JP2018138908A - Automatic analysis device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、血液や尿等の生体試料の定量・定性分析を行う自動分析装置に関する。 The present invention relates to an automatic analyzer that performs quantitative / qualitative analysis of biological samples such as blood and urine.
分注プローブの試料等吸引高さの相違に関係なく、試料等の分注精度を向上可能な自動分析装置を実現することを目的として、特許文献1には、試料分注プローブと、試薬分注プローブと、試料と試薬の反応液を分析する分析部とを有し、上記試料容器又は試薬容器から、試料又は試薬分注プローブで所定量の試料又は試薬を吸引する時の試料又は試薬分注プローブの高さ方向停止位置を検出し、検出した高さ方向停止位置に応じて、試料又は試薬分注プローブの試料又は試薬吸引量、試料又は試薬吐出量を補正させることが記載されている。 For the purpose of realizing an automatic analyzer capable of improving the dispensing accuracy of a sample or the like regardless of the difference in suction height of the sample or the like of the dispensing probe, Patent Document 1 discloses a sample dispensing probe and a reagent dispensing device. A sample probe or a reagent part when a predetermined amount of sample or reagent is aspirated from the sample container or reagent container with the sample or reagent dispensing probe. It describes that the stop position in the height direction of the injection probe is detected, and the sample or reagent aspiration amount and the sample or reagent discharge amount of the sample or reagent dispensing probe are corrected according to the detected height direction stop position. .
また、ノズルの移動に起因した流路形状の変化による、微量液体試料の吸引量再現性の低下を回避できる自動分析装置の一例として、特許文献2には、少なくともノズルが液体保持容器に挿入される際に、ノズルから検出部に至るまでの位置関係を固定したままで、一連の分析サイクルを実行する自動分析装置が記載されている。
In addition, as an example of an automatic analyzer that can avoid a reduction in the reproducibility of the suction amount of a small amount of liquid sample due to a change in the flow path shape caused by the movement of the nozzle,
血液や尿等の生体試料(以下、試料と称する)に含まれる特定成分の定量・定性分析を行う自動分析装置は、分析結果の再現性が高く、また、処理速度が速いことから、現在の診断等には欠かせないものとなっている。 Automatic analyzers that perform quantitative and qualitative analysis of specific components contained in biological samples such as blood and urine (hereinafter referred to as samples) have high reproducibility of analysis results and high processing speed. It is indispensable for diagnosis.
自動分析装置で用いられる測定方法としては、試料中の分析対象成分と反応することによって反応液の色が変わるような試薬を用いる分析方法(比色分析)や、試料中の分析対象成分と直接あるいは間接的に特異的に結合する物質に標識体を付加した試薬を用い、標識体をカウントする分析方法(免疫分析)などが知られている。自動分析装置では、試料容器に収容された試料、及び試薬容器に収容された試薬を反応容器に分注し、混合することにより分析を行っている。 Measurement methods used in automatic analyzers include analysis methods that use reagents that change the color of the reaction liquid by reacting with the analyte in the sample (colorimetric analysis), and direct analysis with the analyte in the sample. Alternatively, an analysis method (immunoassay) or the like that uses a reagent in which a label is added to a substance that specifically binds indirectly and counts the label is known. In the automatic analyzer, the analysis is performed by dispensing the sample contained in the sample container and the reagent contained in the reagent container into the reaction container and mixing them.
近年、自動分析装置では、試薬消費量の低減によるランニングコスト低減が求められている。このため、試料と試薬の比率を維持しつつ反応液量を低減させるために、特に試料分注量の低減化が行われている。よって、微量分注においても精度を保つことがデータ信頼性の重要なファクタになっており、様々な工夫が施されている。 In recent years, automatic analyzers are required to reduce running costs by reducing reagent consumption. For this reason, in order to reduce the amount of the reaction solution while maintaining the ratio of the sample and the reagent, the sample dispensing amount is particularly reduced. Therefore, maintaining accuracy even in a small amount of dispensing is an important factor in data reliability, and various ideas have been applied.
ここで、試料や試薬を吸引するノズルにおいて、ノズルが試料や試薬を吸引するときの高さが試料容器、試薬容器ごとに異なるとする。この場合、例えば、圧力による流体と流路の弾性変形などの条件に差が生じ、反応容器へ試料や試薬を吐出する直前のノズル先端の気泡量に違いが生じ、結果として試料や試薬の吐出量に差が発生する。今後試料分注量の低減化が更に進んでいくと、上述のような試料吸引時の試料ノズル高さが試料毎に違うことによる吐出量の違いは無視出来なくなる課題となることが考えられる。 Here, it is assumed that the height at which the nozzle sucks the sample or the reagent is different for each sample container or reagent container. In this case, for example, there is a difference in conditions such as the elastic deformation of the fluid and the flow path due to pressure, and there is a difference in the amount of bubbles at the tip of the nozzle immediately before discharging the sample or reagent to the reaction container. A difference occurs in quantity. If the sample dispensing amount is further reduced in the future, the difference in the discharge amount due to the difference in the sample nozzle height for each sample as described above becomes a problem that cannot be ignored.
このような問題に対し、上述した特許文献1は、試料吸引時のプローブ先端の高さに応じて試料を吸引、吐出するために使用するシリンジの動作量を変えて、高さの違いから生じる試料吐出量の差を補正する方法を提案している。また、上述した特許文献2は、ノズルが反応液を吸引するときの条件を揃えることを目的に、固定したノズル位置に対して反応容器を移動させて、試料を吸引する方法を提示している。
With respect to such a problem, the above-described Patent Document 1 is caused by the difference in height by changing the operation amount of the syringe used for sucking and discharging the sample according to the height of the probe tip at the time of sample suction. A method for correcting the difference in sample discharge amount is proposed. In addition,
しかしながら、特許文献1の方法では、シリンジの動作による補正では誤差が試料用ポンプの動作分解能以下の場合にはうまく補正することが出来ない、との問題がある。また、試料の高さによって流路の弾性変形などの条件に差が生じることで吐出量が変化する可能性があるが、この変化を補正することが難しい、との問題がある。 However, the method of Patent Document 1 has a problem that correction by the operation of the syringe cannot be corrected well when the error is less than the operation resolution of the sample pump. Further, there is a possibility that the discharge amount may change due to a difference in conditions such as elastic deformation of the flow path depending on the height of the sample, but there is a problem that it is difficult to correct this change.
