JP2745091B2 - 免疫凝集測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抗原抗体反応により生
じる不溶性担体の凝集塊を、個々に粒子計数することに
より、抗原又は抗体の定量を行う免疫凝集測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】α−フェトプロティン（ＡＦＰ、Ａｌｐ
ｈａ−ｆｅｔｏｐｒｏｔｅｉｎ）や癌胎児性抗原（ＣＥ
Ａ、Ｃａｒｃｉｎｏｅｍｂｒｙｏｎｉｃ ａｎｔｉｇｅ
ｎ）等の微量腫瘍関連蛋白を迅速に高感度に測定する方
法として、ＣＩＡ法がある。ＣＩＡ法（Ｃｏｕｎｔｉｎ
ｇ Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ）とは、測定すべき抗原
（又は抗体）を含んだ検体と、その検体中の抗原（又は
抗体）と特異的に反応する抗体（又は抗原）が結合され
た、ラテックス粒子を含む試薬とを混合することによ
り、抗原抗体反応によるラテックス凝集塊を形成させ、
この凝集塊を粒子計測し、未凝集粒子数と凝集粒子数と
から凝集度を算出し、抗原（又は抗体）の濃度に変換す
ることにより、検体中の目的とする抗原（又は抗体）の
定量を行う方法である。ＣＩＡ法による免疫凝集測定装
置は、例えば特開平１−２５９２５７号公報に開示され
ている。

【０００３】従来の免疫凝集測定装置においては、検
体、試薬、反応液についてそれぞれ別々の吸排出手段を
配置し、ピペットを装着した腕を回転させ、ピペットを
円弧方向に移動させることで、吸排出や洗浄を行ってい
た。また、複数の検体、試薬、反応液を吸排出するため
に、ピペットの円弧移動下に目標の容器を移動させる必
要があり、複数の検体、試薬、反応容器を設置した各テ
ーブルを回転させることでこれを実現している。さら
に、反応容器は使用後、洗浄手段によって装置内で洗浄
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、装置が複
雑になり、各回転テーブルの面積も必要なことから、装
置も大型化し価格も高くなる。反応中や測定中は、各回
転テーブルや吸排出手段が連係して動作しており、測定
検体の追加や緊急検体の割り込みは困難であった。ま
た、測定項目によっては、反応容器洗浄後もコンタミネ
ーションが問題になる場合もある。本発明の目的は、以
上のような問題点を解決した、小型で安価、かつ使い易
い高精度免疫凝集測定装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の免疫凝集測定装置は、図面を参照して説
明すれば、複数の反応容器１４が一体に成形された反応
プレート１２が配置される反応プレート用のテーブル１
０と、複数の検体ラック３６が配置される検体ラック用
のテーブル３４と、試薬類を恒温状態に保つ試薬恒温部
４４と、反応プレート１２を恒温状態に保ちながら振盪
する反応恒温部５８と、反応プレート１２を保持し持ち
あげる反応プレート保持部９０と、検体、試薬等をピペ
ット８２から一定量吸引し排出する試料吸排手段６６
と、反応プレート保持部９０と試料吸排手段６６とが移
動可能となるように取り付けられたＸＹ移動部７０と、
を備えており、 ＸＹ移動部７０により反応プレート保持
部９０が反応プレート用のテーブル１０から反応プレー
ト１２を保持し、反応恒温部５８まで移動させ、つい
で、ＸＹ移動部７０により試料吸排手段６６が検体ラッ
ク用のテーブル３４、試薬恒温部４４、反応恒温部５８
を行き来し、反応恒温部５８の反応プレート１２に検
体、試薬類を分注した後、恒温状態で振盪攪拌された反
応プレート１２内の反応液を試料吸排手段６６で採取
し、測定するようにしたことを特徴としている。そし
て、上記の反応プレート１２はディスポーザブルタイプ
で、使用後は洗浄されることなく、使い捨てされる。

