JP3332969B2 - 化学発光分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、化学発光法を用い
て、多数の検査を高感度で行なう検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】免疫反応を利用する感染症検査あるいは
細菌の種類を同定するＤＮＡ検査における測定には高い
感度が要求される。このような要求に答える高感度の測
定法の１つとして、従来極微弱光を検出する化学発光法
が知られている。この方法は、ルミノール誘導体、ジオ
キセタン類、ロフィン、アクリジン誘導体、過シュウ酸
エステル等の化学発光体をラベルとしてこれを光学測定
するものである。

【０００３】化学発光法を利用する検査装置としては、
例えば、O.S.Khalilらの米国出願第425,643号およびJ.B
oland et.al. Clinical Chemistry, vol.36, No.9, 199
0,pp 1598-1601に記載の装置を挙げることができる。現
在、近紫外から近赤外の波長域における極微弱光の検出
には、光量測定装置として光電子増倍管（photomultipl
ier tube）が一般に使用され、その他、フォトダイオー
ドや撮像管等も用いられている。

【０００４】Khalilらのシステムを用いた測定は、次の
ように行なう。まず、前処理としてサンプル血清を希釈
する。その後、反応容器内の底浅トレイの中で、希釈サ
ンプルを粒子試薬と１次反応させる。１次反応が終了し
た後、最初の洗浄を行なって反応容器からサンプルを除
去する。これは、洗浄液を斜め上方からトレイに向かっ
て強く吹き付け、反応後の粒子試薬をトレイの底面に配
置したフィルタ−に移動させることにより行なう。次い
で、２次抗体液をフィルタ−上部から分注して２次反応
を行なう。２次反応が終了した後、洗浄液をフィルタ−
上部から分注して、フィルタ−に結合した粒子を洗浄す
る。最後に、反応容器を測定部に移動させ、回りから光
が漏れないようにして光電子増倍管を反応容器の上にか
ぶせ、反応容器内に発光基質液を分注すると共にフィル
タ−に結合した粒子からの発光量を測定する。

【０００５】J.Bolandらの装置は、洗浄方法として磁力
によるＢ／Ｆ分離法を採用している。この方法は、粒子
試薬としてサブミクロン領域の直径を有する磁性粒子を
使用するものである。この装置では、洗浄の際に、サン
プルおよび粒子試薬を入れた円筒状試験管に外部から強
力な磁力をかけ、粒子を試験管の片側面に固定する。こ
のように、粒子が試験管から流出しないように固定した
後、洗浄液の注入および排出を交互に数回繰り返すこと
によって粒子の洗浄を行なう。したがって、この装置で
は、サンプル血清の希釈以外の工程は全て１本の試験管
内で行なわれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、化学発光法
は高感度ではあるが、種々の問題があることが知られて
いる。例えば、測定の最中に複数の分注操作および洗浄
操作を必要とし、操作が繁雑である。また、分注操作と
次の分注操作との間に長時間のインキュベ−ション期間
がある。このため、検査の全ステップを行なうのに長い
検査時間を必要とする。

【０００７】上記 Khalil らのシステムも、反応容器が
その上面にフィルタ−およびトレイを有するため、反応
容器全体が非常に大きなものとなっている。また、上述
のように、化学発光法を利用する検査方法は反応時間が
長く、工程の数も多い。したがって、このようなシステ
ムでは装置内部で反応容器が滞留することを避けること
ができない。このため、このシステムで多数の検体の処
理を同時に行なうには、非現実的と言えるほど大型の装
置とならざるを得ない。

【０００８】J.Bolandらの装置はＢ／Ｆ分離のための磁
力を磁石によって供給しているが、測光時および洗浄時
に試験管の横にこの磁石を配置する機構が組み込まれて
いる。このため、測定時には試験管を１列に並べなくて
はならず、同時に処理できる検体数は上記システムより
少ない。また、この装置は、検体数に応じて複数個の磁
石を内蔵しなければならない。このため、多数の検体の
処理を同時に行なうには、ほとんど実現が困難なほど装
置を大型化しなければならない。

【０００９】さらに、化学発光法においては、発光面の
サイズが大きくないと充分に高い感度を保証できないの
で、上記のいずれの装置においても反応容器を小型化す
ることは困難である。さらに、従来の装置でマイクロタ
イタープレートを測定する場合、プレートの上方または
下方に光測定装置を配置しなけらばならないため、分注
装置のような上方配置を常とする装置と重なって装置全
体が大型化する。

【００１０】このような理由から、従来、実用となる大
きさで大量の検体を同時に処理することが可能な、化学
発光法を利用する検査装置は開発されていない。

【００１１】したがって、この発明は、感度の高い測定
を行なうことが可能な化学発光法を利用し、大量の検体
の処理を同時に行なうことができる化学発光分析装置を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の化学発光分析
装置は、互いに対向する２つの第１側面、第１側面より
幅が狭く、かつ互いに対向する２つの第２側面、上部開
口部および底面を有する透光性セルを第２側面において
複数連結してなり、その内部において化学発光反応を行
なうための反応容器と、前記上部開口部より反応容器に
試料を分注するための試料分注手段と、反応容器に試薬
を分注するための試薬分注手段と、反応容器内に生成し
た反応生成物を光学的に測定する測定手段であって、互
いに対向する２つの受光面を有する測定手段と、反応容
器を前記第２側面に沿う方向に移送するための第１の移
送手段と、反応容器を前記第１側面に沿う方向に移送
し、それにより測定手段によって測定が行なわれる位置
に反応容器を移動せしめる第２の移送手段とを具備する
ことを特徴とする。

