JP2021167753A - 検体分析装置及び検体処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検体分析装置において、空キュベットの中に試薬及び検体を注入してからキュベット全体が規定反応温度に達するまでの時間を短くする。【解決手段】プレヒート設備７０は、反応処理部２６への空キュベットの移送前、移送途中又は移送後に、プレヒートを実施する。プレヒートは、空キュベットの温度を規定反応温度よりも高いプレヒート温度に引き上げるものである。プレヒート後の空キュベットの中に試薬及び検体が注入される。【選択図】図１

Description

本発明は検体分析装置及び検体処理方法に関し、特に、キュベットを取り扱う技術に関する。

検体分析装置として、免疫測定装置、生化学分析装置等が知られている。検体は、生体から採取された血液、尿等である。以下においては、免疫測定装置について説明する。

免疫測定装置は、免疫反応（具体的には抗原抗体反応）を利用して、検体を分析する装置である。免疫測定装置においては、例えば、反応処理、化学発光処理、及び、発光測定が順次実施される。それらの内で反応処理では、準備工程、試薬分注工程、検体分注工程、反応工程、及び、ＢＦ（Bound / Free）洗浄工程が順番に実施される。

準備工程では、キュベット供給部から反応処理部へ、何も収容していない新たなキュベット（以下、空キュベットという。）が移送される。例えば、移送機構により、キュベット供給部から送り出された空キュベットが反応処理部における特定の保持孔へ差し込まれる。キュベットは、樹脂等からなるチューブであり、反応容器として機能するものである。試薬分注工程では、試薬分注用のノズルにより、試薬槽における試薬ボトルから試薬が吸引され、吸引された試薬が反応処理部に保持されたキュベットの中に吐出される。検体分注工程では、検体分注用ノズルにより、検体容器から検体が吸引され、吸引された検体が反応処理部に保持されたキュベットの中に吐出される。これにより、反応工程が開始される。

反応処理部に差し込まれる前の空キュベットの温度は、一般に、外気温又は装置内温度である。試薬槽は保冷庫として構成されており、試薬槽内の試薬の温度は例えば２〜８℃内の所定温度に維持されている。分注前の試薬の温度はかなり低い。ちなみに、分注前の検体の温度は、通常、外気温又はそれに近い温度である。

一方、反応処理部には、キュベット及びその内容物（以下、場合により、キュベット全体という。）を、所定温度（例えば３７℃であり、以下、規定反応温度という。）へ加温すると共に、その温度を維持する恒温設備が設けられている。反応処理部に保持された空キュベットに試薬を入れた時点で、キュベット全体の温度がいったん下がり、その後の時間経過に伴ってキュベット全体の温度が規定反応温度に近付いていく。なお、試薬注入後のキュベットに更に検体を注入した時点でもキュベット全体の温度が一時的に低下する。

特許文献１には、反応容器を加熱する予備加熱装置を備えた自動分析装置が開示されている。予備加熱装置は、反応ラインへの投入に先立って、試薬入り反応容器を加熱するものである。特許文献２には、反応容器の温度を調整するブロックを備えた自動分析装置が開示されている。ブロックは、試薬入り反応容器の温度を規定反応温度に維持するものである。特許文献１，２には、空の反応容器の温度を制御することについては開示されていない。

特開平９−１８９７０３号公報 国際公開第２０１４／１０３７４４号公報

検体分析装置において、空キュベットに試薬等を注入してから、キュベット全体の温度が規定反応温度に達するまでには時間がかかる。その昇温期間においては、十分な反応速度が得られない。場合によっては、反応速度の低下を見込んで反応期間を長く設定しておかなければならなくなる。また、試薬温度、検体温度等の状況次第で、昇温期間における昇温カーブの初期値や形態が変化してしまう。それが測定結果にばらつきを生じさせる原因になり得る。

本発明の目的は、空キュベットに試薬及び検体を注入してからキュベット全体が規定反応温度に達するまでの時間を短くすることにある。あるいは、本発明の目的は、空キュベットに試薬及び検体を注入してからキュベット全体が規定反応温度に達するまでの昇温カーブのばらつきを少なくすることにある。

本発明に係る検体分析装置は、複数のキュベットを保持する複数の保持孔と前記複数のキュベットの温度を規定反応温度に維持するための恒温設備とを備えた反応処理部と、前記反応処理部への空キュベットの移送前、移送途中又は移送後に、前記空キュベットの温度を規定反応温度よりも高いプレヒート温度に引き上げるプレヒートを実施するプレヒート設備と、を含み、前記プレヒート後の空キュベットの中に試薬及び検体が注入される、ことを特徴とする。ここで、プレヒートは、空キュベットの温度を規定反応温度よりも高い予備加熱温度に引き上げる予備加熱を意味する。予備加熱温度がプレヒート温度である。

