JP2023183502A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分注機構が複数種類の液体を連続的に吸引および吐出する場合であっても、目標分注量の液体を反応容器に供給し、分析精度の高い自動分析装置を提供する。
【解決手段】本発明の自動分析装置は、検体容器または試薬容器から液体を吸引し、反応容器に吐出する分注機構と、目標分注量になるよう前記分注機構の動作を制御する制御部と、を備え、前記分注機構は、分注時に、前記目標分注量の液体に加え、余剰吸引量の液体を吸引する自動分析装置であって、前記分注機構が、複数種類の液体を連続的に吸引し、吸引した複数種類の液体を連続的に吐出する場合、前記制御部は、吸引する液体の順序に応じて、前記分注機構が吸引する余剰吸引量を変更する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、自動分析装置に関する。

近年、全自動または半自動で生化学分析、免疫分析や遺伝子分析を行う自動分析装置は、臨床検査などの分野に幅広く活用されている。自動分析装置では一般的に、試薬および検査対象となる検体が分注機構によって容器から吸引され、インキュベータ上の反応容器に吐出される。そして、反応容器内の試薬および検体の混合液に含まれる成分が、検出ユニットによって検出される。

ここで、分析精度を向上させるための技術として、特許文献１には、分注対象となる検体の総量に応じて先端余剰量および後端余剰量を増減する自動分析装置が開示されている。

特開２００９－２４３９６９号公報

分析項目によっては、洗浄回数の低減や分注時間の短縮を実現するために、分注機構が１回の分注で、複数種類の液体（複数の試薬、試薬と検体）を連続的に吸引し、吸引した液体を連続的に反応容器に吐出することがある。このような場合、先に吸引される液体は、分注機構の奥の方に保持されるので、吐出される際に分注機構の中に残り易く、後に吸引される液体は、相対的に液残りが少ない。

本発明の目的は、分注機構が複数種類の液体を連続的に吸引および吐出する場合であっても、目標分注量の液体を反応容器に供給し、分析精度の高い自動分析装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明の自動分析装置は、検体容器または試薬容器から液体を吸引し、反応容器に吐出する分注機構と、目標分注量になるよう前記分注機構の動作を制御する制御部と、を備え、前記分注機構は、分注時に、前記目標分注量の液体に加え、余剰吸引量の液体を吸引する自動分析装置であって、前記分注機構が、複数種類の液体を連続的に吸引し、吸引した複数種類の液体を連続的に吐出する場合、前記制御部は、吸引する液体の順序に応じて、前記分注機構が吸引する余剰吸引量を変更する。

本発明によれば、分注機構が複数種類の液体を連続的に吸引および吐出する場合であっても、目標分注量の液体を反応容器に供給し、分析精度の高い自動分析装置を提供できる。詳細な課題、構成および効果は以下の実施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図。 分注機構の概略構成図。 ３種類の液体を同時に分注するときの、プローブとチップの内部の様子を示す図。 ３種類の液体を同時に分注するときの、分注機構の動作手順を示すフローチャート。 ２種類の液体を同時に分注するときの、プローブとチップの内部の様子を示す図。 ２種類の液体を同時に分注するときの、分注機構の動作手順を示すフローチャート。 １種類の液体を分注するときの、プローブとチップの内部の様子を示す図。 １種類の液体を分注するときの、分注機構の動作手順を示すフローチャート。 実施例１における分析項目ごとの分注パターンを設定する表。 制御部が分析項目に応じて分注機構を制御するときの情報の流れを示すブロック図。 実施例２における分析項目ごとの分注パターンを設定する表。 実施例３における分析項目ごとの分注パターンを設定する表。

以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。

実施例１に係る自動分析装置は、分注機構のプローブ先端に装着されるチップ内に試薬と検体を吸引し、反応容器に吐出するものである。また、本実施例では、分注機構が最大で３種類の液体（試薬または検体）を連続的に吸引し、これらの液体を連続的に反応容器に吐出する場合を例に挙げて説明する。

図１は、実施例１に係る自動分析装置の概略構成図である。自動分析装置１は、主に、試薬ディスク１０２と、検体ディスク１０４と、インキュベータ１０６と、検出ユニット１０９と、分注機構１１１と、洗浄機構１１６と、制御部２０７（図２参照）と、を備える。

分析に使用される試薬を収容する試薬ボトル１０１（試薬容器）は、試薬ディスク１０２に保持され、検体を収容する検体容器１０３は、検体ディスク１０４に保持される。検体と試薬を反応させる反応容器１０５は、一定温度に温調されたインキュベータ１０６に保持される。

反応容器１０５は、反応容器トレイ１０７に支持された状態で自動分析装置に搭載され、グリッパ１０８を介してインキュベータ１０６上に搬送される。反応容器１０５内で反応が進んだ溶液は、検出ユニット１０９によって成分が検出される。検出が終了し、使用済となった反応容器１０５は、グリッパ１０８を介して、反応容器廃棄口１１０に廃棄される。

試薬ディスク１０２、検体ディスク１０４およびインキュベータ１０６には、それぞれを回転駆動する試薬ディスク駆動機構１０２ａ、検体ディスク駆動機構１０４ａおよびインキュベータ駆動機構１０６ａが、一体的に設けられている。試薬ディスク１０２、検体ディスク１０４およびインキュベータ１０６は、駆動機構により、分注機構１１１が液体にアクセス可能な位置に移動する。ここでいうアクセスとは、単に液体に接近することのみならず、液体を吸引することをいう。以下においても同様である。

分注機構１１１は、分注に際して検体や試薬の成分を次の分析に持ち越すことを防ぐために、使い捨てのチップ１１２を使用する。分注機構１１１は、チップバッファ１１３に設置されたチップ１１２を用いて、必要な検体と試薬を吸引する。チップ１１２は、チップトレイ１１４に支持された状態で自動分析装置に搭載され、チップトレイ１１４からチップバッファ１１３上にグリッパ１０８を介して搬送される。分注が終わったチップ１１２は、チップ廃棄口１１５に廃棄される。洗浄機構１１６は、異なる液体を分注する際の成分の持越しを防ぐために、分注機構１１１を洗浄するものである。

