JP3375184B2 - 自動化学分析装置 - 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、例えば血液中の各種
成分を自動的に同定および／または定量する自動化学分
析装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、自動化学分析装置は、小型で分析
効率の良い、いわゆるシングルラインマルチテストのラ
ンダムアクセス方式のものが広く用いられている。この
種のランダムアクセス方式の自動化学分析装置において
は、複数の反応キュベットをエンドレス状に保持するキ
ュベットホイールを間欠的に回動させながら、その１動
作サイクルにおける該キュベットホイールの回動停止中
に、反応キュベットに対する試料の分注、試薬の分注、
攪拌、洗浄等を行い、回動中に、静置された測光光束を
横切る反応キュベット内の溶液の吸光度を測定するよう
にしている。ここで、試薬またはサンプルの性状を確認
するために、試薬またはサンプルのみがキュベット内に
収容された状態で測光したり、試薬とサンプルの混合後
の反応結果を知るために、例えば、エンドポイント法で
は反応終了時付近に１回測定を行い、レート法では反応
進行過程で複数回測定を行っている。また、高速処理に
対応するため、キュベットホイールの１動作サイクルに
おける回転を、１回転ではなく、約１／２回転、１／３
回転等と小さくしたものも提案されているが、いずれの
自動化学分析装置においても、１動作サイクルでのキュ
ベットホイールの回転角度は、常に一定となっている。 【０００３】一方、ランダムアクセス方式の自動化学分
析装置として、例えば特開平４−３６６５９号公報にお
いて、キュベットホイールに収納するキュベットの数
を、キュベットホイールの１動作サイクルでの回転角度
と関連して適切に設定することにより、洗浄機構の占有
スペースを必要最小に抑え、装置の小型化を図ったもの
が提案されている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平４−３６６５９号公報において提案された自動化
学分析装置にあっては、キュベットホイールに収納する
キュベットの数Ｎを、Ｎ＝ｍｎ±ｎとしている。ここ
で、ｍは１動作サイクルでのキュベットの送り数、１／
ｎは１動作サイクルでのおおよその回転数、ｎは停止時
に分注される試料または試薬の数、をそれぞれ表してい
る。 【０００５】このため、複数の分析項目を実施する際
に、１動作サイクル内で分注する試料または試薬数が異
なると、反応キュベット数が異なって、同一装置では対
応できなくなるという問題がある。また、キュベットホ
イールのキュベット収納割り出し角度に端数が出て、ホ
イールの加工が困難になるという問題がある。例えば、
図２に示すように、１動作サイクルでのキュベット送り
数が８、おおよその回転数が１／３、１動作サイクルで
の分注数が１の場合には、反応キュベット数が２３（ま
たは２５）となり、その割り出し角度は１５．６５１・
・・度（２３個の場合）となる。なお、図２の場合、キ
ュベットへの分注順序は、１−１６−８−２３−１５−
７−２２・・・となる。また、図３に示すように、１動
作サイクルでのキュベット送り数が８、おおよその回転
数が１／３、１動作サイクルでの分注数が２の場合に
は、反応キュベット数が２２（または２６）となり、そ
の割り出し角度は１６．３６３・・・度（２２個の場
合）となる。なお、図３の場合、キュベットへの分注順
序は、（１，２）−（１５，１６）−（７，８）−（２
１，２２）−（１３，１４）・・・となる。 【０００６】このように、上述した特開平４−３６６５
９号公報において提案された自動化学分析装置にあって
は、試料や試薬の分注数により反応キュベット数が異な
ることになると共に、何れの場合にもキュベットホイー
ルに対する割り出し角度に端数がでることになる。この
ため、汎用性に欠けるという問題があると共に、製作が
困難であるという問題がある。 【０００７】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、キュベット収納の割り出し角度
に端数のでない同一のキュベット数で、１動作サイクル
内での分注数を任意に変えることができ、しかも上記の
特開平４−３６６５９号公報におけると同様に、洗浄機
構の占有スペースを必要最小に抑えることができ、した