本発明に係る検体処理方法は、複数のキュベットの温度を規定反応温度に維持するための恒温設備を備えた反応処理部へ空キュベットを移送する工程と、前記空キュベットの移送前、移送途中又は移送後に、前記空キュベットの温度を規定反応温度よりも高いプレヒート温度に引き上げるプレヒートを実施する工程と、前記プレヒート後の空キュベットの中に試薬及び検体を注入する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、空キュベットに液体を注入してからキュベット全体が規定反応温度に達するまでの時間を短くできる。あるいは、本発明によれば、空キュベットに液体を注入してからキュベット全体が規定反応温度に達するまでの昇温カーブのばらつきを少なくできる。

実施形態に係る検体分析装置を示す模式図である。 第１のプレヒート方法を示す図である。 第２のプレヒート方法を示す図である。 第３のプレヒート方法を示す図である。 第４のプレヒート方法を示す図である。 第５のプレヒート方法を示す図である。 第６のプレヒート方法を示す図である。 プレヒート制御の一例を示す図である。 プレヒート制御のためのテーブルの第１例を示す図である。 プレヒート制御のためのテーブルの第２例を示す図である。 温度計算式を用いたヒーター温度の決定を説明するための図である。 第１実験例を示す図である。 第２実験例を示す図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

（１）実施形態の概要
実施形態に係る検体分析装置は、反応処理部、及び、プレヒート設備を有する。反応処理部は、複数のキュベットを保持する複数の保持孔と、複数のキュベットの温度を規定反応温度に維持するための恒温設備と、を備える。プレヒート設備は、反応処理部への空キュベットの移送前、移送途中又は移送後に、空キュベットの温度を規定反応温度よりも高いプレヒート温度に引き上げるプレヒートを実施するものである。プレヒート後の空キュベットの中に試薬及び検体が注入される。

上記構成によれば、高い温度になっている空キュベットの中に試薬及び検体が注入されるので、それらの液体を注入した時点でのキュベット全体の温度低下が軽減される。よって、試薬及び検体を注入してからキュベット全体の温度が規定反応温度に達するまでの時間を短くすることが可能となる。上記構成は、空キュベットに前もって多くの熱量を与えておき、その熱量により試薬等を注入する時点でのキュベット全体の温度低下を抑制するものである。温度低下の抑制により、昇温期間における反応速度（検体と試薬の反応の速度）を高められる。上記のように、プレヒートは、空キュベットの温度を規定反応温度よりも高い予備加熱温度に引き上げる予備加熱を意味する。予備加熱温度がプレヒート温度である。

上記構成において、規定反応温度は、試薬処理温度として定められている温度であり、例えば３７℃である。空キュベットの中に試薬が先に注入されてから、それに続いて検体が注入されるが、その順序が逆であってもよい。試薬と検体が同時に注入されてもよい。プレヒート温度として、試薬、検体及びキュベットに悪影響を与えず、且つ、多くの熱量を与えられる温度が選択され得る。

実施形態に係る検体分析装置は、キュベット供給部と、移送機構と、を含む。移送機構は、キュベット供給部から反応処理部へ空キュベットを移送するものである。実施形態においては、キュベット供給部にプレヒート設備が組み込まれており、空キュベットの移動前にプレヒートが実施される。この構成によれば、空キュベット移送時間が長くなることを回避できる。

実施形態においては、空キュベットの移送途中でプレヒートが実施される。この構成によれば、空キュベットごとにプレヒート条件（プレヒート時間、プレヒート温度等）を変えることが容易となる。

実施形態に係る検体分析装置は、プレヒート制御部を含む。プレヒート制御部は、プレヒート後の空キュベットへ試薬を注入する時点における当該空キュベットの温度を個別的に操作するために、プレヒート条件、又は、プレヒート後から試薬又は検体を注入するまでのインターバル、を変更する。例えば、プレヒート条件は、プレヒート温度、プレヒート時間、及び、プレヒート場所の内の少なくとも１つである。プレヒート場所の変更は、複数ある加熱部の中からの使用加熱部の選択を意味する。インターバルは、上記のように、空キュベットのプレヒート終了から空キュベットへ試薬又は検体を注入するまでの時間である。実施形態において、プレヒート制御部は、プレヒート後の空キュベットの移送先を変更することによりインターバルを変更する。

実施形態において、プレヒート制御部は、検体と試薬の反応の速度に影響を与えるパラメータに基づいてプレヒート条件を変更する。例えば、パラメータには、外気温、装置内温度、試薬槽温度、試薬量、検体温度、及び、検体量の内の少なくとも１つが含まれる。外気温は室温であり、装置内温度は、装置内においてキュベット移送や分注等が行われる空間（通常、閉空間）の温度である。試薬槽の温度は試薬保冷温度である。検体温度は検体に対する温度測定により特定され得る。外気温を検体温度とみなしてもよい。