図２は、分注機構の概略構成図である。分注機構１１１を構成するプローブ２０１の先端には、チップ１１２が取り付けられる。プローブ２０１は、チューブ２０２を介して、液体を吸引・吐出するためのシリンジ２０３に結合されている。シリンジ２０３は、シリンダ２０３ａに対してプランジャ２０３ｂが移動することにより、液体を吸引・吐出可能となっている。分注機構１１１の流路内は洗浄水２０４で満たされており、この洗浄水２０４が圧力伝播を効率化する役割と汚れを洗浄する役割を果たしている。

シリンジ２０３は、シリンジ駆動部２０５によって吸引・吐出動作をし、プローブ２０１は、プローブ駆動部２０６（移動機構）によって上下回転動作をする。制御部２０７は、これらの動作量やタイミングを制御する。洗浄水タンク２０８に入れられた洗浄水２０４は、ポンプ２０９を通じて流路内に送られる。制御部２０７は、洗浄水２０４をプローブ２０１に送液する場合、電磁弁２１０を開閉して送液を開始または停止する。

チップバッファ１１３においてプローブ２０１の先端に取り付けられたチップ１１２は、試薬ボトル１０１に収容される３種類の試薬２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ、検体容器１０３に収容される検体２１２、反応容器１０５、洗浄機構１１６にアクセスした後に、チップ廃棄口１１５に廃棄される。洗浄機構１１６は、洗浄ノズル１１６ａと排水カップ１１６ｂで構成されており、洗浄ノズル１１６ａによりチップ１１２の外壁を洗浄することができる。チップを外した状態でプローブ２０１より洗浄水を排水カップ１１６ｂに吐出することにより、プローブ２０１の内壁を洗浄することができる。洗浄ノズル１１６ａへの洗浄水の送液の開始と停止は、制御部２０７による電磁弁２１３の開閉によって実施される。

＜３種類の液体を同時に分注する例＞
図３は、３種類の液体を連続的に吸引し、同時に反応容器に吐出する場合における、プローブおよびチップの内部の様子を示す図である。最初、プローブ２０１内は、洗浄水２０４で満たされている（図３（１））。続いて、制御部２０７は、シリンジ２０３を駆動させて、プローブ２０１内に分節空気３０１を吸引した後、プローブ２０１を、チップバッファ１１３にアクセスさせ、チップ１１２を取り付ける（図３（２））。このように、プローブ２０１内に予め分節空気３０１を吸引しておくことで、チップ１１２を取り付ける際の洗浄水２０４の液だれが防止できる。

次に、制御部２０７は、プローブ２０１を駆動させ、液体３０２にチップ１１２を浸漬する。ここで、液体３０２は、試薬２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、検体２１２のいずれかである。浸漬の後、制御部２０７は、シリンジ２０３を駆動させ、液体３０２をチップ１１２内に吸引する（図３（３））。吸引に際して、チップ１１２の外壁には、液体３０２が付着する。このため、制御部２０７は、プローブ２０１を洗浄機構１１６にアクセスさせ、洗浄ノズル１１６ａから洗浄水２０４をチップ１１２外壁に吐出することにより、チップ１１２の外壁に付着した液体３０２を洗い流す。この洗浄の前もしくは後に、制御部２０７は、シリンジ２０３を駆動させて、プローブ２０１内に分節空気３０３を吸引することにより、液体３０２の液だれを防ぐ（図３（４））。

続いて、制御部２０７は、プローブ２０１を駆動させ、液体３０４にチップ１１２を浸漬する。ここで、液体３０４は、試薬２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、検体２１２のいずれかである。浸漬の後、制御部２０７は、シリンジ２０３を駆動させ、液体３０４をチップ１１２内に吸引する（図３（５））。吸引に際して、チップ１１２の外壁には、液体３０４が付着する。このため、制御部２０７は、プローブ２０１を洗浄機構１１６にアクセスさせ、洗浄ノズル１１６ａから洗浄水２０４をチップ１１２外壁に吐出することにより、チップ１１２の外壁に付着した液体３０４を洗い流す。この洗浄の前もしくは後に、制御部２０７は、シリンジ２０３を駆動させて、プローブ２０１内に分節空気３０５を吸引することにより、液体３０４の液だれを防ぐ（図３（６））。

最後に、制御部２０７は、プローブ２０１を駆動させ、液体３０６にチップ１１２を浸漬する。ここで、液体３０６は、試薬２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、検体２１２のいずれかである。浸漬の後、制御部２０７は、シリンジ２０３を駆動させ、液体３０６をチップ１１２内に吸引する（図３（７））。ここまでの工程により、分注すべきすべての液体を吸引し終えたので、制御部２０７は、プローブ２０１を駆動させ反応容器１０５にアクセスさせ、すべての液体を吐出する（図３（８））。これによって、液体３０２、液体３０４、液体３０６の３種類の液体を、１つのチップ１１２で分注することが可能となる。なお、制御部２０７は、３種類の液体が反応容器１０５に吐出された後、反応容器１０５内の液体をチップ１１２内に吸引・吐出することにより、液体を攪拌してもよい。

図４は、３種類の液体を同時に分注する場合における、分注機構の動作手順を示すフローチャートである。最初、プローブ２０１の内部に洗浄水２０４が供給され、プローブ２０１内が洗浄される（ステップＳ４０１）。続いて、プローブ２０１内に分節空気３０１が吸引され（ステップＳ４０２）、プローブ２０１の先端にチップ１１２が装着される（ステップＳ４０３）。

