少なくとも２台の円形タイプカートリッジ収容ハウジング３０を有する外装ハウジングが複数台が隣接して設置されてもよい。
本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置１はそのモジュール式デザインでその拡張が容易であるため多様な市場状況に対応でき、容易にＡ／Ｓすることができる。
本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置１は個別駆動し、数台設置された場合に応急処理に有利なことがある。
本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置１は分析時間が１５分以内で応急状況に有利であり、それぞれ自動分析装置１内で遠心分離ができるため全血／血球間の分析相関度を向上して測定精密度を高めることができる。
本発明の一実施形態による円形タイプカートリッジを有するモジュール式自動分析装置１は円形タイプカートリッジ５０を用いてコンパクトな大きさによって空間活用度を向上させることが分かる。
１０ 本体フレーム
２０ Ｘ軸駆動部
３０ 円形タイプカートリッジ収容ハウジング
４０ 回転駆動部
５０ 円形タイプカートリッジ
６０ チップ昇下降駆動部
７０ 測定部ユニット
８０ マグネトロン
９０ Ｚ軸駆動部

Claims (16)

  1. 本体フレームと、
    前記本体フレームに対してＸ軸方向に往復移送するＸ軸移送部と、
    前記Ｘ軸移送部によってＸ軸方向に往復移送可能に前記Ｘ軸移送部に対して設置される円形タイプカートリッジ収容ハウジングと、
    前記円形タイプカートリッジ収容ハウジングの上部に設置されサンプルの遠心分離のための遠心分離ウェルと、回転タイプでサンプルに対するテストを行うための少なくとも２以上のウェルとを有する円形タイプカートリッジと、
    前記円形タイプカートリッジを一定の間隔でステップ回転または遠心分離のために高速回転させ、前記円形タイプカートリッジ収容ハウジングの内部に設置される一つの回転駆動部と、
    前記ウェルに対するテストを行うためのチップをピックアップして昇下降するチップ昇下降部と、
    前記ウェル内反応を測定するための測定部ユニットと、
    前記チップ昇下降部と前記測定部ユニットとを備え、前記本体フレームに対してＺ軸方向に往復駆動させるためのＺ軸駆動部と、
    前記Ｘ軸移送部、回転駆動部、チップ昇下降部、測定部ユニット、Ｚ軸駆動部を自動免疫分析が可能となるように制御する制御部とを含むことを特徴とする、遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置。
  2. 前記円形タイプカートリッジ収容ハウジングは、前記円形タイプカートリッジを上部に収容するように内部が空いた中空型チャンバーと、前記中空型チャンバー内に設置され前記円形タイプカートリッジの中央ホールに嵌合結合されて前記円形タイプカートリッジの下部に強制対流を起こすファンユニットと、前記ファンユニットの周囲に設置され前記円形タイプカートリッジ下部のウェルが所定温度雰囲気になるように所定の熱源を供給するためのヒーターユニットと、前記円形タイプカートリッジおよび前記ファンユニットを同時に駆動する前記回転駆動部とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置。
  3. 前記円形タイプカートリッジの中央ホールには前記ファンユニットと嵌合結合するために対向する位置に少なくとも一対の結合溝が形成され、前記結合溝の半径方向外側に前記少なくとも２以上のウェルの移動による自動分析プロセスの開始点を示す原点表示部を備えることを特徴とする、請求項２に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置。
  4. 前記ヒーターユニットは前記円形カートリッジ下部のウェルを収容する形状の放熱性金属材のヒーティングブロックと、前記ヒーティングブロックの底に設置される板状サーミスタとを含み、前記ヒーターユニットは前記中空型チャンバーの底から所定間隔で離隔設置されることを特徴とする、請求項２に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置。
  5. 前記ファンユニットは、前記円形タイプカートリッジの中央ホールの結合溝に結合される結合突起が形成された円盤状の円形タイプカートリッジ支持部と、前記円形タイプカートリッジ支持部から延長された翼部と、前記円形タイプカートリッジ支持部の中心に対して結合され、前記回転駆動部の回転軸に連結されるカートリッジホルダーとを含むことを特徴とする、請求項２に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置。
