JP2535239B2

JP2535239B2 - 酵素免疫測定装置

Info

Publication number: JP2535239B2
Application number: JP2062189A
Authority: JP
Inventors: 友紀雄斎藤; 輝市関谷; 義弘佐藤; 邦雄寺田; 謙二山本; 猛河野; 隆幸青木; 美恵今西
Original assignee: HORIBA SEISAKUSHO KK; Sankyo Co Ltd
Current assignee: HORIBA SEISAKUSHO KK; Sankyo Co Ltd
Priority date: 1990-03-13
Filing date: 1990-03-13
Publication date: 1996-09-18
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JPH03262970A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、生体物質の微量を検出測定するのに用いら
れる酵素免疫測定装置に関する。

〔従来の技術〕

前記酵素免疫測定装置の従来例としては、例えば特開
昭62−148858号公報に示すものがある。この酵素免疫測
定装置は、上方に開口した複数の反応セルとしてのテス
トカップを収容保持するテストプレートを、一定時間間
隔で間欠的に順送りする搬送経路と、この搬送経路の上
流側から下流側に向かって、少なくとも、テストカップ
内に測定対象の試料を注入する試料注入装置と、テスト
カップ内の反応残滓物を除去するB/F分離装置と、テス
トカップ内に基質溶液を注入する基質分注装置と、テス
トカップ内の酵素反応液と、化学発光用試薬の分注装置
と、化学発光反応において生じた化学発光量を測定する
ための測光装置とを設けてなるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、この種の酵素免疫測定装置を用いて血液な
どの試料における酵素免疫測定を行う場合、その分析ス
テップとしてサンドイッチ法と競合法とがあり、さら
に、前者には１ステップ法と２ステップ法があり、これ
らの分析ステップは測定項目に応じて使い分けされてい
る。

しかしながら、上記従来の酵素免疫測定装置において
は、複数のテストカップを収容保持するテストプレート
を一定時間間隔で間欠的に順送りするようにしているの
で、異なる様式の分析ステップを同時に並行して行うこ
とが困難で、仮に行ったとしてもかなりの労力と時間と
が必要になると共に、酵素免疫測定装置の各部を制御す
るためのプログラムが複雑になるといった欠点があり、
まして、２ステップサンドイッチ法と競合法との同時測
定は到底行うことができなかった。

本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、そ
の目的とするところは、異なる様式の分析ステップを同
時に並行して行うことができることは勿論のこと、２ス
テップサンドイッチ法と競合法との同時測定も簡単に行
うことができる酵素免疫測定装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明に係る酵素免疫測
定装置は、上面に抗体容器を保持するための複数の容器
保持部を備えると共に前記抗体容器内に収容された試料
を恒温下で振とうさせる固定的に配置された恒温振とう
器と、この恒温振とう器の近傍に設けられ前記抗体容器
を保持するための複数の挿通保持孔をそれぞれ備えると
共に所定の方向に適宜の角度ずつ回動する複数のロータ
ーと、これらのローターの近傍に適宜に分散して配置さ
れる希釈液注入器、洗浄器、基質試薬注入器、酵素標識
試薬注入器と、前記抗体容器内に試料を注入した後、こ
の試料を希釈するために前記抗体容器を前記希釈液注入
器が配置された前記ローターに搬送する試料注入機構
と、前記抗体容器内に注入された基質に生じた化学発光
を測定する測光部と、前記希釈液注入器が配置された前
記ローターの回動により前記抗体容器が前記希釈液注入
器まで移送された後、このローターから希釈試料の入っ
た前記抗体容器を、前記恒温振とう器へ搬送し、その
後、前記恒温振とう器及び残りのローター間で前記抗体
容器の往復搬送を行い、さらに、処理済みの前記抗体容
器を、前記恒温振とう器から前記測光部内の測光セル内
への注入のためのサンプリング部へ搬送する容器搬送機
構とを備えた点に特徴がある。

〔作用〕

上記特徴的構成よりなる本発明に係る酵素免疫測定装
置においては、恒温振とう器を固定的に設け、この恒温
振とう器に近接して、試薬注入や所定のB/F分離などを
行うための複数のローターを設けると共に、試料注入機
構や各種の試薬を注入する機構や測光部などを設け、さ
らに、抗体容器を恒温振とう器と前記ローターと前記測
光部内の測光セル内への注入のためのサンプル部とにわ
たって搬送する容器搬送機構を設けているので、恒温振
とう器およびローターへのアプローチを任意に行うこと
ができ、従って、異なる様式の分析ステップを同時に並
行して行うことができることは勿論のこと、２ステップ
サンドイッチ法と競合法との同時測定も簡単に行うこと
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。

