JP3453573B2 - 自動連続ランダム・アクセス分析システムおよびその構成要素 - Google Patents

自動連続ランダム・アクセス分析システムおよびその構成要素

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JP3453573B2 JP2002050857A JP2002050857A JP3453573B2 JP 3453573 B2 JP3453573 B2 JP 3453573B2 JP 2002050857 A JP2002050857 A JP 2002050857A JP 2002050857 A JP2002050857 A JP 2002050857A JP 3453573 B2 JP3453573 B2 JP 3453573B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体試験サンプル
を分析するための自動分析システム及び方法に関する。
すなわち、本発明は、複数の検定、特にヘテロジニアス
免疫学的検定法またはホモジニアス免疫学的検定法、あ
るいはその両方を同時に実行できる連続ランダム・アク
セス・システムに関する。詳細には、本発明は、そのよ
うなシステムで使用される様々な構成要素に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】サンプルの化学試験、
免疫化学試験、及び生物学試験用の様々な周知の臨床ア
ナライザが利用可能だが、新しいレベルのサービスの提
供を求める臨床研究所での需要が増大しているため、臨
床技術は急速に変化している。このような新しいレベル
のサービスは、労務費等の操業費用を削減するために、
より費用効果が高くなければならず、患者の入院期間を
短縮すると共に、外来治療の効率を向上するために試験
結果のターンアラウンド・タイムを短縮しなければなら
ない。分析装置及び手順を近代化するには、臨床研究所
に課された増大する課題を満たすように作業ステーショ
ンを統合する必要がある。
【０００３】一般に、試験サンプルの分析には、一つ又
は複数のアナライトに関する試験サンプルと一つ又は複
数の試薬との反応が関与し、各試験サンプルに関して分
析を選択的に実行することが望まれることが多い。しか
し、ボリューム・スループットに関する要求だけでなく
様々な分析の数及び頻度に関する厳しい要求も臨床研究
所に課されるため、正確な分析結果と、高スループット
と、複数試験メニューによる使い勝手と、低試薬消費量
とを組み合わせることができる自動分析システムを提供
する必要がある。
【０００４】通常、試験サンプルの分析には、試験サン
プル及び一つ又は複数の試薬を備えた反応混合物を形成
することが含まれており、反応混合物は次いで、試験サ
ンプルの一つ又は複数の特性に関して、ある装置によっ
て分析される。自動臨床アナライザが信頼できるのであ
れば、技術者が実行すべき作業が少なくなるので、研究
所の手順効率が向上する。自動臨床アナライザは、結果
を極めて迅速に提供し、同時に、オペレータ又は技術者
の誤りを回避することが多く、従って様々な試験に関す
る正確さ及び反復性を特徴としている。現在、研究所の
ルーチン試験に利用可能な自動臨床アナライザは、様々
なオペレーティング・ステーションの間で液体サンプル
の容器を輸送するように設計された輸送システム又はコ
ンベア・システムを含む。例えば、試験サンプルを含む
反応チューブ又はキュベットは、試薬充填ステーショ
ン、混合ステーション、反応形成ステーション、検出ス
テーション、分析ステーション等を通過することができ
る。しかし、そのような輸送システムは、輸送が一方向
であり、反応チューブ又はキュベットが、装置内に挿入
された後、分析が行われる前にアクセスなしで通過させ
なければならないという点で融通性がない。
【０００５】様々な異なる検定ステップを伴う方法を利
用するが、通常検定プロセス中に反応混合物の光学的変
化の検出及び測定に依 存するAbbott IMx（Ｒ）アナラ
イザやAbbott TDx（Ｒ）アナライザ（Abbott Laborator
ies, Abbott Park, Illinois, USA ）等の自動免疫検定
法アナライザが提供されている。例えば、単一波長又は
複数波長の蛍光を使用する多数の周知の技術には、ホモ
ジニアス免疫検定法技術を使用する蛍光偏光免疫学的検
定法（ＦＰＩＡ）、ヘテロジニアス免疫学的検定法技術
等を使用する微粒子酵素免疫学的検定法（ＭＥＩＡ）を
含む。Abbott IMx（Ｒ）アナライザ上で使用されるもの
等のＭＥＩＡ技術は、より高い感度を必要とする高分子
量及び低分子量のアナライトに使用され、Abbott TDx
（Ｒ）アナライザ上で使用されるもの等のＦＰＩＡ技術
は主として、より低い分子量のアナライトに使用され
る。表面蛍光測定器は、ＭＥＩＡ検定で生成される蛍光
生成物を定量化するために使用されるが、蛍光偏光光学
システムはＦＰＩＡ検定での抗体とのトレーサ結合の度
合いを定量化するために使用される。試験サンプルは、
Abbott IMx（Ｒ）アナライザ及びAbbott TDx（Ｒ）アナ
ライザでは、分注プローブと、サンプルを処理できるよ
うに位置決めする回転カルーセルを含むロボット・アー
ムによって自動的に処理される。これらの器具は小形卓
上用アナライザであり、完全に自動化された容易な免疫
学的検定法試験機能を、定型免疫学的検定法及び特殊免
疫学的検定法の両方に提供する。これらの異方性方法に
よって放射能処分問題が解消され、試薬の貯蔵寿命が延
び、同時に複数の異なる検定の様々な要件が満たされ
る。
【０００６】上記で説明した一方向専用システムのよう
に、試験サンプルを容器に装填して連続的試験を得る代
わりに、バッチ・アナライザと呼ばれることが多いAbbo
tt IMxアナライザ及びAbbott TDxアナライザでは、複数
のサンプルを分析することができ、かつ次の反応混合物
を形成するために試験サンプルにアクセスすることがで
きる。しかし、そのようなバッチ・アナライザでは一度
に一種類の分析しかできない。ランダム・アクセス・ア
ナライザでは、複数の試験サンプルを分析できるだけで
なく、複数のアナライトを各試験サンプルから分析する
ことができる。現在利用可能な連続アナライザ及びラン
ダム・アクセス・アナライザの他の共通的な特徴は、分
注のために様々な試薬を装置自体の内部に含め、あるい
は装置の近くに配置することである。バルク形態の液体
試薬が、試験サンプルに対して実行すべき様々な種類の
試験用に選択され、装置中又は装置の近くに貯蔵され
る。実行すべき試験の種類に応じて異なる試薬を混合で
きるように、ポンプ等の試薬供給装置が、弁、制御機
構、及びピペット機構と共に、これらの自動化アナライ
ザに含まれている。Abbott IMx（Ｒ）アナライザは、試
験サンプルの分析に必要な全てのステップを自動的に実
行し、検定を完了まで走らせることができて結果が有効
なものになるようにするためのサブシステムの多数の検
査を含む。ＭＥＩＡ方式での蛍光強度の定量化及びＦＰ
ＩＡ方式での偏光と、最終的なデータ縮小とは、アナラ
イザ上で完全に自動化されている。結果は、アナライザ
によって印刷され、研究所のコンピュータによる自動デ
ータ収集用の適当な手段を介してアクセスすることがで
きる。
【０００７】ホモジニアス検定を実行するための自動分
析装置、試験サンプルセル中の抗原と抗体との反応によ
って形成されて光散乱中心を形成する沈殿物の検出、及
び免疫学的結合反応を検出する方法及び装置も当技術分
野で知られている。そのような装置及び方法は例えば、
抗体によって吸収される光を使用することによって抗原
−抗体反応の前後に抗体を含む液体媒体の光吸収を測定
するステップと、吸収の差を計算するステップとを含
む。このように、結合の有無は、結合反応が抗体の濃度
を減らし、そのことが液体媒体の光吸収に影響を及ぼす
という事実に基づいて検出することができる。ホモジニ
アス検定を実行する方法及び装置に典型的なように、こ
れらの手順は、次の分析のために固相を反応混合物から
分離することを必要としない。
【０００８】ヘテロジニアス検定も、サンプル・アナラ
イザを使用して、例えばサンプル中の蛍光粒子によって
蛍光状態が発生するように光源をサンプル上に集束する
ことによって液体試験サンプル中の比較的少量の臨床的
に重要な化合物を定量化することによって知られてい
る。蛍光状態の強度は、光ビームの強度とサンプル中の
蛍光粒子の濃度の関数である。検出器は、光量子が、光
ビームによって励起されると粒子の蛍光放出を形成する
ことを感知する。固相材料をサンプルに導入するには、
その後に、次の分析のために固相を反応混合物から分離
する必要があり、そうしないと、蛍光放出を検出して測
定することができなくなる。
【０００９】最近、様々なホモジニアス検定及びヘテロ
