JP2708437B2 - 自動分析装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、自動分析装置に係り、特に複数の反応室を
有する反応部において複数種の分析項目を反応処理する
のに好適な自動分析装置に関する。 〔従来の技術〕 同じ反応ライン上で複数の分析項目を反応させ、各種
の反応室を多波長光度計に順次位置づけて測光し、次々
と分析を進めていくいわゆるシングルライン多項目分析
装置は、特公昭55−21303号の発明が公表されて以来急
速に普及した。この技術により多項目分析計の小形化が
実現された。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した従来技術では、分析項目に応じて試薬の添加
場所を変えることによつて反応開始から測光位置までの
時間を調節しているが、多数の試薬添加機構を用いなけ
ればならず、構成が複雑であつた。このような問題を解
決するため、簡単な構成で多種類の試薬を添加し得る試
薬ピペツテイング技術が開発された。これは、特公昭59
−22905号に示されている。 ところが試薬ピペツテイング法を採用すると、どの試
薬も反応ライン上の同じ場所で反応容器内に添加しなけ
ればならず、分析時間の同じような分析項目同士の処理
はできるが、分析時間の異なる分析項目同士を混在させ
て分析操作を実行することが困難であった。この場合の
分析時間とは、試料と試薬が混合されてから反応容器が
洗浄されるまでの時間であるとする。 本発明の目的は、試薬添加場所を分析項目の違いによ
つて変更しなくても、ループ状に配置された反応室内で
の反応時間の異なる分析項目を組合せて能率的に分析処
理できる自動分析装置を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、一連の反応室の列をループ状となるように
移送可能に設け、その反応室列が試料添加位置，試薬添
加位置、及び洗浄装置による測定済反応室洗浄位置に沿
って移送される自動分析装置において、反応室列がそれ
ぞれ複数の反応室で構成した複数の群に分割され、各群
の単位で試料受入領域に位置づけられ、その位置づけ時
に各群の１つの反応室に対して試料添加が行われるよう
に上記反応室列を動作制御すると共に、各群内の各反応
室が複数の異なる分析時間のいずれにも選択的に設定さ
れるように管理し、反応室列に分析時間の異なる分析項
目が混在された状態で各群における試料添加が可能な反
応室を判別して試料添加し、特定位置で停止していた１
つの群が移送されて出発時の特定位置に戻って停止され
るまでを１周期として、試料と試薬が添加される反応室
を１周期めで洗浄するか、又は２周期め以降の何周期め
で洗浄するかを、添加される試料の分析項目に応じて各
反応室毎に決定し、各群の個々の反応室が分析項目に応
じて決定された周期に達した順に洗浄されるように上記
洗浄装置を動作制御する制御部を備えたことを特徴とす
る。 ループ状の移送のためには、ターンテーブルを用いた
り、スネークチエーンや連続配置されたカセツト（複数
の反応室を有するカセツト）移送機構を用いることがで
きる。 〔作用〕 第１図，第２図を用いて本発明の基本動作を一実施例
態様の例を用いて説明する。 第１図に示す円周上に反応容器が並べられ、その内の
隣接する３個ずつが群として全反応容器が複数の群に分
割されている。今、これらの群の内の１つに着目し、３
個の反応容器をそれぞれA,B,Cとする。今、３つの異な
る反応時間を有する分析項目を斜線（45分反応），たて
線（30分反応），打点（15分反応）とする。図中Ｓは反
応容器への試料の添加を示し、１回の試料添加から次の
試料添加までを１装置サイクル時間とすると、１装置サ
イクル時間で反応容器は、１群分反時計方向に回転す
る。図中（イ）で45分反応の項目が反応容器Ａ内で分析
される。15分後に群は円周上を一周するがこの時Ａ部は
45分反応に使用されているため空いているＢまで移動し
て次の分析項目（30分反応）に供される（図中
（ロ））。同様に次の15分後には、A,B両方とも反応に
供されているため、空いているＣまで移動して次の分析
項目（15分反応）に供される（図中（ハ））。スタート
から45分後には、Ａ中の45分反応,B中の30分反応,C中の
