JP2017219452A - 自動分析装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】試薬の殺菌と試薬の特性変化の抑制を両立させる。【解決手段】自動分析装置に、試薬が保持される容器の口に対して着脱自在に装着され、紫外光を照射する紫外光発生部を有する殺菌機構と、前記殺菌機構と共に前記容器の口に対して着脱自在に装着される吸引ノズルと、前記吸引ノズルを介して前記容器から吸引した試薬を試料に添加し、分析動作を実行する分析部と、前記紫外光発生部による紫外光の照射光量を可変制御する制御部とを設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、自動分析装置に関する。
自動分析装置には、分析対象である試料（以下「サンプル」という。）に試薬を添加して分析動作を実行し、分析結果を導出する装置がある。通常、試薬は試薬容器に入った状態で使用者に提供される。使用者は、提供された試薬容器を自動分析装置内に又は装置近傍に設置し、試薬容器の口に吸引ノズルを挿入する。自動分析装置は、試薬容器から吸引ノズルを通じて試薬を吸引してサンプルに添加し、サンプルに含まれる被測定物質の濃度を測定する。
試薬容器内の試薬が無くなった場合、使用者は、試薬容器から吸引ノズルを引き抜き、必要に応じて吸引ノズルを洗浄又は清掃する。その後、使用者は、試薬で満たされた新しい試薬容器と空の試薬容器を交換し、吸引ノズルを新しい試薬容器の口に挿入して分析動作を再開する。
ところで、試薬容器の交換作業では、試薬に雑菌が混入し増殖する可能性がある。雑菌が増殖した場合、試薬の特性が変わり、サンプルに含まれる被測定物質の濃度を正確に定量できない可能性や分析結果の再現性が低下する可能性がある。特許文献１には、紫外線を容器内の液体に照射することにより、液体に含まれる微生物を殺菌することができる殺菌容器が記載されている。
特開２０１３−７５２５７号公報
ところで、紫外光を殺菌にする場合、照射光量が不足又は過多にならないように、照射光量を適切に選ぶ必要がある。例えば試薬容器内の試薬を紫外光による殺菌する場合において、照射光量が不足すると、雑菌を十分に殺菌することができず、雑菌の増殖により試薬の特性が変わってしまう可能性がある。一方、照射光量が過多であると、紫外光により試薬成分が分解又は変化し、やはり試薬の特性が変わってしまう可能性がある。
このため、紫外光を用いる殺菌手法では、試薬特性の変化が許容範囲内となるように紫外光の照射量を適切に選ぶ必要がある。ところが、特許文献１に記載の殺菌容器では、紫外光の照射光量の過不足による試薬の特性変化が考慮されていない。
適切な照射光量は、試薬容器内の試薬の残量によって変わり、試薬残量が少ないほど照射光量を減ずる必要がある。しかし、特許文献１に記載の殺菌容器では、試薬残量に応じた照射光量の制御は行われていない。このため、特許文献１に記載の殺菌容器では、試薬の残量が少なくなるほど、照射光量が過多になり易い。
さらに、特許文献１に記載の殺菌容器を用いて試薬の殺菌を行うには、試薬を試薬容器から殺菌容器に移し替える必要がある。しかし、移し替え作業を必要とする特許文献１に記載の手法は、新たな試薬が残留試薬で汚染されるリスク、移し替え作業中に試薬が空気と接触して雑菌が混入するリスクがいずれも高く、試薬の特性が変化する可能性がある。また、試薬容器を交換する手法に比べ、試薬を移し替えるために必要な作業時間は長くなる。
そこで、本発明は、試薬の殺菌と試薬の特性変化の抑制を両立可能な仕組みを提供する。
上記課題を解決するために、本発明は、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本明細書は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、「試薬が保持される容器の口に対して着脱自在に装着され、紫外光を照射する紫外光発生部を有する殺菌機構と、前記殺菌機構と共に前記容器の口に対して着脱自在に装着される吸引ノズルと、前記吸引ノズルを介して前記容器から吸引した試薬を試料に添加し、分析動作を実行する分析部と、前記紫外光発生部による紫外光の照射光量を可変制御する制御部と、を有する自動分析装置」である。
本発明によれば、試薬の殺菌と試薬の特性変化の抑制とを両立することができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
実施例１に係る自動分析装置の概略構成を示す図。 実施例１に係る自動分析装置を用いて吸光度を測定した場合の時間変化を説明する図。 比較例に係る自動分析装置を用いて吸光度を測定した場合の時間変化を説明する図。 実施例４に係る自動分析装置の概略構成を示す図。 実施例５に係る自動分析装置の概略構成を示す図。 実施例６に係る自動分析装置の概略構成を示す図。 実施例７に係る自動分析装置の概略構成を示す図。 実施例８に係る自動分析装置の概略構成を示す図。 実施例９に係る自動分析装置の概略構成を示す図。 実施例１０に係る自動分析装置の概略構成を示す図。