次に、分注機構１１１は、液体３０２へ以下の手順でアクセスする。すなわち、プローブ２０１が駆動してチップ１１２が液体３０２に浸漬し（ステップＳ４０４）、チップ１１２内に液体３０２が吸引される（ステップＳ４０５）。その後、分注機構１１１は、チップ１１２の外壁を洗浄するために、洗浄機構１１６にアクセスし、チップ１１２の洗浄と分節空気３０３の吸引が実施される（ステップＳ４０６）。

次に、分注機構１１１は、液体３０４へ以下の手順でアクセスする。すなわち、プローブ２０１が駆動してチップ１１２が液体３０４に浸漬し（ステップＳ４０７）、チップ１１２内に液体３０４が吸引される（ステップＳ４０８）。その後、分注機構１１１は、チップ１１２の外壁を洗浄するために、洗浄機構１１６にアクセスし、チップ１１２の洗浄と分節空気３０５の吸引が実施される（ステップＳ４０９）。

続いて、分注機構１１１は、液体３０６へ以下の手順でアクセスする。すなわち、プローブ２０１が駆動してチップ１１２が液体３０６に浸漬し（ステップＳ４１０）、チップ１１２内に液体３０６が吸引される（ステップＳ４１１）。

最後に、分注機構１１１は、インキュベータ１０６にアクセスし、吸引した液体を吐出する。すなわち、プローブ２０１が反応容器１０５に移動し（ステップＳ４１２）、液体３０２、液体３０４および液体３０６が反応容器１０５内に吐出される（ステップＳ４１３）。その後、プローブ２０１は、チップ廃棄口１１５に移動し、チップ１１２が取り外される（ステップＳ４１４）。なお、ステップＳ４１３において液体が反応容器１０５に吐出された直後に、分注機構１１１は、反応容器１０５内の液体をチップ１１２内に吸引・吐出することにより、攪拌をしてもよい。

ここで、図３および図４に示す例の場合、吸引順序の１番目、２番目、３番目は、それぞれ液体３０２、液体３０４、液体３０６となる。液体３０２は、吸引順序が１番目であるため、図３のチップ１１２の上部まで到達する。一方で、液体３０６は、吸引順序が３番目であるため、チップ１１２の下部までしか到達しない。液体３０４は、吸引順序が２番目であるので、液体３０２と液体３０６の中間の高さまで到達する。

図４のステップ４１３において液体が反応容器１０５に吐出される工程では、チップ１１２内に液膜に起因する液残りが発生する。液膜による液残りは、チップ１１２内での液体の移動距離が長いほど多くなる。このため、チップ１１２の上部まで到達する液体３０２の液残りが最も多い。一方で、チップ１１２の下部までしか到達しない液体３０６液残りが最も少ない。液体３０４は、液体３０２と液体３０６の中間的な液残り量となる。

液体３０２、液体３０４および液体３０６それぞれの目標分注量を正確に吐出するためには、吐出する工程でのチップ１１２内の液残りを考慮して、想定される液残り量だけ液体３０２、液体３０４および液体３０６を余剰に吸引する必要がある。具体的には、制御部２０７が、目標分注量だけでなく、余剰に吸引すべき量（余剰吸引量）も予め設定しておく。そして、制御部２０７は、図４におけるステップＳ４０５、ステップＳ４０８およびステップＳ４１１において、目標分注量と余剰吸引量の総和に相当する液体を分注機構１１１に吸引させる。ここで、制御部２０７は、吸引順序に応じて余剰吸引量を変更する。望ましくは、最初に吸引する液体３０２の余剰吸引量が最も多く設定され、最後に吸引する液体３０６の余剰吸引量が最も少なく設定され、液体３０４の余剰吸引量が液体３０２と液体３０６の中間の量に設定される。

ここで、液膜の厚みは、液体の粘性、表面張力などの液体の物性にも依存する。すなわち、液体の物性値の違いによっても液残り量が異なるため、液体の物性値が吸引前に分かっている場合には、液体の物性値に応じた余剰吸引量が設定されるのが望ましい。

＜２種類の液体を同時に分注する例＞
図５は、２種類の液体を連続的に吸引し、同時に反応容器に吐出する場合における、プローブおよびチップの内部の様子を示す図である。最初、プローブ２０１内は、洗浄水２０４で満たされている（図５（１））。続いて、制御部２０７は、シリンジ２０３を駆動させて、プローブ２０１内に分節空気５０１を吸引した後、プローブ２０１をチップバッファ１１３にアクセスさせ、チップ１１２を取り付ける（図５（２））。

次に、制御部２０７は、プローブ２０１を駆動させ、液体５０２にチップ１１２を浸漬する。ここで、液体５０２は、試薬２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、検体２１２のいずれかである。浸漬の後、制御部２０７は、シリンジ２０３を駆動させ、液体５０２をチップ１１２内に吸引する（図５（３））。吸引に際して、チップ１１２の外壁には、液体５０２が付着する。このため、制御部２０７は、プローブ２０１を洗浄機構１１６にアクセスさせ、洗浄ノズル１１６ａから洗浄水２０４をチップ１１２外壁に吐出することにより、チップ１１２の外壁に付着した液体５０２を洗い流す。この洗浄の前もしくは後に、制御部２０７は、シリンジ２０３を駆動させて、プローブ２０１内に分節空気５０３を吸引することにより、液体５０２の液だれを防ぐ（図５（４））。

最後に、制御部２０７は、プローブ２０１を駆動させ、液体５０４にチップ１１２を浸漬する。ここで、液体５０４は、試薬２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、検体２１２のいずれかである。浸漬の後、制御部２０７は、シリンジ２０３を駆動させ、液体５０４をチップ１１２内に吸引する（図５（５））。ここまでの工程により、分注すべきすべての液体を吸引し終えたので、制御部２０７は、プローブ２０１を駆動させ反応容器１０５にアクセスさせ、すべての液体を吐出する（図５（６））。これによって、液体５０２と液体５０４の２種類の液体を、１つのチップ１１２で分注することが可能となる。なお、制御部２０７は、２種類の液体が反応容器１０５に吐出された後、反応容器１０５内の液体をチップ１１２内に吸引・吐出することにより、液体を攪拌してもよい。

