JP2862638B2 - 自動化学分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、生体から採取された試料（サンプル）の化
学分析を行う自動化学分析装置に関する。

（従来の技術） 例えば、人体から採取した血清等をサンプル（試料）
として用い、これに所望の試薬を加えて反応させた反応
液内の特定成分の濃度を例えば比色法により測定して所
望の測定項目例として総蛋白（TP），尿酸（UA），中性
脂肪（TG）等を分析するようにした自動化学分析装置が
知られている。

かかる処理の途中において試料に試薬を加えた時点で
反応を促進し処理速度を向上させるために撹拌手段が使
用されている。

従来の撹拌手段（装置）は例えば第６図（ａ）に示す
ように駆動源たるモータＭの軸に撹拌子Ｈを取付け、反
応容器Ｇ内に収容された反応液Ｗ内に前記撹拌子Ｈを挿
入してモータＭの回転駆動によって撹拌を行うようにし
ていた。この場合、モータの回転数は反応液量の多少に
拘らず常に一定とされていた。

（発明が解決しようとする課題） 最近、処理速度の向上要求により短時間で効率よく撹
拌混合する必要が生じてきた。

しかしながら上記従来の回転方式による撹拌混合方法
を用いて、時間短縮のために高速回転を行う方法が考え
られたが、こうすると反応液量により反応を阻害する気
泡の発生があり、精度の良い測定ができないという問題
があった。

そこで本発明は反応を阻害する気泡の発生を抑え、短
時間で撹拌混合できる撹拌手段を備えた自動化学分析装
置を提供することを目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するために試料と試薬とを加
えた後、撹拌手段によって反応を促進させ、しかる後所
望項目の測定を行うことにより化学分析を行う自動化学
分析装置において、前記撹拌手段を振動撹拌機構とする
と共に、予め設定された分析情報より反応液量を演算
し、その液量により撹拌混合度合を決定し、この決定し
た情報に基づいて前記振動撹拌機構の振動量を制御する
制御手段を設けたことを特徴とするものである。

（作 用） 振動量を可変できる撹拌機構と、反応液量により前記
振動量を制御する制御手段を設けたもので撹拌の際に気
泡を生じさせることがなく、処理速度の向上が図れる自
動化学分析装置を提供することができる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の比色法による自動化学分
析装置10の概略斜視図を示すものである。

本実施例装置10は、人体から採取した血清等のサンプ
ル６を受け入れている複数のサンプル管6aを配置したサ
ンプル部７と、試験項目に対応する試薬４をこの種類毎
に入れた試薬管4cを有する試薬部８と、サンプル６と試
薬４とを混合させてサンプル６を反応させる複数の反応
管５を有する反応部９とを有している。

また本実施例装置10は、試験項目等の情報を入力する
操作部15と、測光部12により測定された測定結果を表示
するCRT16,プリンタ17と、本装置10全体を制御するシス
テムコントローラ18とを有している。

前記サンプル部７は、サンプル管6a内のサンプル６を
吸引分注するサンプル吸引分注機構7aを有しており、こ
のサンプル吸引分注機構7aは、システムコントローラ18
の制御の基に、所望のサンプル管6aを選択し、このサン
プル管6a内の所定量のサンプル６を吸引した後、反応部
９の所定の反応管５に分注できるように構成されてい
る。

前記試薬部８は、試薬管4c内の試験項目に対応する試
薬４をノズル１より吸引分注する吸引分注手段としての
試薬吸引分注機構8aを有しており、この試薬吸引分注機
構8aは、システムコントローラ18の制御の基に、所望の
試薬管4cを選択し、この試薬管4c内の所定量の試薬４を
吸引した後、反応部９の所定の反応管５に分注できるよ
うに構成されている。

前記反応部９は、反応管５内に分注されたサンプル６
と試薬４との混合液を撹拌する撹拌部11と、撹拌された
混合液の分析を行う測光部12と、分析の前後に反応管５
内を洗浄する洗浄部13と、安定な測定を行えるように反
応管５内の混合液を一定温度に保つ恒温部14とを有して
いる。