また、特許文献2の方法では、ラックの底に穴等が無い場合には底を持ち上げることが出来ない、との問題がある。また、ラックの横から試薬容器を持ち上げる場合には試薬容器の様々な形状に対応することが難しい、との問題がある。更に、試薬容器毎に掴む、上昇、下降、離すという動作を行わなければならず、処理に時間がかかってしまう、との問題がある。
Further, the method of
本発明は、試料吸引時の試料ノズル高さが試料毎に違うことによる吐出量の変化を従来に比べて抑制することが可能な自動分析装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic analyzer that can suppress a change in discharge amount due to a difference in the height of a sample nozzle at the time of sample suction for each sample as compared with the conventional one.
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本発明は、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、反応容器に試料と試薬を各々分注して反応させ、この反応させた液体を測定する自動分析装置であって、前記試料を保持する試料容器から前記試料を前記反応容器に分注する試料分注プローブと、前記試料容器を少なくとも1つ以上保持する搬送部材を水平方向および垂直方向に移動させる搬送部と、前記試料を吸引する際に、前記試料の液面高さ方向のズレを異なる試料容器間で減少させるように前記搬送部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted.
The present invention includes a plurality of means for solving the above-mentioned problems. For example, an automatic analyzer that dispenses and reacts a sample and a reagent in a reaction vessel and measures the reacted liquid. A sample dispensing probe that dispenses the sample from the sample container holding the sample into the reaction container and a transport member that moves the transport member that holds at least one sample container in a horizontal direction and a vertical direction. And a control unit that controls the transport unit so as to reduce a deviation in the liquid surface height direction of the sample between different sample containers when the sample is aspirated.
本発明によれば、試料吸引時の試料ノズル高さが試料毎に違うことによる吐出量の変化を従来に比べて抑制することができ、試料等分注量が微量な場合でも分析精度を向上させることができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。 According to the present invention, the change in the discharge amount due to the difference in the sample nozzle height at the time of sample aspiration can be suppressed compared to the conventional one, and the analysis accuracy is improved even when the sample dispensing amount is very small. Can be made. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of examples.
本発明の自動分析装置の実施例を、図1乃至図8を用いて説明する。まず自動分析装置の全体構成について図1を用いて説明する。図1は本実施例に係る自動分析装置の全体構成を概略的に示す図である。 An embodiment of the automatic analyzer according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, the overall configuration of the automatic analyzer will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an automatic analyzer according to the present embodiment.
図1において、自動分析装置100は、試料搬送機構19と、試薬ディスク11と、反応容器2と、反応ディスク1と、試料分注機構13,14と、試薬分注機構7,8,9,10と、撹拌機構5,6と、分光光度計4と、洗浄機構3と、洗浄槽15,16と、試薬用ポンプ20と、試料用ポンプ21と、洗浄用ポンプ22と、制御部23とから概略構成されている。
In FIG. 1, an
試料搬送機構19は、分析対象の試料を収容した試料容器17を1つ以上搭載したラック(搬送部材)18を搬送する。試薬ディスク11は、試料の分析に用いる試薬を収容した試薬ボトル12を複数周方向に並べて配置している。反応ディスク1は、試料と試薬とを混合して反応させる反応容器2を複数周方向に並べて配置している。試料分注機構13,14は、試料搬送機構19により試料分注位置に搬送された試料容器17から反応容器2に試料を分注する。その詳細は後述する。試薬分注機構7,8,9,10は、試薬ボトル12から反応容器2に試薬を分注する。撹拌機構5,6は、反応容器2に分注された試料と試薬の混合液(反応液)を攪拌する。分光光度計4は、光源4aから反応容器2の反応液を介して得られる透過光を測定することにより、反応液の吸光度を測定する。洗浄機構3は、使用済みの反応容器2を洗浄する。試料ノズル洗浄槽15,16は、試料分注機構13,14の稼動範囲に配置されており、試料ノズル13a,14aを洗浄水により洗浄する。
The
制御部23は、コンピュータ等から構成され、自動分析装置100内の各機器・機構の動作を制御することで自動分析装置100の全体の動作を制御するとともに、試料中の所定の成分の濃度を求める演算処理を行う。
The
以上が自動分析装置100の全体的な構成である。なお、図1においては、図示の簡単のため、自動分析装置100を構成する各機構と制御部23との接続は一部省略して示している。
The overall configuration of the