がって、汎用性に優れ、小型かつ安価にできるよう適切
に構成した自動化学分析装置を提供することを目的とす
る。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、複数の反応キュベットをエンドレス
状に保持するキュベットホイールを間欠的に回動させな
がら、該キュベットホイールの回動停止中に、反応キュ
ベットに対する試料および試薬の分注等を行い、回動中
に、静置された測光光束を横切る反応キュベット内の溶
液を測光して、試料中の各種成分を自動的に分析する自
動化学分析装置において、前記キュベットホイールに保
持したＮ／２が偶数のＮ個のキュベットと、前記キュベ
ットホイールを、１動作サイクル内での回転角度が異な
るものを含む組み合わせパターンで駆動する制御手段と
を具える。 【０００９】 【作用】上記構成において、キュベットホイールに保持
するキュベット数Ｎを、Ｎ／２が偶数とすると、キュベ
ットの割り出し角度が割り切れることになる。また、キ
ュベットホイールを、１動作サイクル内での回転角度が
異なるものを含む組み合わせパターンで駆動すると、１
動作サイクルでの分注数が異なる場合でも、キュベット
ホイールに保持するキュベット数を変更することなく対
応することが可能となり、しかも洗浄機構の占有スペー
スも必要最小に抑えることが可能となる。 【００１０】 【実施例】図１は、この発明の一実施例の要部の構成を
示すものである。この実施例では、キュベットホイール
１に保持するキュベット２の数を２４個とし、キュベッ
トホイール１の１動作サイクルでの分注数を１として、
キュベットホイール１を駆動制御装置３により、１動作
サイクル内での回転角度が異なるものを含む組み合わせ
パターンで、矢印方向に間欠的に回動させながら分析を
行う。なお、図１において、各キュベット２内に表示し
た番号（１〜２４）は、キュベット番号を示す。 【００１１】キュベットホイール１の停止状態におい
て、位置Ｓ１にある光透過性のキュベット２には、サン
プラ４にセットされたサンプル容器５からサンプル分注
器６によりサンプルを分注し、位置Ｓ２にあるキュベッ
ト２に対しては、攪拌機構７により内部に収容する溶液
を攪拌し、順次の位置Ｓ３およびＳ４にある２個のキュ
ベット２に対しては、洗浄機構８により洗浄を行い、位
置Ｓ５にあるキュベット２には、試薬格納庫９にセット
された複数の試薬容器１０の中から分析項目に対応する
試薬を試薬分注器１１により分注するようにする。 【００１２】また、位置Ｓ２と位置Ｓ３との間で、キュ
ベットホイール１の回動中にキュベット２が光路を横切
るように、光源１２および受光素子１３を設け、これら
光源１２および受光素子１３によりキュベット２内の溶
液をそれぞれ１回または複数回測光して、所望の項目を
分析するようにする。 【００１３】かかる構成において、キュベットホイール
１を駆動制御装置３により、１動作サイクルが、Ａ；１
／３回転（８キュベット分）およびＢ；１／３回転＋１
キュベット（９キュベット分）の異なる回転角度を含
む、Ａ−Ａ−Ｂの組み合わせパターンの繰り返しで、矢
印方向に間欠的に回動させると、キュベット２への試薬
分注順序は、図１に示す状態からキュベット番号で１−
１７−９−２４−１６−８−２３・・・となり、３動作
サイクルでキュベット２は右回転方向に１キュベット分
ずつずれて分析動作が進行することになる。この結果、
位置Ｓ５から右回りの移動を開始した番号１のキュベッ
トは、４、７、１０、１３、１６、１９および２２回目
の各停止時点で、それぞれキュベット番号の２、３、
４、５、６、７および８に停止し、以下同様に、後続の
キュベット（１７−９−２４−１６−８−２３・・・）
が順次停止する。 【００１４】また、１動作サイクルが、Ｂ；１／３回転
＋１キュベット（９キュベット分）およびＣ；１／３回
転−１キュベット（７キュベット分）の異なる回転角度
を含む、Ｂ−Ｂ−Ｃの組み合わせパターンの繰り返し
で、矢印方向に間欠的に回動させると、キュベット２へ
の試薬分注順序は、図１に示す状態からキュベット番号
で１−１６−７−２４−１５−６−２３・・・となり、
３動作サイクルでキュベット２は右回転方向に１キュベ
ット分ずつずれて分析動作が進行することになる。この
結果、Ａ−Ａ−Ｂの組み合わせパターンと同様の順序
で、各キュベットが停止する。したがって、これらＡ−
Ａ−ＢおよびＢ−Ｂ−Ｃの組み合わせパターンによれ