【００１３】以下、この発明の化学発光分析装置を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１４】この発明の化学発光分析装置に用いられる
反応容器の一態様の斜視図を図１に示す。この反応容器
1は、互いに対向する２つの第１側面 2および 3、互い
に対向する２つの第２側面 4および 5および底面 6とか
らなるセル 7が複数連結した形態にある。この１つのセ
ル 7における第２側面 4および 5の幅は第１側面 2およ
び 3の幅よりも狭い。すなわち、対向する２つの第２側
面 4および 5の間の距離は、対向する２つの第１側面 2
および 3の間の距離よりも長い。反応容器 1は、セル同
士がそれぞれの第２側面 4〜10において連結しており、
第１側面 2および 3に沿った方向に各セルが連結した形
態になっている。このため、第２側面の外壁面は複数の
反応容器の集積が容易になるように、あるいは受光が容
易になるように平坦面であることが好ましい。

【００１５】１つの反応容器が有するセルの数は少なく
とも 2個以上であり、 4ないし20個が連結されているこ
とが好ましい。セルを構成する第１側面 2および 3、第
２側面 4および 5および底面 6は、ガラス、プラスチッ
ク等の透明部材からなる。連結される各セルのサイズは
同一である。セルのサイズは、開口部の大きさが液体の
分注等に支障のない範囲であれば特に制限されるもので
はないが、第１側面 2および 3の内壁間の距離は0.05〜
3.0ｍｍ、好ましくは 1.0〜 2.0ｍｍであり、第２側面
4および 5の内壁間距離は 3.1〜50.0ｍｍ、好ましくは
6.0〜20.0ｍｍであり、深さは 3.1〜35.0ｍｍ、好まし
くは 6.0〜20.0ｍｍである。したがって、セル１個当り
に収容できる液体の体積は、 1μｌ〜 500μｌ、好まし
くは10μｌ〜 300μｌである。

【００１６】この発明の装置に用いられる反応容器にお
いては、化学発光反応により各セル内に生じた発光は第
１側面を通して測定される。各セルの第２側面は、各セ
ル間での試料等の液体や光の混入を防ぎ、底面は、少な
くとも測光時において反応後の液体を保持すればよい。
上述のように、第１側面間の距離が極めて短いので光の
ロスが非常に少なく、セルの遮光は特に必要はないが、
セル同士の連結部となっている第２側面 5、8 および
9、並びに必要であれば反応容器の両端を形成する第２
側面 4および10を遮光板で形成し、化学発光により生じ
た光が隣接するセルに漏れないようにすることもでき
る。

【００１７】また、図２および３に示すように、遮光板
を着脱自在に設けることもできる。図２はこの発明に用
いられる反応容器の別の態様を示す斜視図であり、図３
は図２に示す反応容器の断面を示す図である。この反応
容器は、第２側面21、22および23に切り欠き24が設けら
れ、そこに遮光用枠部材25が挿入される。

【００１８】反応容器壁面に試験対象と結合する性質を
有する物質、例えば抗原や抗体を固相化する場合には、
図４に示す反応容器を用いることができる。この反応容
器は、図２および３に示す反応容器と同様に、遮光用枠
部材31が着脱自在に設けられている。この遮光用枠部材
31は、図２および３に示す遮光用枠部材25とは異なり、
反応容器の両端に位置する第２側面での遮光は行なわな
い。この反応容器のセルの１つの平面図、正面断面図お
よび側面断面図を図５にそれぞれＡ、ＢおよびＣとして
示す。ここで、正面とは第１側面を意味する。通常、抗
原や抗体の固相化に用いられる試験管の固相化可能な内
部表面積は 100〜 250ｍｍ² であるが、図４および図５
に示す反応容器において、例えば、第１側面間の距離ａ
が 2ｍｍ、第２側面間の距離ｂが14ｍｍ、高さｃが13ｍ
ｍ、内部の深さｄが12ｍｍ、および容器全長ｅが65ｍｍ
であるとすると、上記試験管を用いる場合と比較して 2
ないし 3倍の量の抗原もしくは抗体を固相化することが
できる。したがって、より高感度の測定を行なうことが
可能となる。

【００１９】この発明において、反応容器を形成するセ
ルの他の例を、図６、図７、図８、図９および図１０に
示す。各々の図において、Ａは平面図、Ｂは正面断面図
およびＣは側面断面図をそれぞれ示す。

【００２０】図６に示すセルは、複数の注入口51が形成
された蓋52を具備している。この発明の装置において
は、複数のノズルから、試料、試薬等の複数種の液体が
反応容器内に注入される。したがって、液体注入の際に
他種の液体によりノズルが汚染され、その結果、反応容
器内に注入される液体が汚染される可能性がある。この
セルでは、異なるノズルは、異なる注入口から液体を容
器内に注入する。したがって、ノズルが多種の液体によ
り汚染されることがなく、測定を正確に行なうことがで
きる。

