JP2550101B2 - 分光光度計 - Google Patents

分光光度計

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明の分光光度計に係り、特に血液中の成分を測定
する臨床検査の分野に主として用いられ、さらに具体的
にいえば、一本の試験管を用いるだけで1回の検体定量
サンプリングで迅速、かつ、簡単に吸光度測定を行うの
に好適な分光光度計に関するものである。
〔従来の技術〕
血液中の成分濃度を迅速にしかも簡便に目標精度内で
測定する臨床検査では、濾過や上清分離などの繁雑な操
作を省略し、共存成分が多種存在する状態で試薬を添加
し、発色,測定することが行われている。
しかし、これでは、共存成分が吸光度増(もしくは
減)の影響をもたらし、これが誤差の原因となる。この
ような共存成分による妨害を除去する方法として、共存
成分による吸光度増(もしくは減)をあらかじめ別途に
測定しておき、この値をブランク値としてトータル発色
値(通称、試料発色値)より差し引き、正しい答を求め
ている。
例えば、血清アルブミンを測定する4−ハイドロキシ
アゾベンゼン、カーボキシリツク、アシツド法(4−
Hydroxy Azobenzen Carbaxilic Acid Method)は、アル
ブミンと特異的に反応する精度の高い方法であるが、ビ
リルビンの影響を受けるので、ブランクによる補正を行
うことが必要である。
また、2−Nitros−5−CH−Propyl−N−sulfopropy
lamino)−phenol(以下Nitroso−PSAP法と略称する)
はFe2+とキレートを形成し、弱酸性から弱アルカル性領
域で発色するので、血清鉄の分析に使用されるが、血清
が濁つている場合には、近年特に増加の傾向にある高脂
質血清などの分析において誤差を生ずる。したがつて、
このような場合には、検体ブランク法(SB法)が一般に
用いられる。
なお、血清鉄のように、反応に使用する試験管や空気
中に存在する鉄の影響を受ける恐れのある成分では、試
薬ブランクによる補正は当然有効である。よく知られて
いるように、試薬ブランクでは、血清の代りに血清量と
同じ量の水を添加し、血清分析の場合と全く同じ試薬を
添加して発色させる。このときの発色強度をどの血清の
発色強度からも同じに差し引くのが試薬ブランクの手法
である。
したがつて、試薬ブランクにおいて、個々の容器で残
鉄量が異なる場合には、若干の誤差を生ずることは致し
方ないとされている。
上述のように、SB法は、迅速,簡便を要されている臨
床検査において、精度向上のために極めて有効な手法と
して広く用いられており、特に検体数の少ない項目の試
薬コストが高く新試薬レベルの分析法を用いる手分析に
多く使用され、有効とされている。
なお、この種文献としては、臨床検査機器・試薬 V
I:2・1983 第359頁〜第366頁の荒明等による「Feネオ
“シノテスト”(Nitroso−PSAP)法による血清鉄測定
に関する知見」と題する論文がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術のSB法を実際に行う場合の具体例として
Nitroso−PSAP法について解決しようとする問題点につ
いて述べると、1検体に対して2本の試験管を用意し、
1方には血清0.3ml,第2試薬1.0mlを加えて混和後、第
3試薬1.0mlを加えた後比色測定を行い、他方の試験管
には血清0.3mlに第1試薬として水1.0mlを加えて混和
後、第3試薬1.0mlを加えて比色測定を行、前者より差
し引いた結果を求める(第1表参照)。
ここで、2本の試薬にそれぞれ血清をサンプリングす
ることになるので、1本の場合に比べ、誤差は2倍にな
る。また、試験管を2本使用するので、労力が2倍、作
業机のスペース及び試薬量も1.5倍になり、試薬量はコ
スト高に影響する。2本の試験管の操作は、1本のそれ
に対して多くの時間を必要とし、繁雑さとトラブルの原
