JP2684753B2 - 生化学分析機のカラムとその装着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この発明は、フローシステム方式の生化学分析機に用
いて好適なカラムと、そのカラム装着装置に関する。

B.発明の概要 本発明は、フローシステム方式の生化学分析機におい
て、 カラムを筒状容器の両端部に、それぞれ端部部材を嵌
着し、その端部にフィルタを設置して構成し、また、カ
ラム装着装置を、可動圧着部材を附勢力に抗して摺動可
能に装着した可動支持機構部と、圧着部材を螺挿した固
定支持機構部とを、対向配置して構成することにより、 その可動圧着部材と、圧着部材との間にカラムを弾性
的に挾持するようにしたものである。

C.従来の技術 一般に、液体である対象物の定量又は、定性測定に当
り、フローシステムによる生化学分析法が行われてい
る。

このフローシステムによる生化学分析は、次のような
ものである。すなわち、連続的に流れている流体系に、
測定対象物を注入する。そして、測定対象物に化学的反
応を起こさせることにより、何らかの計測可能な物理量
に変換する。

そして、その物理量が測定対象物の反応を起こした物
質量と比例することから、定量又は、定性分析を行う方
法である。

このようなものとして、化学発光測定装置，生物発光
測定装置，けい光光度計，吸光光度計、及び液体クロマ
トグラフィ装置等がある。

従来、上述のようなフローシステムによる分析機とし
ては、例えば第４図に示すようなものがある。

これは、容器１に貯留した、測定システムに影響を与
えないキャリヤ液（蒸留水等）をポンプ２で、送液チュ
ーブ３を通して送給する。サンプル液用バルブ４まで送
られたキャリヤ液は、ここで、測定対象であるサンプル
液容器５から供給されたサンプル液と混合され、カラム
６に送られる。このカラム６は、送液チューブ３にカラ
ム取付ジョイント７によって着脱可能に装着された器具
である。

このカラム６は、第５図にも示すように、筒状の容器
14に例えば固定化酵素の様な特定の物質に対して、固有
の反応を示す粒子15をつめ込み、この粒子が外部へ出な
い様に筒状の容器14の両端にフィルタ16を取付けたもの
である。

すなわち、カラム本体の容器14内に粒子15を入れ、そ
の両端の開口をそれぞれフィルタ16で閉塞し、さらに、
その両自由端内周部にそれぞれ、ねじ溝をもつねじ孔17
を穿設する。

図示するように、各ねじ孔17には、フィルタ16及び環
状パッキン19を介して、大きなボルト状の取付部材18を
螺着する。

この取付部材18には、その中心軸に沿って導液孔20を
穿孔し、その自由端側には固定用ねじ孔21を穿設する。

そして、フローシステムの分析機における、各送液チ
ューブ３の端部に設置したカラム取付ジョイント７の周
囲に、ねじ溝を穿設し、これらをそれぞれ各取付部材18
の固定用ねじ孔21に螺合して、フローシステムの分析機
に装着するように構成したものである。このフィルタ16
は粒子は通さないが液体は通すものである。よって、フ
ロー系においてカラム６に流れ込んだ液体である測定対
象物中のある特定の物質が、カラム６中の粒子15と、固
有の反応を起こし、それ以外の物質は、そのままの状態
でカラム６から流出されていくようにしたものである。

第４図に示すように、このカラム６を通過したサンプ
ル液は、混合バルブ８に送られ、ここで試薬容器９から
ポンプ10によって送給された試薬と混合される。

次に、この混合液は、フローセル11に導入され、セン
サ12によって測定される。測定後の混合液は、廃液びん
13中に廃液されるようにしたものである。なお、カラム
には、固定化酵素の他に、イオン交換樹脂、ゲル状の粒
子、又は繊維によるフィルタを入れてもよい。さらに、
カラム６は分析カラムでも分離カラムでもよい。

このような従来のフローシステムによる分析機では、
サンプルの測定を繰り返していくと、その回数に応じ
て、カラム６内の粒子15が劣下してしまうので、この劣
下の度合が許容測定範囲内にあるうちに、カラム６を交
換して用いていた。

D.発明が解決しようとする課題 上述の如き従来の分析機では、フローシステムによる
分析機にカラム６を着脱するに当たって、カラム６の両
端部の各取付部材に、それぞれカラム取付ジョイント７
を螺挿して装着していたため、その取付け、取外しの都
度に、カラム６の両端部で別々に螺合する作業を行わな
ければならず、しかもスパナ等を用いて作業することに
なると特に作業に手間と時間がかかるという問題があっ
た。

さらに、カラム６の取付作業に時間がかかると、カラ
ム６の中に空気が入り易くなる。そして、カラム６中に
空気が入ってしまうと、その気泡の影響により、サンプ
ル液のカラム６中での反応にばらつきが生じ、これが測
定値の誤差を生み、正確な測定をできなくするという問
題があった。

