JP2524511B2 - 自動免疫化学分析装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、一般的には、免疫化学分析装置及び方法に
関し、特に抗原と抗体との沈降物形成反応を分析する速
度比濁分析技術（レート・ネフェロメトリック・テクニ
ーク）に関する。

体液の蛋白質のようなある被分析物は、被分析物とや
ぎ、うさぎなどにおいて創出される抗体との化学反応を
監視することにより検出することができる。特に、血清
中の多価蛋白質抗原は、それらの対応する抗体と反応し
て、沈降物を生ずることができる。そのような抗体は沈
降素と呼ばれ、それらの反応は免疫沈降素反応と呼ばれ
る。これらの反応においては、沈降物の量は抗原と抗体
の相対的濃度に依存した、抗体濃度または抗原濃度の関
数である。

比濁分析は、光線がセルを通過するときに、セルの懸
濁液の粒子によって散乱される光の強さを測定すること
からなる。速度比濁分析は反応が進行するときに散乱さ
れる光の量の変化速度を監視するものである。このよう
に複雑化した、その結果変化する散乱光の強度は、はじ
めは徐々に増加する速度で発生する。速度は、次に、抗
体または抗原がなくなるにつれて、ゼロまで減少する前
にピーク速度に達するまで素早く増加する。

アナライザ・エレクトロニクスは変化の速度のピーク
値を散乱光の信号から導き出す。これらの目的のため、
抗原−抗体免疫沈降素反応は光学的に透明なサンプル容
器、すなわち小びんにおいて行われる。励起システムが
光線をサンプル容器の中に向け、検出システムが沈降物
から前向きの角度で散乱される光を測定する。検出され
た比濁分析、すなわち光散乱の信号は識別されて速度を
示す関数を提供する。速度のピーク値は所望の抗原また
は抗体の濃度を示す。

酸素免疫効力検定、蛍光免疫効力検定及び放射線免疫
効力検定よりも感度は低いが、比濁分析及び速度比濁分
析は最も臨床的に意義のある蛋白質を測定するための最
も便宜的でかつ直接的な方法を提供する。比濁分析測定
は何らの標識付けも必要とせず、しかも抗原−抗体反応
の直接的なリアルタイム監視を行える。

抗原及び抗体の比濁分析測定の基礎は、２価の抗体分
子が多価の抗原分子と結合するときの分子凝集体の形成
である。抗原及び抗体の濃度が当量に近い場合には、か
なりの架橋が分子間に起こる。抗体分子が抗原分子間で
橋架けを行い、幾つかの抗原分子と数多くの抗体分子と
を結合させて沈降物を形成する大きな分子凝集体にす
る。

これらの分子凝集体は、約300万以上の分子量になっ
た後、感知できる量の光を散乱し、これは光を検出する
種々の手段を用いて監視することができる。抗体がかな
り過剰に存在すると、各抗原は抗体分子で飽和された部
位を有し易くなるので、小さい散乱中心だけが発現す
る。単一の抗体分子が２つの抗原分子間で橋渡しを形成
する可能性は小さい。反応がAg（Ab）ｍの形態の複合体
を形成し、ここで、Agは抗原を示し、Abは抗体を示し,m
は抗原の原子価であるが、これよりも大きい複合体は形
成しない。いかなる沈降も著しい抗体過剰では生じな
い。

抗原過剰の場合には、各抗体分子はその部位の双方が
異なる抗原分子によって占領される。(Ag)₂Abの形態の
複合体が形成するが、抗原分子間の橋渡しをして架橋格
子を形成するには不十分な抗体分子があるにすぎない。

抗体が過剰か、あるいは抗原濃度が低い場合には、遊
離の抗原分子は上澄みには現われず、抗原がサンプルに
添加されるにつれて増加した量の沈降が生ずる。抗原の
濃度に対しピーク速度をプロットすると、ピーク速度は
ゼロから最大まで増加し、次いで、抗原濃度の一層の増
加とともに最大から減少する。カーブの上昇部では、一
層低い抗原の速度において、抗体は過剰になる。さらに
抗原を添加すると、その系は抗原が架橋せずに全ての抗
体と結合するように抗原過剰へ動く。沈降の全体量の増
加があり、何らの遊離の抗体も上澄みには見出せない。

抗原濃度と形成された沈降物との機能的関係の二重の
評価された性質は、所定量の沈降物が少量及び多量の抗
原の双方に対応することができるので、測定において問
題を呈する。比濁分析における測定範囲は、好ましくは
過剰量の抗体のあるカーブの上昇領域である。カーブの
上昇領域における測定だけが、サンプルに存在する抗原
の量に関する信頼性のあるデータを提供する。比濁分析
の臨床応用は、一般に、多数のサンプルの分析を必要と
する。従って、各サンプルを測定するのに必要な時間
は、重要な問題である。

測定がカーブの上昇領域において行われた後に、得ら
れたピーク速度が有効であることを確認することが必要
である。この確認に必要な時間はピーク確認時間と呼ば
れる。測定されたピーク速度が抗原の過剰におけるカー
ブの下降部のより高い抗原濃度に対応することが決定さ
れた場合には、サンプルを希釈し、サンプルの速度を再
測定することが必要である。希釈及び再測定は、抗体過
剰におけるピーク速度が得られるまで繰返される。抗体
過剰において、測定された許容できるピーク速度が希釈
サンプルから導き出された後に、原サンプルの実際の抗
原濃度を定めるために対応する抗原濃度が適宜の希釈フ
ァクタによってスケールアップされる。

抗原−抗体反応の比濁分析検定を説明するとともに、
そのような反応の抗原過剰または抗体過剰条件を定める
場合に遭遇する問題点を指摘する幾つかの刊行物があ
る。これらの刊行物は、（１）クリニカル・ケミストリ
ー（Clin.chem.）、第20巻、第1071頁（1974年）に掲載
のサボリー（Savory）等の論文「カイネティックス・オ
ブ・ジ・IgG−アンチ−IgG・リアクション・アズ・エバ
リュエイティッド・バイ・コンベンシュナル・アンド・
ストップトーフロー・ネフェロメトリ」（Kinetics of
the IgG−anti−IgG Reaction as Evaluated by Conven
tional and Stopped−flow Nephelometry），（２）ク
リニカル・ケミストリー（Clin.chem.）、第20巻、第13
20頁（1974年）に掲載のブフォーン（Buffone）等の論
文、「ユース・オブ・ア・レイザーイクイップト・セン
トリヒューガル・アナライザ・フォア・カイネティック
・メジャーメント・オブ・セラムIgG（Use of a Laser
−equipped Centrifugal Analyzer for Kinetic Measur
ement of Serum IgG）、（３）クリニカル・ケミストリ
ー（Clin.chem.）、第21巻、第1731頁（1975年）に掲載
のブフォーン（Buffone）等の論文、「エバリュエイシ
ョン・オブ・カイネティック・ライト・スキャッタリン
グ・アズ・アン・アプローチ・トゥ・ザ・メジャーメン
ト・オブ・スペシフィック・プロテインズ・ウィズ・ザ
・セントリヒューガル・アナライザ・Ｉ・メソドロジ
ィ」（Evaluation of Kinetic Light Scattering as an
Approach of the Measurement of Specific Proteins
With the Centrifugal Analyzer.I.Methodology）、
（４）クリニカル・ケミストリー（Clin.chem.）、第21
巻、第1735頁（1975年）に掲載のブフォーン（Buffon
e）等の論文「エバリュエイション・オブ・カイネティ
ック・ライト・スキャッタリング・アズ・アン・アプロ
ーチ・トゥ・ザ・メジャーメント・オブ・スペシフィッ
ク・プロテインズ・ウィズ・ザ・セントリヒューガル・
アナライザ・II・セオレティカル・コンシダレイション
ズ（Evaluation of Kinetic Light Scattering as an A
pproach to the Measurement of Specific Proteins Wi
th the Centrifugal Analyzer.II.Theoretical Conside
rations）、（５）クリニカル・ケミストリー（Clin.ch
em.）、第20巻、第1055頁（1974年）に掲載のティファ
ニー（Tiffany）等の論文「スペシフィック・プロテイ
ン・アナリシス・バイ・ライト−スキャッタ・メジャー
メント・ウィズ・ア・ミニチュア・セントリヒューガル
・ファルスト・アナライザ」（Specific Protein Analy
sis by Light−scatter Measurement With a Miniature
Centrifugal Fast Analyzer）、（６）ニューヨーク
州、マーセル・デッカ（Marcel Dekker）、アール・エ
フ・リッチー発行（1978年）、第408乃至469頁に記載さ
れているアンダーソン（Anderson）等著の「ア・レイト
・ネフェロメータ・フォア・イミュノプレシピティン・
メジャーメント・オブ・スペシフィック・セラム・プロ
テインズ・イン・オートメイティッド・イミュノアナリ
シス」（A Rate Nephelometer for Immunoprecipitin M
easurement of Spcsific Serum Proteins in Automated
Immunoanalysis）及び（７）エイシーピーアール（ACP
R）27、４月（1984年）に掲載のスターンバーグ（Stern
burg）著「モニタリング・ザ・プレシピチン・リアクシ
ョン・ユージング・レイト・ネフェロメトリ」（Monito
ring the Precipitin Reaction Using Rate Nephelomet
ry）を含む。

サボリー等のクリニカル・ケミストリー、第20巻、第
1071頁（1974年）及びブフォーン等のクリニカル・ケミ
ストリー、第20巻、第1320頁（1974年）は、２つの固定
時間の間における散乱の変化の平均速度を得ることによ
り特定の蛋白質を測定するための２点セミカイネティッ
ク法を開示している。これらの文献は、散乱強度が抗体
過剰における場合よりも抗原過剰の場合に近づく最終値
と比較して一層素早く上昇することを開示している。こ
れらの文献は、過剰の抗体または抗原を測定するために
かかる行動を利用する方法を開示も示唆もしていない。