実施形態においては、プレヒート制御部は、試薬が加熱制限試薬に該当する場合にプレヒート温度を制限する。例えば、プレヒート温度が、試薬について定められている温度上限以下の温度とされる。これにより、試薬の機能を適正に発揮させることが可能となる。過去の分析結果と今回の分析結果の突き合わせを厳密に行いたい場合、過去の分析におけるプレヒート実行の有無に応じて、今回の分析でのプレヒート実行の有無を選択してもよい。これは分析の再現性を優先させるものである。

実施形態に係る検体処理方法は、移送工程、プレヒート工程、及び、注入工程を有する。移送工程では、複数のキュベットの温度を規定反応温度に維持するための恒温設備を備えた反応処理部へ空キュベットが移送される。プレヒート工程では、空キュベットの移送前、移送途中又は移送後に、空キュベットの温度を規定反応温度よりも高いプレヒート温度に引き上げるプレヒートが実施される。注入工程では、プレヒート後の空キュベットの中に試薬及び検体が注入される。

上記方法によれば、規定反応温度よりも低い温度をもった液体（特に試薬）が、多くの熱量を有する空キュベットに注入されるので、その注入時点でのキュベット全体の温度低下を緩和できる。これによりプレヒートを行わない場合に比べて反応速度を高められる。

（２）実施形態の詳細
図１には、実施形態に係る免疫測定装置が示されている。図示された免疫測定装置は、検体分析装置の一種であり、具体的には、化学発光酵素免疫測定法（ＣＬＥＩＡ：Chemiluminescent Enzyme Immunoassay）に従う全自動免疫測定装置である。

免疫測定装置は、大別して、制御装置１０と測定装置１１とからなる。図１の上段には制御装置１０が示され、図１の下段には測定装置１１が示されている。まず後者の測定装置１１について説明する。

装置本体１２の上面には、検体ラック供給部１４、検体ラック排出部１６、搬送路２０、搬送路２２等が設けられている。検体ラック供給部１４上に複数の検体ラック１８が載置される。個々の検体ラック１８により、複数の検体（正確には、検体を収容した検体容器）が保持されている。各検体は、生体から採取された血液（例えば血清又は血漿）、尿等である。検体ラック供給部１４から搬送路２０へ個々の検体ラック１８が送り込まれる。送り込まれた各検体ラック１８が搬送路２０によって搬送される。

搬送路２０の途中には、図示されていないバーコードラベルリーダー（ＢＣＲ）が設けられている。ＢＣＲにより、各検体に貼付されたバーコードラベルの内容つまりバーコードが光学的に読み取られる。これにより、検体ごとに、１つ又は複数の分析項目が特定される。分析項目の特定により、使用する試薬が特定される。試薬には、抗体が結合した磁性粒子が含まれており、該抗体は検体に含まれる測定対象分子と抗原抗体反応する。図１において、符号１８Ａは、検体吸引ポジションに位置決められた検体ラックを示している。

搬送路２０は送り搬送路であり、搬送路２２は戻し搬送路である。それらの搬送路２０，２２は、それぞれベルトコンベアにより構成される。搬送路２０，２２の間には、横送り機構２４が設けられている。搬送路２２から検体ラック排出部１６へ検体ラックが送り出される。検体ラック排出部１６上には、分析後の複数の検体ラックが蓄積される。

装置本体１２には、反応処理部２６、キュベット供給部３２、第１試薬保冷庫３４、第２試薬保冷庫３６、前処理部３７、及び、測定部４４が設けられている。また、装置本体１２には、プレヒート手段として機能するプレヒート設備７０が設けられている。プレヒート設備７０は、キュベットを準備する工程において、キュベットを加熱してその温度を規定反応温度よりも高い温度（以下、プレヒート温度という。）に引き上げるものである。具体的なプレヒート方法として幾つかの方法が挙げられ、それらについては、後に図２〜図７を用いて説明する。

キュベット供給部３２は、投入された多数の空キュベットを順次整列させ、空キュベットを１つずつ送り出す機構である。キュベットは、樹脂、ガラス等からなるチューブであり、反応容器である。キュベット供給部３２として、複数の空キュベットを整列状態で保持したキュベットラックが設けられてもよい。図示されていないキュベット移送機構により、キュベット供給部３２から反応処理部２６へ空キュベットが１つずつ移送される。符号５０は空キュベットの移送を示している。実施形態においては、空キュベットの移送前、移送途中、又は、移送後において、空キュベットに対してプレヒートが適用される。すなわち、空キュベットの温度がプレヒート温度に引き上げられる。