ば、キュベットホイールの３分の１に相当する範囲内
に、３動作サイクル毎の異なる時点のキュベットを集中
させることができるので、分析に必要な各処理をこの範
囲内でまかなうことができる。 【００１５】以上の実施例では、１動作サイクルでのサ
ンプルおよび試薬の分注数をそれぞれ１としたが、図１
に示す構成において、サンプルおよび試薬の分注数をそ
れぞれ２とする場合、例えば図１に示す状態で、サンプ
ル分注位置をキュベット番号３，４の位置に、試薬分注
位置をキュベット番号１，２の位置に設定した場合に
は、１動作サイクルが、Ａ；１／３回転（８キュベット
分）およびＤ；１／３回転＋２キュベット（１０キュベ
ット分）の異なる回転角度を含む、Ａ−Ａ−Ｄの組み合
わせパターンの繰り返しで分析を行う。 【００１６】このようにすると、キュベット２への試薬
分注順序は、図１に示す状態からキュベット番号で
（１，２）−（１７，１８）−（９，１０）−（２３，
２４）−（１５，１６）−（７，８）−（２１，２２）
・・・となり、３動作サイクルでキュベット２は右回転
方向に２キュベット分ずつずれて分析動作が進行するこ
とになる。 【００１７】以上のことから明らかなように、１動作サ
イクルでの分注数が異なっても、キュベット数は同一の
２４個とすることができ、しかもキュベット２の割り出
し角度も１５°と割り切れるので、汎用性に優れ、かつ
安価にできる。また、洗浄機構も順次のキュベット２の
停止位置にまとめることができるので、その占有スペー
スを必要最小に抑えることができ、したがって装置全体
を小型にできる。 【００１８】なお、上述した実施例の説明では、分注数
が１の場合の動作サイクルの組み合わせパターンを、Ａ
−Ａ−ＢまたはＢ−Ｂ−Ｃとしたが、Ａ−Ｂ−Ａ，Ｂ−
Ａ−ＡまたはＢ−Ｄ−Ｂといった変更によっても上述し
た作用効果が得られる。また、同様に、分注数が２の場
合の組み合わせパターンも、Ａ−Ｄ−ＡまたはＤ−Ａ−
Ａとすることができる。さらに、上記以外の種々の組み
合わせパターンで、キュベットホイールの回動を制御す
ることもできる。 【００１９】例えば、上記のようにキュベット数が２４
で、分注数が１の場合には、組み合わせパターンの１サ
イクルにおけるキュベット移動量が２５キュベット数と
なるように、組み合わせパターンを設定することによ
り、組み合わせパターンの１サイクルで、１キュベット
分ずつずらしながら、分析動作を進行させることができ
る。同様に、キュベット数が２４で、分注数が２の場合
には、組み合わせパターンの１サイクルにおけるキュベ
ット移動量が２６キュベット数となるように、組み合わ
せパターンを設定することにより、組み合わせパターン
の１サイクルで、２キュベット分ずつずらしながら、分
析動作を進行させることができる。このように、組み合
わせパターンは、１動作サイクルが１／３回転や、１／
３回転±ｎキュベット数の組み合わせに限らず、１動作
サイクルが１／４回転や、１／４回転±ｎキュベット数
の組み合わせの他、種々の異なる回転角度を含む組み合
わせパターンとすることができる。 【００２０】例えば、分注数が２の場合の変形として、
１動作サイクルが、Ｅ；１／４回転（６キュベット分）
およびＢ；１／３回転（８キュベット分）の異なる回転
角度を含む、Ｅ−Ｅ−Ｅ−Ｂ（または、Ｂ−Ｅ−Ｅ−
Ｅ，Ｅ−Ｂ−Ｅ−Ｅ，Ｅ−Ｅ−Ｂ−Ｅのいずれか）の組
み合わせパターンの繰り返しで分析を行い、キュベット
番号の１、７、３、５、６にそれぞれ、上述の位置Ｓ
５、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を配置すると共に、キュベ
ット番号の４と５の間に測光用の光路を設けることによ
り、やはり占有スペースが最小で、かつ処理能力の高い
分析装置を提供することができる。 【００２１】なお、この発明は、上述した実施例にのみ
限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能
である。例えば、分注順序をサンプル、試薬の順に行う
こともできる。また、回転方向を左回りに構成して組み
合わせパターンの繰り返しで分析を行う場合には、図１
の構成を試薬分注位置（Ｓ５）を中心として左右対称に
配置した装置を使用することにより、上述と同様の作用
効果が得られる。また、上述した例では、キュベットホ
イールの回転方向にキュベットがずれる構成としたが、
例えば、回転方向を左回りとすると共に、Ａ−Ｃ−Ｃ