上述のような自動分析装置100による検査試料の分析処理は、一般的に以下の順に従い実行される。
The analysis process of the inspection sample by the
まず、試料搬送機構19によって反応ディスク1近くに搬送されたラック18の上に載置された試料容器17内の試料を、試料分注機構13,14の試料ノズル(試料分注プローブ)13a,14aにより反応ディスク1上の反応容器2へと分注する。次に、分析に使用する試薬を、試薬ディスク11上の試薬ボトル12から試薬分注機構7,8,9,10により先に試料を分注した反応容器2に対して分注する。続いて、撹拌機構5,6で反応容器2内の試料と試薬との混合液の撹拌を行う。
First, the sample in the
その後、光源4aから発生させた光を撹拌後の混合液の入った反応容器2を透過させ、透過光の光度を分光光度計4により測定する。分光光度計4により測定された光度を、A/Dコンバータおよびインターフェイスを介して制御部23に送信する。そして制御部23によって演算を行い、血液や尿等の液体試料中の所定の成分の濃度を求め、結果を表示部(図示省略)等にて表示させるとともに、記憶部(図示省略)に記憶させる。
Thereafter, the light generated from the
次に、試料分注機構13,14の構成について図2を参照して説明する。図2は、試料分注機構13,14の構成図である。
Next, the configuration of the
図2において、試料分注機構13,14は、その先端を下方に向けて配置された円筒状の試料ノズル13a,14aを有している。試料ノズル13a,14aには、試料用ポンプ21が接続されている。試料分注機構13,14は、水平方向への回転動作及び上下動作が可能なように構成されており、試料ノズル13a,14aを試料容器17に挿入して試料を吸引し、試料ノズル13a,14aを反応容器2に挿入して試料を吐出することにより、試料容器17からから反応容器2への試料の分注を行う。また、試料分注機構13,14は、試料ノズル13a,14aを反応容器2に挿入して試料(又は、反応液)を吸引し、他の反応容器2に吐出することにより、反応容器2間での試料(又は、反応液)の分注を行う。
In FIG. 2, the
試料分注機構13,14は、鉛直方向に延びた試料ノズル13a,14aを保持する分注アーム27と、分注アーム27を自動分析装置100のベース33に対して上下方向,水平方向および回転方向に駆動する上下機構24,水平機構26および回転機構25の各機構が設置されている。また、試料ノズル13a,14aと試料用ポンプ21との間には、試料ノズル13a,14aと接続された可撓チューブ29と、可撓チューブ29の一端を保持し、固定流路30と連結させる固定具31と、ベース33に設置され、固定具31を保持する支持具32とが設けられている。固定流路30の他端側には、システム水36を試料ノズル13a、14aに供給するためのシリンジポンプ34と電磁弁35とが設けられている。
The
また、試料分注機構13,14には、液面検知器28が各々配置されている。この液面検知器28は、例えば、試料ノズル13a,14aの静電容量変化を検知して、試料ノズル13a,14aの先端部が液面等に接触したことを静電容量の変化により検知する。
In addition, a
次に、図2を用いて試料分注機構13,14の動作を詳細に説明する。
Next, the operation of the
図2において、試料を吸引する前には試料用ポンプ21から固定流路30、可撓チューブ29を介して試料ノズル13a,14aまでの間の流路はシステム水36で満たされており、試料ノズル13a,14aの先端には分節空気として微量の空気が吸引されている。
In FIG. 2, before the sample is sucked, the channel between the
水平機構26および回転機構25により分注アーム27の試料ノズル13a,14aが試料容器17の真上に来た後、上下機構24により分注アーム27が下降し、試料ノズル13a,14aの先端が試料容器17の中の試料に挿入される。このとき、液面検知器28により試料液面位置が検知され、試料ノズル13a,14aの先端が試料中に数mm浸漬して停止される。シリンジポンプ34が吸引動作して、一定量の試料が試料ノズル13a,14aに吸引される。
After the
その後、上下機構24により試料ノズル13a,14aは上昇し、試料ノズル13a,14aはホームポジションで停止する。試料ノズル13a,14aのホームポジションは、試料容器17や反応容器2の上端側より高く、分注アーム27の回転動作が妨げられない高さとする。
Thereafter, the
試料ノズル13a,14aの上昇停止後、回転機構25により分注アーム27を回転させ、試料ノズル13a,14aを反応ディスク1上の位置に移動させる。
After stopping the raising of the
その後、上下機構24により分注アーム27を下降させ、試料ノズル13a,14aの先端を反応容器2内に挿入し、シリンジポンプ34を吐出動作させ、試料ノズル13a,14aから試料を吐出させる。反応容器2内に一定量の試料を吐出した後、試料ノズル13a,14aは上下機構24により上昇し、試料ノズル13a,14aの洗浄槽15,16により試料ノズル13a,14aが洗浄され、次の分析に備える。
Thereafter, the dispensing
次いで、ラック18に保持される試料容器17や試料容器17に保持された試料の様子について図3を用いて説明する。図3は、ラック18に搭載された試料容器17の概要と試料容器17に保持された試料56の液面57の高さの例を示す図である。
Next, the state of the
図3において、試料容器17には、何通りかの形状のものが存在し、組み合わせて使用する場合もある。例えば、ラック18の上面に設置するカップタイプの試料容器17aや、ラック18底に設置する試験管タイプの試料容器17b,17c、さらに試料容器17b,17c上面に試料容器17aを設置して使用する場合等がある。
In FIG. 3, the
このように試料容器には様々な形状と組み合わせた使用方法があるため、使う試料容器17の種類や装置運用の仕方によって、試料56の液面57の高さはまちまちになる。
As described above, since the sample container has a usage method combined with various shapes, the height of the
また、試料吸引直後の試料ノズル13a,14aの先端の高さと試料吐出直前の試料ノズル13a,14a先端の高さとの差によって、試料吐出直前の試料ノズル13a,14aの先端の試料が吸引直後の状態と比較して凹または凸の状態となる。試料吐出時の試料ノズル13a,14aの先端の高さが固定である場合(すなわち、反応容器2への試料吐出時の高さが一定である場合)、試料容器17の試料56の液面57の高さの違いによる試料吸引時の試料ノズル13a,14a先端高さの違いが、試料吐出量の差に繋がる。また、可撓チューブ29及び固定流路30の内径、材質、長さなどによっても吐出量の差は変化する。
Further, the sample at the tip of the
このような吐出量に差が生じることは、上述のように、微量分注において課題となりうる。この吐出量に差が生じることを抑制するための構成について図4および図5を用いて以下説明する。図4は試料吸引時の試料ノズル13a,14a先端の高さを一定に保つための構成の一例を概略的に示す図であり、本発明の要部である。