反応処理部２６は、ターンテーブルとしての回転テーブルを有する。回転テーブルには、図示の例では、リング状の第１孔列２８及びリング状の第２孔列３０が設けられており、それらは同心円状に配置されている。第１孔列２８は、リング状に並んだ複数の保持孔により構成され、第２孔列３０も、リング状に並んだ複数の保持孔により構成される。個々の保持孔にキュベットが差し込まれる。第１孔列２８及び第２孔列３０は、互いに独立して回転運動する。

反応処理部２６においては、例えば、検体分注、試薬分注、基質液分注、ＢＦ洗浄（ＢＦ分離）、酵素処理、撹拌、等が実行される。通常、試薬分注（符号５４を参照）後に検体が分注される（符号５２を参照）。反応処理部２６は、ヒーターを含む恒温設備３１を備えており、キュベット及びその内容物の温度、つまりキュベット全体の温度、を規定反応温度である例えば３７℃に維持する。規定反応温度が３７℃よりも高い温度又は低い温度に定められてもよい。

前処理部３７においては、前処理が実施される。分析対象となった検体群の内で、前処理の実施が指定されている検体が前処理対象となる。前処理部３７は、図示の構成例では、高温処理部３８、低温処理部４０、及び、撹拌部４２を有する。図１においては、前処理部３７が、反応処理部２６の左側に設けられているが、それが他の位置に設けられてもよい。

高温処理部３８は、前処理液を用いて、検体に対して高温処理を実施するものである。高温処理では、検体の温度が、タンパク質変性温度に引き上げられる。タンパク質変性温度は６０℃以上である。実施形態においては、検体の温度が８０〜９８℃の範囲内における指定温度まで引き上げられ、その温度が、指定された処理時間にわたって維持される。例えば、１〜５分の範囲内において高温処理時間が指定される。高温処理での温度も指定される。高温処理部３８は、複数のキュベットを保持する複数の保持孔を有する。

高温処理として様々な処理を挙げることができる。その中には、検体中のタンパク質に作用する処理が含まれ、また、検体中の複合体に乖離を生じさせる処理が含まれる。具体例を挙げると、例えば、ＨＢＶ（Ｂ型肝炎ウイルス）抗原に対する抗体の不活性化、そのような抗原の単分子化、等を目的として、高温処理が実施される。高温処理の条件にもよるが、高温処理により、感度を飛躍的に向上し得る。様々な抗体や様々な抗原が高温処理対象になり得る。なお、後述するように、高温処理部３８を利用してキュベットのプレヒートを行ってもよい。

低温処理部４０は、高温処理後の検体を冷却するためのものである。低温処理部４０は、例えば、１０〜３０℃の範囲内において指定された温度を有する冷却部材を備える。その冷却部材を媒介として各検体が冷却される。低温処理の時間は、例えば、１〜２分の範囲内において指定される。高温処理後の低温処理が省略されてもよい。低温処理部４０は、複数のキュベットを保持する複数の保持孔を有する。

撹拌部４２は、キュベット内の液体（検体及び前処理液）の撹拌を行うものである。例えば、キュベットに対して振動を与え、又は、キュベットに運動を行わせることにより、キュベット内の液体が撹拌される。高温処理前、高温処理後、及び、低温処理後において、必要に応じて、撹拌が実施される。図示の例では、撹拌部４２は、複数のキュベットを保持する複数の保持孔を有している。

図１においては、反応処理部２６から撹拌部４２へのキュベットの移送が符号５８で示されている。撹拌部４２から高温処理部３８へのキュベットの移送が符号６０で示されている。高温処理部３８から撹拌部４２へのキュベットの移送が符号６２で示されている。撹拌部４２から低温処理部４０へのキュベットの移送が符号６４で示されている。低温処理部４０から反応処理部２６へのキュベットの移送が符号６６で示されている。図示された移送経路は例示である。

第１試薬保冷庫３４は、恒温槽として構成されており、その内部には、複数の試薬を収容する複数の試薬ボトルが設けられている。複数の試薬は、それぞれ、抗体又は抗原が結合した磁性粒子を含む試薬である。それらの試薬は免疫反応処理で使用されるものである。試薬分注が符号５４で示されている。試薬の冷却温度は例えば２℃から８℃の範囲内に設定される。

第２試薬保冷庫３６は、第１試薬保冷庫３４と同様に、恒温槽として構成されており、その内部には、複数の試薬を収容した複数の試薬ボトルが設けられている。それらの複数の試薬には、免疫反応処理で使用される試薬、前処理で使用される試薬、酵素反応処理で使用される試薬、等が含まれ得る。試薬分注が符号５６で示されている。

