JP3121829U

JP3121829U - 自動分析装置

Info

Publication number: JP3121829U
Application number: JP2006000336U
Authority: JP
Inventors: 洋行高山; 洋渡辺
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2016-01-20

Abstract

【課題】血液・尿等の生体サンプルの定性，定量分析を行う容器内の被攪拌物を超音波により攪拌する攪拌機構と、その攪拌機構を備えた自動分析装置において、攪拌性能の信頼性向上とコスト面で優れた装置を提供する。
【解決手段】超音波を反応液に照射して反応液を攪拌する自動分析装置において、前記攪拌ユニットを駆動するために与える電気エネルギーを、強さに関するパラメータを攪拌ユニット毎に決定し、攪拌ユニット毎にパラメータを変更できるように構成する。
【選択図】図４

Description

本考案は、自動分析装置に係り、特に、容器内に注入されたサンプルおよび試薬を混合するための攪拌に関する。

音波照射により被攪拌物を混合する攪拌機構は、従来のヘラの回転による攪拌に比べ被攪拌物間のキャリーオーバーを引き起こすことなく効率的な混合を行うことが可能である。

この種の攪拌機構として、例えば特開２０００−２６３９２６号公報に開示された考案が知られている。この考案は、音波発生手段から発生された音波の照射強度を検出する音波強度検出手段と、上記音波検出手段によって検出された音波の照射強度に基づいて、上記音波発生手段から発生される音波の照射強度を調整する調整手段とを備えることを特徴とする自動分析装置であった。

音波発生手段を備えた自動分析装置において、分析信頼性の向上のためには、サンプルと試薬とを確実に攪拌する必要がある。しかし、複数個の攪拌ユニットはそれぞれ違った超音波強度特性を持つため、攪拌性能には攪拌ユニットの個体差が発生し、分析結果に装置間差を与える可能性がある。つまり、Ａという装置では攪拌が充分できて、Ｂという装置では攪拌が不十分という結果になってしまう可能性があった。また、故障などで攪拌ユニットを交換した際に攪拌性能が大幅に変わってしまうという欠点があった。

上記公報記載の攪拌機構は、音波強度を調整するために音波強度検出手段を備えていたが、検出手段を新たに追加する必要がありコストが高くなるため量産には不向きであった。また、検出手段に個体差があると何もならないと言う更なる大きな欠点があった。

上記目的を達成するために、本考案は、反応容器に試料を分注しそれに試薬を添加し、その後、単数あるいは複数の超音波発振子が並んだ構成からなる攪拌ユニットから発せられた超音波を反応液に照射して反応液を攪拌する自動分析装置において、前記攪拌ユニットを駆動するために与える電気エネルギーを、攪拌ユニットごとに変更できるようにしたことを特徴とする自動分析装置を提供している。攪拌ユニットに基準となる電気エネルギーを与えて超音波音圧をあらかじめ測定し、その得られた音圧強度に基づいて攪拌ユニットに与える最適な電気エネルギーに関するパラメータを自動分析装置側に記憶して、攪拌ユニットに応じた最適なエネルギーを与えて使用するようにする。

以上説明したように、本考案によれば、反応容器に注入されたサンプルおよび試薬を分析対象とする際に行う攪拌を、音波強度を調整し、照射することによって、反応容器内のサンプルおよび試薬とは非接触に実現すると共に、装置間差がなく効果的な攪拌を行える。また攪拌ユニットのコストを抑えることができる。

以下、本考案の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本考案の実施形態に係る攪拌機構を適用した自動分析装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１に示す自動分析装置に適用した攪拌機構周辺の断面図である。

図１に示す自動分析装置は、主として、サンプルディスク１と、試薬ディスク２と、反応ディスク３と、反応槽４と、サンプリング機構５と、ピペッティング機構６と、攪拌機構７と、測光機構８と、洗浄機構９と、表示部１０と、入力部１１と、記憶部１２と、制御部１３とを備える。

図１において、本考案に係る攪拌機構７は、その位置（攪拌位置）に移送されてきた反応容器２１の側面と底面から音波を照射することで、反応容器２１内のサンプルおよび試薬を撹拌して混合する非接触攪拌機構である。

本実施形態に係る攪拌機構７は、図２に示すように、音波照射部３５と音源駆動部３６とから構成されている。

音波照射部３５は、音源となる圧電素子３０を具備する。この圧電素子３０は、電極
３２を複数個有し、音源駆動部３６によって所定の印加電圧と周波数で加振され、加振される電極３２によって音波の照射位置を変えることが可能な構成となっている。

また、音波照射部３５は図２の如く、圧電素子３０の他、圧電素子３０の電極数と同数の接点を有し、印加電圧を圧電素子３０の各電極３２に伝達する配線をパターニングした柔軟性を持つフレキシブル基板３１と、各電極３２とフレキシブル基板３１の接点との導通をとる電極数と同数の金属球４０と、金属球４０を介して各電極３２とフレキシブル基板３１の接点とをそれぞれ独立に導通させるためにフレキシブル基板３１を押し付けるバネ４１と、金属球４０を保持しバネ４１の押し付け方向の微動を確保した保持部材４２と、圧電素子３０の縁沿いに設けられたゴム材からなるパッキン４３と、圧電素子３０から発せられる音波の一部を反射する反射板３７と、これらを保持し防水構造を成す筐体３８より構成される。なお、圧電素子上の電極は、正面から見ると図３のように構成されている。