図６は、２種類の液体を同時に分注する場合における、分注機構の動作手順を示すフローチャートである。最初、プローブ２０１の内部に洗浄水２０４が供給され、プローブ２０１内が洗浄される（ステップＳ６０１）。続いて、プローブ２０１内に分節空気５０１が吸引され（ステップＳ６０２）、プローブ２０１の先端にチップ１１２が装着される（ステップＳ６０３）。

次に、分注機構１１１は、液体５０２へ以下の手順でアクセスする。すなわち、プローブ２０１が駆動してチップ１１２が液体５０２に浸漬し（ステップＳ６０４）、チップ１１２内に液体５０２が吸引される（ステップＳ６０５）。その後、分注機構１１１は、チップ１１２の外壁を洗浄するために、洗浄機構１１６にアクセスし、チップ１１２の洗浄と分節空気５０３の吸引が実施される（ステップＳ６０６）。

続いて、分注機構１１１は、液体５０４へ以下の手順でアクセスする。すなわち、プローブ２０１が駆動してチップ１１２が液体５０４に浸漬し（ステップＳ６０７）、チップ１１２内に液体５０４が吸引される（ステップＳ６０８）。

最後に、分注機構１１１は、インキュベータ１０６にアクセスし、吸引した液体を吐出する。すなわち、プローブ２０１が反応容器１０５に移動し（ステップＳ６０９）、液体５０２と液体５０４が反応容器１０５内に吐出される（ステップＳ６１０）。その後、プローブ２０１は、チップ廃棄口１１５に移動し、チップ１１２が取り外される（ステップＳ６１１）。なお、ステップＳ６１０において液体が反応容器１０５に吐出された直後に、分注機構１１１は、反応容器１０５内の液体をチップ１１２内に吸引・吐出することにより、攪拌をしてもよい。

ここで、図５および図６に示す例の場合、吸引順序の１番目、２番目は、それぞれ液体５０２、液体５０４となる。液体５０２は、吸引順序が１番目であるため、図５のチップ１１２の上部まで到達する。一方で、液体５０４は、吸引順序が２番目であるため、チップ１１２の下部までしか到達しない。

図６のステップＳ６１０において液体が反応容器１０５に吐出される工程では、チップ１１２内に液膜に起因する液残りが発生する。液膜による液残りは、チップ１１２内での液体の移動距離が長いほど多くなる。このため、チップ１１２の上部まで到達する液体５０２の液残りは多い。一方で、チップ１１２の下部までしか到達しない液体５０４の液残りは少ない。

液体５０２および液体５０４それぞれの目標分注量を正確に吐出するためには、吐出する工程でのチップ１１２内の液残りを考慮して、想定される液残り量だけ液体５０２および液体５０４を余剰に吸引する必要がある。具体的には、制御部２０７が、目標分注量だけでなく、余剰に吸引すべき量（余剰吸引量）も予め設定しておく。そして、制御部２０７は、図６におけるステップＳ６０５およぶステップＳ６０８において、目標設定量と余剰吸引量の総和に相当する液体を分注機構１１１に吸引させる。ここで、制御部２０７は、吸引順序に応じて余剰吸引量を変更する。望ましくは、先に吸引する液体５０２の余剰吸引量が多く設定され、後に吸引する液体５０４の余剰吸引量が少なく設定される。

ここで、液膜の厚みは、液体の粘性、表面張力などの液体の物性にも依存する。すなわち、液体の物性値の違いによっても液残り量が異なるため、液体の物性値が吸引前に分かっている場合には、液体の物性値に応じた余剰吸引量が設定されるのが望ましい。

＜１種類の液体を分注する例＞
図７は、１種類の液体を反応容器に分注する場合における、プローブおよびチップの内部の様子を示す図である。最初、プローブ２０１内は、洗浄水２０４で満たされている（図７（１））。続いて、制御部２０７は、シリンジ２０３を駆動させて、プローブ２０１内に分節空気７０１を吸引した後、プローブ２０１をチップバッファ１１３にアクセスさせ、チップ１１２を取り付ける（図７（２））。

次に、制御部２０７は、プローブ２０１を駆動させ、液体７０２にチップ１１２を浸漬する。ここで、液体７０４は、試薬２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、検体２１２のいずれかである。浸漬の後、制御部２０７は、シリンジ２０３を駆動させ、液体７０２をチップ１１２内に吸引する（図７（３））。ここまでの工程により、分注すべき液体を吸引し終えたので、制御部２０７は、プローブ２０１を駆動させ反応容器１０５にアクセスし、液体を吐出する（図７（４））。これによって、単一の液体７０２を、チップ１１２で分注することが可能となる。

図８は、１種類の液体を分注する場合における、分注機構の動作手順を示すフローチャートである。最初、プローブ２０１の内部に洗浄水２０４が供給され、プローブ２０１内が洗浄される（ステップＳ８０１）。続いて、プローブ２０１内に分節空気７０１が吸引され（ステップＳ８０２）、プローブ２０１の先端にチップ１１２が装着される（ステップＳ８０３）。

次に、分注機構１１１は、液体７０２への以下の手順でアクセスする。すなわち、プローブ２０１が駆動してチップ１１２が液体７０２に浸漬し（ステップＳ８０４）、チップ１１２内に液体７０２が吸引される（Ｓ８０５）。

最後に、分注機構１１１は、インキュベータ１０６にアクセスし、吸引した液体を吐出する。すなわち、プローブ２０１が反応容器１０５に移動し（ステップＳ８０６）、液体７０２が反応容器１０５内に吐出される（ステップＳ８０７）。その後、プローブ２０１は、チップ廃棄口１１５に移動し、チップ１１２が取り外される（ステップＳ８０８）。なお、ステップＳ８０７において液体が反応容器１０５に吐出された直後に、分注機構１１１は、反応容器１０５内の液体をチップ１１２内に吸引・吐出することにより、攪拌をしてもよい。