前記撹拌部11は例えば第６図（ｂ）に示すように、バ
イモルフ振動体Ｓとこれによって振動駆動される撹拌子
Ｌを有する振動撹拌機構によって構成され、後述する制
御部からの交番電源の印加により振動制御されて、容器
Ｇ内の反応液Ｗを振動により撹拌混合するようになって
いる。

前記測光部12は、光源12aと、この光源12aからの光を
反応管５内のサンプル６と試薬４との混合液に透過さ
せ、この透過した光を波長毎に分散させる回折格子12b
と、この分散後の光を受けて波長毎の吸光度を検出する
検出器12cとを含む検出系を有し、この混合液の反応状
態即ち吸光度の検出を行うようにしている。そして、こ
の混合液の吸光度測定の前に反応管５に純水をいれたと
きの吸光度を測定（以下水ブランク測定という）してお
き、この測定データを校正用基準データとしている。反
応管５の汚れは、測定の度に異なるので、この校正用基
準データを、混合液の吸光度測定前にその都度得るよう
にしている。

第２図は本実施例装置10の概略構成ブロック図を示す
ものである。

システムコントローラ18は、本装置10の全体の動作を
制御する制御手段としてのCPU18aと、前記操作部15に入
力された試験項目情報及びこの試験項目情報に対応する
試薬情報を記憶するメモリ18bと、この試験項目情報に
基づく分析を実行するための一連の動作指令情報をプロ
グラムとして記憶しているプログラムメモリ18cとを有
して構成されている。そして、このシステムコントロー
ラ18には、前記操作部15,CRT16,プリンタ17,試薬吸引分
注機構8a,サンプル吸引分注機構7a,反応部９が電気的に
接続され、反応部９には、システムコントローラ18以外
に試薬吸引分注機構8a,サンプル吸引分注機構7aとが電
気的に接続されている。

ここで、前記システムコントローラ18による前記撹拌
部の制御の内容について説明する。

このシステムコントローラ18（特にCPU18a）は、予め
設定された分析情報により反応液量を演算し、その液量
により撹拌混合度合を決定し、この決定した情報に基づ
いて前記振動撹拌機構の振動量を制御する機能をも有し
ている。かかる制御の具体例について第３図及び第４図
をも参照して説明する。

第３図は撹拌時間（Time）を縦軸にとり、反応液量
（Ｃ），周波数（ｆ），印加電圧（Ｖ）との関係を示し
たグラフである。このように反応液量と撹拌時間とは、
ほぼ比例関係を示すが、周波数や印加電圧はほぼ反比例
曲線を示している。

第４図は前記第３図のグラフに基づいて例えば振動撹
拌機構に印加する交番電圧をパラメータとして反応液量
と撹拌時間との関係を設定したグラフである。かかるグ
ラフを情報としてテーブル化し、前記システムコントロ
ーラ18に内蔵のメモリに格納しておく。分析情報による
反応液量は、試料の分注量と試薬の分注量からシステム
コントローラのCPU18a自体が演算可能なので、これによ
る反応液量に対応する印加電圧を前記メモリ内のテーブ
ルから読み出して来て、これに基づいて前記振動撹拌機
構の振動量を制御することとなる。前記振動量の制御は
気泡が生じない範囲で、かつ高速撹拌を行うことができ
るようになされる。

次に、本実施例装置10の全体的動作を第５図のフロー
チャートをも参照して説明する。

反応管５に試薬４及びサンプル６を分注する順序はど
ちらを先にしても同じであるが、ここでは試薬４を先に
分注する場合を例にして説明を行う。また、試薬は一つ
の試験項目に対して、一種類の試薬４だけでなく必要に
応じて２種以上用いる場合もあり、以下の動作説明で
は、２種類用いる場合について説明する。

最初に、操作部15のスタートキー（図示せず）を押下
して電源を投入すると、スタート信号がCPU18aに送出さ
れ、CPU18aは、プログラムメモリ18c内に記憶されてい
るプログラムを読み出し、準備完了となる（ST1）。

次に、この操作部15に試験項目等の情報を入力する
と、CPU18aは、この試験項目情報をメモリ18bに記憶さ
せ、次に、洗浄部13を制御して反応管５内を洗浄させる
（ST2）。