ブフォーン等のクリニカル・ケミストリー、第21巻、
第1731頁（1975年）及びブフォーン等のクリニカル・ケ
ミストリー、第21巻、第1735頁（1975年）は、PBS及びP
EG−PBSの双方を利用した一層遅い時間間隔の考慮は、
抗原または抗体過剰サンプルの識別を使用することがで
きる独特の特性を示さず、しかもカイネティック手順は
抗原過剰を直接検出することができないことを開示して
いる。従って、抗原−抗体反応の基本的な性質は開示さ
れているが、これらの文献は、抗原または抗体過剰を測
定するカイネティック法を開示していない。

ティファニー等のクリニカル・ケミストリー、第20
巻、第1055頁（1974年）は、抗原−抗体反応のカイネテ
ィック及び平衡測定と、平衡測定による一層良好な精度
の実施についての研究を報告している。ティファニー等
は、抗原−抗体主反応が平衡に達した後に少量の抗体の
反応セルへの後添加により生ずる平衡光散乱強度の変化
を測定することにより、平衡測定のための抗原過剰を測
定する方法を開示している。抗原−抗体主反応が抗原過
剰状態において進行し、かつ、追加の抗体が平衡された
反応の成分を含む反応セルに注入される場合には、過剰
の抗原は注入された抗体と反応し、散乱強度の有意な変
化を生ずる。これに対し、抗原−抗体主反応が抗体過剰
において進行すると、追加の抗体のその後の注入は、有
意でない応答を生ずる。

反応成分の主反応への後添加による抗原または抗体過
剰の決定は、信頼性のある技術であるが、実施するのに
時間を消費する。従って、後添加段階の前に主反応が平
衡に達するために、待機の状態で時間遅れが導入され
る。

アンダーソン等の米国特許第4,157,871号は、抗原過
剰を測定する幾つかの動的方法を開示する。１つのかか
る方法においては、ピーク速度値と、反応の開始からピ
ーク速度の発生までの経過時間が、所定の抗体濃度に対
する増加する抗原濃度の関数としてグラフに表わされ
る。ピーク速度及びこれに対する時間から導き出される
座標変換が抗原過剰を区別するために単一の価値関数
（バリュード・ファンクション）を導き出すのに使用さ
れる。

米国特許第4,157,871号によって開示されている第２
の方法においては、比濁分析信号の第１番目の導関数で
ある速度信号が微分されて、比濁分析信号の第２の導関
数を発生する。反応の開始から速度信号のピークの発生
までの経過時間は、速度信号のピーク値と第２の導関数
信号のピーク値との時間差とともに測定される。抗原過
剰と抗体過剰とを区別する比率は、ピーク速度に対する
経過時間を第１の導関数信号のピーク値と第２の導関数
信号のピーク値との間の時間差で除することにより得ら
れる。

スターンバーク等の米国特許第4,204,837号は、反応
が抗原過剰条件におけるものかあるいは抗体過剰条件に
おけるものであるのかを決定するのに、抗原−抗体反応
の比濁分析の方法を開示する。抗原と抗体反応成分の間
の最初の反応が開始され、比濁分析信号の変化の速度が
反応から導き出されて速度信号を生ずる。速度信号のピ
ーク値により、抗原濃度の測定が行える。スターンバー
グ等は、速度信号が、最初の反応の抗原または抗体過剰
条件を、反応への抗原または抗体の後添加という別の工
程を行うことを必要とせずに決定することができる数多
くのサンプルにカイネティック情報を提供することを開
示している。

スターンバーグ等は反応が抗原過剰におけるものであ
るのか、抗体過剰のおけるものであるのかに関するピー
ク値の不明瞭な領域を規定する上側しきい値と下側しき
い値との間のピーク値の通常の測定範囲を開示する。し
きい値よりも大きいピークの高さを有するサンプルは、
通常の測定範囲よりも大きいので、ただちに取除かれ、
すなわち、明らかに抗原過剰であるとしてあるいはカイ
ネティック当量点の抗体または抗原側でほぼ当量である
として拒絶される。スターンバーグ等は下側しきい値よ
りも低いピーク高さを有するサンプルは、生物学的に適
した範囲にある抗原過剰のサンプルが下側のしきい値よ
りも低いピーク高さを有するとは考えられないので、応
答曲線の抗体過剰部分に明らかにあるものとみなされる
ことを開示している。スターンバーグ等の方法は抗原ま
たは抗体過剰条件を決定するのに、下側しきい値よりも
低いピーク値を有するサンプルについて後添加工程を必
要としない。同様に、しきい値よりも高いピーク高さを
有するサンプルも後添加を必要としない。そのようなサ
ンプルは拒絶され、反応は抗原の一層高い希釈すなわち
一層低い濃度で繰返される。抗原または抗体の過剰状態
を定めるための後添加工程は不明瞭な領域においてピー
ク高さを有するサンプルに関してだけ必要とされる。

リリッグ等の米国特許第4,322,216号は自動サンプル
処理装置における液体の反応セルへ出し入れ移送する方
法及び装置を開示している。リリッグ等は１台以上の車
を搭載した軌道を開示している。１台の車はサンプルを
希釈浴へ運び、第２の車は希釈されたサンプルを反応セ
ルへ移送し、第３の車は反応セルへ試薬を移送する。セ
ンサが車が軌道中の多数の溝に対応して正しい位置にあ
ることを検出する。

発明の概要 本発明は従来の分析システムに附随していた問題点を
克服する対となった試薬間の反応を分析するシステムを
提供する。本発明は体液中の特定蛋白質及びその他の免
疫化合物の定量分析において従来技術よりも処理能力が
改善され、優れた正確さと精密さを与える。

本発明においては反応キュベットを使用するが、その
大きさは反応中試薬を含有するのに適した比濁分析オプ
チックス・モジュール内にあることが好ましい。試薬は
温度を精密に制御されて反応キュベットへ供給される。
センサがセル中へ流入する反応緩衝液の温度を感知し、
好ましくはベルチエ効果を利用して作動するヒートポン
プ装置が反応の温度を上下させる。温度センサに対応す
る制御回路が緩衝液及びキュベットの温度を選択された
湿度範囲内に維持するため熱交換装置を制御する。

温度センサは好ましくはキュベット及びキュベット中
へ流入する液体と熱的に接触するサーミスターからな
る。

本発明のシステムは第１の試薬が抗原を含んでなり第
２の試薬が抗体を含んでなる反応を分析するのに特に適
している。反応キュベットは抗原と抗体の反応が反応液
から散乱される光を処理することによって監視されるよ
うに比濁分析計内に位置されるのが好ましい。

システムはまたサンプル拾い上げステーション、選択
されたサンプルを拾い上げステーションから抜き取るサ
ンプル・プローブ手段、サンプルを受理するためのサン
プル調製ステーション及びサンプルをサンプル調製ステ
ーションから反応セルへ移送するサンプル輸送手段から
なることもできる。

サンプル輸送手段は好ましくは少なくとも１本のレー
ル、レール上に摺動自在に設けられたサンプル・プロー
ブキャリッジ、レールに沿ってサンプル・プローブキャ
リッジの位置を制御するための第１のステッパモータ手
段、及びサンプル・プローブキャリッジがレールに関し
て固定された第１の基準点に接近したときを感知する第
１位置センサ手段からなる。

サンプル輸送手段はさらに好ましくはサンプル・プロ
ーブ手段をレール方向に対し垂直方向に動かすためサン
プルプローブキャリッジに設けられた第２のステッパモ
ータ手段、サンプルステーション、反応キュベット及び
サンプル・プローブ洗浄ステーションと選択自在に流体
連通するための引き込み位置とサンプル・プローブ手段
をサンプルステーション、反応キュベット及びサンプル
・プローブ洗浄ステーション間に動かすための張出し位
置との間を運動可能なサンプル・プローブキャリッジ、
及びサンプル・プローブ手段が張出し位置にあるときを
感知する第２の位置センサ手段からなる。

本発明のシステムはまた好ましくは抗体拾い上げステ
ーション、抗体を抗体拾い上げステーションから抜き取
る抗体プローブ手段、抗体を受理するための抗体調製ス
テーション、及び抗体を抗体調製ステーションから反応
セルへ運ぶ抗体輸送手段からなる。

抗体輸送手段はレール、レール上に摺動自在に設けら
れた抗体プローブキャリッジ、レールに沿って抗体プロ
ーブキャリッジの位置を制御するための第３のステッパ
モータ手段、及び抗体プローブキャリッジがレールに関
して固定された第２の基準点に接近したときを感知する
第３の位置センサ手段からなることができる。

抗体輸送手段はさらに抗体プローブ手段をレールに対
し垂直方向に動かすため抗体プローブキャリッジに設け
られた第４のステッパモータ手段、抗体拾い上げステー
ション、反応キュベット及び抗体プローブ洗浄ステーシ
ョンと選択自在に流体連通するための引込み位置と抗体
プローブ手段を抗体ステーション、反応キュベット及び
抗体プローブ洗浄ステーション間に動かすための張出し
位置との間を運動可能な抗体プローブ手段及び抗体プロ
ーブ手段が張出し位置にあるときを感知する第４の位置
センサ手段からなることができる。

試薬間の反応を分析するための本発明の方法は試薬を
反応中試薬を含有するための反応キュベット中へ注入す
る段階と試薬の温度を選択された温度範囲に制御するこ
とからなる。

本発明の方法は第１の温度センサ手段による反応キュ
ベットの温度を感知する段階、第１の加熱手段、好まし
くは第１のヒートポンプ手段による反応キュベットの温
度を上下する段階、及び反応キュベットの温度を選択さ
れた温度範囲内に維持するため第１の温度センサ手段に
応じて第１の加熱手段（ヒートポンプ手段）を作動させ
る段階、第２の温度センサ手段により第１及び第２の試
薬の温度を感知する段階、第２の加熱手段、好ましくは
第２のヒートポンプ手段により試薬の温度を反応キュベ
ットと独立に選択自在に上下させる段階、及び第１及び
第２の試薬の温度を選択された温度範囲内に維持するた
め第２の温度センサ手段に応じて第２の加熱手段（ヒー
トポンプ手段）を作動させる段階を含んでなる。

