JP2019100976A - 磁気分離方法および自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反応容器内の磁性粒子溶液の液量を段階的に減少させる複数の洗浄工程を、単一の装置を用いて高い効率で実施する。【解決手段】磁気分離方法は、磁気分離装置と撹拌機構を用いて、磁性物質と非磁性物質とを分離する複数回の洗浄工程を有し、第１洗浄工程は、反応容器１１６を磁気分離装置が備える凹部に挿入し、凹部の周方向に沿って、それぞれが同じ極を反応容器１１６に向けて配置された複数の磁石５１、５２によって磁性物質を捕捉するステップと、溶液を吸引するステップと、液面６１が、磁石の上端よりも高い位置となるように液を吐出するステップと、液を撹拌するステップと、を含み、第２洗浄工程は、反応容器１１６を磁気分離装置に挿入して液を吸引するステップと、液面６２が、磁石の上端の位置と比較して磁場の強度が低い位置であって、磁石の上端よりも高さが低い位置となるように液を吐出するステップと、液を撹拌するステップと、を含む。【選択図】図６

Description

本開示は、磁性粒子を利用して測定対象物質を共存物質から分離する磁気分離方法および自動分析装置に関する。

血液または尿などの生体由来の液体試料を高感度に分析するにあたって、多量の共存物質が含まれる試料中から測定対象物質を選択的に識別する技術が必須となる。そのような技術としては、磁性粒子を用いて測定対象物質を試料から分離する標識抗体法が知られている。

上記標識抗体法では、測定対象物質と抗原抗体反応をする非標識抗体を結合させた磁性粒子と、標識物質によって標識された標識抗体と、を試料中に含め、測定対象となる標的物質を磁性粒子および標識物質と結合させる。そして、試料中から磁性粒子を磁気分離して共存物質を除去し、測定対象物質を磁性粒子から溶出させて標識物質の測光をすることにより標的物質の含有量を計測可能とする。

上記の一連の工程を実施できる自動分析装置では、測定の感度を向上させるために、測定対象物質の濃度を高くすることがある。例えば、測定対象物質を磁性粒子と結合させ、当該磁性粒子を磁気分離によって捕捉して反応液を吸引することで共存物質を除く洗浄工程を実施し、溶出工程においてより少ない液量で測定対象物質を溶出させ、測定対象物質の濃度を高くすることで高感度測定を行う。さらに、洗浄工程では、注入する洗浄液量を徐々に減らしながら、磁気分離と攪拌を行うことで、磁性粒子が反応容器壁面に残存することを防止することもなされている。

特許文献１には、縦方向に複数の磁石を設けて、予備集磁および本集磁を伴うＢＦ分離（Ｂｏｕｎｄ／Ｆｒｅｅ分離、抗原抗体結合体と非結合体との分離）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方法が開示されている。

特許文献２には、分注機のピペットチップ等の吸引・吐出系側に配設された磁石の磁力を利用して磁性体を短時間に、かつ、ほぼ完全な精度で吸着する技術が記載されている。

特許文献３には、磁気分離工程における反応液排出工程の前に、反応容器内の液量を増加させる手段を備える自動分析装置が開示され、バッファ液の注入、磁性粒子の捕捉、反応液の排出の一連の工程は、必要に応じて複数回実施しても良いことが記載されている。

特開２０１６−０８５０９３号公報 特開平８−０６２２２４号公報 特開２０１４−１２２８２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された方法では、２段階のＢＦ分離工程における磁石高さと洗浄液の液量との関係が考慮されていない。そのため、洗浄工程において洗浄液を注入した際の液面の高さが、磁性粒子が凝集しやすい強い磁界が発生している箇所と一致した場合に、液面近傍に磁性粒子が凝集してしまい、洗浄効率が悪くなるということが起こり得る。言い換えると、同一の磁気分離装置で洗浄液の液量を低減しながら複数回の洗浄工程を行った場合、磁性粒子が液面近傍の容器壁面上に凝集されることがある。磁性粒子が過度に凝集した状態では、非磁性成分である不純物を分離することが困難となり、洗浄効率が低下する原因となる。上記の理由により、液量変化がある洗浄工程は、液量に応じて異なる磁気分離装置を使用する必要があり作業工程が複雑であった。

また、特許文献２に記載された方法では、使用する洗浄液の量を少なくした場合、同一のピペットチップを用いているため、洗浄が充分にできない可能性がある。一方で、洗浄が不充分となる問題に対応するために複数の直径を有するピペットチップを用いた場合、手間とコストが大幅にかかる。