本発明は、上述の点に鑑み、フローシステム方式の生
化学分析機へ簡単、迅速に着脱可能とする構造の簡素な
カラムとそのカラム装着装置を新たに提供することを目
的とする。

E.課題を解決するための手段 本発明の生化学分析機のカラムは、筒状容器の両端部
に、それぞれ嵌合口に嵌着するよう端部部材を設置し、
この端部部材の自由端部に嵌合用凹部を設け、その底面
に開口する液口と嵌合口とを連導孔で連通し、端部部材
の凹部底面にはフィルタを設置して構成したことを特徴
とする。

また、カラム装着装置は、可動圧着部材をばねで附勢
しながら摺動自在に装着した可動支持機構部と、圧着部
材を螺挿した固定支持機構部とを対向配置し、これら可
動圧着部材と、圧着部材の対向端部に、カラムの端部部
材の凹部に嵌合すべき凸部を設け、これらの透孔にそれ
ぞれ送液チューブを挿通し、その端部に形成したフラン
ジ部を凸部端面に臨ませて構成したことを特徴とする。

F.作用 上述のように構成することにより、可動圧着部材を移
動させることによって、これと圧着部材との間にカラム
を弾性的に挾持し、そのカラム端部部材の凹部に各圧着
部材の凸部が嵌合して位置決めされ、保持された状態に
装着されるという作用を奏する。

また、カラムの端部部材の最端面にフィルタを設けた
ことにより、その直径の大きく異なる液口と嵌合口との
間を円錐状の斜面に形成した連導孔で、段差なく接続し
た孔内にも粒子を充填し、空気層ができるのを防止し、
カラム内に空気が入って測定値に誤差が生ずるのを防止
するという作用を奏する。

G.実施例 以下、本発明の生化学分析機のカラムとその装着装置
の一実施例を第１図乃至第３図によって説明する。な
お、この第１乃至第３図において、前述した第４図乃び
第５図に対応する部分には同一符号を附すこととし、そ
の詳細な説明を省略する。

第１図のカラム装着部分を示す部分断面図で、６はカ
ラム、22はカラム装着装置部である。

このカラム６は、第２図にも示したように、ガラス製
筒状容器23の両端部にそれぞれ端部部材24を設置して成
る。

この容器23は、その両端面を気密性を良くするため平
滑面に磨いてあり、その内部には、粒子15を充填する。

なお、容器23はガラス製直管の他に、テフロン，ステ
ンレス，塩化ビニル樹脂、又はプラスチック等で構成し
てもよい。なお、容器23は円筒の両端部を研磨加工した
だけの簡単で、安価なものである。

端部部材24は、塩化ビニル樹脂，シリコンゴム又はテ
フロン（商標名）で形成した筒状部材である。

この端部部材24は、その一端部に、容器23に嵌合させ
るための容器23の外径よりわずかに小さい所定直径に形
成した嵌合口24aを形成する。また、その他端部に送液
チューブ３に接続連通すべき直径約0.5mmの液口24bを穿
孔する。

さらに、端部部材24の中間部には、図示するように、
直径の大きく異なる嵌合口24aと液口24bとを、段差なく
滑らかにつなぎ、液体が滑らかに流れるようにする円錐
台形状の連導孔24cを形成する。

そして、第２図に示すように、容器23の平滑に磨かれ
た端口面に環状パッキン25を当てがった状態で、この端
部部分を端部部材24の嵌合口24a内に弾性的に圧着する
ように混合して取り付ける。

また、パッキン25は、ネオプレンパッキン，テフロン
パッキン又はＯリング等を使用する。

また、各端部部材24の先端部は、その外周部を環状に
残して凹部24dを形成する。そして、この凹部24dの底面
部にフィルタ26を置き、この上から、環状のフィルタ押
え部材42を凹部24d内に嵌め込んで、フィルタ26を固定
し、カラム６を完成する。このように、カラム６の両端
部に各フィルタ26を配置することにより、各端部部材24
の嵌合口24a,液口24b及び連導孔24c内にも粒子15をつめ
込めるので、カラム６中に何も入っていない空気層を作
らないようにできる。なお、カラム６中に空気層ができ
ると、カラム６を装着して送液した際、カラム６の端部
の空気がカラム６中に入ってしまい、この気泡が測定値
を不正確にすることになるが、本例の構成では、これを
防止し、正確な測定を可能とするものである。

上述のように構成したカラム６は、第１図に示すカラ
ム装着装置22に装着され得るものである。なお、この第
１図のものは、２台のカラム６を並列設置可能に構成し
たものである。