【００２１】図７に示すセルは、セルの内壁61が滑らか
な曲線で形成されており、セル内部に面と面とが交差す
る部分がない。したがって、セル内部を容易に洗浄する
ことができる。

【００２２】図８に示すセルは、開口部の周縁部71にセ
ル内部に向かって勾配がついており、試料等の液体の分
注作業を容易に行なうことができる。

【００２３】図９に示すセルは、その底部に、複数の透
明な板またはフィルタ81が第１側面82に対してほぼ平行
に設けられている。このため、セル内部の表面積は非常
に大きくなり、反応時間の短縮と測定感度の向上が達成
される。

【００２４】図９に示すセルにおいて、底部に設けられ
た複数の透明板81の互いの間隔が充分に狭く、毛管現象
のみで複数の透明板81の間に所定体積の反応液を保持し
うる場合には、図１０に示すように、セルの底部を開口
させることもできる。このセルは、液を入れ替える際に
も、単にセル上部の開口部から液を注入するだけでセル
内部の液を重量により自然に除去することができる。こ
の発明では、反応容器の上方、下方のいずれにも光学系
を設けないので、発光試薬の分注位置の近傍に測定装置
を配置することができ、装置全体の小型化に寄与する。

【００２５】また、抗原、抗体等の固相担体として粒状
担体を用いる場合には、図１１に示すように、底部に開
口部 101を設け、さらに開口部 101にフィルタ 102を設
けたセルを用いることができる。このようなセルからな
る反応容器を用いて、例えば洗浄を行なう場合には、反
応容器上部の注入ノズル 103から洗浄液を各セル内に注
入し、同時にセル底部に吸引ノズル 104を密着させ、陰
圧をかけて液を排出すればよい。この際、セル内部の粒
状担体 105は、フィルタによりセル内部に留まる。ま
た、図１２に示すように、陰圧をかける代わりにポリマ
−シ−トのような高分子吸収体 111をセル底部に密着さ
せ、セル内部の液体を吸収させてもよい。このような方
式は、広い測光面を持ちながら多数の反応を同時に行な
うことができる点で好ましい。

【００２６】上述のように、迷光を防ぐ方法として反応
容器に遮光板を設けることもできるが、図１３のＡおよ
びＢに示すように、反応容器自体を遮光性部材で形成し
てもよい。この反応容器の各セルの所定の部位には透光
性の測定窓 121が設けられており、この測定窓 121から
外部に出た光を、反応容器の外部に設けられた測定手段
で測定する。この測定窓 121の形状および寸法を測定手
段の受光部と同じにし、かつ測定時に受光部を測定窓 1
21に密着させることにより、迷光を無くし、生じた光を
無駄なく測定して、より正確な測定を行なうことが可能
となる。

【００２７】化学発光反応の発光基質の１種としてアダ
マンタン系の基質があるが、その一部のものは熱によっ
て発光現象が誘導されることが知られている。したがっ
て、このような基質を用いて化学発光反応を行なう場
合、反応容器の一方の側面から赤外線またはレ−ザ光を
照射して発光基質を励起し、他方の側面から反応によっ
て生じた光を測定すればよい。図１４のＡおよびＢに、
このような測定に用いることができる反応容器の具体例
を示す。この反応容器における各セルの２つの第１側面
131および 132には、シャ−プカットフィルタ−のよう
な特定の振動数の光を選択的に透過させるフィルタ−、
もしくは偏光板のような特定の振動状態の光を選択的に
透過させるフィルタ− 133および 134が設けられてい
る。あるいは、第１側面 131および 132それ自体がフィ
ルタ−もしくは偏光板からなるものであってもよい。用
いられるフィルタ−が、シャ−プカットフィルタ−のよ
うな特定の振動数を選択的に透過させるものである場合
には、第１側面 131および 132に設けられるフィルタ−
が透過する光の振動数は、それぞれ互いに異なる。ま
た、偏光板を用いる場合には、第１側面 131および 132
に設けられる偏光板の偏光軸は、例えば、互いに直角と
なるように設けられている。

【００２８】このような構成をとることにより、反応容
器に入射した励起光が測定手段に直接入射することがな
くなり、反応によって生じた光のみを測定することが可
能となる。

【００２９】この発明の化学発光分析装置においては、
反応容器は第２側面に沿う方向に移動する。すなわち、
第１側面に沿う方向に移動させる場合よりも、移動方向
に占める反応容器の幅が小さく、より短い距離に多数の
反応容器を配置することができる。したがって、装置全
体の大きさを実現可能なものに止めながら、大量の検体
の処理を同時に行なうことが可能となる。

【００３０】反応容器をライン上で移動させる際には、
複数個の反応容器を図１５に示すホルダ 141に収容する
ことができる。ホルダ 141の上面には、反応容器がホル
ダ内に収容された際に各セルの開口部が位置する部位に
開口部 142が設けられている。反応容器に試薬、洗浄液
等の液体を注入する必要がある場合には、この開口部14
2を通して各セルに注入する。したがって、反応容器を
このホルダ 141に収納したまま、装置内を移動させ、所
定の反応を行なうことができる。