Such a difference in the discharge amount can be a problem in minute dispensing as described above. A configuration for suppressing the difference in the discharge amount will be described below with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of a configuration for keeping the height of the tip of the
図4において、試料容器17を少なくとも1つ以上保持するラック18を水平方向および垂直方向に移動させるために、自動分析装置100は、試料吸引位置より手前の位置で試料容器17内の試料56の液面57の高さを測定する試料液面高さ検知器(検出器)38と、試料分注機構13,14による試料分注位置における試料液面高さを垂直方向に移動可能な水平垂直移動機構(搬送部)41を有している。このような自動分析装置100では、試料56を吸引する際に、異なる試料容器17間で試料56の液面57の高さが同じとなるように、試料液面高さ検知器38で検出された液面57の高さの情報に基づいて、制御部23により水平垂直移動機構41の動作が制御される。
In FIG. 4, in order to move the
垂直方向に移動可能な水平垂直移動機構41は、ラック18を水平方向に移動可能な機構ごと垂直方向に移動することが出来るものであり、ラック18を水平方向に移動させる水平方向移動機構41aと、水平方向移動機構41a自体を垂直方向に移動させる垂直方向移動機構41bとから構成される。
The horizontal / vertical moving mechanism 41 that can move in the vertical direction can move the
水平方向移動機構41aは、ラック18を水平方向に移動させる搬送ベルト43a、モータ42aの駆動力を搬送ベルト43aに伝達するプーリ44a、ラック18を搬送ベルト43aからずれないように支える固定治具18aをガイドするリニアガイド45aを有する。
The
垂直方向移動機構41bは、水平方向移動機構41aを垂直方向に移動させる駆動源となるモータ42b、モータ42bの駆動力を水平方向移動機構41aに伝達するベルト43bよびプーリ44b、水平方向移動機構41aをガイドするリニアガイド45bを有する。
The vertical
このような自動分析装置100では、ラック18は以下のように搬送される。試料容器17内の試料56の液面57の高さを測定する試料液面高さ検知器38により液面57の高さが測定される。その後、ラック18は、試料搬送機構19上から水平垂直移動機構41上に移動し、水平垂直移動機構41内の搬送ベルト43aにより試薬吸引位置へ移動する。試料吸引位置では、試料56の液面57の高さが異なる試料容器17間で同じとなるように、試料液面高さ検知器38で検出された液面57の高さの情報に基づいて垂直方向移動機構41bによりラック18を垂直方向に移動させ、試料吸引が行わる。ラック18内の全試料容器17の吸引動作が終了した後、水平垂直移動機構41のラック搬送面の高さが試料搬送機構19のラック搬送面の高さと揃う位置まで水平垂直移動機構41が移動し、ラック18は水平方向移動機構41aによりラック排出側の試料搬送機構19に移動し、排出される。
In such an
なお、試料分注機構13,14による試料分注位置における試料56の液面57の高さを異なる試料56間で同じとなるように制御される搬送部として、水平方向移動機構41aおよび垂直方向移動機構41bがともにモータ、ベルト、プーリ、リニアガイド等で構成される水平垂直移動機構41を例示して説明したが、この構成以外にも、試料容器17を保持するラック18を水平方向および垂直方向に移動可能な機構であれば、構成は特に限定されない。
Note that the
例えば、搬送部は、ラック18を掴んで垂直及び水平方向に移動可能な機構により試料吸引位置に試料容器17を持っていく構成であればよい。以下、他の構成例を図5を用いて説明する。図5は試料吸引時の試料ノズル13a,14a先端の高さを一定に保つための他の構成を概略的に示す図であり、本発明の要部である。
For example, the transport unit may have a configuration in which the
図5において、自動分析装置100は、試料容器17を少なくとも1つ以上保持するラック18を水平方向および垂直方向に移動させるよう、試料吸引位置より手前の位置で試料容器17内の試料56の液面57高さを測定する試料液面高さ検知器38と、試料分注機構13,14による試料分注位置における試料56の液面57高さを垂直方向に移動可能なラック保持機構(搬送部)47を有している。このような自動分析装置100では、試料56を吸引する際に、試料56の液面57高さが異なる試料容器17間で同じとなるように、試料液面高さ検知器38で検出された液面57高さの情報に基づいて、制御部23によりラック保持機構47の動作が制御される。
In FIG. 5, the
ラック保持機構47は、リニアガイド47a、モータ47b1、モータ47b2、伸縮アーム47cおよび把持アーム47dから構成される。把持アーム47dは、ラック待機位置46で待機しているラック18を把持し、ラック排出位置48にて把持していたラック18を離す。伸縮アーム47cは、把持アーム47dに把持されたラック18を垂直方向に移動させる機構であり、モータ47b2により駆動される。リニアガイド47aは、モータ47b1によって水平方向に駆動された伸縮アーム47c毎水平方向に移動させるためのガイドであり、ラック待機位置46とラック排出位置48との間で把持アーム47dに把持されたラック18を水平方向に移動させる。把持アーム47dによりラック18を把持するロボットアームが構成され、リニアガイド47a、モータ47b1、モータ47b2、伸縮アーム47cにより把持アーム47dを水平方向および垂直方向に移動させる駆動機構が構成される。
The
このような自動分析装置100では、ラック18は以下のように搬送される。試料容器17内の試料56の液面57高さを測定する試料液面高さ検知器38により液面57高さを測定された後、ラック18は、試料搬送機構19上のラック待機位置46で待機し、ラック18を把持アーム47dによって掴んで、モータ47b1により伸縮アーム47cごと試料吸引位置へ水平方向に移動する。この際、試料56の液面57高さが異なる試料容器17間で同じとなるように、試料液面高さ検知器38で検出された液面57高さの情報に基づいて伸縮アーム47cの伸縮長さが調整され、試料吸引が行われる。ラック18内の全試料容器17の吸引動作が終了した後、伸縮アーム47cが縮み、ラック18はラック排出位置48に移動し、排出される。
In such an
なお、試料吸引時の試料ノズル13a,14a高さと試料吐出時の試料ノズル13a,14a高さが同じになる高さにするよう制御部23により水平垂直移動機構41やラック保持機構47を制御することができ、そのような態様であることが特性上最も望まれる。
The horizontal / vertical movement mechanism 41 and the