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施の態様は、後述する実施例に限定されるものではなく、その技術思想の範囲において、種々の変形が可能である。
本明細書では、「試薬」なる用語を、サンプルと反応する反応試薬だけでなく、希釈液、洗剤、緩衝液、分析対象と反応試薬との界面を活性化する界面活性剤をも含む広義の意味で使用する。また、本明細書では、「殺菌」又は「微生物を死滅させる」との表現を、「微生物を殺す」という意味以外に、「微生物を無害化する」という意味でも使用する。また、これらの表現は、菌や微生物を全滅させるという意味以外にも、菌や微生物を減少させるという意味でも使用する。
（１）実施例１
（１−１）装置構成
図１に、本実施例に係る自動分析装置１００の概略構成を示す。自動分析装置１００では、ベンダーから提供を受けた試薬容器１を装置本体に装着して使用する。このため、使用者は、配布時に取り付けられていた蓋を試薬容器１の口から取り外し、露出した口に吸引ノズル２と殺菌機構３を挿入する。吸引ノズル２と殺菌機構３は、固定部４に固定されている。固定部４は、試薬容器１に対する新たな蓋として用いられる。固定部４を試薬容器１の口に装着することにより、試薬容器１は再び密閉状態になる。なお、固定部４は、試薬容器１の口に対して着脱自在である。
吸引ノズル２から吸引された試薬は、分析部５に送液され、分析に使用される。分析部５の構成や処理機能のうち既知の部分は説明を省略する。本実施例に特有の機能には、試薬の残液量を制御部１１に通知する機能がある。殺菌機構３は、底面側が閉塞された円筒状の収容部８に、複数個の紫外ＬＥＤ（Light Emitting Diode）６を搭載した基板７を収容し、さらにその上面側を蓋部９で塞いだ構成を有する。
なお、基板７に搭載される紫外ＬＥＤ６の個数は任意であり、１個でも良い。本実施例では、６個の紫外ＬＥＤ６を試薬容器１の深さ方向（収容部８の延長方向）に等間隔に配列している。もっとも、紫外ＬＥＤ６の配置は、装着する試薬容器１の形状や寸法に応じて決定すれば良い。図１の場合、紫外ＬＥＤ６は吸引ノズル２と反対方向にのみ紫外光を照射するように基板７に取り付けられている。もっとも、紫外ＬＥＤ６を基板７の側面等に配置して紫外光がより広い範囲に照射されるようにしても良い。なお、収容部８を水平面に対して平行に切断した場合の形状は任意であり、矩形形状や三角形状でも良い。
蓋部９の上面からは配線１０が引き出され、制御部１１に接続される。なお、配線１０の他端は収容部８に収容された基板７に接続される。制御部１１は、配線１０を介して紫外ＬＥＤ６の照射光量を制御する。紫外ＬＥＤ６は、いわゆる紫外光発生部であり、給電状態において、１８０ｎｍ〜３５０ｎｍの波長を有する紫外光を照射する。好適な波長は、殺菌対象の菌種に対して殺菌効率が高く、かつ、試薬成分を分解し難い波長である。更に好ましくは、２４０ｎｍ〜３００ｎｍの波長を有する紫外光である。紫外ＬＥＤ６は、配線１０を通じて給電される。給電の有無で紫外ＬＥＤ６の照射と消灯が切り替え制御され、給電される電力の大きさで紫外光の照度が制御される。
収容部８は、紫外ＬＥＤ６と基板７を試薬から防水する機能を有する。また、収容部８は、紫外ＬＥＤ６から照射された紫外光を透過する材質で形成される。本実施例では、収容部８として、紫外光を透過するガラスや樹脂を使用する。石英ガラスを用いる場合、紫外光の透過率は９０％以上となる。この場合、紫外光の照度の減衰が少なく済み、殺菌効率を高めることができる。樹脂は、石英ガラスに比して紫外光の透過率が低いが、収容部８の機械的強度が増し、試薬容器１を交換する際に誤って殺菌機構３を破損させる可能性が少なくなる。
制御部１１は、分析部５から通知される試薬の残液量に基づいて、紫外ＬＥＤ６に給電する電流、電圧及び通電時間のいずれか又はその組み合わせを適切な値に制御する。ここで、制御部１１は、試薬の残液量が少なくなるほど、紫外光の照射光量が少なくなるように電流、電圧及び通電時間のいずれか又はその組み合わせを制御する。
電流値や電圧値が大きいほど発生する紫外光の照度は大きくなる。また、通電時間が長いほど発生する紫外光の照度は大きくなる。通電時間長は、通電時間に対応するパルス幅の長さによって可変できる。これらの複合要因の結果、紫外光の照射光量が変化する。なお、制御部１１の機能の一部又は全部を基板７に持たせることもできる。
電流、電圧及び通電時間は、発生される紫外光の照射光量が、試薬の殺菌に必要となる単位液量当たりの紫外照射光量以上であり、かつ、試薬特性の変化の許容範囲の上限に相当する紫外照射光量以下となるように制御される。試薬の殺菌に必要な単位液量当たりの紫外照射光量は、殺菌対象の菌種と使用する紫外光の波長によって異なる。このため、殺菌対象の菌種と使用する紫外光の波長の組み合わせについて、試薬の殺菌に必要な単位液量当たりの紫外照射光量を、予め実測又は計算によって求める。