【０００６】

【作用】まず、ＸＹ移動部７０により保持部９０が反応
プレート用のテーブル１０から使用前の反応プレートを
保持し、反応恒温部５８にまで移動させる。つぎに、Ｘ
Ｙ移動部７０により試料吸排手段６６が検体ラック３
６、試薬恒温部４４、反応恒温部５８を行き来し、反応
プレートに検体、試薬類を分注する。分注された液は恒
温状態が保たれ、振盪攪拌され抗原抗体反応が促進され
る。反応液は試料吸排手段６６で採取され、測定され
る。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成機器の寸法、材質、形状、その相対配置などは、
とくに特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれ
らのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に
すぎない。図１は、本発明の免疫凝集測定装置の一実施
例の平面図である。反応系、測定系などの基本構成につ
いては特開平１−２５９２５７号公報に開示されている
装置と同じである。本発明の装置は、上記の従来装置を
コストダウンを図るようにし小型にしたものである。主
な相違点は、ディスポーザブル（使い捨て）の反応プレ
ートを用いた点にある。このことにより洗浄装置を不要
としている。また、液の吸排手段を１つにし、その吸排
手段を２次元に移動させることにより、他のユニットの
移動を無くし、また、吸排手段に反応プレートの保持機
能を持たせることにより、スペースの有効利用、コスト
ダウンを図っている。

【０００８】図１を参照しながら本発明の免疫凝集測定
装置の全体的な構成を説明する。１０は、反応プレート
１２を配置するための反応プレート用のテーブルであ
る。３４は、検体ラック３６を配置しておく検体ラック
用のテーブルである。４４は、試薬類を恒温状態に保つ
ための試薬恒温部である。５８は、反応液（検体と試薬
類の混合液）を振盪攪拌しながら恒温状態に保つための
反応恒温部である。６６は、検体等の液を吸引、排出す
る試料吸排手段である。９０は、反応プレート１２を保
持する保持部である。試料吸排手段６６、保持部９０は
同じＸＹ移動部７０に取り付けられて前後左右に移動さ
せられる。２は、各種の設定や入力を行う操作パネルで
ある。４はプリンタ、６は表示部である。

【０００９】つぎに、各部の構成をより詳細に説明す
る。図２は、本発明の装置において用いられる反応プレ
ートの一例の斜視図である。反応プレート１２は樹脂製
であり、１つのプレートに、例えば５×５の計２５個の
反応容器１４を備え、これらの容器１４が基板１６によ
り互いに連なり、全体が一体成形されている。容器１４
の内径、高さは、一例としてそれぞれ約８mm、約２４mm
である。反応プレート１２は上からみると、一辺が一例
として、約７０mmの正方形状である。反応プレート１２
の両側面には、反応プレートを保持するための取手１
８、２０が連設されている。さらに、取手１８、２０の
両端には下に向かって保持用の凸部２２、２４が設けら
れているので、反応プレートの保持をさらに容易にする
とともに、移動の際の反応プレートの位置ずれを起こり
にくくしている。詳しくは後述する。各容器１４の上端
及び外枠は、基板１６の位置よりも高い位置にあるため
（ここでは一例として、６mm）、容器部内の液は外に飛
び出しにくく、また、基板１６上にこぼれた液も容器１
４内に入りにくい構造となっている。反応プレート１２
の一角２６は、位置決めのため一部切り欠かかれてい
る。各容器１４の底部には、凹部２８が設けられている
ので、製造上、安定した寸法が得られ、装置への設置が
確実に行なえる。反応プレートは、全体を透明体に成形
するのが望ましい。

【００１０】再び、図１に戻って説明を続ける。反応プ
レート１２を設置するための反応プレート用のテーブル
１０は、例えば３個の仕切部材３０で仕切られており、
４枚の反応プレートが配置できるようになっている。配
置場所を、手前（図１において下方）から第１の配置場
所３２ａ、第２の配置場所３２ｂ、第３の配置場所３２
ｃ、第４の配置場所３２ｄとする。第１、第２の場所３
２ａ、３２ｂは使用前の反応プレート１２ａ、１２ｂを
配置しておくための配置場所である。第３、第４の配置
場所３２ｃ、３２ｄは使用後の反応プレートが配置され
る配置場所であり、測定前には空きになっている。測定
が始まり、反応プレート１２ａや１２ｂが使用済となる
と配置場所３２ｃ、３２ｄに配置される。テーブル１０
は、図１において矢印Ａ方向に引き出すことが可能であ
る。図３は、図１において矢印Ｂ方向から見た図であ
り、テーブル１０を引き出した状態を示している。テー
ブル１０を引き出すことにより、反応プレートの設置や
取り出しが容易にできる。検体ラック用のテーブル３４
には、一例として、最大８つの検体ラック３６が配置で
きる。１つの検体ラックには、例えば５つの検体容器３
８が装着できる。検体はヒト血清、血漿又は尿である。
各検体は、シャシ４０の貫通孔４２を通して吸引採取さ
れる。検体ラック用のテーブル３４も、反応プレート用
のテーブル１０と同様に矢印Ａ方向に引き出すことがで
きる。