（または、Ｃ−Ｃ−Ａ，Ｃ−Ａ−Ｃのいずれか）の組み
合わせパターンの繰り返しで分析を行うことにより、回
転方向とは逆、すなわち右回りに１キュベット分ずつず
れるので、図１と同一の構成で同様の作用効果が得られ
る。また、キュベットホイールに等間隔に保持するキュ
ベット数は、適宜、３０個、３２個、３６個、４５個と
いうように種々変更しても、上述した技術思想に基づい
て同様に構成することができる。また、必要に応じて、
同数のキュベットをキュベットホイール上に同心円状に
２重またはそれ以上配置して、処理数の２倍以上に増大
させることもできる。また、分注器の吐出勢いで十分な
攪拌作用が得られる場合や、搬送中に十分な混和が達成
される構成である場合には、攪拌機構７を省略してより
多くの測光データを獲得するようにすることもできる。
特に、攪拌機構７を省略した場合には、光源１２、受光
素子１３および洗浄機構８を、いずれもキュベット２個
分ずつ位置Ｓ１に近づけることにより、一層小型化を図
ることができる。 【００２２】 【発明の効果】以上のように、この発明によれば、キュ
ベットホイールに保持するキュベット数Ｎを、Ｎ／２が
偶数としたので、キュベットの割り出し角度が割り切
れ、キュベットホイールの加工性を大幅に向上すること
ができる。また、キュベットホイールを、１動作サイク
ル内での回転角度が異なるものを含む組み合わせパター
ンで駆動するようにしたので、１動作サイクルでの分注
数が異なる場合でも、同一キュベット数のキュベットホ
イールを用いて対応することができ、しかも洗浄機構の
占有スペースも必要最小に抑えることができる。したが
って、汎用性に優れ、かつ小型、安価な自動化学分析装
置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の一実施例を示す図である。 【図２】従来の技術を説明するための図である。 【図３】同じく従来の技術を説明するための図である。 【符号の説明】 １ キュベットホイール ２ キュベット ３ 駆動制御装置 ４ サンプラ ５ サンプル容器 ６ サンプル分注器 ７ 攪拌機構 ８ 洗浄機構 ９ 試薬格納庫 １０ 試薬容器 １１ 試薬分注器 １２ 光源 １３ 受光素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−149543（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−188850（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−36659（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−73155（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−223670（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−68670（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−89753（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−164763（ＪＰ，Ａ) 登録実用新案3000755（ＪＰ，Ｕ) 登録実用新案3000927（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 35/02 G01N 35/04 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数の反応キュベットをエンドレス状に
   等間隔に保持するキュベットホイールを間欠的に回動さ
   せながら、該キュベットホイールの回動停止中に、反応
   キュベットに対する試料および試薬の分注等を行い、回
   動中に、静置された測光光束を横切る反応キュベット内
   の溶液を測光して、試料中の各種成分を自動的に分析す
   る自動化学分析装置において、 前記キュベットホイールに保持したＮ／２が偶数のＮ個
   のキュベットと、 前記キュベットホイールを、１動作サイクル内での回転
   角度が異なるものを含む組み合わせパターンで駆動する
   制御手段とを具えることを特徴とする自動化学分析装
   置。