15分反応が３つ同時に終了するため３つの反応容器は全
て空にされ、洗浄され、次の分析準備の状態になる。図
中（ニ）では、再びＡ部で45分反応が始められる。図の
（ホ）は60分後、（ヘ）は75分後のサンプリング状態を
示す。 以上のように、１装置サイクル時間ごとに反応容器の
１群（３個）ずつを単位として移動と停止を進めていく
が、その際、群の中の反応に供されていない容器を判別
抽出して使用するため、上記のように反応時間が異なる
３種の反応系を同時に分析することができる。一つの試
料に対し、一反応ラインで複数の項目を直列に分析して
いくこのような方式を一反応ラインのランダムアクセス
方式と呼ぶ。 第２図は、第１図の分析をタイムチヤート上に展開し
たもので、Ｓは試料添加を、Ｗは反応液の排出・洗浄を
示す。同じ群の中で空いている１つの反応容器を選びな
がら、毎周（15分毎）に試料添加が行われる。実際の装
置では円周上に複数の群が配列されており、１装置サイ
クル毎に群から群へと円周上を移動させ、１周後（15分
後）に元の位置に戻る。 〔実施例〕 本発明の望ましい実施例では、隣接した反応容器を複
数個ずつ群に分割し分析に当つて群の中の反応容器の内
使用されていない１個を判別抽出し反応に供する。反応
容器は試料と試薬の反応室となる。反応室列上には、あ
らかじめ定められた場所に試料受入領域があり、この試
料受入領域に群の単位で反応室が順次停止する。 複数の群の内のいずれかが試料受入領域に位置づけら
れたとき、当該群の中で空の状態にある反応室を判別し
て新たな試料を供給するが、この群の位置づけの際に、
空の状態の反応室があらかじめ定められた試料ピペツト
ノズルの試料吐出位置に停止するように構成してもよ
く、又群の位置づけの際に、その群を上記試料受入領域
の一旦停止した後、空の状態の反応室まで試料ピペツト
ノズルを移動動作させるように構成してもよい。各群
は、複数の反応室を有しており、各反応室は受け入れる
試料の分析項目に応じてその分析次官が決定され、コン
ピユータによつて分析動作が管理，制御されるが、特定
の反応室が特定の分析時間に決められているのではな
く、各反応室はどの分析時間にも設定されるように制御
される。同じ群の中における複数の反応室に対応する分
析時間の組合せは、最長の分析時間が最短の分析時間の
整数倍であることが管理する上で扱いやすい。 以下、本発明の一実施例を、第３図を参照して説明す
る。この実施例では、反応デイスク４上に円周状となる
ように全部で120個の反応容器が配置されている。各群
は、４個の反応容器ずつを単位とされており、全体で30
群が構成されている。 第３図の自動分析装置において、試料はサンプルデイ
スク１の上のサンプルカツプ２の中に収容されて設置さ
れる。試料は試料サンプリング機構３によつて吸引さ
れ、その後反応デイスク機構４の円周上に並べられた反
応容器５の中に注入される。反応容器の中に注入された
試料は装置の１サイクル時間（実施例の場合30秒）後
に、反時計方向に移動し、隣りの群の場所まで移動して
停止する。スタートから４サイクル後、試薬分注ポジシ
ヨンまで特定の反応容器群が移動した時、試薬ピペツテ
イング機構６により試薬デイスク７上の適切な試薬が吸
引され反応デイスク上の対象とする反応容器に添加され
る。 スタートから５サイクル後、撹拌ポジシヨンに反応容
器が移動した時、撹拌機構８によつて反応容器の内容物
が均一に撹拌される。撹拌された反応容器はさらに３サ
イクル（スタートから８サイクル）後、測光ポジシヨン
に進み、多波長光度計９によつて測光される。ここで反
応が終了していれば、反応容器は洗浄機構10により洗浄
され次の分析に供されるが、反応が本実施例の反応デイ
スク一周分の時間（15分間）で終了しない場合に、分析
条件を記憶したマイクロコンピユータ30の指示でインタ
ーフエイス11を介し、洗浄ポンプ12が制御され、反応容
器の洗浄は行われない。多波長光度計９は、特公昭55−
21303と同様の構成のものも用いる。 反応液をそのまま残した反応容器は再び試料サンプリ
ングポジシヨンに移動する。この場合、前周でサンプリ
ングされた試料が反応容器内に残つている場合、反応条
件を記憶しているマイクロコンピユータ30からの指示で
インターフエイスを介し反応デイスク４は試料の残つた
反応容器と同群内の空の反応容器を試料サンプリングポ