第１の試薬をキュベットへ供給する段階はサンプル拾
い上げステーションから選択されたサンプルをサンプル
・プローブ中へ吸引する段階及びサンプルをサンプル調
製ステーションから反応キュベットへ輸送する段階から
なることができる。本発明の方法は好ましくはさらにサ
ンプル・プローブキャリッジをレール上に摺動自在に設
ける段階、第１のステッパモータ手段によりレールの上
のサンプル・プローブキャリッジの位置を制御する段
階、及びサンプル・プローブキャリッジがレールに関連
して固定された第１の基準点に接近するときを感知する
段階を含む。

本発明の方法はさらにサンプル・プローブ手段をサン
プルステーション、反応キュベット及びサンプル・プロ
ーブ洗浄ステーションと選択自在に流体連通するための
引込み位置とサンプル・プローブ手段をサンプルステー
ション、反応キュベット及びサンプルプローブ洗浄ステ
ーションの間に移動させる張出し位置との間をレールに
直角方向に第２のステッパモータによる移動させる段階
及びサンプル・プローブ手段が張出し位置にあるときを
感知する段階からなることもできる。

第２の試薬を供給する段階は好ましくは抗体を抗体拾
い上げステーションから抗体プローブへ吸引する段階、
及び抗体を反応キュベットへ輸送する段階からなる。第
２の試薬を供給する段階はさらに抗体プローブキャリッ
ジをレール上に摺動自在に設置する段階、第３のステッ
パモータにより抗体プローブキャリッジのレール上の位
置を制御する段階、及び抗体プローブキャリッジがレー
ルに関して固定された第２の基準点に接近したときを感
知する段階からなることもできる。

第２の試薬を供給する段階はさらに抗体プローブ手段
を抗体拾い上げステーション、反応キュベット及び抗体
プローブ洗浄ステーションと選択自在に流体連通するた
めの引込み位置と抗体プローブ手段を抗体ステーショ
ン、反応キュベット及び抗体プローブ洗浄ステーション
の間を動かすための張出し位置の間をレールに直角方向
に動かすために抗体プローブキャリッジ上に第４のステ
ッパモータを設置する段階、及び抗体プローブ手段が張
出し位置にあるとき感知する段階からなることができ
る。

本発明の方法はさらに抗原を含んでなる第１の試薬を
形成する段階、抗体を含んでなる第２の試薬を形成する
段階、及び比濁分析機中の反応キュベットを抗原と抗体
の反応が反応液から散乱される処理光により監視できる
ように配置する段階からなることができる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明に係るアナライザ装置を概略的に示す
ものであり、 第２図は第１図のアナライザの電気回路のブロック図
であり、 第3A及び3B図は抗体とその抗原との反応の光散乱を測
定するための比濁分析装置を示し、 第４図は第１図のアナライザに含まれることができる
移送機構の正面図であり、 第５図は第４図の移送機構の平面図であり、 第６図は第４図に含まれるプローブキャリア機構の詳
細を示す正面図であり、 第７図は第１図の装置に含まれることができるサンプ
ルホルダの部分を示すものであり、 第8A及び8B図は第１−７図の装置を操作するのに使用
されるプロセスシーケンスを示すものであり、 第９図は免疫比濁分析から得られた典型的な散乱信号
をグラフで示すものであり、 第10図は典型的な速度信号をグラフで示すものであ
り、 第11図は過剰の抗体で開始した抗原−抗体反応の速度
を示すものであり、 第12図は過剰の抗原で開始した抗原−抗体反応の速度
を示すものであり、 第13A図は抗体過剰状態における典型的な抗体とその
抗原との反応により形成される分子複合体を示すもので
あり、 第13B図は抗体と抗原とがほぼ当量の濃度を有すると
きの典型的な抗体とその抗原との反応により形成される
分子複合体を示すものであり、 第13C図は抗原過剰状態における典型的な抗体とその
抗原との反応によって形成される分子複合体を示すもの
であり、 第14A乃至14J図は第１−７図の装置を用いて使用する
ことができるアルゴリズムのフローチャートである。

好ましい実施例の説明 免疫化学アナライザ装置 A.機械的システム 第１図について説明すると、本発明に係るアナライザ
システム16はサンプルのターンテーブル18に保持された
サンプルを分析する。サンプルターンテーブル18は選択
された希釈のサンプルを保持するための複数のセグメン
ト18A、18Bなどを有している。移送機構20は第４乃至７
図に最もよく示されているが、サンプルターンテーブル
18の上方の位置へサンプルのプローブ22を運び、ターン
テーブルは回転してサンプル・プローブ22の下に選択さ
れたサンプルを配置する。ステッパモータ24はサンプル
ターンテーブルを駆動し、選択されたサンプルを所定の
位置に配置し、サンプル・プローブ22がサンプルの上方
にくるようにする。

サンプル希釈器／分配器28のシェアーバルブ26が開
き、選択された希釈剤を、それぞれ流体路34−36を介し
てシェアーバルブ26に接続された溜め30−32が受ける。
シェアーバルブ26は、好ましくは（第１図には示されて
いない）ACモータにより作動される。サンプル希釈器／
分配器28は希釈剤を収容するためのシリンジ38と、シリ
ンジ38を作動するための駆動モータ40とを備えている。
システム16において使用するのに適したサンプル希釈器
／分配器は、本発明に譲受人である、ベックマン・イン
スツルメント・インコーポレイティッドにより商標ACCU
−PREPの下に販売されている。流体路42はシリンジ38
を、希釈剤をサンプルと混合するためのサンプル・プロ
ーブ22と流体連通におく。

サンプル・プローブ22は選択されたサンプルに対し、
1:36または1:216のような、適宜の希釈を行うように希
釈剤を注入する。サンプル内の抗原は、比濁分析オプチ
ックス・モジュール44または比濁分析オプチックス・モ
ジュール46の抗体と反応させられる、反応は比濁分析オ
プチックス・モジュール44のキュベット（cuvette）48
または比濁分析オプチックス・モジュール46のキュベッ
ト50において行われる。反応キュベット48と50は、第１
図に概略的に示されており、キュベット48は第３図に一
層詳細に示されている。

キュベット48と50は、通常は、互いに独立して操作さ
れる。反応のために選択されたキュベットは試薬を入れ
る前に洗浄される。キュベット48を洗浄するために、ピ
ンチ・バルブ52が開き、オプチックス・ドレンポンプ54
が流体路56を介してキュベット48からの排出を開始す
る。キュベット50は、ピンチ・バルブ52に接続された流
体路58を介して排出が行われる。オプチックス充填ポン
プ60は、溜め30とオプチックス充填ポンプ60との間に接
続された流体路64並びにオプチックス充填ポンプ60から
キュベット48及び50にそれぞれ延びる流体路66及び68を
介して、選択されたキュベットに洗浄希釈剤を圧送する
ように作動される。オプチックス・ドレンポンプ54は、
次にキュベット48及び50から洗浄希釈剤を排出する。

溜め70からのすすぎ緩衝剤がキュベット48と50に加え
られる。流体路72が溜め70とシェアーバルブ74との間に
接続され、すすぎ緩衝剤をそこへ送る。流体路76はシェ
アーバルブ74と抗体／緩衝剤分配器80の第２のシェアー
バルブ78との間で緩衝剤を送り、分配器80はシリンジ82
とアクチュエータモータ84を備えている。シリンジ82に
入れられるべき流体を選択するバルブ74はそれぞれ流体
路90及び92を介して緩衝剤の溜め86及び88に接続されて
いる。緩衝剤の溜め88はバルブ78に流体路91を介して接
続されている。抗体／緩衝剤分配器80はすすぎ緩衝剤を
シェアーバルブ78から温度制御モジュール98を介してキ
ュベット48及び50へそれぞれ送る一対の流体路94と96に
対するアウトプットを有している。

溜め86、87または88から反応緩衝剤はそれぞれの流体
路90−92、バルブ74、流体路76及びバルブ78を介して選
択されたキュベットに入れられる。反応緩衝剤は、次に
流体路94を介してキュベット48へまたは流体路96を介し
てキュベット50へ流れる。システム16を使用して抗体−
抗原反応を分析する好ましい方法においては、抗体と抗
原がキュベットに分配される前に、600μｌの選択され
た反応緩衝剤がキュベットに分配される。

サンプルと抗体を混合するために、サンプル・プロー
ブ22が希釈されたサンプルをサンプルターンテーブル18
から拾い上げ、反応はキュベット48かキュベット50にお
けるものであるけれども、例えば、サンプルを反応キュ
ベット48へ移す。サンプルは溜め30からシェアーバルブ
24へ流れ、次に流体路42を通る希釈剤で希釈される。希
釈されたサンプルを比濁分析オプチックス・モジュール
44へ給送した後に、移送機構22は、サンプル・プローブ
22を洗浄ステーション100へ移送する。洗浄希釈剤はサ
ンプル・プローブ22を介して溜め30から圧送される。サ
ンプル・プローブ22が洗浄された後に、洗浄ステーショ
ンのドレンポンプ102が洗浄ステーション100から流体路
104を介して廃物を排出する。

反応キュベット48または50内への分析されるべき抗体
の配置は抗体プローブ移送機構106を抗体ターンテーブ
ル108へ移動させることを含む。抗体プローブキャリッ
ジ機能106は、第１図に概略的に示され、かつ、第４−
６図に最もよく示されており、それらが以下で説明され
る。ステッパモータ109が抗体ターンテーブル108を回転
して、選択された抗体バイアル108A、108Bなどを抗体プ
ローブ110の下に配置する。バルブ78、流体路76、バル
ブ74及び流体路120を介して作用するシリンジ82は、次
に所定容量の抗体を抗体プローブ110へ吸引する。抗体
は抗体プローブ110を満たし、かつ流体路120の中へ短い
距離拡がり、流体路120はバルブ74と抗体プローブ110と
の間に接続されている。

抗体プローブキャリッジ機構106は抗体プローブ110を
比濁分析オプチックス・モジュール44へ送り、例えば、
抗体試薬をそこへ供給する。バルブ78、流体路76、バル
ブ74及び流体路120を介して再び作用するシリンジ82
は、次に抗体をキュベット48へ分配する。