因になる。
本発明の目的は、上記欠点を解決し、迅速にトラブル
なしで、しかも、高精度のSB測定法を1本の試験管で行
うことができる分光光度計を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を、反応液を生成させる試験管と、当該試験
管から反応液を吸入する吸入ノズルと、当該吸入ノズル
が接続されるフローセルと、前記反応液を前記吸入ノズ
ルより前記フローセルに定量導入するしごきポンプと、
前記フローセル内へ定量導入された反応液の吸光度を測
定する吸光度計測部と、前記吸光度計測部による測定値
を処理する演算部と、これらの各部を制御する制御部と
を備え、 前記試験管で一本用いて、検体と第一試薬とを反応さ
せて反応液を生成させ、当該反応液の一部を前記吸入ノ
ズルおよびしごきポンプにより前記フローセルに定量導
入し、前記吸光度計測部により第一の測定値を得、前記
反応液を生成させた試験管内の前記反応液の残部と第二
試薬とを反応させ、前記吸入ノズルおよびしごきポンプ
により同様の操作を繰返し、前記フローセルと前記吸光
度計測部により第二の測定値を得、前記第一の測定値と
当該第二の測定値とを処理し、前記反応液中の共存成分
の影響を除去し、前記検体内の成分濃度または濃度に対
応する単位が得られるよう制御する構成とした。
なお、試験管中に血清を定量サンプリングし、次に試
薬を添加した反応を起こさせて発色の強さを測定する従
来の分析操作では、反応試料液の導入にしごき吸入ポン
プを使用していたが、このポンプは吸入動力源として可
撓性チユーブの弾性を利用しているので、定量性を持続
できないのが最大の欠点であつた。そこで、本発明者等
はさきにこのポンプの定量性を保証するため、秤量した
一定量の液を吸入させ、吸入液と空気との境界を検出し
て、使用中のチユーブが定量液を吸入し終る時間をもつ
て定量吸入の尺度とする提案を行つた。そこで、この定
量能力を付与したしごき吸入ポンプを使用するように
し、1本の試験管だけでSB法を実現するようにした。す
なわち、試験管中の第1試薬を添加した時点での液の体
積をV0、この時点でブランクの測定のために吸入した体
積をVSとし、ブランクの吸光度値を記憶せしめ、次に、
吸入量VSを吸入した後の残量Vrに第2試薬を添加し、反
応終了後上記試験管中に定量吸入しサンプルの吸光度を
測定し、この吸光度値の上記のブランクの吸光度値との
差を求め、真の値を算出するようにした。
従来、ブランク用と、サンプル用の2本の試験管を用
いて行つていたSB法を1本の試験管で実現するように
し、定量吸できるしごきポンプを組み込んだ分光光度計
を使用し、逐次操作を行う方法を採用したので、従来の
問題点を解決することができた。
〔作用〕
分析のために定量サンプリングされた血清Amlは、反
応のために添加された第1試薬の量V0(ここではA≪V0
として、第1試薬を添加した時点での液の体積と等しい
とする)吸入のために取り去られた液量VS、最後に添加
された第2試薬の量などに対し、如何なる濃度の関係に
あるかが明確でなければ定量分析としての結果を求める
ことはできない。ここで、添加される試薬量は、1本の
試験管ですべての行程が処理されるので、最小限の誤差
にとどまる。その誤差は手分析の精度で支配される。ま
た、取り去られる試料液の量の定量精度は、しごき吸入
ポンプの定量精度で決まる。
測定に入る前に、一定量例えば5mlの秤量した水を吸
入させ、その吸入所要時間でしごき吸入ポンプの吸入量
を較正する。較正の演算は、制御装置で行う。5ml秤量
液の吸入終点の検出は、分光光度計は、該秤量液を吸い
終り、空気を吸い上げる際、水−空気の境界を判定する
ことにより行う。
〔実施例〕
以下本発明を第1図に示した実施例及び第2図,第3
図を用いて詳細に説明する。
第1図は本発明の分光光度計の一実施例を示すハード
構成図であり、これにより1本の試験管で検体ブランク
を補正するSB法をNitroso−PSAP法による鉄分析例につ