ジシヨンまで移動される。以後、上述の動作をくり返し
て分析を進める。 上記の動作を通じ、反応容器は全て、恒温循環槽13に
よつて37℃に温度制御されている。試料は、試料分注機
構（ポンプ）14により定量分注され、試料は、試薬分注
機構（ポンプ）15により定量分注される。多波長光度計
９で読み取られた光量信号は、Log変換器/AD変換器16に
より吸光度スケールに変換された後デジタル化され、イ
ンターフエイスを介してマイクロコンピユータ30に取込
まれる。マイクロコンピユータに取込まれた吸光度信号
は濃度変換され、プリンタ17より患者試料中濃度として
印字出力されるか、CRT18の画面に出力される。又、キ
ーボード19からの指示により、濃度などの分析結果を、
マイクロデイスク20に記憶することも可能である。本実
施例によれば、反応時間の異なる項目が混在していて
も、効率よくランダムアクセス分析を行うことができ
る。 次に他の実施例について説明する。この例では、第３
図と同様構成で空の反応容器を試料サンプリングポジシ
ヨンに移動するのに反応デイスクの停止位置を制御する
代りに、反応デイスクの円周上に並べられた一群の反応
容器（実施例では４個）の開口部の上を移動可能な試料
サンプリング機構により、サンプリング機構の停止位置
をマイクロコンピユータにより制御することで、空の反
応容器を選択することができる。本実施例によれば試料
サンプリング時に反応デイスクの停止する位置が一定す
るので、停止時間中に他の動作（試薬分注，撹拌，測
光，洗浄）を行うための時間に余裕ができる効果があ
る。 又、別な実施例においては、特公昭59−24380に示さ
れたのと同様の反応デイスク動作を行わせ、複数の群が
継続的に移動した後反応デイスクを停止させて、全反応
過程測光方式を行う。この場合、第３図と同様構成とす
るが、群から次の群の場所へ、一装置サイクル時間内に
移動する時、常に反応デイスクを一周回転させ加えて１
群分送るか、又は一回転マイナス一群分送る操作を行
う。この場合全反応容器が多波長光度計前を通過するた
め全反応容器の吸光度を１装置サイクル時間ごとに取込
み可能である。本実施例によれば反応容器内の吸光度変
化を刻々追跡できるため、特に酵素の反応速度を求める
のに好適でありデータの精度を向上させることができ
る。 〔発明の効果〕 本発明によれば、反応室列が複数の群に分割され、反
応室が群単位で試料受入領域に位置づけられて試料受入
可能と判別された１つの反応室に試料が添加され、各群
における反応室毎に何周期めに測定後の洗浄をすべきか
が分析時間の異なる分析項目に応じて選択できるように
なるので、反応室列上に分析時間の異なる分析項目が混
在していても、多種分析項目のランダムアクセス分析を
連続的に進めることができる。
有する反応部において複数種の分析項目を反応処理する
のに好適な自動分析装置に関する。 〔従来の技術〕 同じ反応ライン上で複数の分析項目を反応させ、各種
の反応室を多波長光度計に順次位置づけて測光し、次々
と分析を進めていくいわゆるシングルライン多項目分析
装置は、特公昭55−21303号の発明が公表されて以来急
速に普及した。この技術により多項目分析計の小形化が
実現された。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した従来技術では、分析項目に応じて試薬の添加
場所を変えることによつて反応開始から測光位置までの
時間を調節しているが、多数の試薬添加機構を用いなけ
ればならず、構成が複雑であつた。このような問題を解
決するため、簡単な構成で多種類の試薬を添加し得る試
薬ピペツテイング技術が開発された。これは、特公昭59
−22905号に示されている。 ところが試薬ピペツテイング法を採用すると、どの試
薬も反応ライン上の同じ場所で反応容器内に添加しなけ
ればならず、分析時間の同じような分析項目同士の処理
はできるが、分析時間の異なる分析項目同士を混在させ
て分析操作を実行することが困難であった。この場合の
分析時間とは、試料と試薬が混合されてから反応容器が
洗浄されるまでの時間であるとする。 本発明の目的は、試薬添加場所を分析項目の違いによ
つて変更しなくても、ループ状に配置された反応室内で
の反応時間の異なる分析項目を組合せて能率的に分析処