このカラム装着装置部22は、固定部材27に、一定間隔
を置いて対向設置した一対の可動支持機構部28と固定支
持機構部29によって構成される。

固定支持機構部29は、図の下方に設置されたもので、
主にブロック30と圧着部材31とより成る。

このブロック30は、固定部材27側面に固着設置された
底を抜いた箱状体で、その図で上端面に当る部分には大
径螺子孔30aが穿設してある。そして、フランジ付円柱
状の圧着部材31の外周部に螺子溝を切って、ブロック30
の螺子孔30aに螺挿する。

この圧着部材31の軸芯部分には透孔31aを穿孔し、さ
らに、この透孔31aの上端部に続けて、カラム６の端部
部材24の凹部24d内に嵌挿するための凸部32を突設す
る。

そして、この透孔31aと凸部32の端面との部分に送液
チューブ３の端部を固着する。

この送液チューブ３は、テフロン，ステンレス，又は
シリコン製のチューブであって、その先端にラッパ状に
広がるフランジ部3aを形成して成る。

そして、圧着部材31の透孔31aに送液チューブ３の端
部を挿通し、そのフランジ部3aを凸部32の端面に臨ませ
る。

また、圧着部材31の透孔31aにおける凸部32と反対の
端部には、止め穴部33を穿設し、これに送液チューブ３
を中心軸部の透孔に挿通して成る中空栓34を嵌合して、
送液チューブ３を支持するようにする。なお、この中空
栓34はシリコンゴム，テフロン又はゴム等の弾性材で構
成する。

このように中空栓34によって送液チューブ３を支持す
るようにしたことにより、従来普通に行われていた、中
空ボルトを用いて支持固定していた手段に比し、ねじ加
工等が不要で、取付けを容易にできる。

次に、可動支持機構部28について説明する。

この可動支持機構部28は主に、ブロック35と、これに
可動に設置された可動圧着部材36とで構成する。

ブロック35は、固定部材27側面上部に、ブロック30と
対向して対をなすよう固着配置された箱状体である。

このブロック35の、図で下端面に当る部分には、大径
摺動挿通孔35aを穿設する。

そして、フランジ付円柱状の可動圧着部材36を、図示
するように、そのフランジ部分が、ブロック35内に入る
ようにして、その円柱部分を摺動挿通孔35aに摺動自在
に挿通する。

さらに、ブロック35の上端を塞ぐように固着された蓋
板37と、可動圧着部材36のフランジ部との間に圧縮コイ
ルばね38（弾性部材で置き換えてもよい）を配置し、可
動圧着部材36が固定側の圧着部材31方向に附勢されるよ
うにする。

なお、このばね38は、このフローシステムにおける流
体系の低圧から高圧までの種々の圧力に対応し、カラム
６と送液チューブ３との圧着力を適度に保てるように、
ばね力を選定して使用するものとする。

第３図にも示すように、可動圧着部材36の軸芯部分に
は透孔36aを穿孔し、さらに、この透孔36aの下端部に続
けて、カラム６の端部部材24の凹部24d内に嵌挿するた
めの凸部39を突設する。

そして、この透孔36aと凸部39の端面との部分に送液
チューブ３の端部を固着する。

この送液チューブ３は、テフロン，ステンレス，又は
シリコン製のチューブであって、その先端にラッパ状に
広がるフランジ部3aを形成する。

そして、可動圧着部材36の透孔36aに送液チューブ３
の端部を挿通し、そのフランジ部3aを凸部39の端面に臨
ませる。

また、可動圧着部材36の透孔36aにおける凸部39と反
対の端部には、止め穴部40を穿設し、これに送液チュー
ブ３を中心軸部の透孔に挿通して成る中空栓41を嵌合し
て、送液チューブ３を支持するようにする。なお、この
中空栓41はシリコンゴム，テフロン又はゴム等の弾性材
で構成する。

次に、上述のように構成した本例装置の使用法及び作
動を説明する。

まず、カラム６をカラム装着装置部22に装着する場合
について述べる。

この場合には、まず、カラム６の一端の端部部材24の
凹部24d内に、可動圧着部材36の凸部39を、挿入するよ
うに押し込みながら、可動圧着部材36を、図の矢印Ａ方
向に上限一杯に押し上げる。この状態で、カラム６の他
端の端部部材24を固定側の圧着部材31の凸部32上方に位
置させる。そして、カラム６を矢印Ｂ方向に引き下げ
て、他端の端部部材24の凹部24dに凸部39を嵌合し、第
１図に示す如き保持状態にする。

この状態では、カラム６がその両端部の各端部部材24
の凹部24d内に、それぞれ凸部32,39を挿入した状態で、
しかも、ばね38の附勢力によって、両側から押さえ付け
るように支持され、確実に保持される。

さらに、カラム６の両端部の各端部部材24の凹部24d
の底面は、適度なばね38の附勢力で送液チューブ３のフ
ランジ部3aに圧着され、これがパッキンとなって、カラ
ム６を流れる液体の圧力があっても、これに対する耐圧
を増減調整し、各々送液チューブ３の各端部と、液漏れ
しないように連通接続できる。