抗体試薬を比濁分析オプチックス・モジュール44また
は46に供給した後に、抗体プローブ移送機構106は抗体
洗浄ステーション122へ移動する。抗体プローブ洗浄ポ
ンプ124は洗浄液を流体路128を介して抗体プローブ洗浄
ステーション122へ圧送し、洗浄ステーションのドレン
ポンプ102は洗浄希釈剤を抗体プローブ洗浄ステーショ
ン122から流体路130を介して除去する。洗浄希釈剤は抗
体プローブ110へ流体路38、シェアーバルブ74及び流体
路120を介して供給されることができる。洗浄希釈剤は
抗体プローブ洗浄ステーション122から流体路120を介し
て除去される。

第１及び７図について説明すると、サンプルホルダ部
18Aはサンプルの選択された希釈物を保持する複数の列
のセル134A、134B及び134Cを有するのが好ましい。例え
ば、セル134Aは、純粋な抗原サンプルを含むことがで
き、セル134Bはサンプルと希釈剤を1:36の比率で含むこ
とができ、セル134Cはサンプルと希釈剤を1:216の比率
で含むことができる。サンプル・プローブ22はセル134A
の中へ突出して図示されている。流体路42はサンプル希
釈器／分配器60においてサンプル・プローブ22とシェア
ーバルブ24とを接続する。流体路42はシェアーバルブ24
と溜め30とを接続し、希釈剤をサンプル希釈器／分配器
28へ供給して、流体路42を介してそこに引き入れられる
サンプルと混合される。

第8A及び8B図は、第１図のシステム16を操作するため
の工程を要約するものである。第１のオプチックス・モ
ジュール44又は26は、排出が行われ、次に希釈洗浄剤で
充填される。選択されたオプチックス・モジュールは、
次に排出が行われ、緩衝剤すすぎ溶液がそこに入れられ
る。緩衝剤すすぎ溶液は、次いで、オプチックス・モジ
ュールから排出される。反応緩衝剤がオプチックス・モ
ジュール24と26に加えられ、次にサンプルがそこに注入
される。抗体試薬がオプチックス・モジュールに注入さ
れ、抗体−抗原反応が開始する。

第8B図について説明すると、サンプル・プローブ22が
サンプルをセル134Aから拾い上げると、主サンプル希釈
シーケンスが開始する。サンプル希釈器／分配器28が希
釈剤を吸引し、移送機構20がサンプル・プローブ22をセ
ル134Bに移送して、サンプルと希釈剤を分配し、かつ混
合する。主希釈シーケンスはサンプルと希釈剤を、例え
ば、1:36の比で希釈するのに使用することができる。

サンプル・プローブ22が選択された量の希釈されたサ
ンプルをセル134Bから拾い上げると、サンプルと希釈剤
とを1:216の比で混合するための２次希釈シーケンスが
開始する。サンプル希釈器／分配器28が再び希釈剤を吸
引し、移送機構20がサンプル・プローブ22をセル134Cへ
移して、サンプルと希釈剤とをここで分配し、かつ混合
する。サンプル・プローブ22は、次に別のサンプルを拾
い上げる前に洗浄される。

ピーク反応速度が適宜の方法を使用して測定され、か
つ確認される。ピーク速度を測定し、確認するための好
ましい方法が、第９−14図を参照して以下で説明され
る。何らの抗原過剰チェックも行われるべきでない場合
には、上記工程が新しいサンプルに関して繰返される。
抗原過剰チェックが行われるべきである場合には、抗原
過剰チェック試薬、すなわち、キャリブレータが問題の
オプチックス・モジュールのサンプルに加えられる。抗
原過剰反応、すなわち２次反応が進行し、そのピーク反
応速度が測定され、かつ確認される。抗原過剰でない場
合には、処理が新しいサンプルに対して繰返される。抗
原過剰である場合には、処理は抗原の一層希釈されたサ
ンプルに対して繰返される。

第４−６図について説明すると、サンプル・プローブ
移送機構20は一対のレール142及び144に摺動自在に取付
けられたサンプル・プローブキャリッジ140を備えてい
る。ステッパモータ146がサンプル・プローブキャリッ
ジ機構140に連結されたベルト148を駆動し、機構140は
サンプル・プローブ22（第４図には示されていない）を
支持している。ステッパモータ146は、レール142及び14
4のサンプル・プローブキャリッジ140を、モータのステ
ップ当り約0.51mm（約0.020インチ）の分解能をもっ
て、１秒当り約38cm（約15インチ）の平均速度で約38cm
（約15インチ）の水平距離に亘って動かすことができる
のが好ましい。ベルト148は、ローラ（図示せず）及び
はめ歯152に取付けられており、はめ歯は第５図に示さ
れており、これはステッパモータ146によって回転自在
に駆動されるようにステッパモータ146に連結されてい
る。はめ歯152は複数の歯（図示せず）を有するのが好
ましく、ベルト148はステッパモータ146がはめ歯152と
ベルト148を駆動するときの滑りを防止するように、は
め歯の歯と係合する複数の歯（図示せず）を有するのが
好ましい。

サンプル・プローブキャリッジ140は、サンプル・プ
ローブ22がサンプルターンテーブル18のセル134A、134B
などへのサンプル・プローブの挿入と取出しを行うこと
ができるように、サンプルプローブホルダ154を上下に
動かす第２のステッパモータ150と、比濁分析オプチッ
クス・モジュール44及び46と、サンプル・プローブ洗浄
ステーション100とを備えている。ステッパモータ150
は、モータのステップ当り約3.8mm（約0.15インチ）の
レゾリューションをもって１秒当り約10cm（約4.0イン
チ）の速度で約5.1cm（約2.0インチ）の上下方向の距離
に亘ってサンプルプローブホルダ154を動かすことがで
きるのが好ましい。

抗体プローブ移送機構106はサンプル・プローブ移送
機構20と同様であり、抗体プローブキャリッジ160が取
付けられているベルト158を駆動するステッパモータ156
を備えている。ステッパモータ156は、ステッパモータ1
46と実質上同一である。抗体プローブキャリッジ160も
また、レール142及び144に摺動自在に取付けられてい
る。ステッパモータ156はステッパモータ146がサンプル
・プローブキャリッジ140を動かすのと同じ態様で、抗
体プローブキャリッジ160を水平方向へ動かす。抗体プ
ローブキャリッジ160は、抗体プローブホルダ166が抗体
ターンテーブル108の容器に挿入され、かつ引出される
ことができるように抗体プローブホルダ166を動かすス
テッパモータ165と、比濁分析オプチックス・モジュー
ル24及び26と、抗体プローブ洗浄ステーション122とを
備えている。

ステッパモータ156はステッパモータ150と実質上同一
である。ベルト158はローラ162とはめ歯152と実質上同
一であるはめ歯（図示せず）とに取付けられ、かつ、ス
テッパモータ156によって回転自在に駆動されるように
ステッパモータ156に連結されている。ベルト158はベル
ト148と実質上同一であるのが好ましく、従って、ステ
ッパモータ156がはめ歯164及びベルト158を駆動すると
きの滑りを防止するように、ステッパモータ156に取付
けられた対応するはめ歯（図示せず）と係合する複数の
歯を有することが好ましい。ローラ162及びはめ歯152は
ステッパモータ150から延びるシャフト170に取付けるこ
とができる。しかしながら、はめ歯だけがシャフト170
によって駆動されて、ベルト148を駆動する。ローラ162
はシャフト170に回転自在となっている。ベルト148の左
端側は、ローラ162がステッパモータ150に取付けられて
いるのと同様にステッパモータ156に取付けられている
ローラ（図示せず）を巻回している。このようにして、
ベルト148及び158のそれぞれは、一端がそれらの対応す
るステッパモータ146及び156とはめ歯によって駆動さ
れ、ベルト148と158は、モータ駆動されない端部がロー
ラを巻回している。

第４及び５図について説明すると、半径方向にスロッ
トが設けられたディスク172がステッパモータ146のシャ
フト170に固着され、半径方向のスロットが設けられた
ディスク174がステッパモータ156から延びるシャフト17
6に固着されている。第５図に最もよく示すように、赤
外線光源178が光線をディスク172の方へ向け、ディスク
172はシャフト170とディスク172が回転すると光線を遮
断する。光線の遮断は光源80とは反対側にディスク172
と隣接して取付けられた光検出器180における信号をト
リガする。光線の連続的な遮断はシャフト170が回転し
ているかどうかを示す信号を発生する。半径方向のスロ
ットが設けられたディスク172、シャフト176、光源178
及び光検出器180は、ストールセンサ181を構成する。好
ましい実施例においては、光線はステッパモータ146の1
0回のステップごとに１回遮断され、その適正な操作を
示す。光検出器180からの信号は第２図に示すモータコ
ントローラ182によって受けられる。

シャフト170の半径は既知であるので、ディスク172の
回転は基準点184からのサンプルキャリッジ140の変位を
示すのに使用することができる。ラジアンの角度変位と
シャフト170の半径との積は、基準点184からのサンプル
キャリッジ140の距離である。

同様に、ディスク174の回転による光線の遮断は、同
じく第２図に示されるモータコントローラ194に信号を
提供し、ステッパモータ158が正しく作動しているかど
うかを示す。これらの信号もまた、ステッパモータ156
付近における基準点188からの抗体プローブキャリッジ1
60の位置を定めるのに使用することができる。

さらに第４図及び第５図について説明すると、サンプ
ル・プローブキャリッジ140に取付けられた光源190が、
光検出器196に光線を向け、サンプル・プローブキャリ
ッジ140が基準点184にあるときを示す。光源から光線を
受けると、光検出器196は信号をモータコントローラ182
に送り、サンプル・プローブキャリッジ140が基準点184
にあることを示す。同様に装置（図示せず）が信号をモ
ータコントローラ194に送り、抗体プローブキャリッジ1
60が基準点188にあるときを示す。

サンプル・プローブキャリッジ140と抗体プローブキ
ャリッジ160は実質上同一であり、従って、サンプル・
プローブキャリッジ140だけがここでは詳細に説明され
ている。第４−６図について説明すると、サンプル・プ
ローブキャリッジ140は、レール142及び143に沿って動
くように、場所198においてベルト148に取付けられたベ
ース197を備えている。サンプル・プローブホルダ154は
ベース197に摺動自在に取付けられた直立フレーム199を
備え、アーム200はフレーム199から水平に延びるのが好
ましい。フレーム199は場所202においてベルト201に固
着されている。ベルト202はベース197に取付けられたロ
ーラ203とステッパモータ150に固着されたはめ歯を巻回
し、これらによって回転自在に駆動される。