【００３１】反応が終了した後、反応容器 1は分離手段
によりホルダ 141から分離されて光検出器等の測定手段
に移送される。この分離手段は、図１５に示すように、
押し出し棒 143より測定位置まで押し出すものでもよい
し、逆に測定手段の方向から引き出すものでもよく、他
の機構であってもよい。分離機構が測定手段の方向から
引き出す機構である場合には、図１６のＡおよびＢに示
すように、反応容器 1の一端に取手 151を設け、この取
手 151を利用して測定手段内に引き込むようにすること
もできる。

【００３２】図１７は、化学発光反応による発光の測定
手段の一具体例を模式的に示す平面図である。図に示す
ように、光検出器 161には複数の受光部 162が設けられ
ている。受光部 162は２つで１対をなし、対になる受光
部 162はその受光面を互いに対向させて所定の間隔で配
置されている。反応容器 1は、ホルダ 151から分離され
た後互いに対向する１対の受光部の間に移送され、反応
容器 1の各セルの第１側面が受光部 162と対向する位置
で停止する。この状態で各セルにおける発光を測定した
後、測定済の反応容器は光検出器 161の外部に搬出さ
れ、次の反応容器が所定の位置に移送される。

【００３３】一対をなす受光部 162は、各々が、例えば
光電素子等を有し、反応容器の両面から発光の測定を行
なってもよく、一方の受光部に光電素子、他方に反射面
を設けた構成でもよい。

【００３４】また、受光部は必ずしも対にする必要はな
く、反応容器のいずれか一方の側にのみ配置されていて
もよい。しかしながら、測定の感度を高める観点から
は、受光部を対にして反応容器の両側から測定すること
が好ましい。さらに、反応容器の底面および／または上
部開口部が遮光されていない場合には、反応容器が光検
出器内で停止した際に各セルの底面および／または上部
開口部が位置する部位に遮光性の底面および／または蓋
面を上述の対向する受光部に密に嵌合することにより
（底面および蓋面の両者を嵌合した場合には遮光された
トンネルが形成される）、測定感度をより高めることも
できる。

【００３５】

【実施例】以下、実施例によりこの発明の化学発光分析
装置をさらに詳細に説明する。

【００３６】実施例１ 抗体固相化粒子試薬を用いたＨ
Ｂｓ抗原の検出 この発明による化学発光分析装置を用いたＨＢｓ抗原の
検出について説明する。

【００３７】まず、血清、血漿等のサンプル血液を試験
管に採り、図１８にその構成を模式的に示す装置にかけ
る。装置にかけられた試験管 171は、装置内を矢印Ａで
示す方向に移動する。試験管 171が所定の位置に到達す
ると、希釈装置 172が試験管171内のサンプルを採り、
一定濃度に希釈する。希釈されたサンプルは、抗ＨＢｓ
抗体が表面に固相化された粒子試薬と共に反応容器 1の
セルに分注される。この際同時に、コントロ−ルとし
て、抗ＨＢｓ抗体および抗ＨＩＶ−１抗体の検査用粒子
と希釈サンプルとを互いに隣り合ったセルに分注する。
各セルにサンプルおよび粒子試薬が分注された反応容器
1は、反応容器ホルダ 145に収容され、その状態でライ
ン上を移動していく。このとき、反応容器 1は、矢印Ｂ
で示すホルダ 145の移動方向にその第１側面が対向する
ように収容される。

【００３８】ホルダ 145に収容された反応容器 1は、次
に、二次抗体分注装置 173に送られる。サンプルおよび
粒子試薬の分注後、二次抗体分注装置 173に送られるま
でに、反応容器 1は一定時間インキュベ−トされる。二
次抗体分注装置 173においては、まず、反応容器の各セ
ル内の洗浄が行なわれる。この洗浄は、例えば、図１１
および図１２に示すように、セル上部から洗浄液を注入
し、同時にセル底部から陰圧もしくは吸収剤により洗浄
済の洗浄液を除去することにより行なうことができる。
セルの洗浄が終了した後、二次抗体を各セルに分注す
る。この二次抗体としては、アルカリホスファタ−ゼの
ような酵素などで標識した抗ＨＢｓ抗体が用いられる。

【００３９】二次抗体を分注した後、反応容器 1を、ホ
ルダ 145に収容したまま、矢印Ｃで示す方向に移送し、
基質分注装置 174に移動させる。二次抗体分注装置 173
から基質分注装置 174まで移動する間に、反応容器 1で
は再び一定時間のインキュベ−トが行なわれる。基質分
注装置 174においては、まず、二次抗体分注装置 173と
同様に、各セルの洗浄が行なわれる。セルの洗浄が終了
した後、ＰＰＤ等の発光試薬を各セルに分注する。

【００４０】基質を分注した後、反応容器 1は、ホルダ
145に収容されたまま、矢印Ｄで示す方向に移送され
る。この際、反応容器 1に対して、さらに一定時間のイ
ンキュベ−トが行なわれる。所定の位置に到達した反応
容器 1は、適当な手段により、ホルダ 145から１連づつ
分離されて測光部 175に移送される。