また、試薬特性の変化が許容範囲内に収まる紫外光の照射光量も、試薬成分（特に、試薬の化学結合種）と使用する紫外光の波長の組み合わせによって異なる。このため、試薬成分と使用する紫外光の波長の組み合わせについて、試薬の殺菌に必要な単位液量当たりの紫外照射光量を、予め実測又は計算によって求める。制御部１１の記憶部１１Ａには、これらの関係と試薬の残液量との関係（テーブル）も格納されている。勿論、これらの関係と試薬の残液量との関係も予め実測又は計算により求める。
分析部５は、試薬容器１内の試薬残液量を分析回数（又は測定回数）の値から計算する。１回の分析（又は測定）で使用する試薬の液量は予め分かっているので、当該値に分析回数（又は測定回数）を乗算することにより、試薬容器１を交換した後の使用量を計算することができる。また、新しい試薬容器１に充填されている試薬の液量も既知であるので、算出された使用量を既知の液用から減算することで、残液量を求めることができる。なお、試薬残液量は、分析部５が搭載する試薬の液面検知機構を用いて求めることもできる。液面検知機構は既知であるので詳細な説明は省略する。
ところで、自動分析装置１００は、試薬容器１の載置台としてマグネチックスターラー１４を配置する。マグネチックスターラー１４は、試薬容器１の内部に投入された撹拌子１３と共に攪拌機構を構成し、磁力を利用して撹拌子１３を回転させ、試薬を撹拌する。試薬を撹拌することにより、試薬を均一に殺菌することができる。なお、撹拌機構は、撹拌翼であっても良いし、吸引ノズル２によって試薬の吸引と吐出の繰り返す方式でも良い。また、撹拌機構は、試薬容器１の底側に局在的に配置した紫外ＬＥＤ６の発する熱により生じる試薬の対流を利用する方式でも良い。
配線１０は、紫外ＬＥＤ６への給電や制御のための配線だけでなく、サーミスタ等の温度センサの信号線、紫外ＬＥＤ６の状態を制御部１１に知らせる信号線を含む。この他、自動分析装置１００は、適切な試薬の殺菌が行われたこと又は異常を検知したことを使用者に知らせる表示部１２を有する。装置の使用者は、表示部１２に表示される画面を通じ、試薬や殺菌機構の状態を知ることができる。なお、表示部１２には、自動分析装置１００の操作や制御に使用するインタフェース、分析結果や装置状態を表示しても良い。通知内容には、例えば適切な殺菌の実行の有無、異常の検知が含まれる。
（１−２）効果
前述の自動分析装置１００を用いれば、試薬容器１に残存する試薬の液量に応じて試薬の殺菌に使用する紫外光の照射量を適切に制御する。具体的には、制御部１１は、試薬の残量の減少に伴い、紫外光の照射光量が適正量になるように減少させることができる。
この制御手法の採用により、照射光量不足による試薬内雑菌の増殖や照射光量過多による試薬の特性変化を抑制し、試薬の殺菌と試薬成分の維持を両立することができる。図２Ａに、本実施例による吸光度（absorbance）の測定結果の時間変化を示す。図２Ａの縦軸は吸光度であり、横軸は波長である。図２Ａに示すように、試薬容器１の使用開始から交換時まで、吸光度の測定値はいずれの波長についてもほとんど変化しない。
なお、図２Ａでは、試薬成分と紫外光の波長によって決まるある波長において吸光度がわずかに増加する変化が生じている。しかし、その変化は微小であり、試薬の特性が維持されていることを示す。図２Ｂに、紫外光の光量を一定に保ったまま殺菌に使用する場合（比較例）の吸光度の測定結果の時間変化を示す。試薬の残量によらず紫外光の光量を一定に保つ場合、試料容器１の交換時期に近づくほど、上記のある波長での吸光度が大幅に増加する。この吸光度の増加は、試薬成分の分解又は変化に起因しており、吸光度増加量が大きいほど試薬の特性に変化が生じている。
以上のように、試薬の殺菌に使用する紫外光の照射光量（すなわち、照度と照射時間）を試薬残量に基づいて適切に制御することにより、殺菌と試薬成分維持の両立が可能となり、より長い間、試薬を利用することが可能になる。
また、本実施例に係る自動分析装置１００は、ベンダーから提供される試薬容器１に殺菌機構３を着脱自在に取り付けるため、試薬の交換に際して試薬の移し替え作業が不要である。また、試薬を移し替える場合のような、残留試薬や雑菌の混入などのおそれもない。
また、試薬容器１の交換の際には、吸引ノズル２と同様に殺菌機構３を引き抜き、必要に応じて洗浄や清掃を施して新しい試薬容器１に入れるだけで良い。このため、殺菌機構３を試薬容器１に挿入することによる運用の利便性は、殺菌機構３を試薬容器１に挿入しない場合の運用とほとんど変わらない。更に、試薬を殺菌容器（特許文献１）に移し替える際に発生した残留試薬や雑菌の混入や空気との接触によって試薬の特性が変わるリスクも無くすことができる、又は、小さくすることができる。
（２）実施例２
本実施例では、紫外ＬＥＤ６の発熱対策を前述の自動分析装置１００に付与する場合について説明する。既知の通り、紫外ＬＥＤ６は、紫外光を照射すると発熱する。仕様で定められた絶対最大定格を紫外ＬＥＤ６の接合温度が超過すると、紫外ＬＥＤ６の寿命を縮める要因や故障の要因となる。
紫外ＬＥＤ６の熱は、試薬内に放出される他、基板７、収容部８及び配線１０を通じて試薬の外部にも放出される。実験回数（測定回数）の増加に伴い試薬の残量が減少すると、試薬の液面よりも高い位置にある紫外ＬＥＤは熱を試薬に放出し難くなる。このため、試薬の液面よりも高い位置にある紫外ＬＥＤ６の接合温度は、試薬の液面よりも低い位置にある紫外ＬＥＤの接合温度よりも高くなり、寿命が短くなりやすい。