ジニアス検定を同じサンプルに対して選択的にかつラン
ダム・アクセス的に実行するための装置及び方法が提案
されている。そのような装置及び方法は複数の液体サン
プルの分析を行い、各サンプルは、ホモジニアス検定技
術とヘテロジニアス検定技術の両方を使用して少なくと
も一つのアナライトに関して分析される。
【００１０】様々な検定プロトコル及びフォーマット
は、インキュベーション用の特定の温度要件及び検定中
の様々な分析反応を有することが多い。従って、例え
ば、試験サンプル、緩衝剤、洗浄液、液体試薬等の液体
は一般に、そのような温度要件に維持され、多くの場
合、検定反応への添加時に厳密な温度制御を必要とす
る。このような温度依存検定は、一般的な周囲温度制御
の他に、一般的な周囲温度流体では提供できない特定の
液体温度制御を必要とする。
【００１１】複数の検定をランダム・フォーマットで同
時に実行するとき、異なる検定に関与する試験サンプル
又は試薬のキャリーオーバー又は汚染の制御は、検定の
性能及び信頼性に関して検討すべき問題である。そのよ
うなキャリーオーバーのために全ての検定が危険にさら
されるとは限らないが、あらゆる検定が、キャリーオー
バー汚染を被りやすい検定に対してキャリーオーバーの
源になる可能性がある試験サンプル及び試薬の取扱いを
必要とする。従って、全ての検定では、試験サンプルが
分注される各分注ステップの後に洗浄ステップを実行
し、あるいはキャリーオーバー汚染を被りやすい検定で
は、そのような分注ステップを実行するたびに洗浄を実
行しなければならない。しかし、そのような方法では、
システムが慎重に動作する必要があり、過度の量の洗浄
液が必要になる。分注プローブが、時間がかかり不必要
な洗浄ステップを多数回実行する場合、検定を実行する
効率に影響が及び、スループットが低くなる。
【００１２】複数の検定内及び複数の検定間で対話型ス
テップをと結びつけようとする従来の試みによって、器
具で実行されるあらゆる分注シーケンスによってマーク
付けされた行及び列を有する厄介な洗浄テーブルが生ま
れた。例えば、シーケンスのあらゆる組合せが経験的に
試験され、二つのステップ間のキャリーオーバーを排除
する洗浄の量が決定され、該洗浄量は次いで、テーブル
に入力される。しかし、この種の方法は、新しい検定を
導入する際は、実施するのに骨が折れ、制御が困難であ
る。他の方法は、Abbott IMx（Ｒ）Select Analyzer (A
bbott Laboratories, Abbott Park, IL)によって、洗浄
量を少なくするために使用されている。そのようなアナ
ライザでは、過度の洗浄を必要とする汚染を被りやすい
ステップ（ステップＢ）が、ステップＡの後に続くとき
には識別されるが、別のステップＢの後に続くときは識
別されない。分注ステップがステップＡの後に行われ、
より大規模な洗浄が使用されるときは、フラグを使用し
て識別される。しかし、そのようなアナライザ上では限
られた数の検定しか実行されないので、この方法の応用
は限られており、かつランダム・アクセス連続アクセス
・アナライザで出会う恐れがあるキャリーオーバー及び
汚染の問題に対処しない。
【００１３】一般に、複数の試験サンプルに対して異な
る種類の検定を実行する自動分析システムは、適当な試
験サンプル・ハンドリング装填手段を必要とする。しか
し、そのような自動分析システムの操作は、研究所が受
け取る試験サンプル容器の寸法が異なるために試験サン
プル容器のハンドリング及び装填によって限定されるこ
とがある。そのように寸法が異なるために、サンプルを
ある容器から、特定の分析器具に適応した容器に移送す
る必要があることが多い。従って、このようなシステム
では、そのような試験サンプル容器を受け入れて融通
性、精度、及びスループットを提供するように分析器具
を適応させる必要がある。液体試験サンプル又は液体試
薬を電極又は液位感知装置と接触させる自動分注システ
ムが提案されている。例えば、導電性の分注器先端又は
分注器先端に隣接する電極は、緩衝剤溶液、液体試験サ
ンプル、液体試薬等の導電性の流体の表面に接触する
と、電気信号を生成する。流体の表面を検出すること
は、その流体を精密に分注するために非常に重要であ
る。流体又は液体の表面を見つけることによって、分注
器先端を制御しながら液体に浸漬することができる。液
体中の分注器先端の浸漬の深さを制御することによっ
て、一貫した量の液体が先端の外側に付着し、総吐出量
の一貫性が増す。ステップ・モータ制御を使用して空気
を吹き付けて液面位置を検出することと、液体サンプル
を抽出するための分注器の垂直方向変位が発生したとき
に該垂直方向変位に対応する信号を生成するブリッジ回
路の使用とを伴う方法を含む、非侵入液面感知システム
も提案されている。
【００１４】しかし、以前に提案されたそのような液位
感知システムには、特に大気圧感知及び電子回路感知に
関して問題がある。大気圧感知の場合、空気の吹付けに
よって、気泡が発生し、液体サンプル中及びその周りに
エーロゾルが発生することがある。更に、例えば、分注
器と液位の間の静電容量を使用する、以前に提案された
従来技術の液位感知装置は不安定であり、湿度の変動、
時間及び温度による装置パラメータのドリフト、及び電
気的接地の変動により変動する。このような液位感知装
置は、背景信号の雑音等のために読取り値が誤りになる
可能性があるため、感知されるべき流体を収容した容器
にできるだけ近づけなければならない。
【００１５】信号を記録するための写真手段及び濃度計
を使用する自動化学発生器具が提案されている。検定を
ロック・ステップ・モードで処理する自動化学発光器具
も提案されている。そのようなシステムのアーキテクチ
ャは融通性に欠け、従って、自動連続ランダム・アクセ
ス分析システム内の化学発光検出方法が必要である。と
いうのは、ある種の免疫学的検定処理は、例えば ＭＥ
ＩＡ技術やＦＰＩＡ技術を使用して提供できるよりも大
きな感度を必要とするからである。このような蛍光ベー
スの技術は、確立されたものであるが、化学発光検出方
法と比べて、一部の検定に対する感度が限られている。
【００１６】したがって、前述したこのような自動アナ
ライザでは、様々な処理作業ワークステーション及び移
送手段を共通に使用してホモジニアス検定及びヘテロジ
ニアス検定の両方を同時に、連続的かつランダム・アク
セス的に実行するための自動分析システムが構想されて
いないので、これらの特徴と、現在臨床研究所の増大す
るニーズを満たすのに十分な柔軟性を有する自動分析シ
ステムを提供する必要がある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の自動分析システ
ムは、二つ以上の検定を複数の試験サンプルに対して同
時に、連続的かつランダム・アクセス的に実行すること
ができる。特に、本発明の自動免疫学的検定法 分析シ
ステム装置は、異なる検定群を別々の変更可能なソフト
ウェア・モジュールを介して走らせるマイクロプロセッ
サ・ベースの統合サブアセンブリ・システムとみなすこ
とができる。このマイクロプロセッサ・ベースのシステ
ムは、二つの自由度をもつロボット・アーム分注器と２
方向回転カルーセルを使用してサンプルを処理する。イ
ンキュベーション、洗浄、及び標本希釈等の重大な検定
ステップは、器具によって自動的にスケジュールどおり
に実行される。
【００１８】本発明によれば、複数の液体サンプルの複
数の検定を同時に行うことができる自動連続及びランダ
ム・アクセス分析システムが提供され、該システムによ
って、複数の液体サンプル用に様々な検定をスケジュー
リングする方法を実施することが可能になる。本発明の
システムは、キッティング手段を介して、検定反応シー
ケンスを開始せずに液体サンプルと試薬とを別々に反応
容器に移送することによって、使捨て単位量を生成する
ことができる。キッティングされた複数の単位量がキッ
ティング手段から処理領域に移送され、処理領域で、反
応容器中で各独立のサンプル毎にアリコートが一つ又は
複数の液体試薬と数回混合されて、独立の反応混合物を
形成する。そのようなキッティング及び混合の独立した
スケジューリングは、複数の反応混合物のインキュベー
ション中に同時にかつ独立して行われる。
【００１９】本発明のシステムは、スケジューリングさ
れた複数の検定を、それらが提示された任意の順序で実
行することができる。インキュベートされた反応混合物
は、事前にスケジューリングされた少なくとも二つの検
定手順によって独立かつ個別に分析される。
【００２０】本発明の自動連続ランダム・アクセス分析
システム装置は、同心円状に取り付けられ、試薬をキッ
ティングし、サンプルと混合するのに適した移送分注手
段によって操作される、サンプル・カップ・カルーセ
ル、試薬パック・カルーセル、及び試薬容器カルーセル
を含むフロント・エンド・カルーセル・アセンブリから