先ず、第１図は本発明に係る酵素免疫測定装置の内部
を透視して示す全体斜視図、第２図は一部を破断した主
要ブロック図の側面図、第３図は主要部の平面図であ
る。

第１図において、1,2は装置ケース３の内部空間を上
下３つの空間P₁,P₂,P₃に区画する仕切板で、第２図に示
すように、中央空間P₁から上部空間P₂にわたって容器搬
送用のエレベータ４が設置されている。そして、第２図
において、５は容器冷却装置で、下部空間P₃に設置され
た冷却器（図外）に連通接続された吸排気部６と、これ
に連通連結された冷却ケース７とからなる。この冷却ケ
ース７は装置ケース３の前面側に引き出し自在に構成さ
れている。

再び第１図において、８は底部内面に抗体が固定さ
れ、その上部開口がアルミニウム箔で封じられた抗体容
器、９は希釈用容器である。これらの容器8,9は下部側
が開放された容器保持ケース10に保持され、冷却風路を
形成する状態で冷却ケース７の上面部に着脱自在に載置
されている。

11は水平二次元方向に移動自在な容器搬送機構で、容
器チャック12（第２図参照）を昇降自在に備え、抗体容
器８（必要に応じて希釈用容器９）をエレベータ４の搬
送始端部に搬送する。

13は複数の容器保持部14を備えた恒温振とう器で、こ
の恒温振とう器13の前部端には、第３図にも示すよう
に、抗体容器８の挿通保持孔15が複数個形成された第１
〜第３ローター16〜18が配置されている。そして、第１
ローター16の周部には洗浄器19と希釈液注入器20とが設
けられ、第２ローター17の周部には洗浄器21と基質試薬
注入器22とが設けられ、第３ローター18の周部には洗浄
器23と酵素標識試薬注入器24とが設けられ、例えば図中
矢印で示す方向に所定角度ずつ回転するように構成され
ている。

25は容器チャック26（第１図参照）を三次元方向に移
動自在に備えた容器搬送機構で、エレベータ４によって
搬送されてきた抗体容器８を、恒温振とう器13と第１〜
第３ローター16〜18およびサンプリング部27にわたって
搬送する。

28は試料容器収容部で、試料（例えば血清）が注入さ
た複数個の試料容器29を整列状態で収納した試料容器収
納ケース30が左右方向に並置されている（第２図および
第３図参照）。そして、第３図において、31は試料容器
収納ケース30の上部開口を個々に閉じる蓋体で、この蓋
体31の容器整列方向一端側には蓋体開閉機構32が設けら
れている。

33はピペットチップ34のストック部である。35は水平
二次元方向に移動自在な試料注入機構で、上部に吸排気
管36が連通接続されたプローブ37を昇降自在に備え、ス
トック部33でのプローブ37の下降運動によって下端部に
ピペットチップ34を装着し、吸気によって試料容器29か
らピペットチップ34内に試料を吸入すると共に、排気に
よって第１ローター16に保持された抗体容器８内に試料
を排出するよう構成されている（第２図参照）。

38は酵素標識試薬が注入された薬液容器39（第３図参
照）のストック部である。

第１図および第２図において、40はガラス管よりなる
測光セル41を備えた測光部、42はサンプリング部27に搬
送されてきた抗体容器８内の反応液を測光セル41に注入
する反応液注入器、43は測光セル41内に発光試薬（例え
ばルミノール液）を注入する試薬注入器、44は測光セル
41に対する洗浄器である。45は抗体容器８の回収部、46
はピペットチップ34の回収部である。

次に、上記酵素免疫測定装置の要部の具体的構成につ
いて、第４図以下の図面をも参照して詳細に説明する。

先ず、第４図〜第13図を参照しながら、容器冷却装置
５の構成例を説明する。この容器冷却装置５は既述した
ように、図外の冷却器に連通接続された冷気吸排気部６
と、この冷気吸排気部６に連通連結される冷却ケース７
と、容器保持ケース10を主体にしてなるものである。

前記容器保持ケース10は、第８図に示すように、下部
側を開放した箱形状を呈し、その上面部には、抗体容器
８の首部を吊り下げ保持するための貫通孔による容器保
持部47が縦横に形成されている。そして、この容器保持
ケース10には上蓋ケース48の被嵌が可能であって、容器
保持ケース10を流通用のケースとして使用することがで
きるようになっている。