そこで、本実施例の制御部１１には、試薬の残液量に基づいて、試薬の液面よりも高い位置にある紫外ＬＥＤ６を選択的に消灯する又はその光量を小さくする機能を搭載する。なお、基板７に搭載されている紫外ＬＥＤ６の位置は制御部１１の記憶部１１Ａに記憶されているものとする。この機能の搭載により、相対的に高い位置にある紫外ＬＥＤ６の寿命の短縮や故障を効果的に防止でき、殺菌機構３の寿命を延ばすことができる。
（３）実施例３
前述の実施例２においては、紫外ＬＥＤ６の発熱対策として、試薬の液面より高い位置にある紫外ＬＥＤ６を選択的に消灯する又はその光量を小さくしたが、本実施例では、実施例２の機能に代えて又は実施例２の機能に追加して以下の機能を制御部１１に設ける。
本実施例では、紫外ＬＥＤ６の近くの基板７にサーミスタ等の温度センサを配置する。温度センサは、紫外ＬＥＤ６に対して１対１に設けても良いし、紫外ＬＥＤ６とは必ずしも１対１でない位置に複数個設けても良い。温度センサの測定結果は、基板７及び配線１０を通じて制御部１１に通知される。
制御部１１は、温度センサを通じて間接的に測定された紫外ＬＥＤ６の接合温度が所定の値を超えないように、紫外ＬＥＤ６に供給する電流、電圧及び通電時間のいずれか又はその組み合わせを制御する。これにより、試薬の液面よりも低い位置にある紫外ＬＥＤの寿命が想定より短くなる事態を回避したり、故障の発生を予防したりできる。なお、制御部１１による紫外ＬＥＤ６の制御は、個別でも良いし、事前に設定されたグループ単位で実行しても良い。
（４）実施例４
図３に、第４の実施例に係る自動分析装置２００の概略構成を示す。図３には、図１との対応部分に同一又は対応する符号を付して示す。自動分析装置２００では、殺菌機構３に代えて殺菌機構１０３を使用する。
殺菌機構１０３は、紫外光発生部に紫外ランプ１５を使用する点と、収容部１０８を使用する点で殺菌機構３と相違する。紫外ランプ１５には、低圧水銀ランプ又は高圧水銀ランプを使用する。低圧水銀ランプは、殺菌効率の高い２５４ｎｍの波長と、オゾンを発生させる１８５ｎｍの波長を含む紫外光を主に照射する。紫外ランプ１５を構成するガラスの種類により、１８５ｎｍをカットするものと透過するものがある。一方、高圧水銀ランプは、殺菌に寄与しない３６５ｎｍの波長の紫外光を主に照射するが、殺菌に寄与する２５４ｎｍ〜３３４ｎｍの波長の紫外光も照射する。紫外ランプ１５は、殺菌対象の菌種に対して殺菌効率が高く、かつ、試薬成分を分解し難い好適な波長を含むという観点から選択する。
収容部１０８には、紫外光を透過するガラスや樹脂を使用する。もっとも、収容部１０８に光学フィルターの機能を付加し、好適な波長の紫外光のみを透過させても良い。制御部１１は、試薬の残液量に基づいて、紫外ランプ１５に給電する電流、電圧及び通電時間のいずれか又はその組み合わせを制御する。本実施例でも、制御部１１は、試薬の残液量が少なくなるほど、紫外光の照射光量が少なくなるように電流、電圧及び通電時間のいずれか又は複数を制御する。
電流、電圧及び通電時間は、発生される紫外光の照射光量が、試薬の殺菌に必要となる単位液量当たりの紫外照射光量以上であり、かつ、試薬特性の変化の許容範囲の上限に相当する紫外照射光量以下となるように制御される。試薬の殺菌に必要な単位液量当たりの紫外照射光量は、殺菌対象の菌種と使用する紫外ランプ１５と収容部１０８のフィルター機能によって異なる。このため、殺菌対象の菌種と使用する紫外ランプ１５と収容部１０８のフィルター機能の組み合わせについて、試薬の殺菌に必要な単位液量当たりの紫外照射光量を、予め実測又は計算によって求める。
また、試薬特性の変化が許容範囲内となる紫外照射光量についても試薬成分（特に、試薬の化学結合種）と、紫外ランプ１５と、収容部１０８のフィルター機能の組み合わせによって異なる。このため、試薬成分と紫外ランプ１５と収容部１０８のフィルター機能の組み合わせについて、試薬の殺菌に必要な単位液量当たりの紫外照射光量を、予め実測又は計算によって求める。制御部１１の記憶部１１Ａには、これらの関係と試薬の残液量との関係（テーブル）が格納されている。勿論、これらの関係と試薬の残液量との関係も予め実測又は計算により求める。
本実施例の場合にも、実施例１と同様の撹拌機構を採用可能であるが、試薬容器１の深さよりも短い紫外ランプ１５を試薬容器１の底側に設置し、紫外ランプ１５の発する熱で試薬に対流を起こして撹拌しても良い。
（５）実施例５
図４に、第５の実施例に係る自動分析装置３００の概略構成を示す。図４には、図１との対応部分に同一又は対応する符号を付して示す。自動分析装置３００では、殺菌機構３に代えて殺菌機構２０３を使用する。
殺菌機構２０３は、紫外ＬＥＤ６を搭載した基板７を収容部２０８に収容した構成を有する。本実施例の場合、収容部２０８を樹脂又は金属で形成し、そのうち紫外ＬＥＤ６と対面する位置に紫外光を透過する開口部と、当該開口部を塞ぐ窓１６を配置する。窓１６は例えばガラスである。もっとも、収容部２０８は、紫外光を透過する材質でも、透過しない材質でも良い。樹脂又は金属製の収容部２０８を用いることにより、試薬容器１を交換する際に、殺菌機構２０３が誤って破損されるおそれを少なくできる。