ここで、図７および図８における分注の場合、吸引対象は液体７０２のみである。図８のステップＳ８０７において液体が反応容器１０５に吐出される工程では、チップ１１２内に液膜に起因する液残りが発生する。液体７０２の目標分注量を正確に吐出するためには、吐出する工程でのチップ１１２内の液残りを考慮して、想定される液残り量だけ液体７０２を余剰に吸引する必要がある。具体的には、制御部２０７が、目標分注量だけでなく、余剰に吸引すべき量（余剰吸引量）を予め設定しておく。そして、制御部２０７は、図８におけるステップＳ８０５において、目標分注量と余剰吸引量の総和に相当する液体を分注機構１１１に吸引させる。

ここで、液膜の厚みは、液体の粘性、表面張力などの液体の物性にも依存する。すなわち、液体の物性値の違いによっても液残り量が異なるため、液体の物性値が吸引前に分かっている場合には、液体の物性値に応じた余剰吸引量が設定されるのが望ましい。

図９は、実施例１における分析項目ごとの分注パターンを設定する表である。図９で設定されている分析例１～分析例４は、異なる分析項目に対応するものであり、それぞれの分析パターンは一部が異なっている。すなわち、各分析例は、試薬２１１a、試薬２１１ｂおよび試薬２１１ｃの３種類の試薬と検体２１２が、共通の反応容器１０５に２回の分注で供給される点では共通するものの、各回で分注される液体の種類の数、目標分注量、吸引順序のいずれかが異なる。各液体の余剰吸引量は、吸引順序と目標分注量に応じて決められる。

（分析例１）
まず、分注機構１１１は、１回目の分注である第一分注において、試薬２１１ａおよび検体２１２を同時に分注する。具体的には、プローブ２０１が、試薬２１１ａを先に吸引し（吸引順序１）、検体２１２を後に吸引すると（吸引順序２）、反応容器１０５にこれらの液体をまとめて吐出する。その後、使用していたチップ１１２が廃棄され、新しいチップ１１２がプローブ２０１に装着される。

次に、分注機構１１１は、２回目の分注である第二分注において、試薬２１１ｂおよび試薬２１１ｃを同時に分注する。具体的には、プローブ２０１が、試薬２１１ｂを先に吸引し（吸引順序１）、試薬２１１ｃを後に吸引すると（吸引順序２）、反応容器１０５にこれらの液体をまとめて吐出する。その後、使用していたチップ１１２が廃棄され、分析例１の分注動作が完了する。

前述のように、第一分注では、試薬２１１ａの吸引順序が１番目、検体２１２の吸引順序が２番目となる。このため、試薬２１１ａは図５および図６における液体５０２、検体２１２は図５および図６における液体５０４に対応する。よって、試薬２１１ａと検体２１２を分注する際には、試薬２１１ａが検体２１２より液残り量が多くなる。したがって、試薬２１１ａの余剰吸引量は１．１μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３１．１μＬがプローブ２０１によって吸引される。一方で、検体２１２の余剰吸引量は０．７μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３０．７μＬがプローブ２０１によって吸引される。

前述のように、第二分注では、試薬２１１ｂの吸引順序が１番目、試薬２１１ｃの吸引順序が２番目となる。このため、試薬２１１ｂは図５および図６における液体５０２、試薬２１１ｃは図５および図６における液体５０４に対応する。よって、試薬２１１ｂと試薬２１１ｃを分注する際には、試薬２１１ｂが試薬２１１ｃより液残り量が多くなる。したがって、試薬２１１ｂの余剰吸引量は１．０μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３１．０μＬがプローブ２０１によって吸引される。一方で、試薬２１１ｃの余剰吸引量は０．５μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３０．５μＬがプローブ２０１によって吸引される。

また、第一分注での試薬２１１ａおよび検体２１２の余剰吸引量は、第二分注での試薬２１１ｂおよび試薬２１１ｃの余剰吸引量より多く設定されている。これは、第一分注で試薬２１１ａおよび検体２１２を反応容器１０５に吐出した後、第二分注で試薬２１１ｂおよび試薬２１１ｃを同一の反応容器１０５に吐出する際に、チップ１１２に（反応容器１０５に吐出済みの）試薬２１１ａおよび検体２１２の成分が付着するためである。この付着による試薬２１１ａおよび検体２１２の成分持ち出しを考慮して、第一分注と第二分注で異なる余剰吸引量が設定される。

（分析例２）
まず、分注機構１１１は、１回目の分注である第一分注において、試薬２１１ａおよび検体２１２を同時に分注する。具体的には、プローブ２０１が、試薬２１１ａを先に吸引し（吸引順序１）、検体２１２を後に吸引すると（吸引順序２）、反応容器１０５にこれらの液体をまとめて吐出する。その後、使用していたチップ１１２が廃棄され、新しいチップ１１２がプローブ２０１に装着される。

次に、分注機構１１１は、２回目の分注である第二分注において、試薬２１１ｂおよび試薬２１１ｃを同時に分注する。具体的には、プローブ２０１が、試薬２１１ｃを先に吸引し（吸引順序１）、試薬２１１ｂを後に吸引すると（吸引順序２）、反応容器１０５にこれらの液体をまとめて吐出する。その後、使用していたチップ１１２が廃棄され、分析例２の分注動作が完了する。

前述のように、第一分注では、試薬２１１ａの吸引順序が１番目、検体２１２の吸引順序が２番目となる。このため、試薬２１１ａは図５および図６における液体５０２、検体２１２は図５および図６における液体５０４に対応する。よって、試薬２１１ａと検体２１２を分注する際には、試薬２１１ａが検体２１２より液残り量が多くなる。したがって、試薬２１１ａの余剰吸引量は１．６μＬに設定され、目標分注量の６０μＬと合わせて６１．６μＬがプローブ２０１によって吸引される。一方で、検体２１２の余剰吸引量は０．４μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３０．４μＬがプローブ２０１によって吸引される。