また、前記冷却ケース７は、第４図〜第８図に示すよ
うに、左右一対のスライダ49とブラケット50とを介して
下部仕切板２上に取り付けられ、装置ケース３の前部側
に引き出し自在に構成されている。この冷却ケース７の
上面部には、水平方向への位置ずれを防止する状態で容
器保持ケース10の複数個を着脱自在に載置するためのケ
ース載置部51が設けられ、このケース載置部51の上面部
には、容器保持ケース10によって吊り下げられる抗体容
器８の底部側を非接触状態で凹入する凹部52が形成され
ている。そして、冷却ケース７とケース載置部51のそれ
ぞれには、冷却ケース７の中空部53を容器保持ケース10
の内部空間54に連通させる第１流路55が各凹部52に対応
して形成され、内部空間54を中空部53に連通させる第２
流路56が凹部52を外れた箇所に形成されている。さら
に、冷却ケース７の引き出し方向の奥部には、冷却ケー
ス７の引き出し方向奥部への押し込み状態で、冷気吸排
気部６の吸気口57,排気口58に連通連結される冷気の導
出口59,導入口60が形成され、冷気導入口60を第１流路5
5に、また、第２流路56を冷気導出口59に連通させる冷
気循環路61の構成部材62が、冷却ケース７の中空部53に
設けられている。なお、第５図中の63は、冷気吸排気部
６の内部空間を区画する仕切板である。

上記の構成によれば、冷却ケース７を引き出し方向の
奥部に押し込むことで、冷却ケース７の冷気の導出口5
9,導入口60が冷気吸排気部６の吸気口57,排気口58に連
通連結され、これによって冷気が第１流路55を通って抗
体容器８の底部側が直接冷却され、冷却後の冷気は第２
流路56から冷気吸排気部６に還流され、ケース載置部51
に載置された容器保持ケース10内の抗体容器８を、装置
内において常に保冷下に置くことができる。

第９図および第10図は容器冷却装置５の他の態様を示
し、容器保持ケース10の上面部に、抗体容器８を凹入保
持するための凹入部による容器保持部47を形成する一
方、冷却ケース７の上面部に格子状の溝を形成して溝間
にケース載置部51を設け、ケース載置部51に第１流路55
と第２流路56を形成したもので、容器保持ケース10の容
器保持部47に保持された抗体容器８を間接的に冷却させ
ることができる。そして、この冷却態様においては、容
器保持部47から抗体容器８を取り出しても、容器保持部
47を通して容器保持ケース10内の冷気が外部に逃げ出さ
ず、また、容器保持ケース10を段積みしたり突起状の物
の上に置いたりしても、容器保持部47から抗体容器８が
押し出されないといった利点がある。

第11図は容器冷却系の他の態様を示し、上部側をヒン
ジにして内方に揺動自在な煽り扉64を冷気吸排気部６の
吸気口57,排気口58に設けると共に、煽り扉64を閉塞方
向に付勢力させる付勢手段65を設け、冷却ケース７の引
き出し方向奥部に、冷却ケース７の押し込みに伴って煽
り扉64を開放（第12図参照）させる筒状の冷気導出口5
9,導入口60を連設する一方、冷気吸排気部６の内部空間
を区画する仕切板63に、両区画室を連通させるバイパス
流路66を形成し、このバイパス流路66に対する開閉蓋67
を一方の煽り扉64に連通して、この一方の煽り扉64の付
勢閉塞下においてバイハス流路66が開放されるように構
成したものである。

この構成によれば、第13図に示すように、冷却ケース
７の装置外部への引き出しに伴って吸気口57,排気口58
が自動的に閉じられ、かつ、冷気がバイパス流路66に流
されるので、冷熱エネルギーの無駄が防止されるといっ
た利点がある。

なお、冷却ケース７の引き出しに連動させて可逆的に
冷却装置５の電気系を開成させることによっても、上記
と同様に冷熱エネルギーの無駄が防止される。

上述のように、酵素免疫測定装置そのものに冷却の機
能が装備されたことで、装置に抗体容器８を常に保冷貯
蔵することが可能となり、分析の度に抗体容器８を収容
したトレイを冷蔵庫から出し入れする煩わしさがなくな
った。

次に、第14図〜第18図を参照しながら恒温振とう器13
の構成を説明する。

これらの図に示すように、上面部に凹入空間68が形成
され、下面部に電熱式のヒータ69が設けられた平面視短
形状の恒温制御部材70を、上部仕切板１（第１図参照）
に取り付けると共に、この恒温制御部材70の上部に、抗
体容器８の首部を吊り下げ保持する貫通孔71が縦横に形
成された容器保持部材72を設け、恒温制御部材70の凹入
空間68の底面部に、抗体容器８の底部側を非接触の状態
で凹入する凹部73を貫通孔71と同位相で形成する一方、
容器保持部材72と恒温制御部材70との間の凹入空間68内
に、水平方向に移動自在の状態で被動部材74を設けてあ
る。そして、この被動部材74に、容器保持部材72によっ
て吊り下げ保持される抗体容器８をやゝ密に係入する容
器係入孔75を形成すると共に、被動部材74を水平二次元
方向に円運動させる容器移動手段76が設けられている。
なお、恒温制御部材70は抗体容器８に注入された試料温
度を体温程度の恒温下に置くように温度調整される。