測定部４４は、酵素反応処理後の検体で生じる光を測定するユニットである。事前に作成される検量線に基づいて、発光量から分析対象物質の濃度が演算される。符号６８は、反応処理部２６から測定部４４へのキュベットの移送を示している。

なお、図１においては、分注機構の図示が省略されており、また、反応処理部２６に設けられたＢＦ洗浄機構及び撹拌機構の図示が省略されている。図１においては、複数の回転テーブルが示されているが、それらの一部を統合してもよいし、更に、回転テーブルを増やしてもよい。

図１の上段に示される制御装置１０は、制御部７２を有する。制御部７２は、制御プログラムを実行するプロセッサ（例えばＣＰＵ）を有する。制御部７２により、測定装置１１に含まれる各要素の動作が制御される。

制御部７２は、実施形態において、プレヒートを制御する機能を備えており、図１においては、その機能がプレヒート制御部８０として示されている。制御部７２には、記憶部７４、入力器７６、及び、表示器７８が接続されている。記憶部７４には、プレヒートの制御で参照するテーブルが格納される。記憶部７４に、プレヒートの制御で用いるテーブル、関数及びパラメータが格納されてもよい。入力器７６及び表示器７８は、タッチパネル付きディスプレイにより構成され得る。入力器７６を用いてプレヒート条件が設定されてもよい。表示器７８にプレヒート条件が表示されてもよい。

図２には、第１のプレヒート方法が示されている。キュベット供給部３２Ａは、バラの状態で投入された多数のキュベットを整列させる機構である。キュベット供給部３２Ａの終段には、プレヒート設備８２が設けられている。プレヒート設備８２は、一対の支持板８４，８６を有する。各支持板８４，８６はそれぞれヒーターを備えている。一対の支持板８４，８６の上端部によって各空キュベットのヘッドがその下側から支持される。プレヒート設備８２は、送り出しレーンを構成しており、そこには空キュベット列８８が保持される。空キュベット列８８を構成する各空キュベットが加熱され、それらの温度がプレヒート温度に引き上げられる。逆に言えば、各空キュベットの温度がプレヒート温度まで高められるように各ヒーターの温度が定められている。例えば、送り出しレーンは、振動によって各空キュベットを前進させるものである。送り爪等の部材により個々の空キュベットが送り出されてもよい。

移送機構９０は、マニピュレータとして機能する。具体的には、移送機構９０は、旋回するアーム９２を備えており、その旋回端部には、空キュベットを掴むハンドが設けられている。反応処理部２６は、恒温設備３１及び第１孔列２８を有する（図２において第２孔列についてはその図示が省略されている。以下に説明する各図においても同じである。）。Ｐ１はキュベット差し込み位置を示している。符号９４は、試薬分注位置を示しており、符号９６は検体分注位置を示している。それらはいずれも例示である。

空キュベット移送時には、プレヒート設備８２によって保持された空キュベット列の内で、プレヒート後の先頭の空キュベットの上方にハンドが位置決められ、下降したハンドによりその空キュベットが保持される。続いて、空キュベットが上方へ引き上げられる。その後、アーム９２が旋回し、保持された空キュベットがキュベット差し込み位置Ｐ１にある保持孔の上方に位置決められる。その後、ハンドを下降させ且つ空キュベットを解放することにより、キュベット差し込み位置Ｐ１にある保持孔の中に、プレヒート後の空キュベットがセットされる。

その空キュベットに対して、試薬分注位置９４において試薬分注が実施され、また、検体分注位置９６において検体分注が実施される。上記プレヒートにより、試薬の温度が低い場合であっても、試薬分注時点でのキュベット全体の温度低下が緩和される。また、キュベット全体の温度が高められた状態で、キュベットの中に検体が分注される。検体分注時点でのキュベット全体の温度を高められるので、反応速度を高められる。

空キュベットのプレヒート温度が、規定反応温度を超える第１温度からそれよりも高い第２温度までの温度範囲内から選択されてもよい。例えば、第１温度として、規定反応温度よりも５℃又は１０℃だけ高い温度が定められてもよく、第２温度として、６０℃又は９０℃が定められてもよい。それらの温度はいずれも例示に過ぎないものである。規定反応温度は、分析目的、装置仕様等によって変わり得る。プレヒート後から試薬分注までの経過時間における放熱つまり温度低下を考慮してプレヒート温度を定めてもよい。すなわち、試薬注入時点での空キュベットの温度が理想的な温度になるようにプレヒート条件を定めてもよい。

試薬分注ノズルにヒーターを設けてもよい。その場合でも、試薬保冷庫内の温度はかなり低いので、吐出される試薬の温度は、通常、規定反応温度よりも低くなる。それ故、空キュベットの温度を規定反応温度よりも高い温度としておくことにより、反応速度を高められる。