理できる自動分析装置を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、一連の反応室の列をループ状となるように
移送可能に設け、その反応室列が試料添加位置，試薬添
加位置、及び洗浄装置による測定済反応室洗浄位置に沿
って移送される自動分析装置において、反応室列がそれ
ぞれ複数の反応室で構成した複数の群に分割され、各群
の単位で試料受入領域に位置づけられ、その位置づけ時
に各群の１つの反応室に対して試料添加が行われるよう
に上記反応室列を動作制御すると共に、各群内の各反応
室が複数の異なる分析時間のいずれにも選択的に設定さ
れるように管理し、反応室列に分析時間の異なる分析項
目が混在された状態で各群における試料添加が可能な反
応室を判別して試料添加し、特定位置で停止していた１
つの群が移送されて出発時の特定位置に戻って停止され
るまでを１周期として、試料と試薬が添加される反応室
を１周期めで洗浄するか、又は２周期め以降の何周期め
で洗浄するかを、添加される試料の分析項目に応じて各
反応室毎に決定し、各群の個々の反応室が分析項目に応
じて決定された周期に達した順に洗浄されるように上記
洗浄装置を動作制御する制御部を備えたことを特徴とす
る。 ループ状の移送のためには、ターンテーブルを用いた
り、スネークチエーンや連続配置されたカセツト（複数
の反応室を有するカセツト）移送機構を用いることがで
きる。 〔作用〕 第１図，第２図を用いて本発明の基本動作を一実施例
態様の例を用いて説明する。 第１図に示す円周上に反応容器が並べられ、その内の
隣接する３個ずつが群として全反応容器が複数の群に分
割されている。今、これらの群の内の１つに着目し、３
個の反応容器をそれぞれA,B,Cとする。今、３つの異な
る反応時間を有する分析項目を斜線（45分反応），たて
線（30分反応），打点（15分反応）とする。図中Ｓは反
応容器への試料の添加を示し、１回の試料添加から次の
試料添加までを１装置サイクル時間とすると、１装置サ
イクル時間で反応容器は、１群分反時計方向に回転す
る。図中（イ）で45分反応の項目が反応容器Ａ内で分析
される。15分後に群は円周上を一周するがこの時Ａ部は
45分反応に使用されているため空いているＢまで移動し
て次の分析項目（30分反応）に供される（図中
（ロ））。同様に次の15分後には、A,B両方とも反応に
供されているため、空いているＣまで移動して次の分析
項目（15分反応）に供される（図中（ハ））。スタート
から45分後には、Ａ中の45分反応,B中の30分反応,C中の
15分反応が３つ同時に終了するため３つの反応容器は全
て空にされ、洗浄され、次の分析準備の状態になる。図
中（ニ）では、再びＡ部で45分反応が始められる。図の
（ホ）は60分後、（ヘ）は75分後のサンプリング状態を
示す。 以上のように、１装置サイクル時間ごとに反応容器の
１群（３個）ずつを単位として移動と停止を進めていく
が、その際、群の中の反応に供されていない容器を判別
抽出して使用するため、上記のように反応時間が異なる
３種の反応系を同時に分析することができる。一つの試
料に対し、一反応ラインで複数の項目を直列に分析して
いくこのような方式を一反応ラインのランダムアクセス
方式と呼ぶ。 第２図は、第１図の分析をタイムチヤート上に展開し
たもので、Ｓは試料添加を、Ｗは反応液の排出・洗浄を
示す。同じ群の中で空いている１つの反応容器を選びな
がら、毎周（15分毎）に試料添加が行われる。実際の装
置では円周上に複数の群が配列されており、１装置サイ
クル毎に群から群へと円周上を移動させ、１周後（15分
後）に元の位置に戻る。 〔実施例〕 本発明の望ましい実施例では、隣接した反応容器を複
数個ずつ群に分割し分析に当つて群の中の反応容器の内
使用されていない１個を判別抽出し反応に供する。反応
容器は試料と試薬の反応室となる。反応室列上には、あ
らかじめ定められた場所に試料受入領域があり、この試
料受入領域に群の単位で反応室が順次停止する。 複数の群の内のいずれかが試料受入領域に位置づけら
れたとき、当該群の中で空の状態にある反応室を判別し
て新たな試料を供給するが、この群の位置づけの際に、
空の状態の反応室があらかじめ定められた試料ピペツト
ノズルの試料吐出位置に停止するように構成してもよ
く、又群の位置づけの際に、その群を上記試料受入領域
の一旦停止した後、空の状態の反応室まで試料ピペツト