さらに、特許文献３に記載された方法では、バッファ液を増加させた場合、多くのバッファ液を使用することとなり、コストがかかる。

本開示は、上記の点に鑑みてなされたものであり、反応容器内の磁性粒子溶液の液量を段階的に減少させる複数の洗浄工程を、単一の装置を用いて高い効率で実施できる技術を提供する。

上記課題を解決するために、磁気分離装置と撹拌機構を用いて、磁性物質と非磁性物質とを分離する複数回の洗浄工程を有する磁気分離方法であって、前記複数回の洗浄工程は、少なくとも、第１洗浄工程と第２洗浄工程とを含み、前記第１洗浄工程は、前記磁性物質および前記非磁性物質を含む溶液を収容する反応容器を前記磁気分離装置が備える凹部に挿入し、前記凹部の周方向に沿って、それぞれが同じ極を前記反応容器に向けて配置された複数の磁石によって前記磁性物質を捕捉するステップと、前記磁性物質を捕捉した状態で前記溶液を吸引するステップと、液面が、前記磁石の上端よりも高い位置となるように前記反応容器に液を吐出するステップと、前記反応容器を前記磁気分離装置から取り出して、前記撹拌機構を用いて前記反応容器が保持する前記液を撹拌するステップと、を含み、前記第２洗浄工程は、前記反応容器を前記磁気分離装置に挿入して前記磁性物質を捕捉した状態で前記液を吸引するステップと、液面が、前記磁石の前記上端の位置と比較して磁場の強度が低い位置であって、前記磁石の上端よりも高さが低い位置となるように前記反応容器に液を吐出するステップと、前記反応容器を前記磁気分離装置から取り出して、前記撹拌機構を用いて前記反応容器が保持する前記液を撹拌するステップと、を含む磁気分離方法を提供する。

また、磁気分離装置と撹拌機構を用いて、磁性物質と非磁性物質とを分離する複数回の洗浄工程を有する磁気分離方法であって、前記複数回の洗浄工程は、少なくとも、第１洗浄工程と第２洗浄工程とを含み、前記第１洗浄工程は、前記磁性物質および前記非磁性物質を含む溶液を収容する反応容器を前記磁気分離装置が備える凹部に挿入し、前記凹部の鉛直方向に沿って第１段および前記第１段よりも下方に位置する第２段のそれぞれに同数配置された複数の磁石であって、前記第１段の磁石と前記第２段の磁石とは互いに異なる極で上下に隣接し、前記第１段の隣り合う二つの磁石は互いに異なる極が前記反応容器に向けられ、対向する二つの磁石は同じ極が前記反応容器に向けられている、複数の磁石によって前記磁性物質を捕捉するステップと、前記磁性物質を捕捉した状態で前記溶液を吸引するステップと、液面が、前記磁石の上端よりも高い位置となるように前記反応容器に液を吐出するステップと、前記反応容器を前記磁気分離装置から取り出して、前記撹拌機構を用いて前記反応容器が保持する前記液を撹拌するステップと、を含み、前記第２洗浄工程は、前記反応容器を前記磁気分離装置に挿入して前記磁性物質を捕捉した状態で前記液を吸引するステップと、液面が、前記第１段の磁石の前記上端よりも高い位置と比較して下方に位置し、前記第１段の磁石または前記第２段の磁石の中央と比較して磁場の強度が低い位置となるように前記反応容器に液を吐出するステップと、前記反応容器を前記磁気分離装置から取り出して、前記撹拌機構を用いて前記反応容器が保持する前記液を撹拌するステップと、を含む磁気分離方法を提供する。

本開示によれば、反応容器内の磁性粒子溶液の液量を段階的に減少させる複数の洗浄工程を、単一の装置を用いて高い効率で実施できる。上記以外の課題、構成および効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

本開示に係る自動分析装置１の概略図である。 試料中に含まれる測定対象物質を抽出する処理のフローを示す概略図である。 １回目の洗浄工程を示す図である。 溶出工程のフローを示す概略図である。 本実施例の磁気分離装置の一例を示す図である。 磁気分離装置における磁性粒子の捕捉状態を示す図である。 本開示の実施例２の磁気分離装置を示す図である。 実施例２に係る磁気分離装置における磁性粒子の捕捉状態を示す図である。 実施例３の磁石配置を示す図である。

以下、図面に基づいて、本開示の実施例を説明する。なお、本開示の実施例は、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。また、後述する各実施例の説明に使用する各図の対応部分には同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。