そして、CPU18aは、洗浄部13を制御して純水を反応管
に分注させ、測光部12に水ブランク測定を行わせ、この
測定が終了後この測定に用いた純水を排出させる（ST
3）。

CPU18aは、メモリ18bに記憶されている試験項目情報
を検索し、試薬吸引分注機構8aを制御して、操作部15に
入力された試験項目情報に対応する試薬４を、吸引分注
媒体としての純水を吸引することによりノズル１内に吸
引させる。（ST4）。

試薬吸引分注機構8aは、CPU18aの制御の基に、先程吸
引した試薬４を第１試薬として反応部９の反応管５に分
注する（ST5）。

次に、CPU18aは、サンプル吸引分注機構7aにサンプル
部７のサンプル６を吸引させ、この吸引したサンプル６
を前記ステップST5で分注した同じ反応管５に分注する
（ST6）。

続いて、CPU18aは、撹拌部11に反応管５に分注された
試薬４とサンプル６との混合液を撹拌させる（ST7）。
この場合、CPU18aは前述のようにサンプル，試薬，純水
の分注量から反応管内の反応液量を演算し、この演算結
果からメモリ内に格納されている振動撹拌機構の最適駆
動電圧を読み出し、その情報により撹拌部の振動量を制
御して気泡が生じないような、かつ高速の撹拌混合が行
われる。

前記ステップST7と同様に、CPU18aは試薬吸引機構8a
を制御して試薬４を第２試薬として、前記ステップST7
で得られた混合液に分注させる（ST8）。

前記ステップST7と同様に撹拌が行われる（ST9）。

そして、CPU18aは測光部12に第１試薬及び第２試薬が
分注された混合液を測光させ、この測光結果情報を受け
とる（ST10）。

CPU18aは、この受けとった測光結果情報をCRT16に送
出して画像表示させ、また、この測光結果情報をプリン
タ17へも送出して印字処理させる（ST11）。

洗浄部13は、CPU18aの制御によって、分析が終了した
反応管５内の混合液を排出し、この反応管５の洗浄を行
い（ST12）、測定が終了する（ST13）。

以上、一実施例について説明したが、本発明はこれに
限定されるものでなく、その要旨を変更しない範囲で種
々に変形実施が可能である。

例えば、比色法による分析だけでなく、電解法による
分析を行う装置にも適用できる。

また、前記実施例では振動撹拌装置の振動量の制御を
電圧の調整によって行うようにしているが、これを周波
数の制御により、又は電圧と周波数の双方の制御により
行うようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、撹拌手段として振動量
を可変できる撹拌機構を使用し、かつ反応液量に応じて
振動量を制御するので、撹拌の際に気泡を生じさせずに
高速撹拌混合を行うことができ、全体として高速処理可
能な自動化学分析装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す自動化学分析装置の概
略斜視図、第２図は同装置の概略構成ブロック図、第３
図は撹拌手段の時間と反応液量，駆動周波数，駆動電圧
の関係を示すグラフ、第４図は本発明の実施に必要なデ
ータを設定するための液量特性図、第５図は前記実施例
装置の全体の動作説明をするためのフローチャート、第
６図（ａ）は従来の撹拌手段を示す概略正面図、第６図
（ｂ）は本発明に使用される撹拌手段の一例を示す概略
正面図である。 10……自動化学分析装置、11……撹拌部 18……システムコントローラ（制御部）、 Ｓ……バイモルフ振動体、Ｌ……撹拌子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01N 35/00 - 35/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試料と試薬とを加えた後、撹拌手段によっ
   て反応を促進させ、しかる後所望項目の測定を行うこと
   により化学分析を行う自動化学分析装置において、前記
   撹拌手段を振動撹拌機構とすると共に、予め設定された
   分析情報より反応液量を演算し、その液量により撹拌混
   合度合を決定し、この決定した情報に基づいて前記振動
   撹拌機構の振動量を制御する制御手段を設けたことを特
   徴とする自動化学分析装置。
2. 【請求項２】前記振動撹拌機構を、交番電源の電圧，周
   波数の制御により振動強度を可変できるバイモルフ振動
   体によって構成した請求項１記載の自動化学分析装置。