  6. 前記遠心分離用ウェルは、遠心力方向に突出されるように形成されて前記遠心分離用ウェルの開口部を覆い、前記チップ昇下降部の移動によって前記チップが貫通可能な薄形キャップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置。
  7. 前記制御部は、前記回転駆動部を前記ステップ回転時に前記円形タイプカートリッジの中央に備えられた第１位置センサーと連動して制御するか、または前記遠心分離用ウェルで前記サンプルが遠心分離可能なように高速回転制御することを特徴とする、請求項２に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置。
  8. 前記円形タイプカートリッジハウジングは、前記円形タイプカートリッジ収容チャンバーと独立して前記チップの装着および脱着するためのチップ据置部を含み、
    前記円形タイプカートリッジハウジングは、前記チップのテスト位置と前記チップの装着および脱着位置を表示するための第２位置センサーをさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置。
  9. 前記第２位置センサーに対応して前記円形タイプカートリッジハウジングは、前記チップのテスト位置と前記チップの装着および脱着位置とを感知し、前記本体フレームに対してＺ軸方向に突出した側壁部に設置される位置表示部をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置。
  10. 前記円形タイプカートリッジ収容ハウジングを独立的に取り出すためにモジュール式自動分析装置を収容する外装ハウジングに形成された第１ドアと、
    前記第１ドアと二重で形成される第２ドアとを備え、前記第２ドアは、前記円形タイプカートリッジ収容ハウジングに対して弾性部材で連結され、前記チップのテスト位置と前記チップの装着および脱着位置の間で移動するが、前記第１ドアは前記外装ハウジングに対して固定維持されることを特徴とする、請求項１に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置。
  11. 前記本体フレームはＬ字形開放構造であって前記Ｘ軸駆動部が装着されたベース部と前記Ｚ軸駆動部が付けられた側壁部とを有し、前記円形タイプカートリッジ収容ハウジングが前記Ｘ軸駆動部によってＸ軸方向に前記ベース部の外部に引出可能であることを特徴とする、請求項１に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置。
  12. 前記円形タイプカートリッジ収容ハウジングが少なくとも２以上がｙ方向に一つの外装ハウジング内に設置され、前記一つの外装ハウジングから独立して作動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置。
  13. 前記一つの外装ハウジング内に前記Ｚ軸駆動部、前記測定部ユニット、前記チップ昇下降駆動部のうちの少なくとも一つを前記円形タイプカートリッジ収容ハウジングが共有するように、前記Ｚ軸駆動部、前記測定部ユニット、前記チップ昇下降駆動部のうちの少なくとも一つがｙ軸方向に移動可能なＹ軸方向移送部に結合されることを特徴とする、請求項１２に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジを用いたモジュール式自動分析装置。
  14. 円形タイプカートリッジ収容ハウジングの上部に設置されサンプルを遠心分離するための遠心分離ウェルと、回転タイプでサンプルに対するテストを行うための少なくとも２以上のウェルとを有することを特徴とする、遠心分離可能な円形タイプカートリッジ。
  15. 前記円形タイプカートリッジの中央ホールには前記ファンユニットと嵌合結合するために対向する位置に少なくとも一対の結合溝が形成され、前記結合溝の半径方向外側に前記少なくとも２以上のウェルの移動による自動分析プロセスの開始点を示す原点表示部を備えることを特徴とする、請求項１４に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジ。
  16. 前記遠心分離用ウェルは、遠心力方向に突出されるように形成されて前記遠心分離用ウェルの開口部を覆い、前記チップ昇下降部の移動によって前記チップが貫通可能な薄形キャップを含むことを特徴とする、請求項１５に記載の遠心分離可能な円形タイプカートリッジ。
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