構成されている。キッティングされて分注された反応容
器は、それを処理作業ステーション４に移送するための
手段を提供する移送ステーションを介して移送される。
処理作業ステーション４は、温度を維持するための調整
された環境を含み、試薬の混合及びインキュベーション
のためのタイミングを提供する。インキュベートされた
反応混合物を分析するために、使捨て単位量手段中の様
々なサンプル及びキッティングされた試薬用にスケジュ
ーリングされた少なくとも二つの検定手順装置が提供さ
れている。使捨て単位量反応容器は、移送ステーション
を操作することによって処理カルーセルから取り外され
る。移送ステーションは、使捨て可能反応容器をシステ
ムから取り外すための手段を含む。
【００２１】本発明の他の利点及び新規な特徴は、以下
の説明で一部が述べられ、当業者には、以下のことを調
査する際に明らかになり、あるいは本発明を実施するこ
とによって知ることができる。本発明の目的及び利点
は、全ての等価物を含む、以下の明細書及び添付の請求
の範囲で更に具体的に指摘される典型的な組み合わせに
よって得ることができる。
【００２２】定義 以下の定義を本発明に適用することができる。
【００２３】「試験サンプル」の語は、本明細書では、
アナライトを含む可能性がある材料を指す。試験サンプ
ルを源から得たまま、あるいは前処理の後に使用して、
サンプルの特性を変更することができる。試験サンプル
は、血液、唾液、目の水晶体の液、脳脊髄液、汗、尿、
乳汁、腹水、滑液、羊水等を含む生理流体等の生物学的
源から得ることができる。試験サンプルは、血液から血
漿を準備する、粘性流体を希釈する等、使用前に前処理
することができる。処理の方法は、妨害成分の濾過、蒸
発、濃縮、不活化、試薬の付加等を含むことができる。
生理流体の他に、環境検定又は食品生産検定を実施する
ための水、食品等の他の液体サンプルを使用することが
できる。アナライトを含む可能性がある固体材料を試験
サンプルとして使用することもできる。一部の例では、
液体媒体を形成し、又はアナライトを解放するように固
体試験サンプルを変更すると有利である。
【００２４】「アナライト」又は「所望のアナライト」
の語は、本明細書では、少なくとも一つのエピトープ又
は結合部位を有する、検出又は測定すべき化合物又は組
成を指す。アナライトは、自然に発生する結合部材が存
在する対象の物質であっても、結合部材を準備する対象
の物質であってもよい。アナライトは、毒素、有機化合
物、タンパク質、殺虫剤、微生物、アミノ酸、核酸、ホ
ルモン、ステロイド、ビタミン、麻薬（治療目的で投与
されるものと、不正な目的で投与されるもの）、ウィル
ス粒子、上記の物質の内のどれかの代謝物質又は抗体を
含むがこれらに限らない。「アナライト」の語は、抗原
物質、ハプテン、抗体、高分子、それらの組合せも含
む。
【００２５】「アナライト類似体」の語は、本明細書で
は、アナライト特有の結合部材に交差活性する物質を指
す。ただし、このような物質の交差活性は、アナライト
自体の交差活性より程度が大きい場合も小さい場合もあ
る。アナライト類似体は、当該アナライトに共通する少
なくとも一つのエピトープ部位を有するかぎり、修飾さ
れたアナライトと、アナライト分子の分解された部分又
は合成部分を含むことができる。アナライト類似体の一
例は、アナライト類似体がアナライト特有の結合部材に
結合できるように全分子アナライトの少なくとも一つの
エピトープを複製する合成ペプチド・シーケンスであ
る。
【００２６】「結合部材」の語は、本明細書では、結合
対、すなわち一つの分子が化学的手段又は物理的手段を
介して特定的に第２の分子に結合する二つの異なる分子
の部材を指す。抗原及び抗体結合対部材の他に、他の結
合対の例としては、ビオチン及びアビジン、カルボヒド
ラーゼ及びレシチン、相補的ヌクレオチド・シーケン
ス、相補的ペプチド・シーケンス、エフェクタ分子及び
リセプタ分子、酵素補因子及び酵素、酵素阻害剤及び酵
素、ペプチド・シーケンス及び該シーケンス又はタンパ
ク質全体に特有の抗体、高分子酸及び塩基、染料及びタ
ンパク質結合剤、ペプチド及び特有のタンパク質結合剤
（例えば、リボヌクレアーゼ、Ｓペプチド、及びリボヌ
クレアーゼＳタンパク質）等を含むがこれらに限らな
い。さらに、結合対は、最初の結合部材の類似体、例え
ばアナライト類似体や、組換体技術又は分子工学によっ
て作られた結合部材である部材を含むことができる。結
合部材が免疫反応体の場合は、例えばモノクロナール抗
体又はポリクロナール抗体、組換型タンパク質又は組換
型抗体、キメラ抗体、前記のものの混合物又は断片や、
結合部材として使用するための適切性が当業者によく知
られている抗体、ペプチド、ヌクレオチドの調合物であ
ってよい。
【００２７】「検出可能部分」の語は、本明細書では、
検出可能な物理的特性又は化学的特性を有し、結合部材
に標識して共役体を形成するために使用できる化合物又
は従来の検出可能な薬品群を指す。そのような検出可能
な薬品群は、酵素、酵素基質、補欠分子族、又は助酵素
等の酵素的に活性な群、スピン標識、蛍光団及び発蛍光
団、発色団及び色原体、化学発光団や生物発光団等の発
光団、ビオチンやアビジン等の特定的に結合可能な配位
子、電気活性種、放射性同位元素、毒素、麻薬、ハプテ
ン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、多糖、ポリペプチド、リポソー
ム、着色粒子、着色極微粒子であってよいが、これらに
限るものではない。
【００２８】「連続アクセス」の語は、本明細書では、
本発明の自動分析システムが実行中の検定に割り込まず
に本発明の自動分析システムに追加試験サンプル又は試
薬を付加する能力を指す。
【００２９】「ランダムアクセス」の語は、本明細書で
は、スケジューリングされた複数の検定を、本発明の自
動分析システム中に提示された順序で同時に実行する、
本発明の自動分析システムの能力を指す。
【００３０】「同時」の語は、本明細書では、二つ以上
のスケジューリングされた検定を独立かつ同時に実行す
る本発明の自動分析システムの能力を指す。
【００３１】「キッティング」の語は、本明細書では、
検定反応シーケンスを開始せずに試験サンプル及び試薬
を別々に反応容器に移送することによって使捨て単位量
を生成する本発明の自動分析システムの能力を指す。
【００３２】「ｑｕａｔ」の語は、本明細書では、抗体
又は抗原でない材料を使用して、例えばＭＥＩＡカート
リッジのマトリクス上のサンプルからアナライトを捕獲
する検定用のポリカチオン材料溶液を指す。本発明のシ
ステムでは、試験処理中の、反応混合物を反応容器から
移送する前に、ｑｕａｔがマトリクスに吐出される。
【００３３】「フレキシブル・プロトコル」の語は、本
発明によって処理できる様々な異なる検定プロトコルを
指す。この例には、１ステップ及び２ステップのサンド
イッチ及び競合検定フォーマットで構成されたＭＥＩＡ
フォーマット、処理カルーセルへの移送の前にフロント
・エンド・カルーセル上でＭＥＩＡフォーマットとＦＰ
ＩＡフォーマットの両方用のサンプル処理を開始する能
力を含む活動処理次数、可変インキュベーション期間、
光学式読取りフォーマット、ならびに洗浄シーケンスが
含まれる。これは、一部の従来の技術、すなわち、検定
構成（すなわち、１ステップ・フォーマット対２ステッ
プ・フォーマット）、活動度次数、インキュベーション
タイミング、及び他の類似のプロトコルが器具によって
固定された厳密な「ロック・ステップ」フォーマットに
全ての検定プロトコルを従わせる知られたランダム・ア
クセス・システムと対照的である。
【００３４】スケジューラ 本発明によれば、システム・スケジューラは、システム
上で走るように命令された全ての試験から、システムの
機械的資源用の作業負荷を生成して最適化する。スケジ
ューラの主要な目標は、システムが処理すべき試験が残
っている間はシステムの資源休止状態にならないように
することである。各資源を使用状態にしておけば、器具
が試験を実行するのに必要な時間が最小限に抑えられ
る。
【００３５】スケジューリング・プロセスの高レベルの
目的は、資源休止時間を最小限に抑えてシステムの試験
スループットを増加させるために、（１）試験がキッテ
ィングされる前に、試験での各活動が適切にスケジュー
リングされるにようにすることと、（２）最初にスケジ
ューリングされた実行時間より前に各試験活動を実行し
ようとすることの二つのステップに分けることができ
る。
【００３６】試験をシステムで実行する前に試験のスケ
ジューリングを可能にするために、各試験の検定プロト
コルは、スケジューリング・プロセスで使用されるいく
つかのタイミング・パラメータを含む。試験の各活動
は、該活動がどの資源を必要とするかと、これらの資源
が必要とされる期間を決定するために使用される時間値