前記容器移動手段76は恒温制御部材40と被動部材74の
それぞれに所定間隔を隔てて互いに同位相の２個の軸貫
通孔77,78を形成する一方、上端に小径の軸部分79が連
設された回転軸80を軸貫通孔77に下方から挿通させる状
態で恒温制御部材70の下面側に設けられたブラケット81
に取り付け、回転軸81の小径軸部分79に偏芯量ｌを有す
る偏芯回転部材82を固着すると共に、この偏芯回転部材
82に鍔付きのベアリング83を被嵌させ、このベアリング
83に被動部材74の軸貫通孔78を密に係合させてある。そ
して、前記両回転軸80に歯付きプーリー84を設けると共
に、両プーリー84にわたってエンドレスの歯付きベルト
85を巻回し、かつ、一方の回転軸80にモータ86を連設し
てある。

而して、モータ86の回転に伴って被動部材74が水平二
次元方向に円運動し、この被動部材74の円運動によっ
て、容器保持部材72に吊り下げ保持された抗体容器８の
底部側が首部を中心にして水平二次元方向に円運動し、
これによって、抗体容器８に注入された試料は恒温下で
振とうされる。

なお、前記被動部材74の一方の軸貫通孔78をベルト巻
回方向で長孔にしてもよい。また、被動部材74が比較的
長尺のものであって、その長手方向一端側のみを水平二
次元方向に円運動させる構成にすると、長手方向の他端
側がうまく円運動せずに殆ど長手方向に水平移動するだ
けとなる。そこで、上述の実施例においては、被動部材
74を二箇所で水平運動させるようにしているが、これを
一箇所での駆動形態にしてもよい。さらに、被動部材74
を単に水平一次元方向に移動させる構成にしてもよい。

上述のように、酵素免疫測定装置に設けられる恒温振
とう器13を、恒温制御に湯水を用いない電熱式の所謂乾
式に構成しているので、装置の小型化が達成されると共
に、メンテナンスも殆ど不要となり、しかも、湯水によ
る恒温制御に伴う不都合、即ち、電気制御系に対する悪
影響や装置まわりの環境の劣悪化、容器の試料に対する
湯水の混入といった不都合がなくなった。

次に、第19図〜第22図を参照しながら試料容器収納ケ
ース30の蓋体31の開閉機構の構成を説明する。

この蓋体31は、第２図に示すように、試料容器収納部
28に並置された試料容器収納ケース30内の試料容器29群
で共通のものであって、第19図〜第22図に示すように、
蓋体31のチップストック部33側の容器整列方向87両端部
を、容器整列方向87に沿う支軸88を介して、試料容器収
容部28の固定側部材89に枢着して、蓋体31を支軸88まわ
りで同方向に開閉自在となすと共に、蓋体31を各別に閉
塞付勢する付勢手段90を固定側部材89と蓋体31の遊端側
とにわたって設け、蓋体31の容器整列方向87の一端側に
開放操作具91を連設する一方、この開放操作具91の近傍
に沿ってケース並置方向92にガイド軸93とモータ94が連
動連結されたねじ軸95を設けてある。装着ねじ軸95に被
動部材96を螺着し、この被動部材96をガイド軸93で支持
して、被動部材96をケース並置方向92に往復移動自在と
なすと共に、上端部側が開放操作具91に当接作用する操
作部材97を容器整列方向87の軸98まわりで回動自在に被
動部材96に枢着してある。さらに、操作部材97の起立状
態から蓋体開放方向への回動を阻止する回動阻止部材99
を被動部材96に設けると共に、操作部材96の起立状態を
付勢保持し、操作部材96の蓋体閉塞方向への回動を許容
する板バネ構造の付勢保持部材100を被動部材96に設け
てある。

上記の構成によれば、被動部材96を閉塞状態にある蓋
体31の遊端側に移動させるように往動させると、起立状
態にあって復動方向への回動が阻止されている操作部材
97の上端部側が蓋体31に連設された開放操作具91を順次
押圧し、操作部材97が開放操作具91を通過するまでの
間、付勢手段90に抗して蓋体31が開放される。