ノズルを移動動作させるように構成してもよい。各群
は、複数の反応室を有しており、各反応室は受け入れる
試料の分析項目に応じてその分析次官が決定され、コン
ピユータによつて分析動作が管理，制御されるが、特定
の反応室が特定の分析時間に決められているのではな
く、各反応室はどの分析時間にも設定されるように制御
される。同じ群の中における複数の反応室に対応する分
析時間の組合せは、最長の分析時間が最短の分析時間の
整数倍であることが管理する上で扱いやすい。 以下、本発明の一実施例を、第３図を参照して説明す
る。この実施例では、反応デイスク４上に円周状となる
ように全部で120個の反応容器が配置されている。各群
は、４個の反応容器ずつを単位とされており、全体で30
群が構成されている。 第３図の自動分析装置において、試料はサンプルデイ
スク１の上のサンプルカツプ２の中に収容されて設置さ
れる。試料は試料サンプリング機構３によつて吸引さ
れ、その後反応デイスク機構４の円周上に並べられた反
応容器５の中に注入される。反応容器の中に注入された
試料は装置の１サイクル時間（実施例の場合30秒）後
に、反時計方向に移動し、隣りの群の場所まで移動して
停止する。スタートから４サイクル後、試薬分注ポジシ
ヨンまで特定の反応容器群が移動した時、試薬ピペツテ
イング機構６により試薬デイスク７上の適切な試薬が吸
引され反応デイスク上の対象とする反応容器に添加され
る。 スタートから５サイクル後、撹拌ポジシヨンに反応容
器が移動した時、撹拌機構８によつて反応容器の内容物
が均一に撹拌される。撹拌された反応容器はさらに３サ
イクル（スタートから８サイクル）後、測光ポジシヨン
に進み、多波長光度計９によつて測光される。ここで反
応が終了していれば、反応容器は洗浄機構10により洗浄
され次の分析に供されるが、反応が本実施例の反応デイ
スク一周分の時間（15分間）で終了しない場合に、分析
条件を記憶したマイクロコンピユータ30の指示でインタ
ーフエイス11を介し、洗浄ポンプ12が制御され、反応容
器の洗浄は行われない。多波長光度計９は、特公昭55−
21303と同様の構成のものも用いる。 反応液をそのまま残した反応容器は再び試料サンプリ
ングポジシヨンに移動する。この場合、前周でサンプリ
ングされた試料が反応容器内に残つている場合、反応条
件を記憶しているマイクロコンピユータ30からの指示で
インターフエイスを介し反応デイスク４は試料の残つた
反応容器と同群内の空の反応容器を試料サンプリングポ
ジシヨンまで移動される。以後、上述の動作をくり返し
て分析を進める。 上記の動作を通じ、反応容器は全て、恒温循環槽13に
よつて37℃に温度制御されている。試料は、試料分注機
構（ポンプ）14により定量分注され、試料は、試薬分注
機構（ポンプ）15により定量分注される。多波長光度計
９で読み取られた光量信号は、Log変換器/AD変換器16に
より吸光度スケールに変換された後デジタル化され、イ
ンターフエイスを介してマイクロコンピユータ30に取込
まれる。マイクロコンピユータに取込まれた吸光度信号
は濃度変換され、プリンタ17より患者試料中濃度として
印字出力されるか、CRT18の画面に出力される。又、キ
ーボード19からの指示により、濃度などの分析結果を、
マイクロデイスク20に記憶することも可能である。本実
施例によれば、反応時間の異なる項目が混在していて
も、効率よくランダムアクセス分析を行うことができ
る。 次に他の実施例について説明する。この例では、第３
図と同様構成で空の反応容器を試料サンプリングポジシ
ヨンに移動するのに反応デイスクの停止位置を制御する
代りに、反応デイスクの円周上に並べられた一群の反応
容器（実施例では４個）の開口部の上を移動可能な試料
サンプリング機構により、サンプリング機構の停止位置
をマイクロコンピユータにより制御することで、空の反
応容器を選択することができる。本実施例によれば試料
サンプリング時に反応デイスクの停止する位置が一定す
るので、停止時間中に他の動作（試薬分注，撹拌，測
光，洗浄）を行うための時間に余裕ができる効果があ
る。 又、別な実施例においては、特公昭59−24380に示さ
れたのと同様の反応デイスク動作を行わせ、複数の群が
継続的に移動した後反応デイスクを停止させて、全反応
過程測光方式を行う。この場合、第３図と同様構成とす