しかしながら、試料吸引時の試料ノズル13a,14aの高さが異なる試料容器17間で常に一定であれば、試料吸引時と試料吐出時の高さの差は常に一定となるため、試料吸引時の高さの差による吐出量の差は生じない。このことから、図4,5で設飯居たように、試料吸引時の試料ノズル13a,14a高さと試料吐出時の試料ノズル13a,14a高さは必ずしも同じである必要はない。試料吸引時の液面高さが一定であり、試料吸引時の試料ノズル13a,14a先端の高さが一定である必要がある。
However, if the height of the
また、吸引前の動作は、ラック18及び試料容器17が試料液面高さが同じとなるよう上昇した後に試料ノズル13a,14aが試料容器17内の試料に向かって下降する場合について説明したが、試料ノズル13a,14aが試料容器17内の試料に向かって下降した後に、ラック18及び試料容器17が試料液面高さが同じとなるよう上昇することができ、更には、試料ノズル13a,14aに向かってラック18及び試料容器17のみが上昇することができる。
The operation before suction has been described for the case where the
なお、試料液面高さ検知器38によって測定された試料液面高さを用いて液面高さが毎回同じ高さになるようにラック18及び試料容器17が持ち上げられればよいが、試料吸引動作を開始するための試料ノズル13a,14aの詳細な位置は試料分注機構13,14の液面検出器により液面を検知して決定することが精度の都合上望ましい。
It should be noted that the
吸引後の動作は、試料ノズル13a,14aが試料56に対して上昇しても良いし、試料容器17が下降しても良いし、いずれでも良い。いずれにせよ、試料ノズル13a,14aか回転または水平方向へ移動する際に試料ノズル13a,14aと試料容器17が接触しない位置関係となるまで試料ノズル13a,14aまたはラック18及び試料容器17が移動すればよい。
As the operation after the suction, the
次いで、試料吸引動作前後の試料容器17の動作について図6を用いて以下説明する。図6は試料吸引動作前後の試料容器17の動作フローを示す。
Next, the operation of the
なお、連続したラックの動作フローを例として示すため、ラックA→ラックBという順にラックが流れることとし、まずラックA内の一番先頭の試料容器を試料容器A1とし、ラックA内の二番目の試料容器を試料容器A2、・・・、とし、ラックB内の一番先頭の試料容器を試料容器B1、B2、・・・、とする。 In order to show the operation flow of the continuous racks as an example, the racks flow in the order of rack A → rack B. First, the first sample container in rack A is designated as sample container A1, and the second in rack A .., And sample container B1, B2,... Are the top sample containers in rack B.
まず、試料液面高さ検知器38により、ラックAに搭載された試料容器17中の試料の液面高さをラックAに搭載されている全試料容器A1,A2,…、A5で検知し、その液面高さの値を制御部23に格納する(ステップS601)。
First, the liquid level height of the sample in the
次いで、ラックAの試料容器A1を試料吸引位置となる位置へ水平方向移動機構41aにより移動させる(ステップS602)。
Next, the sample container A1 of the rack A is moved by the
次いで、試料液面高さ検知器38で測定した高さ情報に基づいて、ラックAの試料容器A1を試料吸引高さまで垂直方向移動機構41bにより垂直方向に移動させる(ステップS603)。
Next, based on the height information measured by the sample
次いで、試料ノズル13a,14aによる試料容器A1の試料吸引を行う(ステップS604)。その後、試料ノズル13a,14aを試料容器A1から離脱させる。
Next, sample suction of the sample container A1 is performed by the
その後、ラックAの試料容器A2が試料吸引位置となるよう、ラックAを水平方向移動機構41aにより水平移動させる(ステップS605)とともに、移動試料容器A1と試料容器A2の試料56の液面57の高さの差分だけラックAを垂直方向移動機構41bにより垂直方向に移動させる(ステップS606)。ステップS606において上昇するか下降するかは、試料容器A1と試料容器A2内の試料量の差により、試料容器A1の試料量の方が試料容器A2の試料量より多い場合には上昇となり、逆の場合には下降となる。
Thereafter, the rack A is horizontally moved by the
その後、試料ノズル13a,14aによる試料容器A2の試料吸引動作を行う(ステップS607)。
Thereafter, the sample suction operation of the sample container A2 by the
次いで、ラックAの全試料容器で試料吸引終了したか否かを判定(ステップS608)し、ラックA内の試料容器の分だけラックAの水平方向および垂直方向移動と吸引動作が繰り返されるよう制御する。ステップS608においてラックAの全試料容器で試料吸引終了したと判定されたときはステップS609へ処理を移行し、終了していないと判定されたときはステップS605に処理を戻し、ラックA内の試料容器全てに対して吸引動作を実行する。 Next, it is determined whether or not sample suction has been completed for all sample containers in rack A (step S608), and control is performed so that the horizontal and vertical movements and suction operations of rack A are repeated by the amount of sample containers in rack A. To do. If it is determined in step S608 that sample suction has been completed for all sample containers in rack A, the process proceeds to step S609. If it is determined that sampling has not been completed, the process returns to step S605, and the sample in rack A is returned. Perform suction operation on all containers.