一方、被動部材96を復動方向に移動させると、これに
伴って操作部材97が開放操作具91に当接し、付勢保持部
材100の付勢力に抗して操作部材97が往動方向に回倒
し、蓋体31を開放させることなく被動部材96が往動方向
始端部側へと戻される。

而して、蓋体31の開放下において、プローブ37にピペ
ットチップ34を装着した試料注入機構35を水平二次元方
向に移動させ、かつ、プローブ37を昇降させると共に、
吸排気管36を吸排気切り換えさせることで、試料容器収
容部28に並置された任意の試料容器収納ケース30内の試
料容器29から試料を採取し、試料を第１ローター16に取
り出された抗体容器８に注入させることができる。

また、被動部材96を任意の位置に復動させて後に被動
部材96を往動させることで任意の蓋体31を開放させるこ
とができる。すなわち、任意の試料容器29から必要に応
じて試料を採取し、これを再度抗体容器８に注入させる
ことを簡易に行わせることができるのである。

上述の説明から理解されるように、被動部材96を任意
の位置に復動させて後に被動部材96を往動させることで
任意の蓋体31を開放させることができ、容器器収納ケー
ス30内の試料容器29から直接的に試料を採取することが
できる。そして、制御系の複雑化や分析時間の延長とい
った不都合を伴わうことなく、試料容器収容部28の試料
容器29から必要に応じて再度試料を採取することも可能
である。

次に、第23図〜第28図を参照しながら試料注入機構35
の構成を説明する。

すなわち、第23図にも示すように、スライド部材101
を軸支した左右一対のガイドロッド102を、ピペットチ
ップ34のストック部33の近傍と試料容器収容部28の近傍
に設けると共に、モータ103が直結された駆動軸104を両
ガイドロッド102の一端側に配設し、ガイドロッド102の
他端側にそれぞれ従動軸105を設けると共に、この従動
軸105と駆動軸103の両端側にそれぞれプーリー106を取
り付け、両プーリー106間にエンドレスの歯付きベルト1
07を巻回すると共に、このベルト107の所定個所にスラ
イド部材101を連結して、スライド部材101を容器整列方
向87に同期移動させるようにしてある。

一方、両スライド部材101にわたって２本の支持ロッ
ド108とモータ109が直結された断面異径の駆動軸110を
架設すると共に、支持ロッド107にホルダ111をスライド
自在に支持させ、一方にモータ112が連動連結されたプ
ーリー113をスライド部材101のそれぞれに設け、両プー
リー113にわたってエンドレスの歯付きベルト114を巻回
し、このベルト114の所定箇所にホルダ111を連結して、
容器整列方向87に移動自在なスライド部材101にわたる
支持ロッド107に支架されたホルダ111を、試料容器収納
ケース30の並置方向92に移動自在としてある。つまり、
ホルダ111を水平二次元方向87,92に移動自在としてあ
る。

そして、第24図〜第27図にも示すように、水平二次元
方向87,92に移動自在に構成されたホルダ111にプローブ
37を上下昇降自在に設けると共に、このプローブ37に対
するピペットチップ34の脱着機構115を具備させてあ
る。より詳しくは、前記異径駆動軸110に対してスライ
ドのみ自在なピニオン116をホルダ111に取り付けると共
に、ピニオン116に噛合するラック117が形成された角筒
状の昇降部材118をホルダ111に対して昇降自在に設け、
この昇降部材118の内部に相対昇降自在にプローブ37を
挿通すると共に、このプローブ37と昇降部材118との間
に、プローブ37のピペットチップ装着部119を昇降部材1
18の下端部よりも下方に付勢突出させる付勢手段120を
設けてある。

そして、第27図（Ａ）にも示すように、プローブ37の
上端部に金具121を介して吸排気管36を接続すると共
に、付勢手段120の付勢力によって金具121の下端面部を
昇降部材118の上端面に付勢当接させるようにして、前
記下端面部によって昇降部材118に対するピペットチッ
プ装着部119の付勢突出量を規定させる突出量規定具122
を兼用構成し、もって、ピニオン116の回転に伴ってプ
ローブ37を昇降部材118と一体に同期昇降させるように
してある。

また、同図（Ｂ）に示すように、金具121の下端面部
を昇降部材118の外面よりも外方に張り出させて、昇降
部材118の下降に伴って前記張り出し部分をホルダー111
の上端面に当接させるようにし、同図（Ｃ）に示すよう
に、昇降部材118の更なる下降時におけるプローブ37の
昇降部材118のみがプローブ37の下方に移動して、これ
によりピペットチップ装着部119に装着されているピペ
ットチップ34が昇降部材118で押し出されることにな
り、前記昇降部材118の単純な下降によって使用済みの
ピペットチップ34が廃棄される。