【００４１】測光部 175には、移送された反応容器 1の
各セルの第１側面に対向する位置に受光部 176が設けら
れており、この受光部 176により、化学発光反応により
生じた光の測定を行なう。受光部 176としては、フォト
マルチプライヤまたは半導体受光素子を用いることがで
きる。受光部 176は、ただ１つであっても、反応容器の
セル数に合わせて複数設けられていてもよい。受光部が
１つである場合には反応容器の移動と共に順次測光を行
なうが、受光部が複数存在する場合には各セルを同時に
測光することができる。反応容器 1を挟んだ反対側には
反射鏡 177が設けられているが、反射鏡の代わりに受光
部を配置し、測定量を加算することもできる。反応容器
1に設けられる遮光板が着脱自在である場合には、測光
時にのみ遮光板を設けるようにすることもできる。ま
た、反応容器 1を挟む２つの受光部が互いに異なる感度
を有していてもよい。例えば、受光部の一方に高感度の
測定器を、他方に低感度の測定器を用いることにより、
従来６〜７桁であったダイナミックレンジを、測定感度
の重複する部分を除いたとしても、その倍近いものとす
ることができる。

【００４２】測光が終了した反応容器は、測光部 175か
ら除去して廃棄物ケ−ス 178に移送し、次の反応容器を
測光部 175に移動させて測光する。収容されている反応
容器が全て測光部 175に移送された後、ホルダをホルダ
回収部 179に移動させ、反応容器を収容した次のホルダ
を所定の位置に移動させる。

【００４３】実施例２ 図１９に示す装置を用いた、バッチ方式による比較的少
量のＤＮＡサンプルの検出について説明する。

【００４４】まず、サンプルを試験管もしくはエッペン
ドルフチュ−ブ等のチュ−ブに取り、これをサンプルラ
ック 180に置く。次いで、第１ロボットア−ム 181が粒
子試薬貯留槽 182から粒子試薬を取り、サンプルラック
180に置かれたチュ−ブに分注する。貯留槽 182に貯留
される粒子試薬の表面には、検出しようとするＤＮＡと
相補的な塩基配列を有するプロ−ブが固相化されてい
る。その後、粒子試薬を分注したチュ−ブを一定時間イ
ンキュベ−トする。これにより、サンプル中に粒子試薬
表面上のプロ−ブと相補的な塩基配列を有するＤＮＡが
存在する場合には、粒子上にＤＮＡが補足される。イン
キュベ−トの後、第１ロボットア−ム 181がチュ−ブ中
のサンプルと粒子との懸濁液を反応容器ホルダ 146に収
容された反応容器 1に分注する。

【００４５】懸濁液が分注された反応容器 1はホルダ 1
46と共に矢印Ａで示す方向に移送される。反応容器 1が
所定の位置に到達すると、第２ロボットア−ム 183が洗
浄液貯留槽 184から反応容器 1に洗浄液を注入し、容器
内の洗浄を行なう。粒子試薬に結合していないＤＮＡ
は、この洗浄操作により反応容器 1から除去される。洗
浄後、第２ロボットア−ム 183により、シグナルプロ−
ブがシグナルプロ−ブ貯留槽 185から反応容器 1に分注
される。このシグナルプロ−ブは、酵素等で標識された
プロ−ブである。一定時間反応させた後、第２ロボット
ア−ム 183により洗浄液を再び反応容器 1に注入し、サ
ンプルに結合していないシグナルプロ−ブを除去する。
洗浄後、第２ロボットア−ム 183により発光基質貯留槽
186からＰＰＤ等の発光基質を反応容器 1に分注する。

【００４６】発光基質の分注後、一定時間インキュベ−
トしながら反応容器 1を矢印Ａで示す方向に移送する。
反応容器 1が所定の位置に到達すると、適当な手段によ
り反応容器 1をホルダ 146から分離して測光部 187に移
送し、測光を行なう。

【００４７】測光終了後、測定済の反応容器 1は廃棄物
ケ−ス 188に移動させ、次の反応容器 1を測光部 187に
移送して測光を行なう。

【００４８】これら一連の動作は全て制御装置 189によ
り制御されており、サンプルチュ−ブをサンプルラック
180に置くだけでＤＮＡの検出が自動的に行なわれる。

【００４９】このような構成を有する装置は非常に小型
化することが可能であり、ベンチトップサイズで、かつ
高感度のＤＮＡ自動測定装置を得ることができる。

【００５０】実施例３ 前述の図１６のＡおよびＢに示す、一端に取手を設けた
反応容器を用いることにより、装置の構成をより簡素化
することが可能である。そのような装置の一例を図２０
に示す。

【００５１】この装置では、反応容器 150はホルダ 147
に収容された状態で矢印Ａで示す方向に移送される。ホ
ルダ 147と共に移動する反応容器 150は、まず、所定の
位置でホルダ 147から取手を利用して引き出され、サン
プル分注装置 190に送られる。サンプル分注装置 190に
引き込まれた反応容器 150には、サンプルラック 191に
収容されたサンプルチュ−ブからサンプルが分注され
る。サンプル分注後、反応容器 150はホルダ 147に戻さ
れ、再び矢印Ａで示す方向に移送される。