なお、本開示の実施例は免疫分析装置を主な対象としているが、本開示は自動分析装置全般に適用可能なものである。本開示は、例えば、生化学自動分析装置、遺伝子分析装置、質量分析装置および細菌検査装置にも適用できる。

＜実施例１＞
[自動分析装置の構成]
図１は、本開示に係る自動分析装置１の概略図である。自動分析装置１は、分析動作を行うための分析部１０１と、装置全体の動作を制御するための制御部１０２と、ユーザが装置に情報を入力するための入力部１０３と、ユーザに情報を表示するための表示部１０４と、を備える。なお、入力部１０３と表示部１０４とは同一のものであっても良く、その一例としてタッチパネル式のモニタが挙げられる。また、制御部１０２はＣＰＵ（Central Processing Unit）、例えば、洗浄液を吐出する量を制御するプログラムを読み込んで実行する。

分析部１０１は、試料が含まれる試料容器１１１を試料分取位置まで搬送するための第１搬送機構１１２と、試料を吐出するための試料分注機構１１３と、試料分注機構１１３用のディスポーザブルな分注チップを試料分注機構１１３に装脱着するための分注チップ装脱着部１１４と、前記分注チップを搭載した分注チップ搭載ラック１１５と、反応容器１１６を搭載した反応容器搭載ラック１１７と、分注チップおよび反応容器１１６を搬送するための第２搬送機構１１８と、反応容器１１６内の液体を一定温度で保持可能であり開口部１１９を複数個備えた反応容器ディスク１２０と、測定試薬を含む試薬容器１２１を保持するための試薬ディスク１２２と、測定試薬を反応容器１１６に吐出する試薬分注機構１２３と、反応容器１１６内の磁性粒子を反応容器１１６の内壁へ捕捉するために、磁石が配備された磁気分離装置１２４と、反応容器１１６内に収容された液体を非接触で撹拌する撹拌機構１２６と、反応容器１１６をディスク１２０と磁気分離装置１２４と撹拌機構１２６の間で搬送するとともに反応容器１１６内の溶液を吸引／吐出することができる搬送・吸引吐出機構１２５と、血液中の成分の検出を行う検出部１３１と、反応容器１１６内の抽出された血液中の成分を吸引し検出部１３１に吐出するための検出部用分注機構１３２と、を備える。

以下に自動分析装置１の分析工程の概要について、図１を参照しながら説明する。自動分析装置１は、分析に先立ち、反応容器搭載ラック１１７から反応容器１１６を搬送し、反応容器ディスク１２０上の開口部１１９に当該反応容器１１６を設置する。

試料分注機構１１３は、試料の分注に先立ち分注チップ装脱着部１１４にアクセスし、先端に分注チップを取り付けられる。試料分注機構１１３は、分注チップを介して試料容器１１１から試料を吸引し、反応容器ディスク１２０上の反応容器１１６に吐出する。試料分注機構１１３は、一つの試料容器１１１からの試料分注が終了すると、分注チップを分注チップ装脱着部１１４に廃棄する。

試薬分注機構１２３は、試薬ディスク１２２上の磁性粒子を含む試薬容器１２１から、測定試薬を吸引し、反応容器ディスク１２０上の反応容器１１６に吐出する。反応容器ディスク１２０は、例えば、インキュベータとして機能し、上記開口部１１９に設置された反応容器１１６を一定時間インキュベートする。

一定時間のインキュベーションにより反応が進み、反応容器１１６内の測定対象物質と磁性粒子とが結合する。この後、自動分析装置１は、分析精度を向上させるために、洗浄工程と溶出工程を行う。なお、「測定対象物質と磁性粒子とが結合する」とは、例えば、磁性粒子に結合させた非標識抗体と測定対象物質とが抗原抗体反応により結合することを意味する。

[測定対象物質の抽出]
図２は、試料中に含まれる測定対象物質を抽出する処理のフローを示す概略図である。試料から測定対象物質を抽出するために、自動分析装置１は洗浄工程および溶出工程を実施する。図２に示すように、本実施例では、洗浄工程を三回実施し、磁性粒子２１と結合せずに溶液中に浮遊している共存物質を洗い除く。自動分析装置１は、三回実施する各洗浄工程において、注入する洗浄液２３の量を順次減らしていく。例えば、１回目の洗浄液２３の量は２５０μＬ、２回目の洗浄液２３の量は１６０μＬ、３回目の洗浄液２３の量は８０μＬとする。また、溶出工程では、４０μＬの溶出液を注入し、温調させることで測定対象物質を磁性粒子２１から溶出させる。