なお、カラムを流れる液体の圧力が低い場合には、ば
ね38の附勢力を弱くして、カラム６の着脱作業を容易に
することができるものである。

また、各凹部24dに、それぞれ凸部32,39が嵌まって、
送液チューブ３の開口と、端部部材24の液口24bとを一
致させ、段差を生じないように位置決め接続できる。

加えて、カラム６の長さの長短に応じて、固定支持機
構部29の圧着部材31を回動調整して、ブロック30の螺子
孔30aからの圧着部材31の突出量を適当に調整し、この
圧着部材31と可動圧着部材36との間隔を各カラム６の長
さに対応させて使用するようにできるものである。

次に、カラム６をカラム装着装置部22から取り外す場
合について述べる。

この場合には、カラム６を可動圧着部材36ごと、矢印
Ａ方向に押し上げる。そして、カラム６の一端部を固定
側の圧着部材31の凸部32から引き外し、次に、カラム６
を斜下方に引き下げ、その他端部を可動圧着部材36の凸
部39から引き外して、取り外すものである。

H.発明の効果 以上詳述したように、本発明の生化学分析機のカラム
とその装着装置によれば、カラムを、筒状容器の両端部
に、それぞれ嵌合口に嵌着するよう端部部材を設置し、
この端部部材の嵌合口から段差なく円錐台状に窄まるよ
うに続く連導孔と、これに続く小孔である液口を穿孔
し、その自由端部には嵌合用の凹部を形成し、その底面
にフィルタを設置して構成する。

また、カラム装着装置を、可動支持機構部と固定支持
機構部とを対向配置し、固定支持機構部をブロックに圧
着部材を螺挿し、この圧着部材の頭部にカラム端部部材
の凹部に嵌合すべき凸部を設け、圧着部材の透孔に送液
チューブを挿通し、その端部に形成したフランジ部を凸
部端面に臨ませて構成するとともに、可動支持機構部
を、ブロックに可動圧着部材を摺動自在に挿通し、ばね
で固定支持機構部方向に附勢し、その先端部にカラム端
部部材の凹部に嵌合すべき凸部を設け、可動圧着部材の
透孔に送液チューブを挿通し、その端部に形成したフラ
ンジ部を凸部端面に臨ませて構成したので、可動圧着部
材を移動させることにより、これと、固定側の圧着部材
との間に、カラムを圧着するよう装着し、又は取り外し
可能とするもので、この着脱作業を片手でワンタッチで
可能な程、容易かつ迅速に実行できるようにするという
効果がある。

従って、カラムの交換作業を迅速に可能とし、カラム
中に空気が入って測定値に誤差を生ずるのを防止でき、
しかも、全体の測定にかかる時間を短縮できるという効
果がある。

また、カラム両端の各凹部に可動圧着部材と圧着部材
の各凸部が嵌合して位置決めされるように支持するの
で、カラムの流路と送液チューブの流路がずれることな
く支持でき、しかも確実、強固に支持できるという効果
がある。

さらに、カラム両端の端部部材の最端面にそれぞれフ
ィルタを設置することにより、端部部材の嵌合口，液
口，連導孔内にも粒子を充填して空間をなくすことがで
きるので、送液使用時にカラム内に空気が入り、測定精
度を下げることを防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の生化学分析機のカラムとその装着装置
の一実施例を示す要部の部分断面図、第２図はその要部
の拡大分解縦断面図、第３図はその拡大要部分解縦断面
図、第４図は従来のフローシステムの一例を示す概略構
成線図、第５図はそのカラム装置要部の部分断面正面図
である。 ６……カラム、22……カラム着脱装置部、23……容器、
24……端部部材、31……圧着部材、36……可動圧着部
材、38……ばね、41……中空栓。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状容器の両端部に、それぞれ嵌合口に嵌
   着せしめて端部部材を設置し、 当該端部部材の自由端部に嵌合用凹部を設け、当該凹部
   底面に開口する液口と嵌合口とを連導孔で連通し、 前記凹部底面にフィルタを設置して構成したことを特徴
   とする生化学分析機のカラム。
2. 【請求項２】可動圧着部材をばねで附勢しながら摺動自
   在に装着した可動支持機構部と、圧着部材を螺挿した固
   定支持機構部とを対向配置し、 前記可動圧着部材と、前記圧着部材との各対向端部に請
   求項（１）記載のカラムの端部部材に設けた凹部に嵌合
   すべき凸部を突設し、 前記可動圧着部材と前記圧着部材との透孔に、それぞれ
   送液チューブを挿通し、 当該送液チューブの端部に設けたフランジ部を、前記凸
   部の端面に臨ませて構成したことを特徴とする生化学分
   析機のカラム装着装置。