なお、金属製の収容部２０８を用いると、樹脂製の収容部２０８を用いる場合に比して放熱性を向上させることができる。このため、金属製の収容部２０８を用いる場合、樹脂製の収容部２０８の場合よりも大きな電圧や電流で紫外ＬＥＤ６を駆動しても、紫外ＬＥＤ６の接合温度を最大絶対定格を超えない範囲に保つことができる。ただし、金属製の収容部２０８を用いると、試薬が加温され易くなる。従って、試薬の加温を抑えたい場合には、樹脂製の収容部２０８を用いることが望ましい。
窓１６は、収容部２０８のうち紫外ＬＥＤ６から照射された紫外光が照射する領域部分に設けられた開口部を塞ぐように配置される。窓１６は、収容部２０８の開口部を完全に塞ぐため、紫外ＬＥＤ６及び基板７は試薬から防水される。窓１６を透過した紫外光は、試薬容器１内の試薬を照射する。窓１６に石英ガラスを用いた場合、紫外光の透過率は９０％以上となる。この場合、紫外光照度の減衰が少ないため、殺菌効率を高めることができる。
（６）実施例６
図５に、第６の実施例に係る自動分析装置４００の概略構成を示す。図５には、図３との対応部分に同一又は対応する符号を付して示す。自動分析装置４００では、殺菌機構１０３に代えて殺菌機構３０３を使用する。
殺菌機構３０３は、紫外ランプ１５を収容部３０８に収容した構成を有する。本実施例の場合、収容部３０８を樹脂又は金属で形成し、そのうち紫外ＬＥＤ６と対面する位置に紫外光を透過する窓１６を配置する。窓１６は例えばガラスである。もっとも、窓１６に光学フィルターの機能を付加し、好適な波長のみ透過させても良い。収容部３０８は紫外光を透過する材質でも、透過しない材質でも良い。
収容部３０８を、紫外光を透過する材質で構成する場合、収容部３０８に光学フィルターの機能を付加し、好適な波長のみを透過させるようにしても良い。また、樹脂又は金属製の収容部３０８を用いれば、試薬容器１を交換する際に、殺菌機構３０３が誤って破損されるおそれを少なくできる。
因みに、収容部３０８のうち紫外ＬＥＤ６から照射された紫外光が照射する領域部分に開口部を設け、その開口部を塞ぐように窓１６を配置する。収容部３０８と窓１６により、紫外ランプ１５は試薬から防水される。窓１６を透過した紫外光は、試薬容器１内の試薬を照射する。開口部及び窓１６の大きさが大きいほど、また数が多いほど、殺菌効率を高めることができる。その一方で、開口部及び窓１６の大きさが大きいほど、また数が多いほど、収容部３０８の機械的強度は弱くなる。このため、開口部の合計面積は、収容部３０８の表面積の半分以下であることが望ましい。
窓１６に石英ガラスを用いた場合、紫外光の透過率が９０％以上となる。この場合、紫外光の照度の減衰が少ないため、殺菌効率を高めることができる。制御部１１は、試薬の残液量に基づいて紫外ランプ１５に給電する電流、電圧及び通電時間のいずれか又はその組み合わせを制御する。この際、制御部１１は、紫外ランプ１５から発生される紫外光の照射光量が、試薬の殺菌に必要となる単位液量当たりの紫外照射光量以上であり、かつ、試薬特性の変化の許容範囲の上限に相当する紫外照射光量以下となるように制御される。
試薬の殺菌に必要な単位液量当たりの紫外照射光量は、殺菌対象の菌種、使用する紫外ランプ１５、収容部３０８及び窓１６のフィルター機能の組み合わせによって異なる。このため、殺菌対象の菌種、使用する紫外ランプ１５、収容部３０８及び窓１６のフィルター機能の組み合わせについて、試薬の殺菌に必要な単位液量当たりの紫外照射光量を、予め実測又は計算によって求める。
また、試薬特性の変化が許容範囲内となる紫外照射光量についても試薬成分（特に、試薬の化学結合種）、使用する紫外ランプ１５、収容部３０８及び窓１６のフィルター機能の組み合わせによって異なる。このため、試薬成分、使用する紫外ランプ１５、収容部３０８及び窓１６のフィルター機能の組み合わせについて、試薬の殺菌に必要な単位液量当たりの紫外照射光量を、予め実測又は計算によって求める。
（７）実施例７
図６に、第７の実施例に係る自動分析装置５００の概略構成を示す。図６には、図１との対応部分に同一又は対応する符号を付して示す。自動分析装置５００では、殺菌機構３に代えて殺菌機構４０３を使用する。
殺菌機構４０３は、紫外ＬＥＤ６を搭載した基板７を収容する第一の収容部１７と、第一の収容部１７とその蓋部１８を収容する第二の収容部１９と、第二の収容部１９の蓋部２０と、断熱部２１で構成される。第一の収容部１７は、配線１０が貫通する蓋部１８で密閉される。第二の収容部１９は、配線１０が貫通する蓋部２０で密閉される。第一の収容部１７と第二の収容部１９の間には、断熱部２１が配置される。
第一の収容部１７と第二の収容部１９には紫外光を透過するガラスや樹脂を使用する。石英ガラスを用いる場合、紫外光照度の減衰が少ないため殺菌効率を高めることができる。一方、樹脂を用いる場合、紫外光の透過率が石英ガラスより低下するものの、機械的強度を高めることができる。特に、第二の収容部１９を樹脂で形成する場合、試薬容器１の交換の際に誤って殺菌機構４０３を破損させるおそれが少なくなる。