【００５２】サンプルが分注された反応容器 150は、次
に、第１試薬分注装置 192に引き込まれて第１試薬が分
注される。第１試薬の分注後、反応容器 150は、再びホ
ルダ147に戻されて矢印Ａで示す方向に移送され、第２
試薬分注装置 193に引き込まれて第２試薬が分注され
る。必要であるならば、第２試薬を分注する前に反応容
器内を洗浄することもできる。その後、反応容器 150は
さらにホルダ 147に戻され、矢印Ａで示す方向に移送さ
れる。第１試薬の分注後、および第２試薬の分注後の反
応容器の移送の際には、一定時間のインキュベ−ション
が行なわれる。

【００５３】最後に、反応容器 150は測定部 194に引き
込まれて測光が行なわれる。測定後の反応容器は、廃棄
容器溜め 195に送られ、次の反応容器が測光部 194に引
き込まれる。

【００５４】上述の動作は全て制御装置 196によって制
御され、測定は自動的に行なわれる。

【００５５】実施例４ 装置にカロ−ゼルを設け、カロ−ゼル上に反応容器を配
置することにより、容器の送り方向の長さを短くするこ
とが可能となる。そのような装置の一例を図２１に示
す。

【００５６】図２１に示す装置においては、カロ−ゼル
200上に反応容器ホルダ 148が設けられており、反応容
器 1はこのホルダ 148に収容されている。

【００５７】各反応容器には、サンプルラック 201に収
容されているサンプルチュ−ブからサンプルが分注され
る。カロ−ゼル 200は、サンプルが分注された反応容器
を載せて矢印Ａで示す方向に回転する。化学発光反応に
必要な試薬および試薬分注装置は、図示されてはいない
が、全てカロ−ゼル上に設けられており、カロ−ゼル上
で試薬の分注および反応が行なわれる。反応が終了した
後、反応容器 1はホルダ 148から分離されて測光部 202
に移送され、測光が行なわれる。測光後の反応容器 1
は、測光部 202から廃棄容器溜め 203に移送される。こ
れら一連の動作は、制御装置 204により自動的に行なわ
れる。

【００５８】実施例５ 図２または図１２に示すように切り欠きを有する反応容
器を用いる場合には、この切り欠きを利用して反応容器
の搬送を行なうことができる。そのような装置における
反応容器の搬送機構の一例を図２２に示す。

【００５９】図２２に示すように、この装置において
は、嵌挿用溝211 を有する反応容器210 はまずホルダ21
2 に収容される。このホルダ212 には、その上面に試
薬、洗浄液等の注入口である開口部が設けられていると
共に、その側面には切り欠き213が設けられている。こ
の切り欠き213 は、各々収容された反応容器が有する嵌
挿用溝212 に対応している。

【００６０】反応容器を収容したホルダ212 は、図示さ
れない位置決め部材により、矢印Ａで示される方向に間
欠的に移送される。ここで、位置決め部材としては、例
えば、移送ベルト上に設けられた爪を用いることができ
る。

【００６１】一方、ホルダ212 の搬送先には、図示され
ない駆動手段により矢印Ｂで示される方向に移動する可
動支持ベルト214 とこのベルト上に一定間隔に固設され
た嵌挿用突部215 とからなる測定用移送部が設けられて
いる。各嵌挿用突部215 間の間隔は、反応容器に設けら
れた嵌挿用溝211 の間隔に等しい。可動支持ベルト214
が移動する先には測光部216 および容器回収部217 を備
えた遮光ハウジングが設けられており、ベルト214 はこ
の遮光ハウジングの内部に向けて、図示されない制御部
により一定間隔の移動と停止を繰り返す。

【００６２】測定用移送部まで移動したホルダ212 は、
収容された反応容器210 のうち、進行方向に対して先頭
の反応容器が可動支持ベルト214 上に載る位置で停止す
る。このとき、ホルダ212 の端部は遮光ハウジングの入
り口218 に接し、測光部216を遮光状態に保つ。ベルト2
14 上に位置する反応容器210 の嵌挿用溝211 には嵌挿
用突部215 が挿入され、ベルト214 の移動に伴い、ホル
ダ212 から引き出されて遮光ハウジング内に搬送され
る。

【００６３】測光部216 の両側面にはフォトマル219 が
複数設けられており、搬送された反応容器の各セル内に
生じる化学発光の測光を行なう。測光が終了した反応容
器は、次いで容器回収部217 に搬送される。反応容器が
完全に容器回収部217 に搬送されて停止すると、落とし
棒220 が作働して反応容器をベルト214 上から押し出
す。押し出された反応容器は、廃棄孔221 から装置外に
排出されて図示されない反応容器回収箱に回収される。