ラックA内の試料容器全てに対して吸引動作が終了すると、ラックAを試料吸引位置から排出する(ステップS609)とともに、ラックBを試料吸引位置へ移動させる(ステップS610)。ラックB内の全試料の液面高さは、ラックAと同様に、試料吸引位置へ移動してくる前に試料液面高さ検知器38により測定されており、ラックBの垂直動作を行う際に使用される。
When the suction operation for all the sample containers in the rack A is completed, the rack A is discharged from the sample suction position (step S609) and the rack B is moved to the sample suction position (step S610). Like the rack A, the liquid level height of all the samples in the rack B is measured by the sample
次いで、ラックBに対して、ステップS602〜ステップS69に示したラックAに対する試料吸引処理と同様の処理を実行する(ステップS611)。 Next, the same process as the sample suction process for the rack A shown in steps S602 to S69 is performed on the rack B (step S611).
図7は基準位置からの液面高さ位置および吸引高さ位置、図8はラック底面位置の時間変化を図示したものである。 FIG. 7 shows the liquid level height position and the suction height position from the reference position, and FIG. 8 shows the time change of the rack bottom position.
図7において、ラック18底面を基準として、試料容器A1の液面高さをZ1とし、同様に試料容器A2,A3,A4,A5の試料液面高さをそれぞれZ2,Z3,Z4,Z5とし、試料吸引高さをZAとする。
In FIG. 7, with reference to the bottom of the
この場合、図6のフローで説明したようにラック18の垂直動作が行われたとき、ラック18底面の位置の時間による変化は、図8に示すような推移となる。図8のグラフの縦軸はラック底面の高さ方向の位置、横軸は時間を示す。
In this case, when the vertical movement of the
具体的には、試料容器A1では、ラック18はZAからZ1の距離だけ移動し、ラック18の底面はZA−Z1の位置となる。次の試料容器A2では、ラック18がホームポジションの高さに戻ることなく、試料容器17間の試料の液面高さの差分だけ移動するため、Z2−Z1だけ移動し、ラック18の底面はZA−Z1−(Z2−Z1)=ZA−Z2の位置となる。次の試料容器A3では、Z3−Z2だけ移動し、ラック18の底面はZA−Z1−(Z2−Z1)−(Z3−Z2)=ZA−Z3の位置となる。次の試料容器A4では、Z4−Z3だけ移動し、ラック18の底面はZA−Z1−(Z2−Z1)−(Z3−Z2)−(Z4−Z3)=ZA−Z4の位置となる。次の試料容器A5では、Z5−Z4だけ移動し、ラック18の底面はZA−Z1−(Z2−Z1)−(Z3−Z2)−(Z4−Z3)−(Z5−Z4)=ZA−Z5の位置となる。
Specifically, in the sample container A1, the
次に、本実施例の効果について説明する。 Next, the effect of the present embodiment will be described.
上述した本実施例の自動分析装置100は、反応容器2に試料と試薬を各々分注して反応させ、この反応させた液体を測定する自動分析装置100であって、試料を保持する試料容器17から試料を反応容器2に分注する試料ノズル13a,14aと、試料容器17を少なくとも1つ以上保持するラック18を水平方向および垂直方向に移動させる水平垂直移動機構41またはラック保持機構47と、試料を吸引する際に、試料の液面高さ方向のズレを異なる試料容器17間で減少させるように水平垂直移動機構41,ラック保持機構47を制御する制御部23と、を備えたものである。
The above-described
よって、試料吸引時の試料ノズル13a、14aの高さを異なる試料間でズレを減少させることができるため、試料分注機構13,14内の流路状態の違いも異なる試料容器17間で小さくすることができる。従って、試料等の吸引時の試料分注機構13,14の状態の違いによる試料等吐出量の差を従来に比べて減少させることができ、試料等の分注量が微量な場合でも分析精度を向上することが可能となる。
Therefore, since the height of the
また、試料容器17中の試料の液面高さを検出する試料液面高さ検知器38を更に備え、制御部23は、試料を吸引する際に、試料の液面高さ方向のズレを異なる試料容器17間で減少させるように試料液面高さ検知器38で検出された液面高さに基づいて水平垂直移動機構41,ラック保持機構47を制御することによって、異なる試料容器17間での試料吸引時の試料ノズル13a、14aの高さのズレをより正確に減少させることができ、分注精度をより向上させることができる。
Further, a sample
更に、制御部23は、試料を吸引する際に、試料の液面高さが異なる試料容器17間で同じとなるように試料液面高さ検知器38で検出された液面高さに基づいて水平垂直移動機構41,ラック保持機構47を制御することによって、試料吸引時の試料ノズル13a、14aの高さを異なる試料容器17間で同じとすることができ、分析精度を更に向上することが可能となる。
Further, the
また、制御部23は、搬送部材が試料容器17を複数保持するラック18であるときに、同一ラック18内の連続する試料容器17において、試料容器17間の液面高さの差分だけ試料容器17を上昇または下降させるよう水平垂直移動機構41,ラック保持機構47を制御するため、特許文献2で示されるような反応容器毎に反応容器を上下させる方式に比べて、試薬容器毎の垂直移動距離を短くすることができる。なぜなら、特許文献2は形状が同一の反応容器を前提とした技術であり、これをラックなどの搬送部材に保持された容器に適用するとなると、ラック底面を毎回基準位置0から上昇させて、基準位置0まで下降させる動きになる。これに対し、試料容器17間の液面高さの差分だけ試料容器17を上昇または下降させることによって、試料容器間の高さの差分だけ垂直移動することから、垂直方向の移動距離は基本的に短くすることができ、分注処理のスループットの更なる向上および水平垂直移動機構41,ラック保持機構47への負荷の低減を図ることができる。
In addition, when the transport member is a
更に、制御部23は、試料の吸引時の試料ノズル13a,14aの先端高さと吐出時の試料ノズル13a,14aの先端高さとが同じになるよう水平垂直移動機構41,ラック保持機構47を制御することで、形状が異なる試料容器17間で試料分注機構13,14の流路の状態が異なってしまう事態を確実に回避することができ、より高精度な微量分注が可能となり、分析精度の更なる向上を図ることができる。