図３は、１回目の洗浄工程を示す図である。以下、図１および３を参照しながら、洗浄工程について説明する。

磁性粒子２１が懸濁した溶液を含む反応容器１１６は、搬送・吸引吐出機構１２５の把持機構１２７により、磁気分離装置１２４に搬送される。磁気分離装置１２４の反応容器１１６が挿入される凹部の周りには磁石２２が配置されており、当該磁石２２によって生じる磁場により反応容器１１６の内壁に磁性粒子２１が捕捉される。図３に示した例では、磁石２２が二段重ねられ、上段の磁石２２はＳ極が反応容器１１６に対して向き、下段の磁石２２はＮ極が反応容器１１６に対して向く構成となっている。この場合、磁石２２の上下両端において磁場の強度が高く、そのため磁石２２の上下両端において磁性粒子２１が凝集されやすい。後に説明するように、磁石２２の高さは、反応容器１１６内に注入される溶液の液面の高さを考慮した高さであることが好ましい。さらに、磁気分離装置１２４に用いる磁石２２は、寸法の観点から、単位体積あたりの保磁力が高い磁石であるネオジウム系の磁石が好ましい。磁石２２は、電磁石でもよい。

磁性粒子２１を補足した後、自動分析装置１は、搬送・吸引吐出機構１２５の吸引ノズル１２８を用いて反応容器１１６内の磁性粒子２１を含まない溶液を吸引ノズル１２８で吸引することで取り除く。続いて、自動分析装置１は、搬送・吸引吐出機構１２５の吐出ノズル１２９から反応容器１１６に洗浄液２３を吐出する。例えば、１回目の洗浄工程で吐出する洗浄液の量は、液面の高さが上段の磁石２２よりも高い位置（磁場の強度が低い位置）となるように調節する。このように液面の高さを磁場の強度が低い位置に揃えることによって、続く洗浄工程において磁性粒子２１が液面付近に凝集し、溶液の吸引時に磁性粒子２１を吸いこんだり、表面張力によって溶液の吸引が不十分となることを防止できる。

その後、磁性粒子２１と洗浄液２３を含んだ反応容器１１６は搬送・吸引吐出機構１２５の把持機構１２７により攪拌機構１２６に搬送される。撹拌機構１２６に移された反応容器１１６内の磁性粒子２１は磁場の影響を受けなくなるため、攪拌機構１２６で攪拌を行うことによって、溶液中にて単離化し、再懸濁する。非接触方式の攪拌機構１２６としては、反応容器１１６に対して自転と公転とを組み合わせた回転動作を作用させる機構、即ち偏心撹拌をする機構などがある。非接触方式の撹拌機構１２６を用いた場合、撹拌子に溶液が付着することに起因する試料または試薬の持ち出しが生じないため、分析の精度が向上する。撹拌機構１２６で磁性粒子２１を再懸濁した後、再度反応容器１１６を磁気分離装置１２４に搬送し、２回目の洗浄工程を実施する。

実施例１では、自動分析装置１は、上記の洗浄工程を三回実施する。ここで、２回目以降に実施する洗浄工程では、反応容器１１６に吐出する洗浄液２３の量は、吸引動作の以前に反応容器１１６に収容されていた溶液の量よりも少なくなるように制御されるため、２回目に吐出される洗浄液２３の量は１回目に吐出される洗浄液２３の量よりも少ない。同様に、３回目に吐出される洗浄液２３の量は、２回目に吐出される洗浄液２３の量よりも少ない。また、各洗浄工程で吐出される洗浄液２３の量は、液面の位置が磁場の強度が低い位置となるように制御されるため、２回目に吐出される洗浄液２３の液面の位置は、液面の高さが上段の磁石の中央（磁場の強度が低い位置）に位置するように調節され、３回目に吐出される洗浄液２３の液面の位置は、液面の高さが下段の磁石の中央（磁場の強度が低い位置）に位置するように調節される。上記のとおり、磁気分離と攪拌を複数回繰り返すことで洗浄工程を行ない、共存物質を取り除いていく。

実施例１の自動分析装置１は、このように吐出する洗浄液２３の量を順次減らす複数回の洗浄工程を実施することで、使用する洗浄液２３の量を節約することができる。また、実施例１の自動分析装置１は、各洗浄工程において洗浄液２３の液面の位置が磁場の強度が低い位置となるように洗浄液２３の吐出量を制御するため、溶液の吸引時に磁性粒子を吸いこんだり、表面張力によって溶液の吸引が不十分となることを防止できる。