上記の第１のプレヒート方法において、空キュベットごとにプレヒート温度を変更したい場合には、プレヒート後から試薬分注までの時間（インターバル）を可変してもよい。その場合、後述するように、装置動作上問題が生じない限りにおいて、空キュベットを差し込む位置を切り替えてもよい。また、空キュベットの移送時間を可変してもよい。

図３には、第２のプレヒート方法が示されている。なお、既に説明した要素には同一の符号を付しその説明を省略する。このことは図４以降の各図においても同様である。

キュベット供給部３２は、送り出しレーン１００を有している。送り出しレーン１００によって複数の空キュベットがレーン端部へ順次送り出される。加熱部１０２は、ヒーターを内蔵した加熱ブロック１０４を有する。加熱ブロック１０４は孔１０６を有する。移送途中において、孔１０６内に空キュベットが差し込まれ、これによりプレヒートが実行される。移送機構９０は、キュベット供給部３２から加熱部１０２への空キュベットの移送、及び、加熱部１０２から反応処理部２６への空キュベットの移送を行う。なお、プレヒート対象ではない空キュベットは、キュベット供給部３２から反応処理部２６へ直接的に移送される。

第２のプレヒート方法によれば、キュベット供給部３２に特別な構造を設けることなく、空キュベットのプレヒートを行える。しかも熱伝導効率を高められるので加熱を短時間で行える。空キュベットのプレヒート温度を個別的に設定したい場合、加熱部１０２への空キュベットの滞在時間つまり加熱時間を可変してもよい。

図４には、第３のプレヒート方法が示されている。上方から見て、空キュベットの移送経路上には、加熱部群１０８を構成する３つの加熱部１１０，１１２，１１４が設けられている。それらの加熱部１１０，１１２，１１４でのヒーター温度は互いに相違しており、例えば、加熱部１１０のヒーター温度は第1温度であり、加熱部１１２のヒーター温度は第２温度であり、加熱部１１４のヒーター温度は第３温度である。３つの加熱部１１０，１１２，１１４の中から、空キュベットを差し込む先を選択することにとり、空キュベットのプレヒート温度が選択される。第３のプレヒート方法において、更に加熱時間を変更することにより、プレヒート温度が変更されてもよい。第３のプレヒート方法によれば、移送機構９０の複雑化を回避し得る。

図５には、第４のプレヒート方法が示されている。図５においては移送機構９０Ａの詳細については図示が省略されている。第４のプレヒート方法では、反応処理部２６に複数の移送先（差し込み位置）Ｐ１，Ｐ２が設定されており、空キュベットを差し込む保持孔の選択により、キュベット差し込みから試薬注入までの時間つまりインターバルが変更されている。キュベット供給部３２Ａは、送り出しレーンとしてのプレヒート設備８２を有している。

移送先Ｐ１への空キュベットの移送経路が符号１１６で示されており、移送先Ｐ２への空キュベットの移送経路が符号１１８で示されている。移送先Ｐ１が選択された場合、試薬分注までの時間長はΔｔ１となる。移送先Ｐ２が選択された場合、試薬分注までの時間長はΔｔ２となる。図示の例ではΔｔ２はΔｔ１の２倍である。Δｔ１はサイクルタイム１単位（例えば１５秒）に相当する。既に説明したように、符号９４は試薬分注位置を示しており、符号９６は検体分注位置を示している。選択可能な３つ以上の移送先を設定してもよい。

図６には、第５のプレヒート方法が示されている。加熱部１２０は、回転体１２２を有する。回転体１２２は、環状に並んだ複数の孔１２３を有する。回転体１２２はヒーターを内蔵している。各孔１２３を利用して各空キュベットのプレヒートが実施される。プレヒート後の空キュベットは、所定の方位に位置決められ、その空キュベットが掴み上げられる。その後、空になった孔１２３の中にプレヒート前の空キュベットが挿入される。回転体１２２は、時計回り方向及び反時計回り方向のいずれにも回転する。第５のプレヒート方法では、個々の空キュベットごとに加熱時間を異ならせることが容易となる。

図７には、第６のプレヒート方法が示されている。図示の例では、キュベット供給部３２と反応処理部２６との間に、加熱部１２０と冷却部１２５が設けられている。加熱部１２０は複数の孔を有し、冷却部１２５も複数の孔を有する。プレヒートが必要な空キュベットはその移送途中で加熱部１２０へ送られる。加熱後の空キュベットが加熱部１２０から反応処理部２６へ移送される。冷却が必要な空キュベットはその移送途中で冷却部１２５へ送られる。冷却後の空キュベットが冷却部１２５から反応処理部２６へ移送される。