を含む。試験の各活動は、インキュベーション期間によ
って他の活動に結合することもできる。このようなイン
キュベーション期間は、検定の化学的性質によって指定
され、スケジューラが二つの活動を実行する間に経過し
なければならない時間の長さを求める上で助けになる。
検定プロトコル中の各インキュベーション期間は、各活
動を実行する間に経過しなければならない最小時間及び
最大時間を規定する。これらの限界は、スケジューリン
グ・プロセスでは、活動のインキュベーションウィンド
ウと呼ばれている。
【００３７】本発明のシステムでは、オペレータは器具
上でのサンプルの配置を選択することによって、試験が
器具上で走るように準備された順序を選択する。ピペッ
ト・ステーションの最も近くに配置されたサンプルは、
器具上で最初に走るように準備されたサンプルである。
蒸発を防ぐために、試験の活動によって使用される全て
の資源が、試験の検定プロトコルに規定された必要な時
間に利用可能になることをスケジューラが保証するま
で、試験は準備されない。特定の試験の準備は、すでに
器具中に存在する他の試験の活動が、前者の試験に対す
る活動によって必要とされる時間にスケジューリングさ
れた資源を有するときは必ず延期される。器具のサンプ
ル準備領域は、すでに器具に存在する試験に矛盾せずに
試験をスケジューリングできるようになるまで休止状態
のままである。試験を適切にスケジューリングできるよ
うになると、試験が準備され、処理領域に移される。
スケジューリング・プロセスの第２のステップは、資源
の遊休時間と資源の作業負荷を実行するのに必要な時間
を共に最小限に抑えるように各システム資源の作業負荷
を最適化することである。試験が処理領域内に移された
後、スケジューラは各資源用の既存のスケジュールを最
適化する。スケジューラは所定の間隔で、各資源の次の
作業間隔を調べる。この間隔に遊休時間がある場合、ス
ケジューラは、活動が、許可されたインキュベーション
ウィンドウ内に残るという条件で、遊休時間を排除する
ように資源の作業負荷を再構成することによって遊休時
間を最小限に抑えようとする。この間隔の最適化が完了
すると、この作業負荷セクションは、資源によって指定
された時間に実行される。
【００３８】スケジューラは、走るように命令された試
験を有するサンプルが器具上にある限り、サンプルの準
備を継続する。資源の作業負荷の最適化は、システムに
移送された全ての試験が処理を終了するまで継続する。
【００３９】スタット処理 本発明のシステムによって、ユーザによってスタットサ
ンプルとして識別された特定のサンプルの特別な優先的
取扱いが可能になる。スタットサンプルとは、本発明の
システムによって定義されたように、器具が最も短い時
間で処理しなければならないサンプルである。スタット
サンプルの特殊な取扱いは、フロント・サンプル入口領
域と器具の処理領域との両方で行われる。
【００４０】本発明のシステムでは、オペレータが、器
具上でのサンプルの配置を選択することによって、試験
が器具上で走るように準備された順序を選択する。分注
ステーションの最も近くに置かれたサンプルは、器具上
で最初に走るように準備されたサンプルである。このサ
ンプル準備パターンは、ユーザが器具上にスタット試験
を配置すると必ず割り込まれる。スタット試験が命令さ
れると必ず、システムは現在のサンプル上での試験の準
備を終了し、次いでスタットサンプルに直接移って該サ
ンプルの試験を全て準備する。蒸発を防ぐために、処理
領域での試験の活動が適切にスケジューリングされない
うちは試験に関するサンプル準備は開始しない。
【００４１】システム・スケジューリング・アルゴリズ
ムもスタット処理用に修正される。通常の試験に使用さ
れるスケジューリング・アルゴリズムは、各時間毎に器
具で処理される試験の数を最大限にしようとする。これ
は、試験活動の間に十分な時間を許容して他の試験の活
動がこの間隔中に実行できるようにすることによって行
われる。スタット試験に使用されるスケジューリング方
法は、この一つの試験を最も短い時間で処理しようとす
る。スタット試験の各活動は、試験の検定定義で定義さ
れたできるだけ早い実行時間にスケジューリングされ
る。試験の全ての活動が保証されると、試験のサンプル
準備が開始する。スタットサンプルに関する全ての試験
が準備された後、システムは、スタットを処理する前に
処理していたサンプルに戻る。
【００４２】スタット試験は、資源の作業負荷に休止時
間があるときに処理領域で特殊な配慮を受ける。スケジ
ューラは、所定の間隔で、システムの処理領域中の各資
源に割り振られた作業の次の間隔を調べる。この間隔中
に休止時間がある場合、スケジューラは資源の作業負荷
を再構成することによって該時間を最小限に抑えようと
する。現在スケジューリングされているより早く実行で
きるこの資源用にスケジューリングされた試験活動は、
その検定プロトコルで定義されたように、休止時間を満
たすように前方に移される。スタット試験活動は作業負
荷において前方に移すべき第１の候補であり、そうする
ことによってさらに、器具でスタット試験を処理するの
に必要な時間が短縮される。
【００４３】システムスタット試験ハンドリング・アル
ゴリズムは、１時間当たりの器具の全体的な試験のスル
ープットに悪影響を与えずに、スタット試験を最小時間
で処理できるように示されている。
【００４４】本発明の自動分析システムは、当技術分野
で知られた様々な検出システムを使用して様々な検定を
実行することができ、エンド・ポイント反応分析及び反
応速度分析等の分光測光吸収検定、比濁検定、（米国特
許第４，４９６，２９３号及び米国特許第４，７４３，
５６１号に記載され、引用によって本明細書に合体され
たもの等の）放射エネルギー減衰検定、イオン捕獲検
定、比色検定、蛍光定量検定、電気化学検出システム、
電位差測定システム、電流検出システム、ならびに免疫
検定法を含むがこれらに限るものではない。免疫検定法
は、使用される検出可能部分の量を測定し、試験サンプ
ルに存在するアナライトの量に相関させることができる
競争免疫学的検定法、サンドイッチ免疫学的検定法、抗
体生成性免疫学的検定法等を含むが、これらに限るもの
ではない。
【００４５】一般に、Abbott Spectrum 臨床アナライザ
やAbbott SpectrumシリーズII臨床アナライザ（Abbott
Laboratories, Abbott Park, IL, USA ）上で実行され
るもの等の分光測光検定では、検定溶剤での判定すべき
アナライトとアナライトに特有の試薬システムの間の相
互作用によって、検定溶剤の透過特性の検出可能な変化
がもたらされる。透過特性の変化は、知られた強度の光
ビームを検定溶剤を通過させたときに検定溶剤によって
特定の波長帯内で吸収又は散乱される光の量を指す。検
定溶剤の透過特性の変化は、既知の強度を有する単色光
を検定溶剤を通過させ、透過又は散乱した光の強度と入
射光の強度との比を求めることによって測定する。ほと
んど全てのアナライトが特定の波長のエネルギーを吸収
し、あるいは検定溶剤中で特定の試薬システムと相互作
用して、検定溶剤の透過特性の検出可能な変化をもたら
す。これらの特性によって、多数の特定の分光測光検定
が開発された。検定溶剤中のアナライトの測度として検
定溶剤の透過特性の変化の測定に依存する分光測光検定
は、例えば検定溶剤の濁度が変化すると検定溶剤の色が
変化する検定、すなわち比濁検定を含む。
【００４６】比色検定では、検定溶剤の透過特性の変化
は一般に、検定溶剤の吸光度と呼ばれ、判定すべきアナ
ライトとアナライトに特有の試薬システムとの相互作用
による検定溶剤の色の変化に依存する。検定溶剤の吸光
度は、検定溶剤中のアナライトの濃度に関連する。比色
検定は、検定溶剤中で特定の当該アナライトと相互作用
して検定溶剤の透過特性、特に色の検出可能な変化をも
たらすことができる発色試薬システムを使用する。特定
のアナライトの判定で有用な多数の発色試薬システムが
開発され市販されている。
【００４７】比濁検定の原則は、光が検定溶剤を通過す
るときに粉体によって散乱又は遮断される光の量を判定
することである。比濁検定では、当該アナライトがアナ
ライトに特有の試薬システムと相互作用して、検定溶剤
中で混濁粒子を形成する。公知の強度を有する光ビーム
を検定溶剤を通過させると、アナライト試薬システムの
相互作用によって形成される混濁粒子は入射光を遮断又
は散乱し、それによって検定溶剤を介して透過される光
の強度が低下する。比濁検定での透過特性の変化は、検
定溶剤を介して透過される光の強度の低下を指し、粒子
の浮遊物質によって散乱又は遮断される入射光の量に関
連し、存在する粒子の数とそのような粒子の断面積に依
存する。
【００４８】ネフェロ検定は、所望のアナライトが配位
子に特有の試薬システムと相互作用して検定溶剤中で混