図４は、溶出工程のフローを示した概略図である。以下に、図１、２および４を参照しながら溶出工程について説明する。図４では、３回目の洗浄工程の実施後からフローが図示されている。３回目の洗浄工程が終了した後、自動分析装置１は再度磁気分離装置１２４にて磁性粒子２１を磁気分離して、溶液を吸引する。続いて、自動分析装置１は反応容器１１６に反応液より少ない量の溶出液を吐出し、反応容器１１６を撹拌機構１２６にて撹拌する。その後、自動分析装置１は反応容器ディスク１２０に反応容器１１６を移送し、反応容器１１６をインキュベータ２４で温調して反応を促進させることで、測定対象物質を磁性粒子２１から溶出させる。そして、再度磁気分離を行うことで磁性粒子２１を除いた測定対象物質を含む濃縮液を作成する。

続いて、自動分析装置１は、検出部用分注機構１３２により磁気分離装置１２４上の反応容器１１６内の濃縮液を吸引し、検出部１３１に搬送する。検出部１３１は光電子増倍管などの発光量を検出する手段を備えており、反応液（最終的に吸引した濃縮液）の発光量の測定を行う。その後、制御部１０２が検量線を用いて発光データから濃度値を算出し、算出した分析結果を表示部１０４に表示する。

図５は本実施例の磁気分離装置１２４の一部を示す図である。図５（ａ）は反応容器１１６と磁石２２との位置関係を示す。図５（ａ）に示した例では、磁石２２が上下二段で配置されている。図５（ｂ）および図５（ｃ）には、磁気分離装置１２４の平面図が示されており、それぞれ、上から１段目（上段）と２段目（下段）の磁石配置を示している。なお、本実施例では、磁石２２の段数が二段の例を示したが、磁石２２の段数は三段以上の複数段であってもよい。さらに、本実施例では、一つの段には四つの磁石２２が配置されているが、偶数個の配置であれば、本実施例と同じ効果が得られる。磁石２２は、例えば、一つの段に六つまたは八つ配置されてもよい。また、各段の磁石２２の高さは、例えば、同一である。以後、上段の磁石の符号を５１とし、下段の磁石の符号を５２とする。

図５（ｂ）に示す上段の四つの磁石５１のそれぞれは、反応容器１１６の周方向に等間隔で配置され、Ｓ極が反応容器１１６の中心に向けられている。一方、図５（ｃ）に示す下段の四つの磁石５２のそれぞれは、上段の磁石５１と同じように反応容器１１６の周方向に等間隔で配置されているが、磁極の向きは、上段の磁石５１とは異なり、Ｎ極が反応容器１１６の中心に向けられている。また、図５（ａ）では、上段の磁石５１の反応容器側の磁極をすべてＳ極に配置し、下段の磁石５２の反応容器側の磁極をすべてＮ極としているが、上段の磁石５２の磁極をＮ極、下段の磁石５１の磁極をＳ極としてもよい。すなわち、反応容器１１６の中心に向かって、各段の磁石２２の磁極がすべて同極を向き、上下隣同士の磁石２２の磁極が互いに異極とした磁石配置であれば良い。このようにすると、磁性粒子２１を補足するのに都合がよい磁場分布が得られる。

図６は、磁気分離装置１２４における磁性粒子２１の捕捉状態を示す図である。本実施例における磁石配置の場合、磁石５１および５２の上下両端に強い磁場が生じるため、磁性粒子２１は、図６（ａ）に示されるように、磁石５１および５２の上端および下端の両端部において捕捉される特徴がある。図６（ａ）は磁性粒子２１を反応容器１１６の内壁に捕捉するパターンを示している。図６（ａ）に示されるように、１回目の洗浄工程の洗浄液２３の液面６１は上段の磁石５１より高く設定する。また、図６（ｂ）に示されるように、２回目の洗浄工程の洗浄液２３の液面６２は上段の磁石５１の中央付近に設定する。さらに図６(ｃ)に示されるように、３回目の洗浄工程の洗浄液２３の液面６３は下段の磁石５２の中央付近に設定する。なお、本実施例の２回目以降の洗浄工程で、洗浄液２３の液面は、磁石５１および磁石５２の中央付近に設定すると述べたが、図６（ｂ）と（ｃ）には、適量な液面範囲６４および６５が網目状に示されている。上記網目の位置は、本実施例の磁石配置で発生する磁場の強度が低い部分であり、磁性粒子２１が凝集する箇所と重ならない位置である。液面の位置は上記網目が施された位置であればよい。上記のようにすると、液面と磁場の強度が高い位置（磁性粒子２１が集まりやすい位置）とが重ならないため、磁性粒子２１が液面付近に凝集しない。