るが、群から次の群の場所へ、一装置サイクル時間内に
移動する時、常に反応デイスクを一周回転させ加えて１
群分送るか、又は一回転マイナス一群分送る操作を行
う。この場合全反応容器が多波長光度計前を通過するた
め全反応容器の吸光度を１装置サイクル時間ごとに取込
み可能である。本実施例によれば反応容器内の吸光度変
化を刻々追跡できるため、特に酵素の反応速度を求める
のに好適でありデータの精度を向上させることができ
る。 〔発明の効果〕 本発明によれば、反応室列が複数の群に分割され、反
応室が群単位で試料受入領域に位置づけられて試料受入
可能と判別された１つの反応室に試料が添加され、各群
における反応室毎に何周期めに測定後の洗浄をすべきか
が分析時間の異なる分析項目に応じて選択できるように
なるので、反応室列上に分析時間の異なる分析項目が混
在していても、多種分析項目のランダムアクセス分析を
連続的に進めることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基づく作用を説明するための図、第２
図は第１図の動作を示すタイムチヤート、第３図は本発
明の一実施例の概略構成を示す図である。 １……サンプルデイスク、３……サンプリング機構、４
……反応デイスク機構、５……反応容器、６……試薬ピ
ペツテイング機構、９……多波長光度計、30……マイク
ロコンピユータ。
図は第１図の動作を示すタイムチヤート、第３図は本発
明の一実施例の概略構成を示す図である。 １……サンプルデイスク、３……サンプリング機構、４
……反応デイスク機構、５……反応容器、６……試薬ピ
ペツテイング機構、９……多波長光度計、30……マイク
ロコンピユータ。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．一連の反応室の列をループ状となるように移送可能
に設け、上記反応室列が試料添加位置，試薬添加位置、
及び洗浄装置による測定済反応室洗浄位置に沿って移送
される自動分析装置において、 上記反応室列がそれぞれ複数の反応室で構成した複数の
群に分割され、各群の単位で試料受入領域に位置づけら
れ、その位置づけ時に各群の１つの反応室に対して試料
添加が行われるように上記反応室列を動作制御すると共
に、 上記各群内の各反応室が複数の異なる分析時間のいずれ
にも選択的に設定されるように管理し、 上記反応室列に分析時間の異なる分析項目が混在された
状態で各群における試料添加が可能な反応室を判別して
試料添加し、 特定位置で停止していた１つの群が移送されて出発時の
特定位置に戻って停止されるまでを１周期として、試料
と試薬が添加される反応室を１周期めで洗浄するか、又
は２周期め以降の何周期めで洗浄するかを、添加される
試料の分析項目に応じて各反応室毎に決定し、 各群の個々の反応室が分析項目に応じて決定された周期
に達した順に洗浄されるように上記洗浄装置を動作制御
する制御部を備えたことを特徴とする自動分析装置。
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| EP88118740A EP0316766B1 (en) | 1987-11-13 | 1988-11-10 | Method for analyzing samples and automatic processor therefor |
| US07/752,200 US5320966A (en) | 1987-11-13 | 1991-08-21 | Method for analyzing samples and automatic processor therefor |
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|---|---|---|---|
| JP62285396A JP2708437B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 自動分析装置 |
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| JP (1) | JP2708437B2 (ja) |
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