ステッパモータ150の作動は、サンプル・プローブホ
ルダ154をベース197に対し動かす。ばね205はフレーム1
99とベース197との間に接続されて、サンプル・プロー
ブホルダ154を所定の方向へバイアスするようにするこ
とができる。第６図に示すように、ばね205はサンプル
・プローブホルダ154を上方へ引っ張るように作用す
る。光検出器206と光源207はベース197に取付けられて
いる。フレーム199に取付けられた突起208により光線が
遮断されると、光検出器206は信号をモータコントロー
ラ182に送り、サンプル・プローブ22が上昇位置にある
ことを示す。

比濁分析オプチックスモジュール44と46は実質上同一
であり、従って、比濁分析オプチックス・モジュール44
がここで詳細に説明される。第3A図について説明する
と、比濁分析オプチックス・モジュール44はランプ210
とレンズシステム211が取付けられているランプ及びレ
ンズハウジング209を備えている。レンズシステム211は
ランプ210からの光を一定方向に平行にするが、ランプ2
10は白熱光源とすることができ、光をフィルタ211へ向
ける。フィルタ211はレンズシステム211と反応キュベッ
ト48との間に位置し、その中のサンプルに射突する光の
励起波長帯を提供する。70°の前向き角度で散乱される
光はレンズ212によって集められ、次いで、測定される
べき波長帯を単離するためにフィルタ213を通過させら
れる。フィルタ213を通過する光は光検出器214に射突
し、それはシリコン光検出装置であるのが好ましい。反
応キュベット48を介して実質上まっすぐ進む光はミラー
215で反射され、次にモジュールから外へ向けられる。

第3B図について説明すると、オプチックス・モジュー
ル44はキュベット48内の材料を攪拌するための攪拌器21
6を備えている。モータ217は、攪拌器216を作動する。

さらに第3B図について説明すると、オプチックス・モ
ジュール44はキュベット48を選択的に加熱し、かつ冷却
するためのヒートポンプ装置218を備えるのが好まし
い。センサ219はキュベット48の温度を示す信号を発生
し、ヒートポンプ装置218はキュベットの温度を特定の
範囲に保持するように作動される。ヒートポンプ装置21
8はペルチェ効果の装置であるのが好ましい。ペルチェ
効果は周知の固相現象である。電流が異なる導体の接合
部に流れると、（通常のオーム加熱効果とは無関係の）
熱は電流の向きに依存して吸収されあるいは放出され
る。

B.エレクトロニックシステム 第２図について説明すると、アナライザシステム16
は、 1.主ホストコンピュータ部、 2.動きを制御するための従コンピュータ、 3.オプチックスエレクトロニクス、及び 4.電源 の４つの基本部を有するエレクトロニック制御システム
220を備えている。

主ホストコンピュータ部はバス（bus）222とターミナ
ル224との間に接続された中央処理装置（CPU）221を備
え、ターミナル224はオペレータがCPU221に情報を入力
するのに使用する。CPUは5MHzで作動するZ8001マイクロ
コンピュータを有するのが好ましい。バス222に接続さ
れた大容量記憶装置226は、制御システム220を補助装置
227に接続するために一対のRSポート223を備えるのが好
ましい。大容量記憶装置226はまた、プリンタ230に接続
された並行ポート228とディスクドライブ234に接続され
たディスク制御ポート232とを有するのが好ましい。プ
リンタ230は標準的な並列ポートに接続するのに適した
プリンタであればよい。ヒューレット−パッカード（He
wlett−Packard）は商標HP−THINK JETの下で適宜のプ
リンタを販売している。ディスク制御ポート232はソフ
トウェアとデータをCPU221に装填する目的を有する約8.
9cm（3.5インチ）のフロッピーディスク用のインタフェ
ースを備えるのが好ましい。ディスクドライブ234は少
なくとも350kバイト、好ましくは720kバイトの記憶容量
を有する約8.9cm（3.5インチ）のフロッピーディスクと
一致すべきである。

データ収集装置236がカードリーダ238とバス222との
間に接続されている。データ収集装置236はアナログ・
ディジタル変換器（図示せず）、カードリーダインタフ
ェース装置（図示せず）及びオプチックス制御回路（図
示せず）を備えている。データ収録装置236は幾つかの
異なる源から入ってくる電圧の読みを、CPU221へ入力す
るためのディジタル信号に変換する。オプチックス制御
装置は比濁分析オプレックス・モジュール44と46のゲイ
ン、オフセット及び信号カットオフを制御する。

マスター・コミュニケーション・プロトコル・ユニッ
ト240が、以下で説明する従コンピュータを処理する全
ての通信機能を取扱うようにバス222に接続されてい
る。

温度制御回路242が温度コントローラ98とオプチック
ス・モジュール44及び46の温度の制御を行うようにバス
222とヒータ回路244に接続されている。温度制御回路24
2は対応する電圧への温度の変換を除き、温度制御の全
てのアスペクトを取扱う。温度制御回路242はデータ収
集装置236が読取る一対の温度センサ246と248のどちら
かを制御する。温度センサ246と248は供給される流体の
温度を感知するように比濁分析オプチックス・モジュー
ル44と46に隣接して配置されたサーミスタであるのが好
ましい。

温度コントローラブロック98は一対のペルチェ効果装
置250と252を有するのが好ましく、これらの装置はそこ
を流される流体を加熱または冷却して、比濁分析オプチ
ックス・モジュール44と46へ行く流体の温度を制御す
る。温度制御はオプチックス・モジュール44と46及びそ
こに入れられる試薬の温度を26.7±0.5℃に保持するよ
うに行うのが好ましい。

システム16によって行われる温度制御の程度は、装置
が18℃と35℃との間の周囲温度で作動しているときに正
確さを保証する。本発明によって行われる正確な長時間
の温度制御により、再較正を必要とすることなく約２週
間作動するようにシステム16の能力に寄与する。これは
満足な結果を得るのに毎日に較正を必要とする従来の装
置をしのぐ有意な改良である。

電力は電力変換器260から制御システム220に供給され
る。電力変換器260は調整されたDC及び60HzAC電力を提
供するのが好ましい。

制御システム220はまた、比濁分析オプチックス・モ
ジュール24と26を接続するようにバス222に接続された
一対の回路を有するのが好ましい。回路262はセンサ前
置増幅器、ペルチェ効果装置250、サーミスタ246及び光
源282に接続されたアナログ／オプチックス・インター
フェース装置268を備えている。 回路264はセンサ
前置増幅器196、ペルチェ効果装置252、サーミスタ248
及び光源198に接続されたアナログ／オプチックス・イ
ンターフェース装置194を備えている。

従コンピュータ303はバス222と主通信ボード240に接
続されている。従コンピュータ303は比濁分析オプレッ
クス・モジュール44の攪拌器モータ217と比濁分析オプ
チックス・モジュール46の攪拌器モータ304とを制御す
る。従コンピュータ303はオプチックス・充填ポンプ6
0、オプチックス・ドレンポンプ124、洗浄ステーション
・ドレンポンプ58及び抗体プローブ洗浄ポンプ124を制
御するポンプコントローラ305に接続されている。シェ
アーバルブコントローラ306が、シェアーバルブ28、74
及び78を制御するように従コンピュータ303に接続され
ている。

従コンピュータ310はピンチバルブ52を作動するため
のステッパモータ（図示せず）を制御するモータコント
ローラ311に接続され、サンプル希釈器／分配器28及び
抗体／緩衝剤分配器62への緩衝剤と希釈剤の流れを規制
する。従コンピュータ310はまた、希釈器／分配器28と8
0のためにそれぞれステッパモータ40と84との制御を行
う。

モータコントローラ182はサンプル移送機構20を制御
するようにバス222と主通信ボード240とに接続された従
コンピュータからなる。モータコントローラ194はモー
タコントローラ182と同様であり、抗体プローブ移送機
構106を制御するようにバス122と主通信ボード240とに
接続された従コンピュータからなる。

モータコントローラ182はサンプル・プローブキャリ
ッジ140とステッパモータ146とに接続され、それらの作
動を制御する。モータコントローラ182はまた、ステッ
パモータ250と流体感知プローブ312に接続されている。
流体感知プローブ312はサンプル・プローブ22が流体の
中へ降下するときを検出するのに適した如何なる装置で
あってもよい。モータコントローラ182はステッパモー
タ24を制御して、サンプル・ターンテーブル18の角度位
置を制御する。

モータコントローラ194はサンプル・プローブキャリ
ッジ160とステッパモータ156とに接続され、それらの作
動を制御する。モータコントローラ186はまた、ステッ
パモータ165と流体感知プローブ314とに接続されてい
る。モータコントローラ186はステッパモータ109を制御
して、抗体ターンテーブル108の角度配向を制御する。

各従コンピュータは１秒当り約1000パルスで同時に作
動する２つのステッパモータを取扱うのに十分速いもの
であるのが好ましい。従って、各従コンピュータは12MH
zで作動する8032マイクロプロセッサと３つの16ビット
のワイドプログラマブルカウンタータイマを備えること
ができる。バスの実行速度はバスの処理（トランザクシ
ョン）当り１回の待ち状態よりも遅くすべきではない。
システムは少なくとも512kバイトにランダムアクセスメ
モリ（RAM）、16kバイトのプログラマブルリードオンリ
メモリ（PROM）及び16kバイトの電池駆動バックアップR
AMを有するようにすべきである。

比濁分析オプチックス・モジュール44と46の正常化
は、測定の差異を最小する。２つの比濁分析オプチック
スは光学散乱基準（図示せず）により較正と正常化が行
われ、速度信号は速度基準試薬を用いて基準化される。