いて説明する。第1図において、試験管1に血清を0.6m
l秤量採取し、第1試薬として水を0.6ml添加する。従来
法では、2本の試験管に血清0.3mlをそれぞれ秤量採取
し、ブランク用試験管には水1mlを、また、サンプル用
試験管には第2試薬である還元剤入り呈色液を1ml添加
する。本発明の実施例では、以下に詳しく説明する分光
光度計で前述の血清と水をそれぞれ0.6mlずつ混合した
1.2mlの溶液から0.6mlを吸入し、ブランクとして吸光度
を測定する。ここで、ブランクの吸光度値は後述する係
数を乗じて、サンプルの吸光度値より減ずる。また、従
来法では、血清+水に第3試薬である緩衝液を1ml添加
し、アルカリ性で検体ブランクを測定しているが、有意
な差は認められない。
残溶液0.6ml(この溶液は血清0.3ml、水0.3mlの混合
液)に第2試薬(呈色液)を1.0ml添加し、十分に混和
する。ここで、血清の濃度は、従来法に比べて例えば1.
3/1.6であり、呈色液の濃度は、同じく1.3/1.60.8で
ある。この条件の差は、多くの検体について従来法によ
る測定値と差のないことが確認されている。次に、第3
試薬である緩衝液を1.0ml加え、十分混和する。この最
終液の血清の濃度は、従来法に比べて2.3/2.6であり、
第2,第3試薬(本発明では第2,第3試薬を第2試薬とい
つている)について同様に2.3/2.60.88になつてい
る。これらの濃度条件の違いは、従来法との相関を測定
し、影響しないことが確認されている。上述の測定の手
順は第1表に、また、血清,試薬の濃度条件の差を第2
表に示してある。試薬ブランク及び測定結果の相関デー
をそれぞれ第2図,第3図に示す。ここでは本発明の実
施例での吸光度実測値に6/2.3が乗じられている。ま
た、第3図では縦軸はサンプル測定時の吸光値に26/23
を乗じた後、上記のブランク値を減じた値である。
次に、吸光度の測定手順と分光光度計の機能について
第1図を用いて詳述する。試験管1には、フローセル3
に導入する吸入ポンプ5の較正用定量液もしくは吸光度
測定用試料液を満たしてある。吸入ポンプ5は、可撓性
チユーブ(図示せず)をモータ7の回転によりローラ
(図示せず)でしごいて導入管4を経て液を導入するの
で、室温,使用期間により時間当りの導入量が異なる。
したがつて、指定された一定量の液を導入するために
は、測定に入る前に較正が必要である。この較正は、制
御装置9の中の吸入液量較正用制御装置10が図示しない
キーにより指定され、モータコントローラ8をオン−オ
フし、オン時間を計測することによつて行われる。ノズ
ル2を試験管1の底部にまで挿入し、定量秤量された液
(通常水)が全部吸入されて空気がノズル2内に浸入
し、フローセル3を通過するとき、光検出器12への光源
13からの大きな光量変化をもたらす。定量吸引の判別
は、この信号を増幅器14を通して制御装置10によつて行
う。制御装置10はモータ7を停止し、定量液の吸入に要
した時間を計測する。なお、第1図の装置は、10mlの定
量液で較正を行う。したがつて、サンプル吸入量1mlを
設定した場合、上記計測時間の1/10の時間だけモータ7
を回転するようにする。なお、第1図で、6は廃液容
器、15はフローセル3を恒温に保持する恒温部で、温度
コントローラ16で恒温に保持する。
次に、一般検体の測定の場合には、制御装置9内の検
体測定用制御装置11が作動するように指示される。すな
わち、本実施例では、試験管1内にそれぞれ定量サンプ
リングされた血清と第1試薬である水との混合液を0.6m
l吸入するように検体測定用制御装置11に設定される。
そして、吸入液量較正用制御装置10に記憶された吸入時
間(ここでは10mlを吸入)を基準にして検体測定用制御
装置11に0.6mlの吸入量が操作卓上のテンキー(図示せ
ず)により設定できる。
このようにして吸入されたフローセル3内のブランク
の吸光度の測定値は検体測定用制御装置11に記憶され、