なお、上記実施例では、下降阻止部材123を金具121で
兼用構成して下降阻止部材123をホルダ111の上面部に当
接させるようにしているが、これに代えて、第28図に示
すように、昇降部材118の一部にスリット124を形成する
一方、プローブ37にピン状の下降阻止部材123を連設し
てスリット124に挿通させ、下降阻止部材123の昇降空間
をホルダ111に形成して、プローブ37の同期下降を阻止
させるようにしてもよい。

また、上記実施例では、昇降部材118を角筒状に形成
し、この内部にプローブ37を位置させているが、昇降部
材118をロッド状にしてこの昇降部材118とプローブ37と
を互いに隣接させてホルダ111に昇降自在に保持させる
と共に、この昇降部材111とプローブ37との間に付勢手
段120と突出量規定具122とを設け、プローブ37に下降阻
止部材123を連設するようにしてもよい。

上述の説明から理解されるように、ピペットチップ34
のピペットチップ装着部119への脱着は、昇降部材118の
単純な昇降制御によって極めて簡単に行うことができ
る。

そして、第29図〜第33図を参照しながら測光部40を説
明する。

前記測光部40は、第29図に示すように、測光セル41が
積分球状に加工されたセルホルダ125に設置され、この
測光セル41の左右両側に、干渉フィルタ126,127を介し
て高感度の光電子増倍管（以下、HPMTと云う）128と低
感度の光電子増倍管（以下、LPMTと云う）129とが矢印
Ｘ方向から見て一直線になるように配設して構成してあ
る。そして、130はHPMT128用のハウジングで、このハウ
ジング130にはHPMT128の暗電流を低下させるための冷却
機（図外）が設けてある。また、131はHPMT128のアン
プ、132はシャッタ、133は反応液注入ノズルである。

ところで、上述のように、感度が相異なるPMT128,129
を用いて化学発光量を検出する場合、両PMT128,129から
の信号のレベルが大きく異なるため、前記信号単独の検
出器の信号量に変換して濃度信号を得なければならない
が、これを達成するため、本発明では第30図のように構
成している。

すなわち、第30図は前記HPMT128とLPMT129との接続関
係を示すもので、この図において、131,134はアンプ、1
35,136はlogアンプ、137は切換えスイッチ、138はA/D変
換器、139は逆logアンプ、140は積算回路、141はディス
プレイである。

なお、前記第30図において、logアンプ135,136および
逆logアンプ139は、測定範囲やA/D変換器138によっては
必ずしも必要とするものではない。また、切換えスイッ
チ137はA/D変換器138の入力部に限らず、２つのA/D変換
器（HPMT128用とLPMT129用）の出力側や２つの積算回路
の出力側に設けてもよい。

而して、このように構成された測光部40において、切
換えスイッチ137によってHPMT128からの出力がA/D変換
器138に入力されるようにしているとき、HPMT128の出力
が規定電流値を超えた場合、すなわち、前記出力が飽和
した場合、切換えスイッチ137を切換えてLPMT129の出力
がA/D変換器138に入力されるようにし、LPMT129の出力
に、予め求めておいた発光強度に基づくHPMT128とLPMT1
29の出力の比によって定まるところの係数を乗ずるので
ある。

すなわち、第32図は前記HPMT128とLPMT129の出力と発
光源物質濃度との関係を示す関係模式図で、この図にお
いて、横軸におけるC₁〜C₉は既知の濃度の発光源物質濃
度を示し、左側の縦軸におけるI_I〜I₆はHPMT128の出力
を示し、また、右側の縦軸におけるi₅〜i₉はLPMT129の
出力を示している。従って、この関係を用いることによ
って、発光強度に基づくHPMT128とLPMT129の出力の比を
求めることができる。

今、HPMT128の出力をI₀,LPMT129の出力をi₀とする
と、その比はI₀/i₀（＝Ａ）として求めることができ
る。

このようにして、２つのPMT128,129の出力比を求めて
おき、測定を行っているとき、HPMT128の出力が規定電
流値を超えると、その出力はLPMT129によって検出さ
れ、その出力ｉのHPMT129の出力換算値Ｉは、Ｉ＝ｉ×
Ａで表すことができるのである。