カイネティック比濁分析測定のタイミング 第１〜７図の装置を操作するのに用いられる多くのプ
ロセスがある。そのうちの１つの好ましい方法を以下に
詳細に説明する。

第９図について説明すると、抗原の希釈されたサンプ
ルと特定量の抗体が反応するキュベットに注入される
と、散乱信号がグラフの原点で生ずる。抗体と抗原の反
応によって形成される沈降物から散乱される光の量は時
間とともに変化する。散乱信号は、一般的には、ボルト
で測定され、１ボルトは任意数の散乱単位に対応する。
本発明の好ましい実施例においては、１ボルトの散乱信
号は100散乱単位に相当する。散乱信号は、第９図に示
すように、ゼロで生じ、最大値まで増加する。

速度比濁分析は時間に対する散乱信号に導関数に関す
る。第10図は速度信号をグラフで示す。速度はゼロで生
じ、次にピーク値まで迅速に上昇し、それから減少す
る。速度比濁分析において測定されるべき所望の速度は
ピーク速度である。ピーク速度は第９図の散乱信号曲線
の最も急な勾配の場所で生ずる。ピーク速度は第10図の
曲線によって得られる最大値である。速度はゼロからピ
ーク値まで上昇し、次に減少するので、速度曲線の勾配
はピーク速度でゼロになる。

第10図について説明すると、ピーク速度が得られた
後、測定される速度の最高値が反応に関する実際のピー
ク値であることを保証するため、速度信号をピーク速度
確認時間に関し監視することができる。ピーク速度の確
認後に、抗原過剰のチェックのためのキャリブレータが
反応キュベットに注入され、速度信号がゼロになる。キ
ャリブレータは追加の抗原を含む。反応が既に抗原過剰
におけるものであった場合には、速度はキャリブレータ
がキュベットに添加されるときには認め得るほどには変
化しない。反応が抗体過剰におけるものであったときに
は、キャリブレータの添加により、速度はその以前の値
よりも遥かに大きい値まで増加する。キャリブレータの
添加前に得られた速度は、速度がキャリブレータの添加
後に所定の値よりも上昇するときには、所望の測定値で
はない。

反応は速度はキャリブレータの注入後しきい値を越え
ると停止される。測定された速度が所望の条件において
得られたことを決定した後の反応の停止は、サンプルの
分析を完了するのに必要とされる時間において数秒を節
約させる。

第11図は抗体過剰で開始したシステムの速度を示す。
抗体とサンプルは時間ｔ＝０で注入される。反応のピー
ク速度は時間tpで生じ、反応は追加の抗体を含むキャリ
ブレータの注入前にピーク確認時間の間継続する。ピー
ク確認時間後に、速度信号はゼロにセットされ、キャリ
ブレータは時間tcで注入される。キャリブレータ注入後
の反応の速度はしきい値を越え、これはサンプルが過剰
の抗体を有することを意味する。IgGの実験データの分
析は、キャリブレータの注入後の速度が300速度単位
（レイトユニット）を越える場合には、前のピーク速度
が測定されたときにはシステムが抗原過剰でなかったこ
とを示した。キャリブレータ注入後の速度がしきい値を
越える場合には、速度の測定は有効であるとして許容さ
れる。しきい値は実行されている試験に依存する。

第13A図について説明すると、低い速度はサンプルが
過剰の抗体を有するときに生じ、この場合には形成され
る沈降物は殆どない。十字線を囲む円は抗原分子を示
し、Ｙ字形の図形は抗体分子を示す。第13B図は、ほぼ
等量の抗体と抗原を示し、これは抗原と抗体の分子間の
多数の相互連結によって表わされる多量の沈降物を形成
する。第13C図は抗原過剰の状態を示す。

低い散乱信号はサンプル内の低い抗原濃度か、抗原過
剰状態を示すことができる。従って、これが抗原過剰に
相当するのかあるいは抗体過剰に相当するのかを決定す
るために、各確認されたピーク速度を試験することが必
要である。第12図は反応が抗原過剰であるときの本発明
の方法を示す。抗体とサンプルは時間ｔ＝０で注入され
る。反応のピーク速度は時間tpにおいて生じ、反応は追
加の抗原を含むキャリブレータの注入前にピーク確認時
間の間継続する。ピーク確認時間後に、散乱信号はゼロ
にセットされ、キャリブレータは時間tcで注入される。

表わされる反応の速度はしきい値よりも小さく、これ
はサンプルが過剰の抗原を有することを意味する。キャ
リブレータの注入後の速度がしきい値よりも小さい場合
には、速度は速度がしきい値を越えないことが確認され
るまで監視される。キャリブレータの注入後の速度がし
きい値よりも小さいままである場合には、測定すること
ができる速度を得るように希釈された同じものを用い
て、その後の散乱測定が行われる。

第１の主速度（プライマリー・レイト）測定は1:36で
希釈された42μｌの抗原を用いて行うことができる。第
２の主測定は、典型的には、1:216の比の抗原と希釈剤
とからなるサンプルを用いて行われる。第２のサンプル
が抗原過剰である場合には、1:216の比で希釈された７
μｌの抗原を用いて第３の測定が行われ、これは第２の
サンプルの抗原の量の６分の１を有する。

実験データの分析はまた、速度が上昇すると、ピーク
を確認するのに必要な時間は減少することを示した。高
い速度での反応は高い信号対雑音比を与える。曲線は雑
音スパイクが測定された最大値を実質上誤りとしないよ
うに、比較的滑らかである。ピーク速度が減少すると、
ピーク速度に達するのに必要な時間は増加し、散乱信号
が減少し、泡やほこり粒子のような妨害要素から発生さ
れるい雑音スパイクがピーク速度の誤った表示を出す可
能性を高める。ピーク確認時間は信号を平均化して示さ
れたピークが実際のピーク速度であるか、あるいは雑音
スパイクであるかを決定するのに十分な持続性を持つべ
きである。

好ましい実施例において、システムはサンプルにおけ
る250乃至3600mg/dlという広い範囲の抗原濃度を測定す
ることができる。例えば、システムはサンプルにおける
250乃至3600mg/dlのIgG濃度を測定することができる。
散乱信号は抗原濃度は増加すると強さが増大する。高い
速度の場合には、例えば3600mg/dlの抗原濃度に対応し
て、ピーク確認時間は５秒という短さにすることができ
る。低い速度は約16秒のピーク確認時間を必要とする。

散乱強度とピーク速度を確認するのに必要な時間との
間の関係の利点を利用するため、本発明は散乱強度範囲
の特定の速度のピーク確認時間の調整を含む。ピーク確
認時間の調整は以下の式によって表わすことができる。

TPV＝TPV_最大−［（TPV_最大−TPV_最小）×（Int.速
度）／範囲］ 上記式において、 Int.速度＝測定されたピーク速度−最小許容速度 範囲＝最大許容速度−最小許容速度 TPV_最大＝速度測定に関する最大許容時間 TPV_最小＝速度測定に関する最小許容時間 式の検討から、ピーク確認時間は測定されたピーク速
度が変化するにつれて連続的に変わることがわかる。ピ
ーク確認時間は測定された速度が増加すると直線的に増
加するランプ関数（ランプ・ファンクション）によって
説明することができる。従って、本発明のピーク確認時
間の調整は「ランピング」（“ramping"）と呼ばれる。

時間TPV_最大とTPV_最小は、分析されるべき反応の試験
観察を通じて決定される。最小時間は比較的速い反応の
速度を確認するのに十分な持続性を有すべきである。最
大時間は遅い反応を分析するのに使用され、測定された
ピーク速度が実際のピークであることを確認するのに十
分な持続性を有すべきである。速い反応の分析では、TP
V_最小は全ての抗原−抗体反応で約５秒である。TPV_最大
はその化学によって変化し、ハプトグロビンの約10秒か
らアルファ酸グリコプロテインの約45秒までの範囲にあ
る。最小及び最大許容速度もまた、その化学に依存し、
典型的な反応に関し、約150速度単位から500速度単位の
範囲にある。

抗原過剰チェックが必要とされることが決定された後
は、散乱信号は数学的にゼロにセットされ、これにより
ピーク確認時間の最後において第１の微分速度（デリバ
ティブ・レイト）をゼロに低下させる。このゼロ処理に
より、分析は不必要な遅れなしに、最高速度の化学反応
で進行する。抗原過剰チェックは既知の被分析物濃度を
有するキャリブレータの注入に続いて監視することがで
きる。

第14A−14J図について説明すると、全ての化学評価ア
ルゴリズムがリアルタイムプロセスとして行われ、シス
テムを２つの異なるプロセスと同じコードで行うことが
できる。２つの異なるオプチックス・モジュールの化学
反応を評価するために、化学分析アルゴリズムは２つの
異なるプロセスとして行われる。プロセスが分析を行お
うとするオプチックス・モジュールがどれであるかを示
すために変数が発生されると、変数はプロセスに通され
る。これらのプロセスには、それぞれが等しいCPU時間
を受けるように、同じ優先順位が与えられる。

化学分析モジュールは割込みサービスルーチンISRか
ら出力されるデータを分析する。データの収集とディジ
タルろ過操作を行うISR（クロックISR）は、10msごとに
パルス発生するカウンタータイマ集積回路によって制御
される。適宜のカウンタタイマは、インテル8253集積回
路である。従って、データポイントが各オプチックス・
モジュールから20msごとに得られる。クロックISRはま
た、以下に説明するように、化学分析プロセスにおいて
使用されたタイマを更新する。

第14A図について説明すると、ルーチンGET DATA−POI
NTが各クロックISRから呼出される。GET DATA−POINTル
ーチンは、オプチックス・モジュール44と26のどれが評
価されるべきかを決定し、かつ、マルチプレクサ（図示
せず）の対応するチャンネルを割込み可能にする。ルー
チンADCREADはオプチックス・モジュール24または26か
らデータを読出す。ADCREADルーチンはマイクロプロセ
ッサのチップを介してデータを読出すとともに、設定及
び変換時間を管理する。散乱信号を示すデータは左のオ
プチックス・モジュールの変数RAWSCATLと右のオプチッ
クス・モジュールの変数RAWSCATRに記憶される。