【００１１】図４は、図１において矢印Ｂ方向から見た
図であり、テーブル３４を引き出した状態を示してい
る。前面パネル３３、底板３５からなる検体ラックの載
置台３７は、取り外しが可能である。検体ラックの設
置、取り出しはテーブル３４を引き出すか、又はさらに
取り外して行う。通常は、左６ラック分の設置場所を使
用し、右の２ラック分の配置場所は緊急検体用に空けて
おく。試薬恒温部４４の裏面にはクーラー（図示せず）
が設けられ、試薬類を約１５℃以下に保つ。試薬恒温部
４４の上面には凹部４６、４８、５０が複数設けられ、
各凹部に緩衝液容器５２、ラテックス試薬容器５４、希
釈液容器５６が置かれる。反応恒温部５８の上に反応プ
レートが乗せられ、裏面に取り付けられたヒータ（図示
せず）により、検体、試薬類の混合液である反応液を約
４５℃に保つ。さらに、反応恒温部５８全体が振盪運動
する。振盪運動の回転半径は、一例として１．５mm、回
転速度は６００rpm である。反応恒温部５８の上面に
は、反応プレートの容器部分がそれぞれ嵌まる複数の凹
部６０が設けられている。反応恒温部５８には、第１の
配置場所５８ａと第２の配置場所５８ｂが設けられ、こ
れらの配置場所に２つの反応プレートを置き、同時に恒
温保持、振盪攪拌することができる。６２、６４は反応
プレートを両側から挟んで保持する保持部材である。

【００１２】本発明の装置には、試料の吸引排出をする
手段は１つしか備えられていない。試料吸排手段６６は
液の吸引排出のため上下に移動する。試料吸排手段６６
には、反応プレート１２を保持し持ち上げることができ
る保持部９０が備えられている。保持部９０を備えた試
料吸排手段６６は、免疫凝集測定装置上を２次元的に移
動することができるＸＹ移動部７０に取り付けられてい
る。このことにより、試料吸排手段６６はある場所で吸
引した液を別の場所で排出することができるし、反応プ
レートをある場所から別の場所に移動させることもでき
る。

【００１３】図５は、試料吸排手段６６部分の正面図で
ある（図１において矢印Ｃ方向から見た図）。基板７２
にガイドレール７４が取り付けられ、スライダ７６がガ
イドレール７４に沿って上下にのみ移動する。そのスラ
イダ７６には取付部材７８を介してアーム８０が取り付
けられている。アーム８０に吸引ピペット８２が垂下す
るように取り付けられている。吸引ピペット８２にはチ
ューブ８４が接続されている。基板７２には、ガイドレ
ール７４と平行に別のガイドレール８６が取り付けら
れ、スライダ８８がそのガイドレール８６に沿って上下
にのみ移動する。スライダ８８には取付部材９２、９
４、９３、９６を介して、反応プレート１２を保持する
保持部９０が取り付けられている。保持部９０は、先端
がそれぞれ内側に曲がった、すなわち、□の下辺の中央
部分を切り欠いたような形状の取付部材９６と、取付部
材９６の内側に設けられた内側部材９８とからなる。保
持部９０の曲げ部分１００、１０２に反応プレート１２
の取手１８、２０がはまることにより、反応プレート１
２が保持される。なお、１０３は、縦部材１０４に取り
付けられた位置決め用のセンサである。

【００１４】図６は、保持部９０部分を側面から見た図
（図５において矢印Ｄ方向から見た図）である。反応プ
レート１２の取手１８両端下部に設けられた保持用の凸
部２２、２４が、曲げ部分１００を両側から挟むように
位置するので、反応プレート１２は一定位置を維持した
まま持ち上げられ、ずれることはない。さらに、基板７
２には縦部材１０４を介して先の丸い円柱状の部材１０
６が設けられており、保持具９０が反応プレート１２を
保持し持ち上げたときに、円柱状部材１０６が反応プレ
ート１２の一つの容器内にはまるようになっている。こ
のため、反応プレート１２はしっかりと保持されること
になり、前後左右の移動に対しても位置ずれをおこした
り、ぐらついたりすることがない。