前述のように、第二分注では、試薬２１１ｃの吸引順序が１番目、試薬２１１ｂの吸引順序が２番目となる。このため、試薬２１１ｃは図５および図６における液体５０２、試薬２１１ｂは図５および図６における液体５０４に対応する。よって、試薬２１１ｂと試薬２１１ｃを分注する際には、試薬２１１ｃが試薬２１１ｂより液残り量が多くなる。したがって、試薬２１１ｂの余剰吸引量は０．６μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３０．６μＬがプローブ２０１によって吸引される。一方で、試薬２１１ｃの余剰吸引量は０．８μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３０．８μＬがプローブ２０１によって吸引される。

また、分析例２の第一分注では、試薬２１１ａと検体２１２の吸引順序が、分析例１の第一分注での吸引順序と同一である。しかし、試薬２１１ａの目標分注量が、分析例１の３０μＬに対して、分析例２では６０μＬである。目標分注量が増加すると、図５のチップ１１２のより上部まで液体が到達するため、液残り量も増加する。したがって、分析例２の第一分注における試薬２１１ａの余剰吸引量は、分析例１の第一分注における試薬２１１ａの余剰吸引量より多く設定される。一方、分析例２の第一分注における試薬２１１ａの分注量は分析例１より多いため、検体２１２は吐出の際に試薬２１１ａによって洗い流されチップ１１２内に残り難い。したがって、分析例２の第一分注における検体２１２の余剰吸引量は、分析例１の第一分注における検体２１２の余剰吸引量より少なく設定される。

さらに、分析例２の第二分注では、試薬２１１ｂと試薬２１１ｃの吸引順序が、分析例１の第二分注と逆になる。このため、分析例１と比較し、分析例２の第二分注における試薬２１１ｂの液残り量が少なくなり、試薬２１１ｃの液残り量が多くなる。したがって、分析例２の第二分注における試薬２１１ｂの余剰吸引量は分析例１の試薬２１１ｂの余剰吸引量より少なく設定され、分析例２の第二分注における試薬２１１ｃの余剰吸引量は分析例１の試薬２１１ｃの余剰吸引量より多く設定される。

このように、分析例２を分析例１と比較すると、同時に分注する液体の吸引順序と目標分注量が一部異なるため、余剰吸引量も異なっていることが分かる。

（分析例３）
まず、分注機構１１１は、１回目の分注である第一分注において、試薬２１１ａおよび検体２１２を同時に分注する。具体的には、プローブ２０１が、試薬２１１ａを先に吸引し（吸引順序１）、検体２１２を後に吸引すると（吸引順序２）、反応容器１０５にこれらの液体をまとめて吐出する。その後、使用していたチップ１１２が廃棄され、新しいチップ１１２がプローブ２０１に装着される。

次に、分注機構１１１は、２回目の分注である第二分注において、試薬２１１ｂおよび試薬２１１ｃを同時に分注する。具体的には、プローブ２０１が、試薬２１１ｂを先に吸引し（吸引順序１）、試薬２１１ｃを後に吸引すると（吸引順序２）、反応容器１０５にこれらの液体をまとめて吐出する。その後、使用していたチップ１１２が廃棄され、分析例３の分注動作が完了する。

前述のように、第一分注では、試薬２１１ａの吸引順序が１番目、検体２１２の吸引順序が２番目となる。このため、試薬２１１ａは図５および図６における液体５０２、検体２１２は図５および図６における液体５０４に対応する。よって、試薬２１１ａと検体２１２を分注する際には、試薬２１１ａが検体２１２より液残り量が多くなる。したがって、試薬２１１ａの余剰吸引量は１．５μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３１．５μＬがプローブ２０１によって吸引される。一方で、検体２１２の余剰吸引量は１．０μＬに設定され、目標分注量の６０μＬと合わせて６１．０μＬがプローブ２０１によって吸引される。

前述のように、第二分注では、試薬２１１ｂの吸引順序が１番目、試薬２１１ｃの吸引順序が２番目となる。このため、試薬２１１ｂは図５および図６における液体５０２、試薬２１１ｃは図５および図６における液体５０４に対応する。よって、試薬２１１ｂと試薬２１１ｃを分注する際には、試薬２１１ｂが試薬２１１ｃより液残り量が多くなる。したがって、試薬２１１ｂの余剰吸引量は１．０μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３１．０μＬがプローブ２０１によって吸引される。一方で、試薬２１１ｃの余剰吸引量は０．５μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３０．５μＬがプローブ２０１によって吸引される。

また、分析例３の第一分注では、検体２１２の目標分注量が分析例１より多く、液残り易い。そのため、分析例３における検体２１２の余剰分注量が、分析例１の検体２１２の余剰分注量より多く設定される。さらに、検体２１２の目標分注量が分析例１より多いため、吸引順序が１番目である試薬２１１ａは、分析例１の場合よりチップ１１２の上部に到達し、液残り量が多くなる。したがって、分析例３における試薬２１１ａの余剰吸引量は、分析例１の試薬２１１ａの余剰吸引量より多く設定されている。

このように、分析例３を分析例１と比較すると、特に、第一分注において、同時に分注する液体の目標分注量が一部異なるため、余剰吸引量も異なっていることが分かる。なお、第二分注においては、同時に分注する液体の吸引順序と目標分注量が、分析例１と分析例３とで同じであるため、余剰吸引量も各分析例で同じとなっていることも分かる。