本実施例によれば、磁性粒子２１は常に液面下にて捕捉されることとなり、液量低減の洗浄プロセス中、液面に磁性粒子２１が凝集しない。その結果、自動分析装置１は不純物を除去する洗浄プロセスの効率が悪くなることを抑止することができ、高精度な計測が可能となる。

＜実施例２＞
次に、図７および図８を用いて実施例２を説明する。実施例２の自動分析装置は、磁気分離装置における磁石２２の配置と溶液の吐出制御が実施例１の自動分析装置１とは異なる。なお、図７および図８において、図１〜図６と符号が共通する構成要素は同一部品を示し、再度の説明は省略する。第１の実施例では上段の磁石５１のそれぞれは、反応容器１１６の周方向に等間隔で配置され、Ｓ極が反応容器１１６の中心に向けられていた。一方、実施例２では、各段の磁石２２は、対向する二つの磁石２２は同極が反応容器１１６の中心に向いているが、隣り合う二つの磁石は互いに異なる極が反応容器１１６の中心に向いている。つまり、反応容器１１６の周囲に沿ってＳ極とＮ極とが交互に配置されている。

図７は本開示の実施例２の磁気分離装置の位置を示す図である。図７（ａ）は反応容器１１６と磁気分離装置に配置された二段の磁石２２との位置関係を示す。図７（ｂ）および図７（ｃ）には、磁気分離装置の平面図が示されており、それぞれ、上段と下段の磁石配置を示している。なお、本実施例では、磁石２２の段数を二段としたときの例を示したが、三段以上の複数段であってもよい。さらに、本実施例では、磁石２２は一段に四つの磁石２２を配置しているが、偶数個の配置であれば、本実施例と同じ効果が得られる。

図７（ｂ）に示す上から１段目（上段）の磁石７１は、反応容器１１６の周方向に等間隔で配置され、対向する二つの磁石２２は同じ極が反応容器１１６の中心に向いており、隣り合う二つの磁石２２は異なる極が反応容器１１６の中心に向く配置となっている。一方、図７（ｃ）に示す上から２段目（下段）の磁石７２は、反応容器１１６の周方向に等間隔で配置され、対向する二つの磁石２２は同じ極が反応容器１１６の中心に向いており、隣り合う二つの磁石２２は互いに異なる極が反応容器１１６の中心に向く配置となっている。さらに、上下隣りあう磁石２２の磁極が互いに異極とした磁石配置である。

図８は実施例２に係る磁気分離装置における磁性粒子２１の捕捉状態を示す図である。実施例２における磁石配置の場合、磁石７１および７２の中央付近に強い磁場が生じるため、磁性粒子２１は、磁石７１および７２の中央付近に捕捉される。図８（ａ）は１回目の洗浄工程において磁性粒子２１を反応容器１１６の内壁に捕捉した際の、磁性粒子２１の分布パターンを示している。図８（ａ）に示すように、１回目の洗浄工程では、洗浄液の液面６１は上段の磁石７１よりも高くなる位置に設定する。図８（ｂ）は２回目の洗浄工程において磁性粒子２１を反応容器１１６の内壁に捕捉した際の、磁性粒子２１の分布パターンを示している。図８（ｂ）に示すように、２回目の洗浄工程では、洗浄液の液面６２は上段の磁石７１の上端付近の位置に設定する。さらに図８(ｃ)に示すように、３回目の洗浄工程の洗浄液の液面６３は上段の磁石７１と下段の磁石７２の間付近に設定する。すなわち、実施例２の磁石配置によって、磁性粒子２１を反応容器１１６の内壁に捕捉した際に生じる磁性粒子２１の分布パターンと液面が重ならないように設定すればよい。言い換えると、各洗浄工程において、液面の高さが磁場の強度が低い位置となるように、自動分析装置は洗浄液の吐出量を制御する。

本実施例によれば、磁性粒子２１は常に液面以下に捕捉されることとなり、液量低減の洗浄プロセス中、液面に磁性粒子２１が凝集しない。その結果、不純物を除去する洗浄プロセスの効率が悪くなることを抑止することができ、高効率な自動分析装置となる。