濁粒子を形成するという点で比濁検定に類似している。
ネフェロ検定でも、検定溶剤の透過特性の変化が混濁粒
子によって散乱又は遮断される入射光の量に関連する
が、検定溶剤を介して透過される光の強度が測定される
比濁検定と異なり、散乱又は遮断される光は検定溶剤に
入射する光に対してある角度で測定される。従って、ネ
フェロ検定では、透過特性の変化は、検定溶剤に入射す
る光の強度と、入射光に対してある角度で散乱される光
の強度の差を指す。比濁検定及びネフェロ検定は、効果
的な発色試薬システムがないために匹敵する比色検定が
ないタンパク質等のアナライト の判定のために、血
液、尿、髄液等の分析で使用される。Yoe 及びKlimman
のPhotoelectric Chemical Analysis.Vol. II: Nephelo
metry, Wiley & Sons, Inc., New York, 1929は、様々
なネフェロ検定を記載している。分光測光検定を本発明
の自動分析システム上で実行するために使用できる様々
な試薬及び試薬システムは、米国特許第５，０３７，７
３８号に記載され、引用によって本明細書に合体された
ような、グルコースと尿素の同時判定用のものを含む
が、これに限るものではない。カルシウムとリンの同時
判定、コレステロールとトリグリセリドの同時判定、イ
ソ酵素の判定、血液アンモニア・レベルの判定等は、装
置上で本発明の方法によって実行することができる。
【００４９】通常、蛍光定量検定では、検定溶剤中のア
ナライトが化学的又は免疫学的に蛍光錯体又は共役体に
形質転換され、それによって検定溶剤の蛍光特性に検出
可能な変化がもたらされる。検定溶剤の蛍光特性の変化
を測定するには、蛍光団の励起波長帯内の波長の単色光
によってもたらされる蛍光錯体又は共役体特性を励起
し、蛍光団の放出波長帯内の波長での放出光の強度を測
定する。放出光の蛍光強度は、アナライトの濃度に関連
する。しかし、判定すべき配位子がサンプル中に存在す
るタンパク質やリン酸塩等の非蛍光干渉物質と錯体を形
成するとき、あるいは判定すべき配位子を含むサンプル
がフィルタとして働くのに十分な色を有し、それによっ
て放出される蛍光の強度が低下するとき、検定溶剤によ
って放出される蛍光の強度が阻害されることがある。蛍
光定量検定の感度及び特異性を最大限にするために、こ
れらの阻害因子が存在する場合、分析の前に非蛍光干渉
物質又は着色材料を除去しておき、あるいはサンプルの
第２のアリコートに追加される内部標準を使用して、該
内部標準を含むアリコートによって検定手順全体を実行
してそのような因子の存在を補償することによって解消
しなければならないことを留意されたい。
【００５０】一般に、ホモジニアス及びヘテロジニアス
免疫学的検定は、結合部材対の第１の結合部材が特定的
に結合部材対の第２の結合部材に結合する能力に依存
し、検出可能な部分で標識付けされたそのような結合部
材の一方を備えた共役体を使用してそのような結合の程
度が決定される。例えば、そのような結合対部材がアナ
ライトとそのようなアナライトの抗体である場合、結合
の程度は、アナライトとの結合反応に関与していること
も関与していないこともある共役体に存在する検出可能
な部分の量によって決定され、検出され測定された検出
可能な部分の量は、試験サンプルに存在するアナライト
の量と相関させることができる。
【００５１】ホモジニアス免疫学的検定は通常、試験サ
ンプルから得たアナライトと、アナライトの抗体上の限
られた数のレセプタ結合部位用のトレーサの間の競合を
伴う競合免疫学的検定フォーマットで実行される。トレ
ーサは検出可能な部分で標識付けされたアナライト又は
その類似体を備え、試験サンプル中のアナライトの濃度
が、特定的に抗体と結合するトレーサの量を決定する。
そのような結合によって生成されるトレーサ−抗体共役
体の量は定量的に測定することができ、試験サンプル中
に存在するアナライトの量に反比例する。例えば、本明
細書に記載した蛍光分免疫検定等の、そのような決定を
下すための蛍光偏光技術は、蛍光によって標識付けされ
た化合物が、線形に偏光された光によって励起される
と、回転速度に反比例する偏光の程度を有する蛍光を放
出するという原則に基づいている。ある蛍光レベルを有
するトレーサ抗体共役体等の分子は、線形に偏光された
蛍光分子で励起されたとき、光が吸収されてから放出さ
れるまでの間、回転を抑制される。「自由な」トレーサ
分子（すなわち抗体に拘束されない）が線形に偏光され
た光によって励起されると、その回転は、対応するトレ
ーサ−抗体共役体よりはるかに高速になり、分子がより
ランダムに配向され、従って放出される光が偏光され
る。従って、平面偏光が前述の試薬を含む溶剤を通過す
るとき、蛍光偏光応答が検出され、試験サンプル中に存
在するアナライトの量と相関する。
【００５２】本発明の自動分析システム上で蛍光偏光検
定を実行するために使用できる様々な蛍光化合物は、引
用によって本明細書に編入された米国特許第４，５１
０，２５１号及び米国特許第４，６１４，８２３号に記
載されたようなアミノフルオレセイン、引用によって本
明細書に編入された米国特許第 ４，４２０，５６８号
及び米国特許第４，５９３，０８９号に記載されたよう
なトリアジニルアミノフルオレセイン、引用によって本
明細書に編入された米国特許第４，６６８，６４０号に
記載されたようなカルボキシフルオレセイン等を含む
が、これらに限るものではない。
【００５３】ヘテロジニアス免疫学的検定は通常、自由
種及び結合種を形成するように、検出可能な部分で標識
付けされた、アナライト、アナライトの類似体、又はア
ナライトの抗体を備えた標識付き試薬又はトレーサを伴
う。そのような種の一つ中のトレーサの量を、試験サン
プルに存在するアナライトの量に相関させるには、最初
に自由種を結合種から分離しておかなければならない。
これは、抗体、アナライト、アナライトの類似体等の、
結合反応の結合関与物のうちの一つの直接固定化に固相
材料を使用して、当技術分野で知られた方法によって行
うことができる。ここで、結合関与物の一つは、当技術
分野で知られた方法によって、試験チューブ、ビーズ、
粒子、微粒子、繊維状材料のマトリックス等の固相材料
上で固定化される。
【００５４】ヘテロジニアス免疫学的検定は、上記で説
明した競合免疫学的検定フォーマットで実行することが
でき、例えば、抗体を固相材料に固定化することがで
き、それによって分離時に、そのような固相材料に結合
されたトレーサの量を検出して、試験サンプルに存在す
るアナライトの量に相関させることができる。固相材料
を使用する他の形のヘテロジニアス免疫学的検定法はサ
ンドイッチ免疫学的検定法と呼ばれ、例えば抗原を含む
試験サンプルを、抗原を結合することができ固相材料上
で固定化される抗体や他の物質等のタンパク質と接触さ
せることを伴う。固相材料は通常、検出可能な部分で標
識付けされた第２の抗原又は抗体で処理される。第２の
抗原又は抗体は次いで、固相材料上の対応する抗原又は
抗体に結合され、結合されていない材料を除去するため
の一つ又は複数の洗浄ステップの後に、検出可能な部分
（例えば、検出可能な部分は酵素であり、そのような酵
素用の基質を付加する）に反応して色の変化をもたらす
発色物質等の指示材料に結合される。次いで、色の変化
が検出され、試験サンプルに存在する抗原又は抗体の量
に相関付けされる。
【００５５】例えば、本発明の自動分析システムによっ
て実行できるヘテロジニアス免疫学的検定は、競合免疫
学的検定法フォーマットでも、サンドイッチ免疫学的検
定法フォーマットでも、固相材料として微粒子を使用す
る、Clinical Chemistry, Volume 34, No. 9, P.1726-1
732 (1988)に記載された微粒子捕獲酵素免疫学的検定法
である。
【００５６】微粒子希釈剤にスクロースを使用すると、
微粒子の中和密度が達成されることも分かっている。こ
の方法は、微粒子の沈殿をなくす最適なスクロース濃度
を決定することを伴う。中和密度を達成するのに必要な
スクロース濃度は検定特有であり、微粒子ロット特有で
ある。この手法には、溶剤中でスクロースを分解して希
釈剤の密度を増やすことを伴う。希釈剤の密度と微粒子
の密度とが等しいとき、微粒子は浮遊状態になる。密度
中和は、メトリザミド又はメトリゾ酸、あるいはその両
方を使用することによって行うこともできる。
【００５７】結合種と自由種の分離は、ＭＥＩＡカート
リッジのガラス繊維マトリックス上で微粒子を捕獲する
ことによって行う。このプロセスは、ガラス繊維の微粒
子に対する高い親和力に依存する。微粒子はガラス繊維
の表面に不可逆的に付着し、非特定的に結合された材料
は、マトリックスを洗浄することによって効果的に除去
することができる。マトリックスは、本明細書に記載さ
れた検定プロトコルの光学定量化相中に、微粒子に対す