Further, the
また、制御部23は、搬送部材が試料容器17を複数保持するラック18であるときに、同一ラック18内の連続する試料容器17において、ラック18をホームポジションに戻すことなく液面高さの差分だけ試料容器17を上昇または下降させるよう水平垂直移動機構41,ラック保持機構47を制御することにより、ラック18の垂直方向の移動距離を短くすることができ、分注処理のスループットの更なる向上および水平垂直移動機構41,ラック保持機構47への負荷の低減を図ることができる。
In addition, when the transport member is a
更に、水平垂直移動機構41は、ラック18を水平方向に移動させる水平方向移動機構41aと、水平方向移動機構41a自体を垂直方向に移動させる垂直方向移動機構41bと、から構成されることで、簡易な構成によってラック18を水平方向および垂直方向に移動させることができる。
Further, the horizontal / vertical moving mechanism 41 includes a
また、ラック保持機構47は、ラック18を把持するロボットアームと、ロボットアームを水平方向および垂直方向に移動させる駆動機構と、から構成されることによっても、簡易な構成によってラック18を水平方向および垂直方向に移動させることができる。
Also, the
<その他>
なお、本発明は上記の実施例に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。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ものに限定されない。
<Others>
In addition, this invention is not restricted to said Example, A various deformation | transformation and application are possible. The above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
例えば、搬送部材として、形状が異なる試料容器17を複数保持可能なラック18とする場合について説明したが、搬送部材は、試料容器17を一つ保持するホルダとすることができる。
For example, the case where the
また、試料の液面高さが異なる試料容器17間で同じとなるように試料液面高さ検知器38で検出された液面高さに基づいて水平垂直移動機構41,ラック保持機構47を制御する場合について説明したが、試料の液面高さは異なる試料容器17間で同じである必要はなく、異なる試料容器17間で減少させればよい。例えば試料の液面高さ方向のズレは異なる試料容器17間で±数センチ、より好適には水平垂直移動機構41,ラック保持機構47の上下方向の駆動系統の精度の限界程度であれば、十分に試料分注機構13,14内の流路状態の違いも異なる試料容器17間で小さくすることができる。
Further, the horizontal / vertical moving mechanism 41 and the
更に、試料液面高さ検知器38で検出された液面高さに基づいて制御する場合について説明したが、試料の液面高さを制御するための要因は試料液面高さ検知器38で検出された実液面の高さに限定されない。例えば、図3に示すカップタイプの試料容器17aでは、容器の底までの距離が浅いため、概ね試料液面の高さを推定することができる。また、図3に示す試料容器17b,17c上面にカップタイプの試料容器17aでも、この試料容器17aがどちらの試験管タイプの上面に設置されているか特定できれば、概ね試料液面の高さを推定することができる。さらには、カップタイプの試料容器17aが設置されていない場合であってもどちらの試験管タイプであるかを特定できれば試料液面の高さの範囲を推定することができる。例えば、図3の試料容器17aが設置されていない試料容器17bと試料容器17aが設置されている試料容器17cの関係で言えば、試料容器17aの底面が試料容器17bの開口部よりも高い位置にあるため、試料容器17b中の試料を吸引する際に、ラック18を持ち上げる制御を行い、試料容器17a中の試料を吸引する際に、ラック18を持ち上げないか、先の持ち上げ量より小さい持ち上げ量で持ち上げる制御を行うことで必ず試料の液面高さ方向のズレを減少させることができる。そこで、このようなカップタイプの試料容器17aや試料容器17b,c、さらにはこれらの組み合わせである容器種別を特定できる場合などは、容器種別に基づいて試料の液面高さ方向のズレを異なる試料容器17間で減少させるように水平垂直移動機構41,ラック保持機構47を制御することができる。容器種別の特定は容器種別特定手段によって行われる。容器種別特定手段は、容器種別の特定を行える光学式の反射型センサや画像認識によるカメラ型のセンサなどである。但し、容器種別特定手段は、このように外観から容器種別を特定するための手段に限定されない。例えば、予めラック番号や、ラック番号とラック内の容器を載置位置の組み合わせで、載置する容器の容器種別を装置に登録しておく場合には、ラック番号を読み取るだけで容器種別を特定することができる。このラック番号はラックに付されたバーコードやRFIDなどから読み取ることができる。同様に、試料容器単位でも試料容器に付されたバーコードやRFIDなどの識別情報を読み取ることで容器種別を特定することができる。加えて、ユーザがラックに搭載した容器種別の情報を装置に直接入力してこの入力情報から容器種別を特定するような容器種別特定手段であってもよい。
Further, the case of controlling based on the liquid level detected by the sample
1…反応ディスク
2…反応容器
3…洗浄機構
4…分光光度計
4a…光源
5…撹拌機構
6…撹拌機構
7…試薬分注機構
8…試薬分注機構
9…試薬分注機構
10…試薬分注機構
11…試薬ディスク
12…試薬ボトル
13,14…試料分注機構
13a,14a…試料ノズル(試料分注プローブ)
15,16…試料ノズル洗浄槽
17…試料容器
18…ラック(搬送部材)
18a…固定治具
19…試料搬送機構
21…試料用ポンプ
23…制御部
24…上下機構
25…回転機構
26…水平機構
27…分注アーム
28…液面検知器
29…可撓チューブ
30…固定流路
31…固定具
32…支持具
33…ベース
34…シリンジポンプ
35…電磁弁
36…システム水
38…検知器(検出器)
41…水平垂直移動機構(搬送部)
41a…水平方向移動機構
41b…垂直方向移動機構
42a,42b…モータ
43a…搬送ベルト
43b…ベルト
44a,44b…プーリ
45a,45b…リニアガイド
46…ラック待機位置
47…ラック保持機構(搬送部)
47a…リニアガイド
47b1,47b2…モータ
47c…伸縮アーム
47d…把持アーム
48…ラック排出位置
56…試料
57…液面
100…自動分析装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
15, 16 ... Sample
18a ... Fixing
41. Horizontal / vertical movement mechanism (conveyance unit)
41a ... Horizontal
47a ... linear guides 47b1, 47b2 ...