（分析例４）
まず、分注機構１１１は、１回目の分注である第一分注において、試薬２１１ａ、試薬２１１ｂおよび検体２１２を同時に分注する。具体的には、プローブ２０１が、試薬２１１ａを最初に吸引し（吸引順序１）、試薬２１１ｂを次に吸引し（吸引順序２）、検体２１２を最後に吸引すると（吸引順序３）、反応容器１０５にこれらの液体をまとめて吐出する。その後、使用していたチップ１１２が廃棄され、新しいチップ１１２がプローブ２０１に装着される。

次に、分注機構１１１は、２回目の分注である第二分注において、試薬２１１ｃのみを分注する。具体的には、プローブ２０１が、試薬２１１ｃのみを吸引すると（吸引順序１）、反応容器１０５に吐出する。その後、使用していたチップ１１２が廃棄され、分析例４の分注動作が完了する。

前述のように、第一分注では、試薬２１１ａの吸引順序が１番目、試薬２１１ｂの吸引順序が２番目、検体２１２の吸引順序が３番目となる。このため、試薬２１１ａは図３および図４における液体３０２、試薬２１１ｂは図３および図４における液体３０４、検体２１２は図３および図４における液体３０６に対応する。よって、試薬２１１ａ、試薬２１１ｂおよび検体２１２を分注する際には、試薬２１１ａ、試薬２１１ｂ、検体２１２の順に、液残り量が多くなる。したがって、試薬２１１ａの余剰吸引量は１．６μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３１．６μＬがプローブ２０１によって吸引される。次に、試薬２１１ｂの余剰吸引量は０．９μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３０．９μＬがプローブ２０１によって吸引される。そして、検体２１２の余剰吸引量は０．５μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３０．５μＬがプローブ２０１によって吸引される。

前述のように、第二分注では、試薬２１１ｃのみが分注される。このため、試薬２１１ｃは図７および図８における液体７０２に対応する。試薬２１１ｃの余剰吸引量は０．６μＬに設定され、目標分注量の３０μＬと合わせて３０．６μＬがプローブ２０１によって吸引される。

また、分析例４における第一分注では、３種類の液体が連続して吸引されるので、２種類の液体が連続して吸引される分析例１と比較し、吸引順序が１番目の試薬２１１ａは、チップ１１２のより上部まで到達するため、液残り量がより多くなる。そのため、分析例４の試薬２１１ａは、吸引順序および目標分注量が分析例１の場合と同一であっても、余剰吸引量は分析例１の場合より多く設定される。同様に、分析例４における第二分注では、試薬２１１ｃのみが吸引されるので、２種類の液体が連続して吸引される分析例２と比較し、試薬２１１ｃの液残り量が少なくなる。したがって、分析例４の試薬２１１ｃは、吸引順序および目標液量が分析例２の場合と同一であっても、余剰吸引量は分析例２の場合より少なく設定される。一方で、分析例４における試薬２１１ｃと分析例１における試薬２１１ｃを比較すると、分析例１における試薬２１１ｃは吐出時に試薬２１１ｂで洗い流されるが、分析例４における試薬２１１ｃは洗い流されない。このため、分析例１の試薬２１１ｃの余剰吸引量より、分析例４の試薬２１１ｃの余剰吸引量が多く設定される。

このように、分析例４を他の分析例と比較すると、同時に分注する液体の種類の数が異なるため、余剰吸引量も異なっていることが分かる。

図１０は、制御部が分析項目に応じて分注機構を制御するときの情報の流れを示すブロック図である。分析項目は、入力部１００１より入力され、分析項目記憶部１００２に保存される。分析開始後、制御部２０７は、分注情報記憶部１００３に予め保存された分注情報に基づき、同時に分注する液体の種類、各液体の目標分注量、吸引順序などを設定する。続いて、制御部２０７は、各液体の余剰吸引量を決定し、目標分注量と余剰吸引量との和である総吸引量を各液体について計算する。さらに、制御部２０７は、計算した総吸引量に基づき、分注制御手段１００５（図２のシリンジ駆動部２０５など）を介してプローブ２０１による吸引動作を制御する。

また、入力部１００１からは、分析項目に加えて、優先度（緊急度）の情報も入力される場合がある。この場合、制御部２０７は、優先度が異なっていると、分析項目が同じであっても、同時に分注する液体の種類の数などの異なる分注パターンを決定する。例えば、通常検体の場合、分析例１が採用され、第一分注により試薬２１１ａと検体２１２を反応させて所定時間経過してから第二分注が行われる。一方で、緊急検体の場合、分析例４が採用され、第一分注により試薬２１１ａ、試薬２１１ｂおよび検体２１２を分注すると直ちに第二分注が行われる。このように、同じ分析項目でも緊急検体か否かによって、同時に分注する液体の組合せや吸引順序が異なるため、余剰吸引量も異なることとなる。

本実施例によれば、同時に分注する液体の種類の数や吸引順序に応じて余剰吸引量が設定され、目標分注量の液体を高い正確性で反応容器に供給できるので、洗浄回数の低減や分注時間の短縮だけでなく、多くの分析項目で信頼性の高い分析が可能となる。

実施例２について、図１１を用いて説明する。図１１は、実施例２における分析項目ごとの分注パターンを設定する表である。実施例２は、液体の吐出速度に応じて余剰吸引量を変更するものである。以下、実施例１との相違点のみを説明する。

実施例１で述べたステップＳ４１３、ステップＳ６１１およびステップＳ８０７における（液体の）吐出速度は、分析項目によって、異なるものに設定できる。例えば、図１１に示すように、分析例６に相当する分析項目は、分析例５に相当する分析項目と比較して、吐出速度が大きく、処理効率が高くなっている。

ここで、液体の吐出速度が大きくなるほど、液膜が厚くなり、液残り量が多くなる。したがって、分析例６では、分析例５と比較して、すべての液体の余剰吸引量が多く設定される。なお、分析項目ごとの吐出速度に関する情報は、図１０の分注情報記憶部１００３に保存されており、この情報に基づき、制御部２０７が各液体の余剰吸引量を決定する。