【００６４】一方、ホルダ212 は、１個の反応容器が完
全に引き出されるとさらに矢印Ａの方向に移動し、次の
反応容器がベルト214 上に載る位置で停止する。この動
作は、収容される全ての反応容器が遮光ハウジング内に
搬送されるまで繰り返される。全ての反応容器が引き出
されたホルダ212 はそのまま矢印Ａで示される方向に搬
送され、図示されないホルダ回収部に回収される。な
お、ホルダの搬送を移送ベルトにより行なう場合には、
移送ベルトは通常測定用移送部を挟んで２つ設けられて
いる。すなわち、ホルダ212 の搬送は、測定用移送部ま
でと、測定用移送部からホルダ回収部までとでは別のベ
ルトにより行なわれる。

【００６５】この装置によると、遮光性を高度に維持し
ながら測光と反応容器の廃棄を行ない、かつホルダを再
使用することが可能となる。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、この発明の化学発光分析
装置は、充分実現可能な大きさで大量の検体の処理を同
時に、かつ高感度に行なうことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の化学発光分析装置に用いられる反応
容器の一具体例を示す斜視図。

【図２】この発明の化学発光分析装置に用いられる反応
容器の他の態様であって、着脱自在の遮光板を有する反
応容器の斜視図。

【図３】図２に示す反応容器の側面図。

【図４】この発明において用いられる反応容器の他の態
様であって、着脱自在の遮光板を有し、かつ両端での遮
光を行なわない反応容器の側面図。

【図５】Ａはこの発明に用いられる反応容器を構成する
セルの一態様を示す平面図、ＢはＡに示すセルの正面断
面図、およびＣはＡに示すセルの側面断面図。

【図６】Ａはこの発明に用いられる反応容器を構成する
セルの他の態様であって、ノズルの汚染を防止すること
が可能なセルの平面図、ＢはＡに示すセルの正面断面
図、およびＣはＡに示すセルの側面断面図。

【図７】Ａはこの発明に用いられる反応容器を構成する
セルの他の態様であって、洗浄が容易なセルの平面図、
ＢはＡに示すセルの正面断面図、およびＣはＡに示すセ
ルの側面断面図。

【図８】Ａはこの発明に用いられる反応容器を構成する
セルの他の態様であって、試料の分注が容易なセルの平
面図、ＢはＡに示すセルの正面断面図、およびＣはＡに
示すセルの側面断面図。

【図９】Ａはこの発明に用いられる反応容器を構成する
セルの他の態様であって、セル内部の表面積を大きくし
て反応時間の短縮と感度の向上を達成したセルの平面
図、ＢはＡに示すセルの正面断面図、およびＣはＡに示
すセルの側面断面図。

【図１０】Ａはこの発明に用いられる反応容器を構成す
るセルの他の態様であって、底部を開口して液の除去を
容易にしたセルの平面図、ＢはＡに示すセルの正面断面
図、およびＣはＡに示すセルの側面断面図。

【図１１】この発明に用いられる反応容器の他の態様で
あって、粒子試薬を用いる場合に好適に用いられる反応
容器を模式的に示す断面図。

【図１２】この発明に用いられる反応容器であって、粒
子試薬を用いる場合に好適に用いられる反応容器のさら
に別の態様を模式的に示す断面図。

【図１３】Ａはこの発明に用いられる反応容器の別の態
様であって、より高度に遮光された反応容器の平面図、
およびＢはＡに示す反応容器の側面図。

【図１４】Ａはこの発明に用いられる反応溶離の別の態
様であって、発光基質の励起によって生じる光を測定す
る場合に好適に用いられる反応容器の平面図、およびＢ
はＡに示す反応容器の側面図。

【図１５】この発明の化学発光分析装置において用いら
れるホルダの一態様を示す一部切り欠き斜視図。

【図１６】Ａはこの発明に用いられる反応容器の別の態
様であって、一端に取手を有する反応容器の平面図、お
よびＢはＡに示す反応容器の側面図。

【図１７】この発明の化学発光分析装置において用いら
れる測光手段の一態様を示す平面図。

【図１８】この発明の化学発光分析装置の一態様を模式
的に示す平面図。

【図１９】この発明の化学発光分析装置の他の態様を模
式的に示す平面図。

【図２０】この発明の化学発光分析装置の別の態様を模
式的に示す平面図。

【図２１】この発明の化学発光分析装置のさらに別の態
様を模式的に示す平面図。

【図２２】この発明の化学発光分析装置のさらに別の態
様における反応容器の搬送機構を示す一部切り欠き斜視
図。

【符号の説明】

1、 210…反応容器、 7…セル、25、31…遮光用枠部
材、81…透明板、101、 142…開口部、 102…フィル
タ、 103…注入ノズル、104…吸引ノズル、 105…粒状
担体、 111…高分子吸収体、121…測定窓、 131、 132
…シャープカットフィルタ、141、 145、 146、 147、
148、212 …ホルダ、 143…押し出し棒、151…取手、 1
61…光検出器、 162、 176、 177…受光部、 171…試験
管、172…希釈装置、 173…二次抗体分注装置、 174…
基質分注装置、175、 187、216 …測光部、 180、 19
1、 201…サンプルラック、181、 183…ロボットアー
ム、 182…粒子試薬貯留槽、184…洗浄液貯留槽、 185
…ジグナルプローブ貯留槽、186…発光基質貯留槽、 18
9、 196、 204…制御装置、190…サンプル分注装置、 1
92…第１試薬分注装置、193…第２試薬分注装置、 19
4、 202…測定（光）部、 200…カローゼル、211…嵌挿
用溝、 214…可動支持ベルト、 215…嵌挿用突部、217
…容器回収部、 219…フォトマル、 220…落とし棒、 2
21…廃棄孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−216059（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−183346（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−307060（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/76 G01N 35/04