Claims (10)
前記試料を保持する試料容器から前記試料を前記反応容器に分注する試料分注プローブと、
前記試料容器を少なくとも1つ以上保持する搬送部材を水平方向および垂直方向に移動させる搬送部と、
前記試料を吸引する際に、前記試料の液面高さ方向のズレを異なる試料容器間で減少させるように前記搬送部を制御する制御部と、を備えた
ことを特徴とする自動分析装置。 An automatic analyzer that dispenses and reacts a sample and a reagent in a reaction vessel and measures the reacted liquid,
A sample dispensing probe for dispensing the sample from the sample container holding the sample into the reaction container;
A transport unit that moves a transport member that holds at least one of the sample containers in a horizontal direction and a vertical direction; and
An automatic analyzer comprising: a control unit that controls the transport unit so as to reduce a deviation in a liquid surface height direction of the sample between different sample containers when the sample is sucked.
前記試料容器中の試料の液面高さを検出する検出器を更に備え、
前記制御部は、前記試料を吸引する際に、前記試料の液面高さ方向のズレを異なる試料容器間で減少させるように前記検出器で検出された液面高さに基づいて前記搬送部を制御する
ことを特徴とする自動分析装置。 The automatic analyzer according to claim 1,
A detector for detecting the liquid level of the sample in the sample container;
The controller is configured to suck the sample based on the liquid level detected by the detector so as to reduce the deviation in the liquid level of the sample between different sample containers. An automatic analyzer characterized by controlling.
前記制御部は、前記試料を吸引する際に、前記試料の液面高さが異なる試料容器間で同じとなるように前記検出器で検出された液面高さに基づいて前記搬送部を制御する
ことを特徴とする自動分析装置。 The automatic analyzer according to claim 2,
When the sample is aspirated, the control unit controls the transport unit based on the liquid level detected by the detector so that the liquid level of the sample is the same between different sample containers. An automatic analyzer characterized by
前記制御部は、前記搬送部材が前記試料容器を複数保持するラックであるときに、同一ラック内の連続する試料容器において、試料容器間の液面高さの差分だけ前記試料容器を上昇または下降させるよう前記搬送部を制御する
ことを特徴とする自動分析装置。 The automatic analyzer according to claim 3,
The controller raises or lowers the sample container by a difference in liquid level between the sample containers in consecutive sample containers in the same rack when the transport member is a rack that holds a plurality of the sample containers. The automatic analyzer is characterized in that the conveying unit is controlled.
前記制御部は、前記試料の吸引時の前記試料分注プローブの先端高さと吐出時の前記試料分注プローブの先端高さとが同じになるよう前記搬送部を制御する
ことを特徴とする自動分析装置。 The automatic analyzer according to claim 3,
The control unit controls the transport unit so that the tip height of the sample dispensing probe at the time of sucking the sample is the same as the tip height of the sample dispensing probe at the time of discharge. apparatus.
前記制御部は、前記搬送部材が前記試料容器を複数保持するラックであるときに、同一ラック内の連続する試料容器において、前記搬送部材をホームポジションに戻すことなく液面高さの差分だけ前記試料容器を上昇または下降させるよう前記搬送部を制御する
ことを特徴とする自動分析装置。 The automatic analyzer according to claim 3,
When the transport member is a rack that holds a plurality of the sample containers, the control unit is configured such that, in successive sample containers in the same rack, the difference in the liquid level height is returned without returning the transport member to the home position. An automatic analyzer that controls the transport unit to raise or lower a sample container.
前記搬送部は、前記搬送部材を水平方向に移動させる水平方向移動機構と、前記水平方向移動機構を垂直方向に移動させる垂直方向移動機構と、から構成される
ことを特徴とする自動分析装置。 The automatic analyzer according to claim 1,
The automatic analysis apparatus, wherein the transport unit includes a horizontal movement mechanism that moves the transport member in a horizontal direction and a vertical movement mechanism that moves the horizontal movement mechanism in a vertical direction.
前記搬送部は、前記搬送部材を把持するロボットアームと、前記ロボットアームを水平方向および垂直方向に移動させる駆動機構と、から構成される
ことを特徴とする自動分析装置。 The automatic analyzer according to claim 1,
The automatic analyzer according to claim 1, wherein the transfer unit includes a robot arm that holds the transfer member, and a drive mechanism that moves the robot arm in a horizontal direction and a vertical direction.
前記搬送部材が、形状が異なる前記試料容器を複数保持可能なラックである
ことを特徴とする自動分析装置。 The automatic analyzer according to claim 1,
The automatic analyzer is characterized in that the transport member is a rack capable of holding a plurality of sample containers having different shapes.
前記試料容器の容器種別を特定する容器種別特定手段を更に備え、
前記制御部は、前記試料を吸引する際に、前記試料容器中の試料の液面高さ方向のズレを異なる試料容器間で減少させるように前記容器種別特定手段で特定された容器種別に基づいて前記搬送部を制御する
ことを特徴とする自動分析装置。 The automatic analyzer according to claim 1,
A container type specifying means for specifying a container type of the sample container;
When the sample is aspirated, the control unit is based on the container type specified by the container type specifying means so as to reduce the deviation in the liquid surface height direction of the sample in the sample container between different sample containers. And controlling the conveying unit.
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