＜実施例３＞
実施例１および実施例２では、上下各段の磁石２２の高さを同一とした。しかしながら、磁石２２の高さは、各段で異なる高さであってもよい。図９は、実施例３の磁石配置を示す図である。実施例３に示した磁気分離装置１２４では、上段の磁石９１の高さが下段の磁石９２の高さよりも高い。このような場合であっても、磁場の強度は磁石の上下両端において高いことは同様であるため、各段の磁石の上下両端において磁性粒子２１が捕捉される。そのため、図９に示されているように、磁石の高さに応じて磁性粒子２１が密に捕捉される位置間の距離が異なる。図９の磁石配置の場合、２回目の洗浄工程において洗浄液２３の液面範囲６４（図の網目状部分）は、実施例１と比較して大きくすることができる。このように、各段の磁石の高さを同一ではなく、異ならせることにより、洗浄工程における洗浄液２３の吐出量の適用範囲を広げることができる。なお、３回目の洗浄液２３の液面範囲６５は、第１の実施例のときと変わらない。

上述の各実施例１〜３の説明において、洗浄液の液面６１、６２および６３の位置は、例えば、メニスカス力の影響を考慮し、反応容器１１６の内側壁面と洗浄液とが接触している位置によって定義する。例えば、接触角が小さい場合、すなわち液面が凹面のときは、反応容器１１６の内側壁面と洗浄液とが接触している位置は液面の中心より高くなる。また、接触角が大きい場合、すなわち液面が凸面のときは、反応容器１１６の内側壁面と洗浄液とが接触している位置は液面の中心より低くなる。

＜変形例＞
実施例１〜３では、磁石２２は、上下二段で配置された。しかしながら、磁石２２は一段のみ配置してもよい。その場合、磁石２２は、例えば、すべての磁石２２が同じ極を反応容器１１６に向け、かつ、反応容器１１６の周りに沿って等間隔で配置される。つまり、磁石２２の上下両端において磁場の強度が高くなるように磁石２２が配置される。或いは、磁石２２は、上述の実施例１〜３と同じ着磁パターンとなるように配置されればよい。この場合、自動分析装置は、１回目の洗浄工程では洗浄液２３の量を磁石２２の上端よりも液面の位置が高くなるように調節し、２回目の洗浄工程では洗浄液２３の量を磁石２２の中央に液面が位置するように調節する。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記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、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１：自動分析装置、１０１：分析部、１０２：制御部、１０３：入力部、１０４：表示部、１１１：試料容器、１１２：第１搬送機構、１１３：試料分注機構、１１４：分注チップ装脱着部、１１５：分注チップ搭載ラック、１１６：反応容器、１１７：反応容器搭載ラック、１１８：第２搬送機構、１１９：反応容器ディスク上の開口部、１２０：反応容器ディスク、１２１：測定試薬容器、１２２：試薬ディスク、１２３：試薬分注機構、１２４：磁気分離装置、１２５：搬送・吸引吐出機構、１２６：攪拌機構、１２７：把持機構、１２８：吸引ノズル、１２９：吐出ノズル、１３１：検出部、１３２：検出部用分注機構、２１：磁性粒子、２２：磁石、２３：洗浄液、２４：インキュベータ、５１：１段目磁石、５２：２段目磁石、６１〜６３：液面、６４，６５：適用できる液面範囲

Claims (10)