断熱部２１は、空気、樹脂、ゴムその他で形成され、その熱伝導率は０．５ Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。断熱部２１によって、第一の収容部１７と第二の収容部１９は分離される（直接接触しない）。断熱部２１が存在することにより、紫外ＬＥＤ６が紫外光を照射する際に発する熱が試薬に伝導することを抑制又は低減でき、試薬の加温を抑制又は低減できる。
勿論、断熱部２１は、紫外光の照射領域を除く部分に配置され、紫外光の照射を妨げないようになっている。この構成の自動分析装置５００は、自動分析装置１００に比して、紫外光の照射に伴う試薬の加温による試薬の特性変化の可能性を抑制又は低減することができる。
（８）実施例８
図７に、第８の実施例に係る自動分析装置６００の概略構成を示す。図７には、図４及び図６との対応部分に同一又は対応する符号を付して示す。自動分析装置６００では、殺菌機構５０３を使用する。
殺菌機構５０３は、紫外ＬＥＤ６を搭載した基板７を収容する第一の収容部１７と、第一の収容部１７とその蓋部１８を収容する第二の収容部１１９と、第二の収容部１１９の蓋部２０と、断熱部２１で構成される。この二重管構造は実施例７と同様である。勿論、配線１０が貫通する蓋部１８は第一の収容部１７を密閉し、配線１０が貫通する蓋部２０は第二の収容部１１９を密閉する。
ただし、第二の収容部１１９のうち紫外ＬＥＤ６と対面位置（紫外光の照射領域）には開口部が形成されており、当該開口部は窓１６で塞がれている。この第二の収容部１１９と窓１６によって、第一の収容部１７は試薬から防水される。勿論、窓１６は紫外光を透過する。
第一の収容部１７は、紫外光を透過するガラスや樹脂で構成される。第二の収容部１１９は、樹脂又は金属で構成される。窓１６は、紫外光を透過するガラスで構成される。第二の収容部１１９は、紫外光を透過する材質でも透過しない材質でも良い。第二の収容部１１９を樹脂又は金属で形成することにより、試薬容器１を交換する際に誤って殺菌機構５０３を破損させるおそれが少なくなる。
第一の収容部１７と窓１６に石英ガラスを用いる場合、紫外光照度の減衰が少なく済み、殺菌効率を高めることができる。この構成の自動分析装置６００は、自動分析装置１００に比して、紫外光の照射に伴う試薬の加温による試薬の特性変化の可能性を抑制又は低減することができる。
（９）実施例９
図８に、第９の実施例に係る自動分析装置７００の概略構成を示す。図８には、図４との対応部分に同一又は対応する符号を付して示す。自動分析装置７００では、殺菌機構６０３を使用する。前述した各実施例においては、殺菌機構と吸引ノズル２を別部材とし、それぞれを固定部４に固定する構成を採用したが、殺菌機構６０３はこれらを一体構成とする。
具体的には、吸引ノズル１０２の表面に殺菌機構６０３を取り付けた構成を採用する。殺菌機構６０３と吸引ノズル１０２を一体化することにより、試薬を交換する際に殺菌機構６０３と吸引ノズル１０２を同時に引き抜き又は挿入することができる他、拭き掃除が簡便になる。
図８の場合、殺菌機構６０３を構成する紫外ＬＥＤ６は、吸引ノズル１０２の複数の高さ位置についてそれぞれ４個ずつ取り付けられている。本実施例の場合、４個の紫外ＬＥＤ６は吸引ノズル１０２の外周に沿って等間隔に配置される。このため、殺菌機構６０３は、全方位について略均等に紫外光を照射することができる。勿論、同じ高さ位置に配置する紫外ＬＥＤ６の個数は４個に限らず、１個、２個、３個、５個以上でも良い。なお、紫外ＬＥＤ６の配置間隔は均等に限らず、装着する試薬容器１の形状に応じて間隔を調整することが望ましい。また、紫外ＬＥＤ６の配置は、吸引ノズル１０２の高さ毎に異なっていても良い。
なお、紫外ＬＥＤ６を搭載する基板１０７は、収容部４０８と吸引ノズル１０２の間の空間に配置される。本実施例の場合も、収容部４０８は樹脂又は金属で形成される。収容部４０８のうち紫外ＬＥＤ６と対向する位置（紫外光の照射領域）には開口部が形成され、当該開口部を覆うように窓１６が配置される。窓１６には、紫外光を透過するガラスを用いる。
収容部４０８は、紫外光を透過する材質でも透過しない材質でも良い。収容部４０８を樹脂又は金属で構成することにより、試薬容器１を交換する際に誤って殺菌機構６０３を破損させるおそれが少なくなる。また、金属を用いた方が樹脂を用いた場合よりも放熱性が向上し、紫外ＬＥＤ６の接合温度が最大絶対定格を超えない範囲で、より大きな電圧や電流で駆動できるようになる。ただし、収容部４０８を金属で形成すると、試薬が加温されやすくなる。従って、試薬の加温を抑えたい場合には、収容部４０８に樹脂を用いる。
なお、吸引ノズル１０２の下部開口端は、収容部４０８の底面に設けられた開口部から外部に露出しており、下部開口端から試薬を吸引できるようになっている。勿論、吸引ノズル１０２と収容部４０８の底面に設けられた開口部の間はシール構造又はシール材料によって密閉されている。同じく、窓１６は、収容部４０８に設けられた開口部を密閉する。これにより、収容部４０８に収容される紫外ＬＥＤ６及び基板１０７は試薬から防水されている。