【００１５】基板７２には１対のプーリー１０８、１１
０が回転自在に取り付けられ、ベルト１１２がプーリー
１０８、１１０に掛け渡される。一方のプーリー１０８
はモータ１１４の回転軸に連結されており、ベルト１１
２は正逆に回転できる。ベルト１１２の一方の側には取
付部材７８が接続され、ベルト１１２の他方の側には取
付部材９２が接続される。このため、アーム８０と保持
部９０は互いに逆方向に移動する。すなわち、アーム８
０が上昇すると保持部９０は下降し、アーム８０が下降
すると保持部９０は上昇する。液の吸排動作と反応プレ
ートの保持動作の頻度を比べてみると、液の吸排の方が
圧倒的に多く、両方の動作を同時にする必要がないの
で、一つのモータ１１４でアーム８０、保持部９０を交
互に上下移動させても問題はない。また、反応プレート
を保持（又は保持した反応プレートを開放）しようと保
持部９０を下降させたとき、ピペット８２は上昇するの
で、反応プレートの保持（又は開放）に何ら支障をきた
さない。液の吸引・分注のためピペット８２を下降させ
たときも、保持部９０は上昇するので、吸排動作に何ら
支障をきたさない。

【００１６】次に、図１を参照しながら実際の動作につ
いて説明する。反応プレートの保持部９０を備えた試料
吸排手段６６は、テーブル１０の第１の配置場所３２ａ
の上方まで移動し、保持部９０が下降し、反応プレート
１２ａを保持する。反応プレートを保持すると上昇し、
反応恒温部５８の第１の反応部５８ａの上方まで移動
し、保持した反応プレート１２ａを置く。反応プレート
１２ｂについても同様に、テーブル１０の第２の配置場
所３２ｂから第２の反応部５８ｂ上に移動させられる。
次に、試料吸排手段６６により検体、緩衝液、ラテック
ス試薬が順次一定量吸引され、反応恒温部５８に置かれ
た反応プレートの未使用の容器１４に順次排出される。
例えば、検体１０μl 、緩衝液８０μl 、ラテックス試
薬１０μl からなる１００μl の反応液は、恒温状態に
保たれ振盪攪拌されながら、抗原抗体反応に基づくラテ
ックス粒子の凝集反応が促進される。測定までの間、次
々と検体ごとに反応液が作製される。１１６はピペット
８２を洗浄するための洗浄槽である。また必要に応じ、
希釈液により予め検体を希釈することも行なわれる。

【００１７】所定時間の反応が完了すると、反応液は試
料吸排手段６６に採取され測定チャンバ１１８に分注さ
れ、測定部（図示せず）へ移送され測定される。測定部
の具体例としては、例えば特開平１−２５９２５７号公
報に記載されたものが用いられる。反応プレートの容器
がすべて使用されれば、その使用済の反応プレートはテ
ーブル１０の配置場所３２ｃ、３２ｄに移動させられ
る。そこで、テーブル１０を引き出し、使用済の反応プ
レートを廃棄し、新しい反応プレートを配置場所３２
ａ、３２ｂに配置しておく。これら反応プレートの配
置、取り出しは、装置が動作中でも行うことができる。
検体ラックの配置、取り出しも同様である。各テーブル
１０、３４近傍には、引出し可／不可を示す表示手段が
設けられている。例えば、緑は可、赤は不可を表示して
いるので、その表示に従って上記引き出し動作を行えば
よい。また、不可状態であっても引出し予約を入力する
ことにより、シーケンスを変更し（ただし、測定結果に
影響を及ぼす反応条件などの重要なシーケンスの変更は
行わない）、引出し可能状態にすることができる。

【００１８】図７は、表示手段の表示方法を示すフロー
チャートである。検体ラック用のテーブルにおける表示
を行う場合には、試料吸排手段６６が検体ラック用のテ
ーブル３４へ移動するか、しないかにより、引出しの可
／不可を判定し、表示している。反応プレート用のテー
ブル１０についても同様である。

【００１９】図８は、テーブルの引出しの予約／予約解
除を示すフローチャートである。予約が入れば、テーブ
ルを引出し可能状態にするシーケンスを行う。すなわ
ち、検体の反応シーケンスや測定シーケンスはそのまま
続行しつつ、試料吸排手段をテーブルにアクセスしない
ようにする。引出し可能シーケンスに入れば、図７に示
すように表示が緑となり、引出しが可能となる。引出し
を閉じて再度予約キーを入力すると、通常シーケンスに
戻る。