る正確に配置された機械的支持も提供する。
【００５８】サンドイッチ免疫学的検定法を実行する際
に、試験サンプル中のアナライトに抗体を被覆した微粒
子は、所望のアナライトを含む試験サンプルによってイ
ンキュベートされて、試験サンプルから得たアナライト
を含む捕獲複合体を形成する。酵素であることが好まし
い、検出可能な部分で標識付けされたアナライトの抗体
を備えた共役体は次いで、捕獲複合体によってインキュ
ベートされ、第２のサンドイッチ複合体を形成する。競
合免疫学的検定法を実行する際に、試験サンプル中のア
ナライトに抗体を被覆した微粒子は、当該アナライト
と、酵素であることが好ましい検出可能な部分で標識付
けされたアナライト又はその類似体を備えた共役体とを
含む試験サンプルによってインキュベートされる。結合
されていない共役体の除去はＭＥＩＡカートリッジのガ
ラス繊維マトリックスによって行われる。ここで、検出
可能な部分は酵素であり、検出可能な信号を提供できる
酵素用の基質が付加され、それによって提供される信号
が測定され、試験サンプルに存在するアナライトの量に
相関される。競合ＭＥＩＡフォーマット及びサンドイッ
チＭＥＩＡフォーマットで使用される酵素−基質系はア
ルカリホスファターゼ及び４メチルウンベリフェリルリ
ン酸塩（ＭＵＰ）であることが好ましい。ただし、当技
術分野で知られた他の酵素−基質系を使用することもで
きる。
【００５９】本発明の自動分析システムによって使用さ
れるＭＥＩＡカートリッジは、微粒子−アナライト複合
体を保持して固定化するための反応ウェルを備えてい
る。この反応ウェルは、入口と、上記で説明したように
微粒子−アナライト複合体を保持して固定化する繊維マ
トリックス上に位置決めされたある量のサンプル及び検
定反応混合物を保持するための手段を有する。繊維マト
リックスは、微粒子の平均直径より大きな平均離間距離
を有する繊維から構成される。平均繊維離間距離は１０
ミクロンより大きいことが好ましい。
【００６０】反応ウェルはさらに、繊維マトリックスを
介したサンプル及び検定反応混合物の流れを強めるよう
に繊維マトリックスの下に位置決めされた吸収剤材料を
備えている。吸収剤材料は、繊維が主として繊維マトリ
ックスの下部表面に垂直な平面に存在する繊維材料であ
ることが好ましい。吸収剤材料は繊維マトリックスと流
体連通する。一般に、吸収剤材料は繊維マトリックスの
下部表面と物理的に接触する。従って、反応ウェルの内
側は、全体的に、吸収剤材料と繊維マトリックスの間の
流体連通を維持するような寸法にされ、あるいはそうす
るための位置決め手段を含む。反応ウェルの底部に位置
するスパイクを使用して、吸収剤材料を強制的に繊維マ
トリックスの下部表面と接触させることができることが
好ましい。免疫学的検定の実行中は、吸収剤材料に吸収
された液体によって吸収剤材料中で変位されるガスを大
気に通気することも好ましい。
【００６１】上記で説明した免疫学的検定法によれば、
通常、臨床濃度範囲をカバーする知られた濃度のアナラ
イトの標準溶剤が、検定すべき試験サンプルと同様に調
合されて検定される。このブランク検定は、標準曲線の
基準である知られた濃度に対応する一連の信号測定を提
供する。未知のサンプルに対応する光信号は、ブランク
曲線又は標準曲線から得た解釈を介して濃度値で相関付
けされる。
【００６２】本発明による複数の試験サンプルの分析を
行う自動分析方法は、試薬パック、試験サンプル容器、
及び反応容器を、メイン・カルーセルの同心カルーセル
上に導入することによって達成される。試験サンプル容
器は、試験サンプルを保持するための試験チューブ、キ
ュベット、真空チューブ等であってよい。試験サンプル
と試薬パックから得た特定の試薬を移送することによっ
て反応容器を移送しキッティングして、所定の試験の準
備を行うように、試薬パック及び試験サンプル容器は、
識別されて、夫々反応容器に整列される。サンプルが様
々な試薬にほとんど混合されて反応混合物を形成した
後、試験サンプル及び一つ又は複数の試薬を含む反応容
器を、インキュベーションのために調整された環境条件
が存在する処理カルーセルに移送する。全ての検定処理
ステップが完了すると、反応混合物が同定され、読取り
の前に次の調合を行うために別々のカートリッジ・ホイ
ール又はカルーセル上に位置決めされた、例えば、蛍光
偏光免疫学的検定法読取り装置や微粒子酵素免疫学的検
定法カートリッジのうちの少なくとも一つに移送され
る。処理された試験サンプルが読み取られて読取り値が
算出され、結果として得られたデータが記録ないし印刷
される。
【００６３】自動免疫学的検定分析システムの方法は、
同心円的に独立に回転可能な試薬パック・カルーセル、
反応容器カルーセル、及び試験サンプル容器カルーセル
から成るメイン・カルーセル・アセンブリを備えた自立
型完全自動連続ランダム・アクセス器具を使用すること
によって達成される。メイン・カルーセル・アセンブリ
は、所定の試験スケジュールに従って自動的に試験サン
プル及び試薬を反応容器に移送してキッティングするた
めのブーム・アームによって操作される移送ピペットを
備えている。メイン・カルーセル・アセンブリは、試薬
パック及び試験サンプル用のバー・コード読取り装置を
備えており、試薬パック・カルーセル及び試験サンプル
容器カルーセルと、反応容器を、ピペット移送動作のた
めに整列させる機能を有する。実行すべき検定がスケジ
ューリングされた後、反応容器、試薬パック、及び試験
サンプル容器が夫々、移送ピペット・アクセス位置にあ
ると判定されるまで、反応容器カルーセル、試薬パック
・カルーセル、及び試験サンプル容器カルーセルが回転
する。移送ピペットは次いで、試験サンプルを試験サン
プル容器から移送し、実行すべき検定に応じて、試薬パ
ックから得た試薬が反応容器に移送される。次いで、反
応容器カルーセルを移送機構と接触させて反応容器を移
送ステーションに引き込む移送ステーション位置まで反
応容器が回転する。次いで、移送機構によって反応容器
が処理カルーセル上に装填される。
【００６４】本発明の自動分析システムによる蛍光偏光
免疫学的検定法（ＦＰＩＡ）を実行する際、処理カルー
セルのために稼働される第２の移送分注装置によって様
々な分注活動が実行され、反応容器が、例えばＦＰＩＡ
試薬を適切に分注されたときにＦＰＩＡ処理ステーショ
ンの読取りステーションにくるように処理カルーセルが
回転し、反応容器上で読取り時ＦＰＩＡ判定が行われ
る。次いで、読取り反応容器が移送ステーションにくる
ように処理カルーセルが回転する。反応容器が再び移送
ステーションと接触して移送される。移送ステーション
が回転して、反応容器を解放容器開口部に押し込む。
【００６５】本発明の自動分析システムによって実行さ
れる微粒子酵素免疫学的検定法（ＭＥＩＡ）の場合、メ
イン・カルーセル・アセンブリで完了することができる
ＭＥＩＡ用の様々な分注活動の後に、ＦＰＩＡプロセス
で説明したように、反応容器が処理カルーセルに移送さ
れる。分注は、処理カルーセルで行うことも、二つのカ
ルーセルの間で共同で行うこともできる。ＭＥＩＡを完
了するには、第２の移送ピペットによって、反応混合物
を反応容器からカートリッジ・カルーセル上のＭＥＩＡ
カートリッジのマトリックスに移送する。マトリックス
は、ＭＵＰ（すでに定義した）等の緩衝剤及び基質、又
は当技術分野で知られた他の適当な基質によって洗浄さ
れる。次いで、ＭＥＩＡカートリッジがＭＥＩＡ処理ア
センブリに位置決めされ、ＭＥＩＡ判定が行われるよう
にカートリッジ・カルーセルが回転する。ＦＰＩＡ反応
容器に関して説明したように、ＭＥＩＡ反応容器は廃棄
物容器内に排出される。ＭＥＩＡカートリッジは、適当
なイジェクタ・ステーションにあるイジェクタによっ
て、カートリッジ・ホイルから廃棄物容器内に独立に排
出される。
【００６６】本発明の自動分析システムに、上記で説明
した二つの異なる分析技術のＦＰＩＡ及びＭＥＩＡを組
み込むことが好ましい。しかし、本発明のシステムに
は、二つより多くの異なる分析技術を組み込むことがで
きる。これらの方法は相補的であり、共通の装置及び手
順ステップを共用する。ＦＰＩＡは一般に、低分子量の
アナライト用に選択される方法であり、ＭＥＩＡは、よ
り高い感度を必要とする低分子量のタンパク質ホルモ
ン、抗体、アナライト等の分子用に選択される方法であ
る。これらの二つの技術は、オペレータ制御パネル、分
注ブームアセンブリ、流体システム、空気液体試薬ヒー
タ、プリンタ、バー・コード・リーダ、及びステップ・
モータを含むシステム・コンポーネントを共用する。シ
ステム・コンポーネントをそのように共用することによ
って、ＥＰＩＡ機能とＭＥＩＡ機能を兼ね備えるにもか
かわらず、小型の器具が可能になる。
【００６７】（米国特許第４，２６９，５１１号に記載
され、引用によって本明細書に合体されたもののよう
な）ＦＰＩＡ光学システムは、電気的に切り替えられる