GET DATAPOINTを読出した後、クロックISRは同じタイ
ムスライス内でルーチンANALを呼出し、ANALルーチンに
よって新してデータポイントの分析を保証する。ANALル
ーチンはそこからベースラインの読みBASEADCを減算
し、かつ10000を乗じてから感度因子で除することによ
り、データを処理する。感度因子がゲイン設定により定
められる。処理されたデータの読みは、つぎにBOXCARと
呼ばれるディジタルろ過ルーチンへ送られる。

第14B図について説明すると、BOXCARは限定された時
間における連続した散乱またはADCの読みによって得ら
れる差の積分により形成される曲線を円滑にする２次デ
ィジタルろ過機構である。BOXCARは現在のロウスキャッ
タを最後の散乱の読みLASTSCATから減じ、レジスタＸ
（RX）に記憶される。前の工程から得られた差がPOSCLI
Pの値よりも大きいか、あるいはNEGCLIPの値よりも小さ
い場合には、極限値にセットされる。RXに記憶される第
１の微分データは次にディジタルフィルタに供給され
る。ディジタルフィルタはそれぞれが200データがポイ
ントまで含むことができる２つのアレイからなる。デー
タポイントは第１のアレイＡからBOXCARに供給される。
アレイＡが一杯になると、データポイントは、次に、第
２のアレイＢに供給される。速度単位はアレイＡの合計
をアレイＢの合計から減じ、この差を全ての前の差と合
算することにより計算される。

第14C図について説明すると、化学分析プロセスはピ
ーク速度値を確認し、ピーク速度からサンプルの濃度を
計算する。化学分析プロセスまた、化学タイミングの要
件と不規則な試験条件の双方を監視する。化学反応を正
しく行わせ、かつシステムの残りと連絡するために、化
学分析プロセスはスケジュールリングプロセスと密接に
相互作用を行う。

化学分析プロセスがつくられると、どのオプチックス
・モジュールが評価されるべきかを示すパラメータがプ
ロセスに通される。このパラメータは、次にCHEMルーチ
ンへ行く。CHEMルーチンは、次に、それが再活動を行う
ようにスケジューラが信号を出すまで待つ。待ちはRUN
CHEM EVENTに命令EX EVENT WAITを呼出すことにより行
われる。スケジューラはRUN CHEM EVENTに指令EX EVENT
SETを呼出すことによりCHEMルーチンを活動化させる。

CHEMが再活動化されると、それは３つの異なった動作
を行うことができる。これらの３つの動作は変数RXNTYP
Eによって決定され、これはエネルギーセット、主反応
分析又は２次反応分析が行われるべきであることを示
す。エネルギーセットが行われるべきである場合には、
ルーチンSET ENERGYが呼出される。同様に、２次反応に
ついてはルーチンAGXS CHECKが呼出される。

第14D図について説明すると、SAMPLEルーチンは較正
及びサンプル試験の双方に関する全ての化学を始めとす
るあらゆる主反応を評価する。サンプルはスケジューラ
が化学分析プロセスを再活動化して主反応を評価する場
合には、既に注入されている。SAMPLEルーチンは、次
に、サンプルの分析を開始する。SAMPLEルーチンのステ
ップは、以下に説明する順に時間順で行われる。

先ず、ゲインがWHATGAINステップでセットされ、次
に、INJECTステップで散乱信号がゼロにセットされ、か
つディジタルフィルタがクリアされる。ZERO VERIFIED
ステップでは、信号はスケジューラに送られ、抗体を注
入してもよいことを示す。

PEAKPICKERルーチンは、第14E及び14F図に示すよう
に、抗体の注入を待ち、これは変数AB INJECTEDをセッ
トすることによりスクジューラによって合図される。抗
体が注入される前のいずれかのときに、速度が所定のPT
HR値よりも上に行く場合には、注入は遅らされる。抗体
が20秒以内に注入されない場合には、スジューラは試験
を打切る。

PEAKPICKERルーチンのTZROステップの際には、タイマ
はTZROカードパラメータによって示される時間長さにセ
ットされる。TFOLステップの際には、PEAKPICKERルーチ
ンはタイマをTFOLタイムパラメータからTZROカードパラ
メータをマイナスすることによって示される時間長さに
セットされる。このステップは次のステップへのエント
リの遅れを提供する。システムが抗原過剰チェックを行
っている場合には、速度は値RTCKに対し比較される。RT
CKが抗原過剰チェックにおいて得られた場合には、反応
の分析は終了される。

PEAKPICKERルーチンはまた、第14F図に示す、反応速
度を監視するVALLEYステップを含む。VALLEYステップは
化学が指定された時間に増加する速度を持たなければな
らないことを要求するものであり、その時間は本発明の
好ましい実施例では３秒である。システムが抗原過剰チ
ェックを行っている場合には、速度はRTCHの値と比較さ
れ、速度が抗原過剰チェックにおいてRTCK値に達した場
合には、反応の分析は終了される。

PEAKPICKERルーチンはまた、第14I図に示すピーク確
認時間においてピーク速度を越えないことを必要とする
TPVセクションを含む。ピーク確認時間は好ましい実施
例においては100msの短い時間間隔でUPDATE TPVによっ
て再計算される。ピーク確認時間は測定された実際の時
間をピークの確認の最小速度であるパラメータNRTV及び
ピークの確認の最大速度であるパラメータXRTVと比較す
ることにより計算される。実際の速度がNRTVよりも小さ
い場合には、ピーク確認時間はピーク速度を確認するた
めに許容できる所定の最大時間であるパラメータMXTVに
セットされる。実際の速度がXRTVを越える場合には、ピ
ーク確認時間はピーク速度を確認するための所定の最小
時間であるパラメータMNTVにセットされる。実際の速度
がNRTVとNRTVとの間にある場合には、ピーク確認時間TP
Vは次のように計算される。

Ｘ＝実際の速度−NRTV Ｙ＝XRTV−NRTV TPV＝MXTV−（（MXTV−MNTV）＊（X/Y）） BOXCARルーチンはピーク確認時間の経過後直ちに終了
する。システムが抗原過剰チェックを行っている場合に
は、速度はRTCKと比較され、速度が抗原過剰チェックに
おいてRTCKに達した場合には、反応の分析を終了する。

PEAKPICKERルーチンの実行後は、SAMPLEは抗原の濃度
が計算されるFINAL RESULT CALCルーチンに入る。SET M
EANINGルーチンは以前のステップの結果を理解し、その
結果をSCHEDULERルーチンに送る。RE−STORE ZEROルー
チンは、次に、散乱信号を予備反応レベルにセットす
る。FILL PRINT RESULTSルーチンは、次に、計算された
結果を、サンプルの分析の結果をプリントするのに使用
されるべき結果として、プリントアレイに入れる。

主反応が完了すると、ルーチンCHEM RESULTS READYが
スケジューラに送られる。化学分析プロセスは、次に、
CHEMルーチンに戻り、スケジューラによって再活動化さ
れるために待つ。スケジューラは、次にルーチンAGXS N
EEDEDを読出し、２次反応が必要であるかどうかを決定
する。２次反応が必要な場合には、RXN TYPEがAGXS RUN
にセットされ、RUN CHEM EVENTに対するEX EVENT SETが
スケジューラによって呼出される。CHEMルーチンが再活
動化され、第12H図のAGXS CHECKルーチンが呼出され
る。

２度目の注入と増加する速度の分析を行うことができ
る前に、速度はRTCK値の下に落ちなければならない。RT
CKルーチンは第14J図に示されている。速度がAGXSより
も下である場合には、２度目の抗体注入が行われる。ル
ーチンAGXS CHECKはPEAKPICKERルーチンを呼出し、これ
は主反応と同じ態様で２次反応を分析する。しかしなが
ら、速度が速度チェック値RTCKを越える場合には、速度
分析は打切られ、反応は抗原過剰ではないと決定され
る。速度が速度チェック値よりも高くない場合には、反
応が抗原過剰であると決定される。ピークが促えられな
い場合には、反応は不安定なサンプルであると決定され
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カン、ピーター アメリカ合衆国 92635 カリフォルニ ア州 フラ−トン ユニット 12 ブリ ア ボルバード 2700 (72)発明者 シバタ、ジョージ ケイ アメリカ合衆国 91709 カリフォルニ ア州 チーノ アクアダクト 15718 (56)参考文献 特開 昭54−73094（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−63409（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−171268（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−151495（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−127691（ＪＰ，Ａ) 特表 昭58−500142（ＪＰ，Ａ)