この構成の自動分析装置７００は、自動分析装置１００に比して、紫外光の照射方向の死角が少なくなり、殺菌効果を高めることができる。
（１０）実施例１０
図９に、第１０の実施例に係る自動分析装置８００の概略構成を示す。図９には、図１との対応部分に同一又は対応する符号を付して示す。自動分析装置８００では、殺菌機構７０３（紫外ＬＥＤ６、基板及び放熱部２２）を試薬容器１の口の部分に取り付ける構成を採用する。本実施例の場合、固定部１０４の下面には、基板及び放熱部２２が取り付けられており、固定部１０４を試薬容器１の口に取り付ける際、基板及び放熱部２２は、試薬容器１の口の内側に挿入される。
固定部１０４と基板及び放熱部２２には、それらを貫通する孔が形成されており、これらの貫通孔に吸引ノズル２０２が取り付けられる。また、基板及び放熱部２２の下面には、複数個の紫外ＬＥＤ６が下向きに配置される。図９では、４個の紫外ＬＥＤ６が基板及び放熱部２２の下面に取り付けられている。
紫外ＬＥＤ６は、交換直後の試薬容器１に固定部１０４を固定した状態でも（すなわち、試薬容器１内の試薬の液面が最も高い位置にある状態でも）、試薬に触れない位置に固定される。このため、本実施例の殺菌機構７０３は、試薬の上方位置から試薬容器１の内壁面や試薬の液面に向けて紫外光を照射する。
本実施例の場合、紫外ＬＥＤ６、基板及び放熱部２２を、試薬から防水する必要は無い。しかし、試薬容器１に試薬と殺菌機構７０３が入っている状態で試薬容器１に振動が加わってしまった場合には、殺菌機構７０３に試薬が触れる可能性もある。従って、殺菌機構７０３、基板及び放熱部２２を防水しても良い。
なお、吸引ノズル２０２は、殺菌機構７０３と一体的に固定部１０４に固定されていても良いし、殺菌機構７０３と分離可能であっても良い。また、制御部１１の機能の一部又は全部は、基板及び放熱部２２の一方又は両方に搭載しても良い。
本実施例の場合、紫外ＬＥＤ６の熱の大部分は、基板及び放熱部２２を介して空気中に放出される。このため、紫外ＬＥＤ６の接合温度の上昇は抑制され、接合温度が仕様により定められた絶対最大定格を超える可能性を低減できる。この結果、紫外ＬＥＤ６の寿命を延ばすことができ、故障の発生頻度も低下できる。
基板及び放熱部２２は、アルミニウム、銅、ステンレス等の熱伝導率の高い金属で形成することが望ましい。また、基板及び放熱部２２には、ヒートシンク構造を採用しても良い。さらに、固定部１０４にも放熱機能を持たせても良い。また、他の実施例と同様、紫外ＬＥＤ６の近くにサーミスタ等の温度センサを配置し、紫外ＬＥＤ６の接合温度を制御部１１において間接的に測定しても良い。この場合、制御部１１は、測定された接合温度に基づいて紫外ＬＥＤ６の電流、電圧及び通電時間のいずれか又は複数を制御することにより、紫外ＬＥＤ６の接合温度が絶対最大定格を超えないように制御する。
この構成の自動分析装置８００を用いる場合にも、前述した各実施例と同様、試薬の特性の変化や雑菌の繁殖の抑制と試薬の殺菌とを両立することができる。また、試薬容器１をそのまま自動分析装置８００に装着して使用するため、試薬の移し替え作業に伴う手間や試薬の品質低下を最小化できる。
（１１）他の実施例
本発明は、上述した実施例に限定されるものでなく、様々な変形例を含んでいる。例えば、上述した実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細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必要はない。また、ある実施例の一部を他の実施例の構成に置き換えることができる。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を追加することもできる。また、各実施例の構成の一部を削除することもできる。
１…試薬容器、
２、１０２、２０２…吸引ノズル、
３、１０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３、７０３…殺菌機構、
４、１０４…固定部、
５…分析部、
６…紫外ＬＥＤ、
７、１０７…基板、
８、１０８、２０８、３０８、４０８…収容部、
９…蓋部、
１０…配線、
１１…制御部、
１１Ａ…記憶部、
１２…表示部、
１３…撹拌子、
１４…マグネチックスターラー、
１５…紫外ランプ、
１６…窓、
１７…第一の収容部、
１８…第一の収容部の蓋部、
１９、１１９…第二の収容部、
２０…第二の収容部の蓋部、
２１…断熱部、
２２…基板及び放熱部、
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００…自動分析装置。

Claims (15)

  1. 試薬が保持される容器の口に対して着脱自在に装着され、紫外光を照射する紫外光発生部を有する殺菌機構と、
    前記殺菌機構と共に前記容器の口に対して着脱自在に装着される吸引ノズルと、
    前記吸引ノズルを介して前記容器から吸引した試薬を試料に添加し、分析動作を実行する分析部と、