水晶である偏光フィルタを使用して、小さな寸法を維持
し、複雑で場合によって信頼できない可動部品を避けて
いる。本発明の自動分析システムを使用してＦＰＩＡ検
定を実行する際、ＦＰＩＡ試薬パックは通常、検出可能
な部分に結合されたアナライト又はその類似体、そのア
ナライトに特有の抗体、及び標本前処理試薬を備えたト
レーサを含む。好ましいＦＰＩＡフォーマットでは、判
定中のアナライトが、アナライト及びトレーサの一部又
はいくつかの部分に特有の抗体上の限られた数の結合部
位を求めてトレーサと競合する。トレーサの検出可能な
部分成分は、フルオレセイン、アミノフルオレセイン、
カルボキシフルオレセイン、フルオレセインアミン等か
ら成る部類から選択された蛍光部分であることが好まし
く、カルボメチル−アミノメチル−フルオレセイン、カ
ルボキシエチルアミノメチル−カルボキシフルオレセイ
ン、６−カルボキシフルオレセイン、５−カルボキシフ
ルオレセイン、スクシニルアミノメチル−フルオレセイ
ン、チオユリアーアミノフルオレセイン、メトキシトリ
アノリルフルオレセイン、アミノフルオレセイン等であ
ることがさらに好ましい。
【００６８】他の実施例では、ＦＰＩＡフォーマット
は、上下以外の配向を必要としない、フルオレセイン偏
光及び吸収検定技術に適した特有の丸いプラスチック製
の反応キュベットを使用する。このプラスチック製キュ
ベットは、光学式読取り領域の全体にわたって低い複屈
折と、再生可能な吸収読取り値を可能にする厳しい寸法
公差の物理特性を有する。複屈折は、異常光線が材料を
通過する際の遅延の度合いとして定義されている。遅延
の度合いが大きければ大きいほど、複屈折のレベルが大
きくなる。異常光線の遅延は、誘発される応力の大きさ
及び方向に依存する。従って、線形に偏光された光線
を、誘発された応力をもつ材料を通過させると、光線の
偏光が解消する。キュベットを蛍光偏光測定に使用する
には、最低限の応力を発生させる条件下でキュベットを
準備することが重要である。キュベットの形状は、自動
医療診断計器に特有のフルイディクスを使用してプラス
チックの疎水性効果を最低限に抑えるように設計されて
いる。 ＭＥＩＡの結果は、酵素で標識付けされた共役
体の作用によって発蛍基質が転化されるときに発生する
蛍光率を定量することによって判定することができる。
例えば、競合ＭＥＩＡ又はサンドイッチＭＥＩＡを実行
する際、微粒子上の特定的に結合されたアルカリ・フォ
スファターゼは、発蛍基質ＭＵＰをマトリックスに付加
することによって検出される。アルカリ・フォスファタ
ーゼは、ＭＵＰの無機リン酸塩及び蛍光４−メチルウン
ベリフェロン（４−ＭＵ）への加水分解において触媒作
用をする。４−ＭＵの低濃度の蛍光を検出するように設
計された ＭＥＩＡ光学アセンブリ前面蛍光定量器によ
って、波長３６７での４−ＭＵＰの蛍光による干渉なし
で、離脱された４−ＭＵが検出される。レンズと光学フ
ィルタのシステムは、水銀ランプからのフィルタされた
光（波長＝３６５）をマトリックスの表面に集束し、４
−ＭＵから放出される蛍光（波長＝４４８）を光電子倍
増管に集束する。ＦＰＩＡ光学アセンブリと同様に、Ｍ
ＥＩＡ光学システムは小型であり、可動部を有していな
い。約５％の励起光が光ダイオードによって検出され、
蛍光データを正規化することができ、かつ励起光の強度
を電球の有効寿命にわたって５％以内に維持するために
電球電源で使用される制御信号を生成することができ
る。ＭＥＩＡポストプロセッサは線形回帰分析を使用し
て４−ＭＵ蛍光の複数の連続判定から得たデータを、微
粒子に特定的に結合されたアルカリ・フォスファターゼ
共役体の濃度に比例する率に変換する。
【００６９】ＭＥＩＡフォーマットは、マルチポジショ
ンＭＥＩＡ補助カルーセル及び処理カルーセルと、微粒
子試薬、アルカリ・フォスファターゼ共役体、及び場合
によっては、実行中の検定に特有の希薄緩衝剤を含むＭ
ＥＩＡ試薬パックによって実行することができる。微粒
子は、検定中に混濁液から沈殿しない傾向があるので、
容易に分注することができる。ポリスチレン・ラテック
ス微粒子の有効な表面積は、商業的な免疫学的検定法で
一般に使用されている大直径のポリスチレン・ビード
（例えば４分の１インチ・ビーズ）の表面積より数倍大
きい。このように表面積が大きく、アナライトと微粒子
の表面上の捕獲分子との間の拡散距離が非常に小さいの
で、実施中の多数のＭＥＩＡ方法で使用されている捕獲
相は数分内に平衡状態に達し、非常に短いタイム・フレ
ームでカルーセルを試験サンプルで一杯にすることがで
きる。
【００７０】ＦＰＩＡと異なり、ＭＥＩＡ等のヘテロジ
ニアス免疫学的検定には、上記で説明した分離ステップ
が必要である。特に、試験サンプルによって微粒子をイ
ンキュベートした後、上記で説明したようにＭＥＩＡカ
ートリッジに含まれるマトリックスに移送することによ
って微粒子を反応混合物から分離する。マトリックス
は、検定の次の光学式読取り相の間、正確に配置された
機械的支持を微粒子に提供する。この正確に配置された
機械的支持、すなわちカートリッジは、カミング手段に
よって読取り装置から所定の間隔で補助カルーセル内に
取り付けられている。
【００７１】本発明による自動免疫学的検定分析システ
ムの好ましい実施例を、本発明のシステム装置及びプロ
セスに関して特に重要な構成要素と共に示す。図面はシ
ステムの様々な構成要素を駆動して制御するための機械
的及び電気的要素を全て示しているわけではない。その
ような省略された要素はどれも、システムの動作モード
とサンプルの処理及び分析結果の判定に使用される様々
な構成要素及び関連プロセスとに関して本明細書に提示
した情報の知識を有する当業者によって容易に実現でき
る様々な知られた形を有することができる。
【００７２】
【発明の実施の形態】図面を参照すると、図１及び図２
は本発明の自動免疫学的検定法分析システム装置の等角
図である。図１のシステム装置は、技術者が使用するシ
ステム装置を提示しており、図２は構成要素部品を取り
外したフレーム及び及びキャビネットの等角図を示す。
本発明のシステム装置は図１の符号２によって全体的に
識別されている。システム装置２は、スケジューリング
された試験をサンプルと共に反応容器内にキッティング
するための第１の移送ピペット機構６によって操作され
る露出したフロント・エンド・カルーセル４を有する。
システムは、格納コンパートメント及び廃棄物コンパー
トメントにアクセスするためのアクセス・パネルと共
に、コンピュータ画面８及びコンピュータ・キーボード
１０を備えている。システム装置 １２は、それを必要
に応じて研究所構内で移動するためのローラ１４を備え
ている。システムは電源要件を除いて完全な自立型なの
で、システム装置１２はローラ１４を介して自由に移動
することができる。
【００７３】図２では、システム装置の実質的に全ての
機能構成要素を取り外したシステム装置２キャビネット
・フレーム１６が示されている。制御環境ゾーン１８
は、フロント・エンド・カルーセル４とは逆に、光から
遮蔽されて空気流と温度が厳しく調整された動作時に密
閉される装置である。フロント・エンド・カルーセル４
は、移送ポート２０を介して制御環境ゾーン１８と連通
している。フロント・エンド・カルーセル４は、サポー
ト・プラットフォーム２２上に載ったアルミニウム製ベ
ース・プレートに取り付けられ、第１の移送ピペット機
構は手段２４上に取り付けられている。
【００７４】図３Ａの断面平面図は、機能構成要素シス
テム装置のプロセス・フローを示すために該装置の相対
位置と共にある程度詳細に該装置を提示している。例え
ば、サンプル・カップ２６は、試薬パック・カルーセル
３２及び反応容器カルーセル３６と共にフロント・エン
ド・カルーセル４内に同心円的に取り付けられたサンプ
ル・カップ・カルーセル２８上に取り付けられている。
試薬パック・カルーセルは試薬パック３０を備え、反応
容器カルーセル３６は反応容器３４を備えている。フロ
ント・エンド・カルーセル４は試薬パック・カルーセル
３２及びサンプル・カルーセル２８を自動的に識別する
ための作動可能なバー・コード読取り装置３８を有す
る。様々なサンプル及び試薬の移送の間に必要に応じて
洗浄を行うための洗浄カップ４０が第１の移送ピペット
機構６に提供されている。第１の移送ピペット機構６
は、様々な試薬パック液体材料及びサンプルを反応容器
３４内にキッティングする際に使用される。試薬及びサ
ンプルは、ポンプ手段を含む第１の移送ピペット機構６
の手段を介して適切にキッティングされる。様々なカル
ーセルは、分注ステーションでのキッティングのために
回転され整列される。キッティングされた反応容器３４
は反応容器カルーセル３６によって、移送ステーション
４２に移送するのに適した位置に位置決めされる。反応
容器３４は移送手段を介して移送ステーション４２に移