空キュベットの加熱及び冷却が必要となる場合、図７に示した構成を採用し得る。加熱部１２０及び冷却部１２５として、前処理で利用される加熱部及び冷却部を利用してもよい。

第１変形例として、加熱部を反応処理部に組み込むことが考えられる。例えば、空キュベットが差し込まれる移送先位置に加熱部を固定的に設置するものである。もっとも、反応処理部には恒温部が設けられているので、その機能に影響を与えない限りにおいて、加熱部を設置することになる。この変形例を採用する場合、空キュベットの移送後にプレヒートが実行される。第２変形例として、移送先を固定しつつも、試薬分注タイミングを変えることにより、試薬分注時点での空キュベットの温度を操作することが考えられる。

図８には、プレヒート制御部８０の構成例が示されている。プレヒート制御部８０は、プレヒート温度を決定する機能を有し、当該機能が図８においてプレヒート温度決定部１２４として示されている。プレヒート制御部８０は、１又は複数のパラメータに基づいて、ヒーター温度１４０、加熱時間１４２、及び、加熱後インターバルの内の１つ又は複数を決定する。パラメータとして、試薬槽（試薬保冷庫）温度１２６、試薬量１２８、外気温１３０、検体量１３２、等が挙げられる。外気温は、検体の温度とみなせる。キュベットの初期温度として外気温又は装置内温度を採用してもよい。

プレヒート制御部８０は、試薬属性１３６に基づいて、プレヒート温度を決定する。例えば、試薬属性１３６に基づいて、加熱制限試薬であることが判定された場合、その試薬について定められている加熱上限温度以下にプレヒート温度を制限する。これにより、熱に弱い試薬を保護でき、その機能の低下を防止することが可能となる。再現性を優先させるモード１３８が選択されている場合、プレヒート制御部８０は、過去におけるプレヒートの実行の有無に応じて現在のプレヒートの実行の有無を判断する。

例えば、試薬槽温度に基づいてヒーター温度を制御する場合、図９に示されているテーブル１４６が利用され得る。テーブル１４６は、試薬槽温度１４８ごとにそれに適合するヒーター温度１５０が登録されたテーブルである。テーブル１４６の参照により、試薬槽温度１４８から、それに適合するヒーター温度が決定される。

また、試薬槽温度と外気温の組み合わせに基づいてヒーター温度を決定する場合、図１０に示されるテーブル１５２が利用され得る。テーブル１５２の参照により、試薬槽温度１５４と外気温１５６の組み合わせから、ヒーター温度を決定し得る。

図１１に示されるように、関数（計算式）に基づいてヒーター温度が決定されてもよい。プレヒート温度決定部１２４は、温度計算式１５８を有する。符号１６０で示されているように、試薬槽温度、試薬量、外気温、装置内温度、検体温度、検体量、洗浄液加熱条件の中の１つ又は複数に基づいて、温度計算式１５８からヒーター温度１６２が決定されてもよい。試薬をノズル内で温める場合にその加熱条件を考慮してもよい。検体の温度がセンサにより検出されてもよい。温度計算式としては、多項式等、様々な計算式を用い得る。計算式とテーブルを併用してもよい。

図１２及び図１３には実験結果が示されている。それらの図において、横軸は時間軸であり、縦軸は空キュベット温度又はキュベット全体温度を示している。

図１２において、時刻０から時刻ｔｒ直前まで空キュベットが加熱されている。Ａ１は空キュベットを１５℃のままとした場合（プレヒートを行わない場合）における温度カーブ（温度変化）を示しており、Ａ２は空キュベットを３０℃まで加熱した場合における温度カーブを示しており、Ａ３は空キュベットを５０℃まで加熱した場合における温度カーブを示している。時刻ｔｒで、４℃で５０μｌの試薬が注入されている。その後、時間の経過に従って、各温度カーブＡ１，Ａ２，Ａ３がそれぞれ規定反応温度Ｔａ（３７℃）へ収斂している。図１２に示されるように、プレヒートを行った場合、それを行わなかった場合に比べて、試薬注入後から規定反応温度へ達するまでの時間を短くでき、例えば、空キュベットを５０℃まで加熱した場合、規定反応温度への到達タイミングをｔ１からｔ３へ早めることが可能となる。その差分が符号１６４で示されている。