【００２０】図９は、テーブルの引出しを行った場合の
処理を示すフローチャートである。すでに予約が入って
いるか、引出し可能シーケンス中であれば、そのまま引
出し可能シーケンスを開始又は続行する。予約が入って
いない場合、引出し可能状態にあれば、予約を入れる。
引出し可能状態になければ、アラームとともに試料吸排
手段のピペットをただちに上昇させて退避させ、停止さ
せてエラー処理を行う。

【００２１】ところで、テーブルの引出しをロックする
ロック手段を設け、テーブルの引出しが不可のときにロ
ック手段を動作させ、テーブルが引出せないようにして
おけば、さらに好適である。テーブルの引出しが可能な
状態においては、ロック手段を動作させないようにして
おく。ロック手段は、公知技術を用いて実現可能であ
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 反応プレートをディスポーザブルタイプとする
ことにより、洗浄機構が不要となり、キャリオーバも無
くなり精度の向上を図ることができる。 （２） ＸＹ移動部により試料吸排手段と反応プレート
保持部が移動可能であるように構成されているので、従
来装置におけるような各回転機構が不必要となり、駆動
機構が１つとなって装置構造が非常に簡単になる。 （３） 複数の検体容器、試薬容器、反応容器を各回転
テーブルの円周上に配置する必要が無く、並べて配置で
きるので、装置の大幅な小型化が可能となる。 （４） 装置の小型化、簡素化により信頼性の高い、安
価な装置が提供できる。 （５） 検体容器、試薬容器、反応容器位置は固定であ
り、１つの駆動機構であるＸＹ移動部のみ考慮すれば、
容易に測定検体の追加や緊急検体の割り込みが可能であ
り、使い易い装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の免疫凝集装置の一実施例を示す平面説
明図である。

【図２】本発明の装置において用いられる反応プレート
の一例を示す斜視図である。

【図３】図１において、矢印Ｂ方向から見た図で、反応
プレート用テーブルを引き出した状態を示す説明図（反
応プレート用テーブル周りの側面説明図）である。

【図４】図１において、矢印Ｂ方向からみた図で、検体
ラック用のテーブルを引き出した状態を示す説明図（検
体ラック用のテーブル周りの側面説明図）である。

【図５】試料吸排手段部分の正面説明図（図１において
矢印Ｃ方向から見た図）である。

【図６】反応プレート保持部分の側面説明図（図５にお
いて矢印Ｄ方向から見た図）である。

【図７】表示手段の表示方法を示すフローチャートであ
る。

【図８】テーブルの引出しの予約／予約解除を示すフロ
ーチャートである。

【図９】テーブルの引出しを行なった場合の処理を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１０ 反応プレート用のテーブル １２ 反応プレート １４ 反応容器 １６ 基板 １８ 取手 ２０ 取手 ３４ 検体ラック用のテーブル ３６ 検体ラック ４４ 試薬恒温部 ５８ 反応恒温部 ６６ 試料吸排手段 ７０ ＸＹ移動部 ８２ ピペット ９０ 反応プレート保持部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の反応容器が一体に成形された反応
   プレートが配置される反応プレート用のテーブルと、 複数の検体ラックが配置される検体ラック用のテーブル
   と、 試薬類を恒温状態に保つ試薬恒温部と、 反応プレートを恒温状態に保ちながら振盪する反応恒温
   部と、 反応プレートを保持し持ちあげる反応プレート保持部
   と、 検体、試薬等をピペットから一定量吸引し排出する試料
   吸排手段と、 反応プレート保持部と試料吸排手段とが移動可能となる
   ように取り付けられたＸＹ移動部と、 を備えており、ＸＹ移動部により反応プレート保持部が反応プレート用
   のテーブルから反応プレートを保持し、反応恒温部まで
   移動させ、ついで、ＸＹ移動部により試料吸排手段が検
   体ラック用のテーブル、試薬恒温部、反応恒温部を行き
   来し、反応恒温部の反応プレートに検体、試薬類を分注
   した後、恒温状態で振盪攪拌された反応プレート内の反
   応液を試料吸排手段で採取し、測定するようにし たこと
   を特徴とする免疫凝集測定装置。
2. 【請求項２】 反応プレートを使い捨てするようにした
   ことを特徴とする請求項１記載の免疫凝集測定装置。