    前記紫外光発生部による紫外光の照射光量を可変制御する制御部と、
    を有する自動分析装置。
  2. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記制御部は、前記容器に残留する試薬の残量に応じて紫外光の照射光量を制御する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  3. 請求項２に記載の自動分析装置において、
    前記制御部は、前記分析部による分析回数又は液面検知機構により検知された液面高さに基づいて試薬の残量を求める
    ことを特徴とする自動分析装置。
  4. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記制御部は、紫外光の照度及び照射時間の両方又は一方の制御を通じて紫外光の照射光量を制御する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  5. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記紫外光発生部は、波長１８０ｎｍ〜３５０ｎｍの紫外光を照射する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  6. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記制御部は、前記紫外光発生部に供給される電流、電圧及び通電時間のいずれかの制御を通じて、紫外光の照射光量を制御する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  7. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記容器の内部に投入された撹拌子を前記容器の外部から駆動するマグネチックスターラーを更に有する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  8. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記殺菌機構は、前記紫外光発生部を試薬から防水すると共に、前記紫外光発生部から照射される紫外光を透過する領域を含む収容部を更に有する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  9. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記殺菌機構は、前記容器の口の付近に配置されており、紫外光を試薬に向けて照射する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  10. 請求項９に記載の自動分析装置において、
    前記紫外光発生部は、前記吸引ノズルを取り囲むように配置される
    ことを特徴とする自動分析装置。
  11. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記紫外光発生部は、前記吸引ノズルの複数の高さ位置のそれぞれにおいて、前記吸引ノズルを取り囲むように配置される
    ことを特徴とする自動分析装置。
  12. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記殺菌機構は、前記紫外光発生部を収容する収容部と、前記収容部を収容する第二の収容部と、前記収容部と前記第二の収容部の間に配置される断熱部とを更に有する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  13. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記紫外光発生部は、前記容器に取り付けた状態で前記容器の深さ方向に配列される複数個の紫外ＬＥＤを有し、
    前記制御部は、試薬の液面よりも上に位置する前記紫外ＬＥＤを消灯する又はその光量を小さく制御する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  14. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記紫外光発生部は、複数個の紫外ＬＥＤを有し、
    前記殺菌機構は、前記紫外ＬＥＤの接合温度を直接的又は間接的に測定する温度センサを有し、
    前記制御部は、測定された接合温度に基づいて、前記紫外光発生部に供給される電流、電圧及び通電時間のいずれかを制御する
    ことを特徴とする自動分析装置。
  15. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記制御部は、適切な殺菌の実行の有無又は異常の検知を表示部に表示する
    ことを特徴とする自動分析装置。
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