1. 磁気分離装置と撹拌機構を用いて、磁性物質と非磁性物質とを分離する複数回の洗浄工程を有する磁気分離方法であって、
   前記複数回の洗浄工程は、少なくとも、第１洗浄工程と第２洗浄工程とを含み、
   前記第１洗浄工程は、
   前記磁性物質および前記非磁性物質を含む溶液を収容する反応容器を前記磁気分離装置が備える凹部に挿入し、前記凹部の周方向に沿って、それぞれが同じ極を前記反応容器に向けて配置された複数の磁石によって前記磁性物質を捕捉するステップと、
   前記磁性物質を捕捉した状態で前記溶液を吸引するステップと、
   液面が、前記磁石の上端よりも高い位置となるように前記反応容器に液を吐出するステップと、
   前記反応容器を前記磁気分離装置から取り出して、前記撹拌機構を用いて前記反応容器が保持する前記液を撹拌するステップと、
   を含み、
   前記第２洗浄工程は、
   前記反応容器を前記磁気分離装置に挿入して前記磁性物質を捕捉した状態で前記液を吸引するステップと、
   液面が、前記磁石の前記上端の位置と比較して磁場の強度が低い位置であって、前記磁石の上端よりも高さが低い位置となるように前記反応容器に液を吐出するステップと、
   前記反応容器を前記磁気分離装置から取り出して、前記撹拌機構を用いて前記反応容器が保持する前記液を撹拌するステップと、
   を含む磁気分離方法。
2. 請求項１に記載の磁気分離方法において、
   前記磁気分離装置は、
   前記複数の磁石は、前記凹部の鉛直方向に沿って第１段および前記第１段よりも下方に位置する第２段を有する構成で配置され、
   前記第１段および前記第２段のそれぞれは同数の磁石を備え、前記第１段の磁石と前記第２段の磁石とは互いに異なる極で上下に隣接し、
   前記第１洗浄工程における前記液面の位置は、前記第１段の磁石の上端よりも高い位置であり、
   前記第２洗浄工程における前記液面の位置は、前記第１段の磁石の前記上端の位置と比較して磁場の強度が低い位置であって、前記第１段の磁石の前記上端よりも高さが低い位置である、
   磁気分離方法。
3. 請求項２に記載の磁気分離方法において、
   前記第２洗浄工程における前記液面の位置は、前記第１段の磁石の前記上端と下端との間である、
   磁気分離方法。
4. 請求項３に記載の磁気分離方法において、
   さらに第３洗浄工程を含み、
   前記第３洗浄工程は、
   前記反応容器を前記磁気分離装置に挿入して前記磁性物質を捕捉した状態で前記液を吸引するステップと、
   液面が、前記第２段の磁石の上端の位置と比較して磁場の強度が低い位置であって、前記第２段の磁石の前記上端よりも高さが低い位置となるように前記反応容器に液を吐出するステップと、
   前記反応容器を前記磁気分離装置から取り出して、前記反応容器が保持する前記液を撹拌するステップと、
   を含む磁気分離方法。
5. 請求項４に記載の磁気分離方法において、
   前記第３洗浄工程における前記液面の位置は、前記第２段の磁石の前記上端と下端との間である、
   磁気分離方法。
6. 請求項１に記載された磁気分離方法を実行する自動分析装置。
7. 磁気分離装置と撹拌機構を用いて、磁性物質と非磁性物質とを分離する複数回の洗浄工程を有する磁気分離方法であって、
   前記複数回の洗浄工程は、少なくとも、第１洗浄工程と第２洗浄工程とを含み、
   前記第１洗浄工程は、
   前記磁性物質および前記非磁性物質を含む溶液を収容する反応容器を前記磁気分離装置が備える凹部に挿入し、前記凹部の鉛直方向に沿って第１段および前記第１段よりも下方に位置する第２段のそれぞれに同数配置された複数の磁石であって、前記第１段の磁石と前記第２段の磁石とは互いに異なる極で上下に隣接し、前記第１段の隣り合う二つの磁石は互いに異なる極が前記反応容器に向けられ、対向する二つの磁石は同じ極が前記反応容器に向けられている、複数の磁石によって前記磁性物質を捕捉するステップと、
   前記磁性物質を捕捉した状態で前記溶液を吸引するステップと、
   液面が、前記磁石の上端よりも高い位置となるように前記反応容器に液を吐出するステップと、
   前記反応容器を前記磁気分離装置から取り出して、前記撹拌機構を用いて前記反応容器が保持する前記液を撹拌するステップと、
   を含み、
   前記第２洗浄工程は、
   前記反応容器を前記磁気分離装置に挿入して前記磁性物質を捕捉した状態で前記液を吸引するステップと、
   液面が、前記第１段の磁石の前記上端よりも高い位置と比較して下方に位置し、前記第１段の磁石または前記第２段の磁石の中央と比較して磁場の強度が低い位置となるように前記反応容器に液を吐出するステップと、
   前記反応容器を前記磁気分離装置から取り出して、前記撹拌機構を用いて前記反応容器が保持する前記液を撹拌するステップと、
   を含む磁気分離方法。
8. 請求項７に記載の磁気分離方法であって、
   前記第２洗浄工程の前記液面の位置は、前記第１段の磁石の前記上端または下端の位置である、
   磁気分離方法。
9. 請求項７に記載の磁気分離方法であって、
   前記第２洗浄工程の前記液面の位置は、前記第１段の磁石の前記上端の位置であり、
   さらに第３洗浄工程を含み、
   前記第３洗浄工程は、
   前記反応容器を前記磁気分離装置に挿入して前記磁性物質を捕捉した状態で前記液を吸引するステップと、
   液面が、前記第１段の磁石の下端または前記第２段の磁石の上端の位置となるように前記反応容器に液を吐出するステップと、
   前記反応容器を前記磁気分離装置から取り出して、前記反応容器が保持する前記液を撹拌するステップと、
   を含む磁気分離方法。
10. 請求項７に記載された磁気分離方法を実行する自動分析装置。

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