図１３において、Ｂ１は空キュベットを１５℃のままとした場合（プレヒートを行わない場合）における温度カーブ（温度変化）を示しており、Ｂ２は空キュベットを３０℃まで加熱した場合における温度カーブを示しており、Ｂ３は空キュベットを５０℃まで加熱した場合における温度カーブを示している。時刻ｔｒで、４℃で５０μｌの試薬が注入され、その後、時刻ｔｓで、１５℃で５０μｌの検体が注入されている。温度カーブへ影響を与えるものとしては試薬注入が支配的であり、若干ながら検体注入も温度カーブへ影響を与えている。図１３においても、図１２に示された傾向と同じ傾向を読み取れる。すなわち、キュベット全体の温度をより早く規定反応温度に到達させるにはプレヒート、特により多くの熱量を与えるプレヒートが有効であることが読み取れる。試薬や検体に影響を与えず、煮沸等の問題を回避できる限りにおいて、プレヒート温度としてより高い温度を設定することが望まれる。

上記実施形態によれば、空キュベットのプレヒートによって、試薬及び検体を分注してからキュベット全体が規定反応温度になるまでの時間を短くできる。これにより単位時間当たりの検体処理数を引き上げられる。また、上記実施形態によれば、空キュベットのプレヒート及びその制御により、試薬及び検体を分注する時点での空キュベットの状態の均一化を図れるので、温度カーブのばらつきを抑えることが可能となる。なお、上記空キュベットのプレヒートは、検体分析以外の検体処理においても利用可能なものである。

１０ 制御装置、１１ 測定装置、２６ 反応処理部、３１ 恒温設備、３４ 第１試薬保冷庫、３６ 第２試薬保冷庫、３７ 前処理部、４４ 測定部、７０ プレヒート設備、７２ 制御部、８０ プレヒート制御部。

Claims (10)

1. 複数のキュベットを保持する複数の保持孔と、前記複数のキュベットの温度を規定反応温度に維持するための恒温設備と、を備えた反応処理部と、
   前記反応処理部への空キュベットの移送前、移送途中又は移送後に、前記空キュベットの温度を規定反応温度よりも高いプレヒート温度に引き上げるプレヒートを実施するプレヒート設備と、
   を含み、
   前記プレヒート後の空キュベットの中に試薬及び検体が注入される、
   ことを特徴とする検体分析装置。
2. 請求項１記載の検体分析装置において、
   キュベット供給部と、
   前記キュベット供給部から前記反応処理部へ前記空キュベットを移送する移送機構と、
   を含み、
   前記キュベット供給部に前記プレヒート設備が組み込まれており、
   前記空キュベットの移動前に前記プレヒートが実施される、
   ことを特徴とする検体分析装置。
3. 請求項１記載の検体分析装置において、
   キュベット供給部と、
   前記キュベット供給部から前記プレヒート設備へ前記空キュベットを移送し、前記プレヒート設備から前記反応処理部へ前記プレヒート後の空キュベットを移送する移送機構と、
   を含み、
   前記空キュベットの移送途中で前記プレヒートが実施される、
   ことを特徴とする検体分析装置。
4. 請求項１記載の検体分析装置において、
   前記プレヒート後の空キュベットへ前記試薬を注入する時点における当該空キュベットの温度を個別的に操作するために、プレヒート条件、又は、前記プレヒート後から前記試薬又は前記検体を注入するまでのインターバル、を変更するプレヒート制御部が設けられた、
   ことを特徴とする検体分析装置。
5. 請求項４記載の検体分析装置において、
   前記プレヒート条件は、前記プレヒート温度、プレヒート時間、及び、プレヒート場所の内の少なくとも１つである、
   ことを特徴とする検体分析装置。
6. 請求項４記載の検体分析装置において、
   前記プレヒート制御部は、前記プレヒート後の空キュベットの移送先を変更することにより前記インターバルを変更する、
   ことを特徴とする検体分析装置。
7. 請求項１記載の検体分析装置において、
   前記検体と前記試薬の反応の速度に影響を与えるパラメータに基づいてプレヒート条件を変更するプレヒート制御部を含む、
   ことを特徴とする検体分析装置。
8. 請求項７記載の検体分析装置において、
   前記パラメータには、外気温、装置内温度、試薬槽温度、試薬量、検体温度、及び、検体量の内の少なくとも１つが含まれる、
   ことを特徴とする検体分析装置。
9. 請求項１記載の検体分析装置において、
   前記試薬が加熱制限試薬に該当する場合に前記プレヒート温度を制限するプレヒート制御部を含む、
   ことを特徴とする検体分析装置。
10. 複数のキュベットの温度を規定反応温度に維持するための恒温設備を備えた反応処理部へ空キュベットを移送する工程と、
    前記空キュベットの移送前、移送途中又は移送後に、前記空キュベットの温度を規定反応温度よりも高いプレヒート温度に引き上げるプレヒートを実施する工程と、
    前記プレヒート後の新たなキュベットの中に試薬及び検体を注入する工程と、
    を含むことを特徴とする検体処理方法。

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