第33図は上述の測光部40によって測定した結果を示す
図である。この図において、横軸はH₂O₂濃度とCRP濃度
とを示しており、左側の縦軸はHPMT52の出力を、また、
右側の縦軸はLPMT53の出力を、それぞれ示している。そ
して、曲線ＩはHPMT52によるH₂O₂濃度変化を、曲線Ｉ′
はLPMT53によるH₂O₂濃度変化を示しており、これら両曲
線I,I′に示されるように、H₂O₂濃度換算でHPMT52の検
出範囲が10^-8〜10^-4M,LPMT53の検出範囲が10^-6〜10^-2M
であるとき、装置全体としては10^-8〜10^-2Mの範囲を測
定できることがわかる。また、曲線IIは本装置の代表的
な測定項目の一つであるCRP（Ｃ反応性蛋白）の較正曲
線であって、HPMT52とLPMT53のそれぞれの出力を上述の
手法に則って１本の連続した検量線として表したもので
ある。

上記実施態様においては、測光セル41を介してHPMT12
8とLPMT129とを一直線状に配置していたが、第31図に示
すように、ハーフミラー142を用いて、HPMT128とLPMT12
9とを90゜の位置関係になるように配置してもよい。こ
のように構成した場合、発光軸が両PMT128,129に共通に
なるので、光学的な位置条件の考慮が不要になるといっ
た利点がある。

そして、光検出器としては、上述の光電子増倍管の
他、シリコンフォトダイオードなどを使用することもで
きる。

以上の説明から理解されるように、測光部40において
測定感度が相異なる複数の光検出器（図示例ではHPMT12
8とLPMT129）を測光セル40の近傍に設けているので、装
置全体の測定感度は光検出器の感度の和となり、単一の
光検出器のみを用いた場合に比べて広い範囲の測定を行
うことができる。そして、各光検出器の発光強度に基づ
く出力の比を予め求めておき、高感度の光検出器の出力
が飽和したとき、低感度の光検出器の出力に前記比によ
って定まる係数を乗ずるようにしているので、低感度領
域から高感度領域までの広い範囲にわたって高精度に測
定することができる。

そして、上記構成の酵素免疫分析装置による例えば２
ステップサンドイッチ法の酵素免疫分析は次のようにし
て行われる。

測定項目に応じた抗体が固定された抗体容器８が、下
部側の容器搬送機構11とエレベータ４と上部側の容器搬
送機構25とによって第１ローター16の容器保持孔15に取
り出される。この容器取り出しの途中で抗体容器８の上
部開口を封じているアルミニウム箔は破られる。

一方、プローブ37の下端部にピペットチップ34が装着
され、このピペットチップ34内に試料容器29内の試料が
吸入されると共に、この試料が第１ローター16に取り出
された抗体容器８内に注入され、ピペットチップ34はピ
ペットチップ回収部46に廃棄される。

第１ローター16が所定角度回動して試料が注入された
抗体容器８内に希釈液が注入され、この抗体容器８が高
温振とう器13にセットされて、体温程度の恒温下での所
定時間にわたる振とうによって免疫第１反応が行われ
る。

上記の抗体容器８は第２ローター17に取り出されて洗
浄され、所謂B/F分離が行われて後に、測定項目に応じ
た一定量の酵素標識試薬が注入され、再び恒温振とう器
13にセットされて所定時間にわたり免疫第２反応が行わ
れる。

次いで、上記の抗体容器８は第３ローター18に取り出
さて洗浄され、一定量の基質試薬が注入され、再び恒温
振とう器13にセットされて所定時間にわたり酵素反応が
行われる。この反応によって抗体容器８内に測定項目物
質の量に応じた過酸化水素が発生する。

酵素反応後において、抗体容器８はサンプリング部27
に搬送され、過酸化水素を含む反応液が予め発光試薬が
注入された測光セル41に添加され、ここで発光反応が行
われる。一方、前記抗体容器８は回収部45に廃棄され
る。

上記の発光反応時における発光量が電気的に測定さ
れ、コンピューターで演算処理され、分析結果（発光源
物質濃度）がモニター146に表示されると同時にプリン
タ147によって記録される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、恒温振とう
器を固定的に設け、この恒温振とう器に近接して、試薬
注入や所定のB/F分離などを行うための複数のローター
を設けると共に、試料注入機構や各種の試薬を注入する
機構や測光部などを設け、さらに、抗体容器を恒温振と
う器と前記ローターと前記測光部内の測光セル内への注
入のためのサンプリング部とにわたって搬送する容器搬
送機構を設けているので、恒温振とう器およびローター
へのアプローチを任意に行うことができ、従って、異な
る様式の分析ステップを同時に並行して行うことができ
ることは勿論のこと、２ステップサンドイッチ法と競合
法との同時測定も簡単に行うことができる。