本実施例によれば、目標分注量の液体をより高い正確性で反応容器に供給できるので、分析精度がより向上する。

実施例３について、図１２を用いて説明する。図１２は、実施例３における分析項目ごとの分注パターンを設定する表である。実施例３は、液体の粘度に応じて余剰吸引量を変更するものである。以下、実施例１との相違点のみを説明する。

分注される液体の粘度は、分析項目によって異なる。例えば、図１２に示すように、分析例８に相当する分析項目は、分析例７に相当する分析項目と比較して、粘度が高くなっている。

ここで、液体の粘度が大きくなるほど、液膜が厚くなり、液残り量が多くなる。したがって、分析例８では、分析例７と比較して、すべての液体の余剰吸引量が多く設定される。なお、分析項目ごとの粘度に関する情報は、図１０の分注情報記憶部１００３に保存されており、この情報に基づき、制御部２０７が各液体の余剰吸引量を決定する。

本実施例によれば、目標分注量の液体をより高い正確性で反応容器に供給できるので、分析精度がより向上する。

本発明は、前述の各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、前述の各実施例では、チップ１１２を用いて分注する分注機構１１１について説明したが、チップを用いずにプローブ２０１の中に液体が直接吸引される分注機構であっても、前述の各実施例と同様の考え方が適用できる。また、前述の各実施例では、１種類から３種類の液体を一度に分注する場合について説明したが、一度に分注する液体は、４種類以上であっても良い。さらに、前述の各実施例では、共通の反応容器に対して２回の分注（第一分注と第二分注）を行う場合について説明したが、共通の反応容器に対する分注回数は、１回でも良いし、３回以上であっても良い。

さらに、実施例２や実施例３では、液体の吐出速度や粘度に応じて余剰吸引量を変更したが、液体の他の物性値に応じて余剰吸引量を変更しても良い。例えば、液体の表面張力が大きくなるほど、液膜が薄くなり、液残り量が少なくなる。したがって、液体の表面張力が大きい場合、液体の表面張力が小さい場合と比べて、余剰吸引量が少なくなるようにしても良い。また、液体の密度が大きくなるほど、液膜が厚くなり、液残り量が多くなる。したがって、液体の密度が大きい場合、液体の密度が小さい場合と比べて、余剰吸引量が多くなるようにしても良い。

１…自動分析装置、１０１…試薬ボトル、１０２…試薬ディスク、１０３…検体容器、１０４…検体ディスク、１０５…反応容器、１０６…インキュベータ、１０７…反応容器トレイ、１０８…グリッパ、１０９…検出ユニット、１１０…反応容器廃棄口、１１１…分注機構、１１２…チップ、１１３…チップバッファ、１１４…チップトレイ、１１５…チップ廃棄口、１１６…洗浄機構、１１６ａ…洗浄ノズル、１１６ｂ…排水カップ、２０１…プローブ、２０２…チューブ、２０３…シリンジ、２０３ａ…シリンダ、２０３ｂ…プランジャ、２０４…洗浄水、２０５…シリンジ駆動部、２０６…プローブ駆動部、２０７…制御部、２０８…洗浄水タンク、２０９…ポンプ、２１０…電磁弁、２１１ａ…試薬、２１１ｂ…試薬、２１２…検体、２１３…電磁弁、３０１…分節空気、３０２…液体、３０３…分節空気、３０４…液体、３０５…分節空気、３０６…液体、５０１…分節空気、５０２…液体、５０３…分節空気、５０４…液体、７０１…分節空気、７０２…液体、１００１…入力部、１００２…分析項目記憶部、１００３…分注情報記憶部、１００５…分注制御手段

Claims (10)

1. 検体容器または試薬容器から液体を吸引し、反応容器に吐出する分注機構と、
   目標分注量になるよう前記分注機構の動作を制御する制御部と、を備え、
   前記分注機構は、分注時に、前記目標分注量の液体に加え、余剰吸引量の液体を吸引する自動分析装置であって、
   前記分注機構が、複数種類の液体を連続的に吸引し、吸引した複数種類の液体を連続的に吐出する場合、
   前記制御部は、吸引する液体の順序に応じて、前記分注機構が吸引する余剰吸引量を変更することを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   前記分注機構が吸引する液体の種類の数は、分析項目によって異なることを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   前記分注機構が吸引する液体の順序は、分析項目によって異な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、先に吸引する液体の余剰吸引量が、後に吸引する液体の余剰吸引量よりも多くなるよう、前記分注機構を制御することを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項４に記載の自動分析装置において、
   前記制御部は、液体の目標分注量が多い場合、液体の目標分注量が少ない場合と比べて、余剰吸引量が多くなるよう、前記分注機構を制御することを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項４に記載の自動分析装置において、
   前記分注機構が、共通の反応容器に対して２回以上分注を行う場合、
   前記制御部は、１回目に分注される液体の余剰吸引量は、２回目に分注される液体の余剰吸引量よりも多くなるよう、前記分注機構を制御することを特徴とする自動分析装置。
7. 請求項４に記載の自動分析装置において、
   前記分注機構が、共通の反応容器に対して２回以上分注を行う場合、
   分析項目が同じであっても、優先度が異なる場合には、１回目に分注される液体の種類の数が異な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、
   前記制御部は、液体の吸引速度が大きい場合、液体の吸引速度が小さい場合と比べて、余剰吸引量が多くなるよう、前記分注機構を制御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、
   前記制御部は、液体の粘度が大きい場合、液体の粘度が小さい場合と比べて、余剰吸引量が多くなるよう、前記分注機構を制御することを特徴とする自動分析装置。
10. 請求項１に記載の自動分析装置において、
    前記制御部は、液体の表面張力が大きい場合、液体の表面張力が小さい場合と比べて、余剰吸引量が少なくなるよう、前記分注機構を制御することを特徴とする自動分析装置。

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