同様にした測定されたサンプルの吸光度の測定値と次式
によつて演算される。
X(μg/dl)=(ES・26/23−EB・6 /23)/Estd・26/23 ……(1) ここに、Estd:1μg/dlの鉄を含む標準試料0.3mlを第
1試薬である水0.3ml,第2試薬1ml,第3試薬1mlで発色
させたときの吸光度 ES:検体(サンプル)の吸光度 EB:ブランクの吸光度 上記した本発明の実施例において、吸入ポンプ5の定
量吸入の誤差の測定精度への影響を評価すると、吸入量
VSが残量Vrに比べて小さいほど影響は小さく、精度が向
上する。すなわち、測定精度を検体(血精)の濃度誤差
(ここでは、フアクタで表現し、Δεとする)で表す
と、 ここに、V0;使用全液量(V0=Vr+VS) ΔVS;吸入量誤差 となる。ここで、Vr≫VS>ΔVSとすると、 となり、濃度誤差がなくなり、精度が向上することがわ
かる。
なお、濃度に対応する単位を測定する場合も同様であ
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、 1.迅速,簡便に検体ブランク法を用いた比色分析が可能
となる。
2.鉄分析Nitroso PSAP法で試薬が2/3になり、試薬の節
約が可能である。
3.1回の検体(サンプル)の測定ですみ、かつ2度の吸
光度計測より第一の測定値と第二の測定値がえられ、両
測定値を処理し共存成分の影響を除去するので、精度が
向上する。
4.試薬分注の回数が減るので、能率的である。
5.試験管が1本ですむので、労力,実験机上の占有面積
が1/2に軽減できる。
などの効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の分光光度計の一実施例を示すブロツク
ダイヤグラム、第2図はブランクの吸光度の従来法と本
発明の方法との相関を示す線図、第3図は測定結果の従
来法と本発明の方法との相関を示す線図、第4図は本発
明と従来法の比較図である。 1……試験管、2……ノズル、3……フローセル、4…
…導入管、5……吸入ポンプ、7……モータ、8……モ
ータコントローラ、9……制御装置、10……吸入液量較
正用制御装置、11……検体測定用制御装置、12……光検
出器、13……光源。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 33/49 G01N 33/49 K 33/52 33/52 A 35/08 35/08 A

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】反応液を生成させる試験管と、当該試験管
    から反応液を吸入する吸入ノズルと、当該吸入ノズルが
    接続されるフローセルと、前記反応液を前記吸入ノズル
    より前記フローセルに定量導入するしごきポンプと、前
    記フローセル内へ定量導入された反応液の吸光度を測定
    する吸光度計測部と、前記吸光度計測部による測定値を
    処理する演算部と、これらの各部を制御する制御部とを
    備え、 前記試験管で検体と第一試薬とを反応させて反応液を生
    成させ、当該反応液の一部を前記吸入ノズルおよびしご
    きポンプにより前記フローセルに定量導入し、前記吸光
    度計測部により第一の測定値を得、前記反応液を生成さ
    せた試験管内の前記反応液の残部と第二試薬とを反応さ
    せ、前記吸入ノズルおよびしごきポンプにより同様の操
    作を繰返し、前記フローセルと前記吸光度計測部により
    第二の測定値を得、前記第一の測定値と当該第二の測定
    値とを処理し、前記反応液中の共存成分の影響を除去
    し、前記検体内の成分濃度または濃度に対応する単位が
    得られるよう制御する構成としたことを特徴とする分光
    光度計。
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