そして、本発明によれば、試料の取扱いや分析に必要
な操作が極めて簡単であるから、分析能率が向上すると
共に、装置全体を小型化できるといった利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は内部を透視した酵素免疫分析装置の斜視図、第
２図は一部を破断した主要部の側面図、第３図は主要部
の平面図である。第４図〜第13図は容器冷却装置の構成例を示すもので、
第４図は要部を破断した容器冷却装置の平面図、第５図
は内部を透視した容器冷却装置の斜視図、第６図は容器
冷却装置の縦断正面図、第７図は容器冷却装置の縦断側
面図、第８図は容器保持ケースと共に冷気の流れを示す
斜視図である。第９図および第10図は他の実施態様に係
る容器冷却装置の要部を示し、第９図は部分縦断側面
図、第10図は容器保持ケースと共に冷気の流れを示す斜
視図である。第11図は他の実施態様にかかる容器冷却系
を示す透視斜視図、第12図および第13図は動作説明図で
ある。第14図〜第18図は恒温振とう器の構成例を示すもので、
第14図は恒温振とう器の縦断側面図、第15図は容器保持
部材と被動部材とを部分的に省略図示した恒温振とう器
の平面図、第16図は容器移動手段の斜視図、第17図は一
部を破断した容器移動手段の要部を示す分解斜視図、第
18図は容器の震盪状態を示す断面図である。第19図〜第22図は試料容器収納ケース用蓋体の開閉機構
の構成例を示すもので、第19図は前記開閉機構を示す斜
視図、第20図は被動部材を往動させて蓋体の開放状態を
示す側面図、第21図は被動部材の復動状態を示す側面
図、第22図は試料容器収納ケース、試料容器および蓋体
の断面図である。第23図〜第28図は試料注入機構の構成例を示すもので、
第23図は試料注入機構の要部を示す斜視図、第24図は昇
降部材を透視したプローブの斜視図、第25図はピペット
チップ脱着機構の要部を示す断面図、第26図はピペット
チップ脱着機構の縦断面図、第27図（Ａ）はピペットチ
ップの装着状態を示す図、同図（Ｂ）はプローブの下降
阻止状態を示す図、同図（Ｃ）はピペットチップの離脱
状態を示す図、第28図はピペットチップ脱着機構の他の
実施態様を示す縦断側面図である。第29図〜第33図は測光部の構成例を示すもので、第29図
は測光部を示す断面図、第30図はその回路構成を示すブ
ロック図、第31図は他の実施態様に係る測光部を示す断
面図、第32図は高感度光電子増倍管と低感度光電子増倍
管の出力と発光源物質濃度との関係を示す関係模式図、
第33図は測光部によって測定した結果を示す図である。８……抗体容器、11……容器搬送機構、13……恒温振と
う器、14……容器保持部、15……挿通保持孔、16,17,18
……ローター、19,21,23……洗浄器、20……希釈液注入
器、24……酵素標識試薬注入器、25……容器搬送機構、
27……サンプリング部、35……試料注入機構、40……測
光部、41……測光セル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤義弘東京都中央区銀座２丁目７番12号三共株式会社内 (72)発明者寺田邦雄京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地株式会社堀場製作所内 (72)発明者山本謙二京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地株式会社堀場製作所内 (72)発明者河野猛京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地株式会社堀場製作所内 (72)発明者青木隆幸京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地株式会社堀場製作所内 (72)発明者今西美恵京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地株式会社堀場製作所内 (56)参考文献特開昭64−109264（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−40257（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】上面に抗体容器を保持するための複数の容
器保持部を備えると共に前記抗体容器内に収容された試
料を恒温下で振とうさせる固定的に配置された恒温振と
う器と、この恒温振とう器の近傍に設けられ前記抗体容
器を保持するための複数の挿通保持孔をそれぞれ備える
と共に所定の方向に適宜の角度ずつ回動する複数のロー
ターと、これらのローターの近傍に適宜に分散して配置
される希釈液注入器、洗浄器、基質試薬注入器、酵素標
識試薬注入器と、前記抗体容器内に試料を注入した後、
この試料を希釈するために前記抗体容器を前記希釈液注
入器が配置された前記ローターに搬送する試料注入機構
と、前記抗体容器内に注入された基質に生じた化学発光
を測定する測光部と、前記希釈液注入器が配置された前
記ローターの回動により前記抗体容器が前記希釈液注入
器まで移送された後、このローターから希釈試料の入っ
た前記抗体容器を、前記恒温振とう器へ搬送し、その
後、前記恒温振とう器及び残りのローター間で前記抗体
容器の往復搬送を行い、さらに、処理済みの前記抗体容
器を、前記恒温振とう器から前記測光部内の測光セル内
への注入のためのサンプリング部へ搬送する容器搬送機
構とを備えたことを特徴とする酵素免疫測定装置。