Claims (27)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試薬の反応を分析するための装置であっ
   て、 反応中試薬を含有するための反応キュベット、 第１の試薬を前記反応キュベットへ供給する第１の試薬
   供給手段、 第２の試薬を前記反応キュベットへ供給する第２の試薬
   供給手段、及び 反応温度を制御する手段 を有し、前記温度制御手段が （ａ）前記反応キュベットの温度を感知する第１の温度
   センサ手段、 前記反応キュベットの温度を選択自在に上昇又は下降さ
   せる第１の加熱手段、及び 前記反応キュベットの温度を選択された温度範囲内に維
   持するよう前記第１の加熱手段を作動させるため前記第
   １の温度センサ手段に感応する手段、並びに （ｂ）第１の及び第２の試薬の温度を感知する第２の温
   度センサ手段、 試薬の温度を前記反応キュベットと独立に選択自在に上
   昇又は下降させる第２の加熱手段、及び 試薬の温度を選択された温度範囲内に維持するよう前記
   第２の加熱手段を作動させるため前記第２の温度センサ
   手段に感応する手段 を有することを特徴とする装置。
2. 【請求項２】前記温度制御手段が、さらに 前記反応キュベットの温度を選択自在に上昇又は下降さ
   せる第１のヒートポンプ手段、 第１の及び第２の試薬の温度を選択自在に上昇又は下降
   させるヒートポンプ手段、及び 第１の及び第２の試薬の温度を選択された温度範囲内に
   維持するよう前記ヒートポンプ手段を作動させるため前
   記温度センサ手段に感応する手段 を有してなる特許請求の範囲第１項に記載の装置。
3. 【請求項３】前記温度センサ手段が第１の及び第２の試
   薬に熱的接触するサーミスターを含んでなる特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。
4. 【請求項４】前記第１の加熱手段が電気的に制御される
   加熱及び冷却装置を含んでなる特許請求の範囲第１項に
   記載の装置。
5. 【請求項５】前記電気的に制御される加熱及び冷却装置
   がペルチエ効果装置である特許請求の範囲第４項に記載
   の装置。
6. 【請求項６】第１の試薬が抗原を含んでなり、第２の試
   薬が抗体を含んでなり、抗原と抗体の反応をその反応で
   散乱される光を処理することにより監視できるように比
   濁分析計内に前記反応キュベットを配置する特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。
7. 【請求項７】前記第１の試薬供給手段が サンプル拾い上げステーション、 前記サンプル拾い上げステーションから選択されたサン
   プルを抜き取るサンプル・プローブ手段、及び 前記サンプル・プローブを前記サンプル拾い上げステー
   ションから前記反応キュベットへ移送するサンプル輸送
   手段 を含んでなる特許請求の範囲第１項に記載の装置。
8. 【請求項８】前記サンプル輸送手段が レール、 前記レールに摺動自在に設けられたサンプル・プローブ
   キャリッジ、 前記サンプル・プローブキャリッジの前記レールに沿っ
   た位置を制御する第１のステッパモータ手段、及び 前記サンプル・プローブキャリッジが前記レールに関し
   て固定された第１の基準点に近づくときを感知する第１
   の位置センサ手段 を含んでなる特許請求の範囲第７項に記載の装置。
9. 【請求項９】前記サンプル輸送手段がさらに前記第１の
   ステッパモータの作動を感知するストールセンサ手段を
   含んでなる特許請求の範囲第８項に記載の装置。
10. 【請求項１０】前記サンプル輸送手段がさらに 前記サンプル・プローブ手段が前記サンプルステーショ
    ン、前記反応キュベット及びサンプル・プローブ洗浄ス
    テーションと流体連通を選択自在に行うための引込み位
    置と、前記サンプル・プローブ手段を前記サンプルステ
    ーション、前記反応キュベット及び前記サンプル・プロ
    ーブ洗浄ステーションとの間に動かすための張出し位置
    との間を、運動自在になるよう前記レールと直角方向に
    前記サンプル・プローブ手段を動かすため前記サンプル
    ・プローブキャリッジに設置される第２のステッパモー
    タ手段、及び 前記サンプル・プローブ手段が前記張出し位置にあると
    きを感知する第２の位置センサ手段 を含んでなる特許請求の範囲第８項に記載の装置。
11. 【請求項１１】前記第２の試薬供給手段が 抗体拾い上げステーション、 前記抗体拾い上げステーションから抗体を抜き取る抗体
    プローブ手段、及び 前記抗体を前記抗体拾い上げステーションから前記反応
    キュベットへ移送する抗体輸送手段 を含んでなる特許請求の範囲第１項に記載の装置。
12. 【請求項１２】前記抗体輸送手段が前記第１のステッパ
    モータの作動を感知するストールセンサ手段を含んでな
    る特許請求の範囲第11項に記載の装置。
13. 【請求項１３】前記抗体輸送手段が 前記レール、 前記レール上に摺動自在に設けられた抗体プローブキャ
    リッジ、 前記抗体プローブキャリッジの前記レールに沿った位置
    を制御する第３のステッパモータ手段、及び 前記抗体プローブキャリッジが前記レールに関して固定
    された第２の基準点に近づくときを感知する第３の位置
    センサ手段 を含んでなる特許請求の範囲第11項に記載の装置。
14. 【請求項１４】前記抗体輸送手段がさらに 前記抗体プローブ手段が前記抗体拾い上げステーショ
    ン、前記反応キュベット及び抗体プローブ洗浄ステーシ
    ョンと流体連通を選択自在に行うための引込み位置と、
    前記抗体プローブ手段を前記抗体ステーション、前記反
    応キュベット及び前記抗体プローブ洗浄ステーションと
    の間に動かすための張出し位置との間を、運動自在にな
    るよう前記レールと直角方向に前記抗体プローブ手段を
    動かすため前記抗体プローブキャリッジに設けられる第
    ４のステッパモータ手段、及び 前記抗体プローブ手段が前記張出し位置にあるときを感
    知する第４の位置センサ手段 を含んでなる特許請求の範囲第13項に記載の装置。
15. 【請求項１５】サンプル試薬に量の異なる希釈剤を合わ
    せて、濃度の異なるサンプル試薬とする手段、 異なる緩衝剤の範囲を与えて、選択された緩衝剤を反応
    キュベットに移送する手段、 選択された試薬を反応キュベットに注入する手段、及び 反応キュベット内での反応で散乱される光を処理するこ
    とにより試薬間の反応を分析する手段 を有してなる特許請求の範囲第１項記載の装置。
16. 【請求項１６】試薬の反応を分析するための方法であっ
    て、 反応中試薬を含有するための反応キュベットへ第１の及
    び第２の試薬を注入し、 試薬の温度を選択された温度範囲内に制御し、 前記反応キュベットの温度を第１の温度センサ手段で感
    知し、 前記反応キュベットの温度を第１の加熱手段で上昇又は
    下降させ、 前記反応キュベットの温度を選択された温度範囲内に維
    持するため前記第１の温度センサ手段に感応して前記第
    １の加熱手段を作動させ、 前記第１の及び第２の試薬の温度を第２の温度センサ手
    段で感知し、 試薬の温度を第２の加熱手段で前記反応キュベットと独
    立に上昇又は下降させ、そして 試薬の温度を選択された温度範囲内に維持するよう前記
    第２の温度センサ手段に感応して前記第２の加熱手段を
    作動させる 各段階を含んでなることを特徴とする方法。
17. 【請求項１７】前記反応キュベットの温度を選択自在に
    上昇又は下降させる第１のヒートポンプ手段を作動させ
    る段階、 前記第１の及び第２の試薬の温度を温度センサ手段で感
    知する段階、 第１の及び第２の試薬の温度をヒートポンプ手段で上昇
    又は下降させる段階、及び 第１の及び第２の試薬の温度を選択された温度範囲内に
    維持するよう前記第１の及び第２の試薬の温度を選択さ
    れた温度範囲内に維持するよう前記温度センサ手段に感
    応する手段で前記ヒートポンプ手段を作動させる段階 をさらに含む特許請求の範囲第16項に記載の方法。
18. 【請求項１８】前記第１の試薬供給段階が 選択されたサンプルをサンプル拾い上げステーションか
    らサンプル・プローブ中へ吸引する段階、 前記サンプルを前記サンプル調製ステーションから前記
    反応キュベットへ輸送する段階 を含んでなる特許請求の範囲第16項に記載の方法。
19. 【請求項１９】サンプル・プローブキャリッジをレール
    上に摺動自在にとりつける段階、 前記サンプル・プローブキャリッジの前記レールに沿っ
    た位置を第１のステッパモータ手段で制御する段階、及
    び 前記サンプル・プローブキャリッジが前記レールに関し
    て固定された第１の基準点に近づくときを感知する段階 をさらに含む特許請求の範囲第18項に記載の方法。
20. 【請求項２０】前記第１のステップモータの作動をスト
    ールセンサ手段で感知する段階をさらに含む特許請求の
    範囲第19項の方法。
21. 【請求項２１】前記サンプル・プローブキャリッジを前
    記サンプルステーション、前記反応キュベット及びサン
    プル・プローブ洗浄ステーションと選択自在に流体流通
    を行うための引込み位置と、前記サンプル・プローブ手
    段をサンプルステーション、前記反応キュベット及び前
    記サンプル・プローブ洗浄ステーションの間に動かすた
    めの張出し位置との間を、動かすよう前記サンプル・プ
    ローブ手段を第２のステッパモータ手段により前記レー
    ルに直角に動かす段階、及び 前記サンプル・プローブ手段が前記張出し位置にあると
    きを感知する段階をさらに含んでなる特許請求の範囲第
    20項に記載の方法。
22. 【請求項２２】前記第２の試薬供給段階が、 抗体を抗体拾い上げステーションから抗体プローブ手段
    へ吸引する段階、及び 抗体を抗体拾い上げステーションから前記反応キュベッ
    トへ輸送する段階を含んでなる特許請求の範囲第16項に
    記載の方法。
23. 【請求項２３】前記第１のステッパモータの作動をスト
    ールセンサ手段により感知する段階を含んでなる特許請
    求の範囲第22項に記載の方法。
24. 【請求項２４】抗体プローブキャリッジをレール上に摺
    動自在に設ける段階、 前記抗体プローブキャリッジのレールに沿った位置を第
    ３のステッパモータ手段で制御する段階、及び 前記抗体プローブキャリッジがレールに関して固定され
    た第２の基準点に近づくときを感知する段階 をさらに含んでなる特許請求の範囲第23項に記載の方
    法。
25. 【請求項２５】前記抗体プローブ手段を、前記抗体拾い
    上げステーション、前記反応キュベット及び抗体プロー
    ブ洗浄ステーションと選択自在に流体流通を行うための
    引込み位置と、前記抗体プローブ手段を前記抗体ステー
    ション、前記反応キュベット及び前記抗体プローブ洗浄
    ステーションの間に動かすための張出し位置との間をレ
    ールに直角に動かすため前記抗体プローブキャリッジに
    第４のステッパモータ手段を設ける段階、及び 前記抗体プローブ手段が前記張出し位置にあるときを感
    知する段階 をさらに含んでなる特許請求の範囲第24項に記載の方
    法。
26. 【請求項２６】第１の試薬を抗原を含んでなるよう形成
    する段階、 第２の試薬を抗体を含んでなるよう形成する段階、及び 前記反応キュベットを抗原と抗体の反応をその反応で散
    乱される光を処理することにより監視できるよう比濁分
    析計内に配置する段階 をさらに含んでなる特許請求の範囲第16項に記載の方
    法。
27. 【請求項２７】サンプル試薬に量の異なる希釈剤を合わ
    せて、濃度の異なるサンプル試薬とし、 異なる緩衝剤の範囲を与えて、選択された緩衝剤を反応
    キュベットに移送し、 選択された試薬を反応キュベットに注入し、そして 反応キュベット内での反応で散乱される光を処理するこ
    とにより試薬間の反応を分析する 各段階を有してなる特許請求の範囲第16項記載の方法。