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向する二つの第１側面と、第１
   側面より幅が狭く、かつ互いに対向する二つの第２側面
   と、上部開口部および底面とを有する透光性セルを複数
   個、隣接する透光性セル同士の前記第２側面において連
   結してなり、 その内部において化学発光反応を行なうための反応容器
   と、 前記上部開口部より反応容器に試料を分注するための試
   料分注手段と、前記 反応容器に試薬を分注するための試薬分注手段と、前記 反応容器内に生成した反応生成物を光学的に測定す
   る測定手段であって、 互いに対向する二つの受光面を有する測定手段と、前記 反応容器を初期位置から前記第２側面に沿う方向に
   移送するための第１の移送手段と、前記 反応容器を前記第１の移送手段により移送された位
   置から前記第１側面に沿う方向に移送し、それにより前
   記反応容器の二つの第１側面を、前記測定手段における
   前記二つの受光面の間に移動せしめる第２の移送手段
   と、 を具備することを特徴とする 化学発光分析装置。
2. 【請求項２】 前記反応容器における第２側面が遮光部
   材よりなることを特徴とする、請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記反応容器において、互いに隣接する
   セルとセルとの間に遮光部材が挿入されていることを特
   徴とする、請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 前記遮光部材は、着脱可能に反応容器に
   設けられていることを特徴とする、請求項３記載の装
   置。
5. 【請求項５】 前記測定手段における受光面のいずれか
   一方が反射面であり、かつ他方が光電素子であることを
   特徴とする、請求項１記載の装置。
6. 【請求項６】 前記測定手段における受光面がいずれも
   光電素子であることを特徴とする、請求項１記載の装
   置。
7. 【請求項７】 前記測定手段により測定可能な位置に前
   記反応容器があるとき、前記反応容器の底部および／ま
   たは上部開口部が接する部位に、さらに遮光部材を有す
   ることを特徴とする、請求項２または３のいずれか１項
   に記載の装置。
8. 【請求項８】 複数の反応容器を互いの第１側面が平行
   になるように収容し、かつ収容された反応容器を第１側
   面に沿う方向に各々単独に取り出すことが可能なホルダ
   を具備することを特徴とする、請求項１記載の装置。
9. 【請求項９】 互いに対向し、その離間距離が毛管現象
   により所定量の液体を保持し得る距離である二つの第１
   側面と、第１側面を連結するための互いに対向する二つ
   の第２側面と、下部開口部および上部開口部とを有する
   透光性セルを複数個、隣接する透光性セル同士の前記第
   ２側面において連結してなり、その内部において化学発
   光反応を行なうための反応容器と、 前記上部開口部より反応容器に試料を分注するための試
   料分注手段と、前記 反応容器に試薬を分注するための試薬分注手段と、前記 反応容器内に生成した反応生成物を光学的に測定す
   る測定手段であって、互いに対向する二つの受光面を有
   する測定手段と、前記 反応容器を初期位置から前記第２側面に沿う方向に
   移送するための第１の移送手段と、前記 反応容器を前記第１の移送手段により移送された位
   置から前記第１側面に沿う方向に移送し、それにより前
   記反応容器の二つの第１側面を、前記測定手段における
   前記二つの受光面の間に移動せしめる第２の移送手段
   と、 を具備することを特徴とする 化学発光分析装置。
10. 【請求項１０】 互いに対向する３枚以上の第１側面を
    有することを特徴とする、請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記下部開口部にフィルター部材が配
    置されていることを特徴とする、請求項９記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記反応容器における第２側面が遮光
    部材よりなることを特徴とする、請求項９記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記反応容器において、互いに隣接す
    るセルとセルとの間に遮光部材が挿入されていることを
    特徴とする、請求項９記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記遮光部材は、着脱可能に反応容器
    に設けられていることを特徴とする、請求項１３記載の
    装置。
15. 【請求項１５】 前記測定手段における受光面のいずれ
    か一方が反射面であり、かつ他方が光電素子であること
    を特徴とする、請求項９記載の装置。
16. 【請求項１６】 前記測定手段における受光面がいずれ
    も光電素子であることを特徴とする、請求項９記載の装
    置。
17. 【請求項１７】 前記測定手段により測定可能な位置に
    前記反応容器があるとき、前記反応容器の下部開口部お
    よび／または上部開口部が接する部位に、さらに遮光部
    材を有することを特徴とする、請求項１２または１３の
    いずれか１項に記載の装置。
18. 【請求項１８】 複数の反応容器を互いの第１側面が平
    行になるように収容し、かつ収容された反応容器を第１
    側面に沿う方向に各々単独に取り出すことが可能なホル
    ダを具備することを特徴とする、請求項９記載の装置。