また、音源駆動部３６は、電源１４と、圧電素子３０に印加する電圧波形を生成する駆動回路部１５と、電圧を印加する電極３２を選択するリレー回路３９とから構成される。

また、図２に示すように攪拌機構７は、反応槽４の恒温水に浸され、着脱可能に取り付けられている。メンテナンス等の際に攪拌機構７を取り替えることがある場合、攪拌ユニットの個体差をなくすために駆動回路部１５により照射強度を調整する。

上記照射強度の調整は図４に示すように駆動回路部１５に設けられた複数の出力チャンネルを選択することで行う。これは、手動で調整可能な構成とする。また一方では、ソフトウェアにより入力部１１から照射強度を指定することにより、その調整を可能な構成とする。

反応容器２１が攪拌位置に移送されて停止すると、圧電素子３０が音源駆動部３６によって所定の印加電圧と周波数で加振される。このとき印加電圧は、制御部１３からの指示に従い駆動回路部１５から攪拌ユニットに合わせた強度で出力され、音波照射部３５へ供給される。また、そのときリレー回路３９で選択した電極位置が加振される。圧電素子
３０が加振されることによって発生された振動は、反応槽４の恒温水内を音波として伝播し、反応容器２１の側面及び反射板３７で反射されることにより反応容器２１の底面に到達する。

これら音波は、反応容器２１の壁面を通過して、内部の被撹拌物であるサンプルおよび試薬に作用し、旋回流を引き起こす。この旋回流によって、サンプルの移動が促進され、サンプルおよび試薬の撹拌が行われることとなる。

また、図１において、表示部１０は、分析項目や分析結果等の各種画面表示を行う。また、入力部１１は、分析項目等の各種情報の入力を行う。また、記憶部１２は、各機構を制御するための予め定めたシーケンス（プログラム）および分析項目等の各種情報を記憶している。

本考案の実施形態に係る攪拌機構７を適用した自動分析装置は、上記に記載のほかに、シリンジやポンプ等を構成要素として持ち、それらも含め、全て、記憶部１２に記憶されているシーケンスに従って、制御部１３により制御される。

続いて自動分析装置の分析動作について、以下に説明する。

まず、洗浄機構９により洗浄された反応容器２１が、反応ディスク３の駆動によって試料注入位置に移送されてくると、サンプルディスク１が回転し、サンプルが入った試料容器１６をサンプリング位置に移送する。試薬ディスク２も、同様に、所望の試薬ボトル
１８をピペッティング位置へ移送する。

続いて、サンプリング機構５が動作し、プローブ２４を用いて、サンプリング位置に移送されてきた試料容器１６から、試料注入位置に移送されてきた反応容器２１へサンプルを注入する。

サンプルが注入された反応容器２１は、試薬注入位置に移送され、ピペッティング機構６の動作により、試薬ディスク２上のピペッティング位置に移送されてきた試薬ボトル
１８から、試薬注入位置に移送されてきた反応容器２１へ試薬が注入される。

その後、反応容器２１は、攪拌位置に移送され、攪拌機構７により、サンプルおよび試薬の攪拌が行われる。

攪拌が完了した反応液は、反応容器２１が光源と光度計との間を通過する際に、測光機構８により吸光度が測定される。この測定は、数サイクル間行われ、測定が終了した反応容器２１は、洗浄機構９により洗浄される。

このような一連の動作が、各反応容器２１に対して実行され、本考案の実施形態に係る攪拌機構７を適用した自動分析装置による分析が行われる。

本考案の実施形態に係る攪拌機構を適用した自動分析装置の構成を示す斜視図。実施例１に係る攪拌機構周辺における縦断面図。実施例１に係る攪拌機構の圧電素子電極構造を示す図。実施例１に係る攪拌機構の駆動回路周辺構造を示す図。

符号の説明

１…サンプルディスク、２…試薬ディスク、３…反応ディスク、４…反応槽、５…サンプリング機構、６…ピペッティング機構、７…攪拌機構、８…測光機構、９…洗浄機構、１０…表示部、１１…入力部、１２…記憶部、１３…制御部、１４…電源、１５…駆動回路部、１６…試料容器、１７，１９…円形ディスク、１８…試薬ボトル、２０…保冷庫、２１…反応容器、２２…反応容器ホルダ、２３…駆動機構、２４，２７…プローブ、２５，２８…支承軸、２６，２９…アーム、３０…圧電素子、３１…フレキシブル基板、３２…電極、３３…ノズル、３４…上下駆動機構、３５…音波照射部、３６…音源駆動部、
３７…反射板、３８…筐体、３９…リレー回路、４０…金属球、４１…バネ、４２…保持部材、４３…パッキン。

Claims

反応容器に試料を分注しそれに試薬を添加し、その後、単数あるいは複数の超音波発振子が並んだ構成からなる攪拌ユニットから発せられた超音波を反応液に照射して反応液を攪拌する自動分析装置において、前記攪拌ユニットを駆動するために与える電気エネルギー強さに関するパラメータを、攪拌ユニット性能の個体差をなくすことを目的として攪拌ユニット毎に決定し、攪拌ユニット毎に前記パラメータを変更できるようにしたことを特徴とする自動分析装置。