送される。次いで、移送ステーション４２が回転し、反
応容器をプロセス・カルーセル４６上に移動する。図の
ように、処理カルーセルはステップ・モータ４８によっ
て駆動され、第２の移送ピペット機構５０によって操作
される。ＦＰＩＡ手順及びＭＥＩＡ手順は共に、システ
ム装置を処理カルーセル ４６まで使用する。処理カル
ーセル４６は、キッティングされ、分注され、適切に反
応した試薬サンプルのＦＰＩＡ分析を反応容器３４から
直接読み取るためのＦＰＩＡ処理電球５２及び ５４を
含む。調整環境ゾーン１８は、移送ステーション４２及
び処理カルーセル４６を含み、キャビネット空気循環フ
ァン ５６による温度調整の下での空気循環によるＦＰ
ＩＡ処理を行う。第２の移送ピペット機構５０用の洗浄
カップ５８が提供されている。第２の移送ピペット５０
は、インキュベーション条件及びタイミング条件下にあ
る試薬を、ＦＰＩＡ処理用のＦＰＩＡ試験計画反応容器
３４中のサンプルに付加する（分注）ために使用され
る。ＭＥＩＡ処理では、第２の移送ピペット５０を使用
して、カートリッジ・ホイル・カルーセル６４上に取り
付けられた ＭＥＩＡカートリッジ６８に反応混合物を
付加する前に試薬をサンプルに付加することもできる。
ＭＥＩＡ試薬を混合されたサンプルのＭＥＩＡカートリ
ッジ６８への移送は、第２の移送ピペット５０の機能に
よるものである。モータ６０はカートリッジ・ホイル６
４を駆動する。ＭＥＩＡカートリッジを自動的に送り、
カートリッジ・ホイル６４上に位置決めするカートリッ
ジ・ホッパ６６の操作を介して、カートリッジ・ホイル
６４にＭＥＩＡカートリッジ６８が提供される。処理領
域は、第２の移送ピペット機構５０及びヒータ・ポンプ
４４を含む。カートリッジ・ホイル・カルーセル６４は
さらに、ＭＥＩＡ緩衝剤ヒータ及びディスペンサ７０、
ＭＵＰヒータ及びディスペンサ・プローブ７２、ならび
にＭＥＩＡ読取り装置７４によって操作される。ＭＥＩ
Ａ読取りが完了した後に、カートリッジ・イジェクタ６
２によってＭＥＩＡカートリッジがカートリッジ・ホイ
ル６４から取り外される。
【００７５】他の実施例によれば、化学発光ホモジニア
ス免疫学的検定や化学発光ヘテロジニアス免疫学的検定
等の試験サンプルから得たアナライトで形成された免疫
複合体によって生成される化学発光信号を測定する方法
及び装置が提供される。一実施例によれば、化学発光検
出信号が、磁界で分離された抗体を被覆された磁気粒子
を備えた固定化免疫複合体によって生成される。そのよ
うな方法によれば、溶液中で懸濁された磁気粒子と結合
した免疫複合体を収容する光学キュベットが使用され、
キュベットの壁に沿って磁場を加えて分離が行われる。
免疫複合体を含む粒子が洗浄され、トリガ試薬が添加さ
れ、化学発光検出システムを使用して標識付き粒子から
結果として得られる化学発光がキュベット中で検出され
測定される。他の方法によれば、アナライトに対する結
合親和力を有する、例えば微粒子、多イオン(polyioni
c) 捕獲剤等を使用してアナライトが液相で捕獲され、
次いで捕獲アナライトが多孔性要素で固定化され、次い
で化学発光信号が化学的に励起され検出される。従っ
て、連続ランダム・アクセス分析システム内のそのよう
な方法は好都合に、溶液中の高速融解速度を使用して、
広範囲のアナライト用の高感度の検定を提供する。その
ような方法は、本明細書に記載した自動連続ランダム・
アクセス分析システム装置に対して特に有用であり、更
に、同じプラットフォーム上での蛍光及び発光検定処理
を含むことができる。本発明のそのような自動分析シス
テムは、二つ以上の検定を複数の試験サンプルに対して
連続ランダム・アクセス的に同時に実行することができ
る。特に、本発明の自動免疫学的検定分析システム装置
は、異なる検定群が別々の変更可能なソフトウェア・モ
ジュールを介して実行されるマイクロプロセッサ・ベー
スの一体化サブアセンブリ・システムとみなすことがで
きる。このマイクロプロセッサ・ベースのシステムは、
二つの自由度をもつロボット・アーム分注器と、双方向
回転カルーセルとを使用してサンプルを処理する。イン
キュベーション、洗浄、標本希釈等の重大な検定ステッ
プは、器具によって自動的に、スケジューリングされた
とおりに実行される。
【００７６】特に、自動連続ランダム・アクセス分析シ
ステム装置は、引用によって本明細書に編入された、共
通に所有されている米国特許第５０８９４２４号に記載
されたもの等の化学発光検定を実行することができる。
この装置は、好ましくは繊維マトリックスの形をしたア
パーチャ及び固体多孔性要素を有する容器を含む。該ア
パーチャ及び固体多孔性要素は、化学発光を生成する反
応生成物複合体を固定化し、同時に、多孔性マトリック
スで固定化されない他の反応成分の通過を可能にするこ
とができる。反応生成物は、微粒子反応物を介して、あ
るいは親水性／疎水性結合相互作用、イオン結合相互作
用等の、多孔性要素と反応生成物との間の相互作用特性
の結果として、多孔性要素によって固定化される。検出
装置は容器に隣接して位置し、低光レベル化学発光測定
を可能にするために、容器とともに耐光性シールを形成
するように移動する。検出装置は、化学発光活性化溶液
を多孔性要素に均等に分配するための手段を含む。アパ
ーチャは、ロート形であってよく、活性化溶液を付与す
るための手段は、ロートの内側表面に向かって配設され
たポートを含む。
【００７７】固体多孔性要素は、繊維マトリックスの形
であることが好ましく、検定信号を生成できる、多孔性
要素と固定化可能な反応複合体との間の相互作用の結果
として固定化可能な反応複合体を固定化するために使用
される。多孔性要素は、ガラス、セルロース、ナイロ
ン、あるいは当業者に知られた他の天然材料又は合成材
料等の織物材料から選択することができる。多孔性要素
の材料、寸法、及び孔寸法は、未反応試薬及びサンプル
が多孔性要素を介してうまく流れるようにするのに有効
な寸法及び適当な空隙面積を提供するように、当業者に
よって容易に選択することができる。本発明が本明細書
に記載されたヘテロジニアス免疫学的検定フォーマット
での化学発光検定に限るものではなく、かつホモジニア
ス免疫学的検定フォーマット等の当業者に知られた他の
免疫学的検定フォーマットによって実行できることを理
解されたい。
【００７８】図３Ｂは、自動分析装置を詳細に、かつ膜
粒子捕獲技術用の化学発光読取り装置を含む相対位置を
示すために構成要素カバーを取り外した自動分析システ
ムの部分平面図である。処理カルーセルは、化学発光粒
子捕獲検定を行うために組み込まれた磁気粒子捕獲用の
二つの磁気分離ステーション６７と化学発光読取り装置
６９とを有する。カートリッジ・ホィール・カルーセル
には、微粒子膜捕獲検定を行うために化学発光読取り装
置７１が据え付けられている。
【００７９】信号検出モジュールの断面図が図３Ｃに示
されており、光ガイド６０２、光導体保護スリーブ６０
４、二つの黒いTeflonＴＭ流体配管に接続されたインジ
ェクタ６０６、６０８、光電子倍増管（ＰＭＴ）６１
０、光電子倍増管ソケット６１２、及びＰＭＴソケット
を保持するためのカラー６１４を備えている。ＰＭＴ
は、光導体からの適切な間隔を確保するようにステンレ
ス鋼ばねワイヤ６１６によって所定の位置に止められて
おり、二つのＯリング・シール６１８及び６２０によっ
て水分から保護されている。Ｏリング６２２及び６２４
は光導体６０２を空中に固定し、ＰＭＴの表面を水分か
ら保護する。Ｏリング６２２は、光電陰極での抵抗漏れ
(Ohmic leakage) を防ぐように高誘電定数をもつ材料で
作製することが好ましい。ミューメタル・シールド６２
６がＰＭＴの周りを囲み、組立て時にＰＭＴを保護する
ナイロン製スペーサ６２８が６２６の内側にある。ミュ
ーメタル・シールド６２６は、二つのリング ６３
０、６３２及びTeflonＴＭスリーブ６３４を使用して外
側ハウジングから分離することによって電気的に絶縁さ
れる。導電性外側ハウジング６３６は、検出モジュール
を保護する。シュラウド６３８の底部は、使捨て装置上
の表面フィーチャを位置決めする溝６４０と、図３Ｅの
光密封ガスケット６４２とを有する。光密封ガスケット
は、黒い挿入圧縮可能ポリマーで作製される。好ましい
材料は、レーヨン製バッキングＣＯＥ７ −１６７３
（Schlegal Corporation, Rochester, NY ）上のナイロ
ン製ナップである。二つの低電力曇防止ヒータ６４４、
６４６は、測定時に光導体上での凝縮を防止するよう
に光導体の付近に温度勾配をもたらすために使用され
る。交互化学発光検出を含むアナライザ・システムの平
面図が示されている。磁気分離ステーション６７は処理
カルーセル上の光学キュベットに隣接して位置決めされ
る。トリガ試薬が分注器５０によって添加され、結果と
して得られる化学発光信号が検出器６９によって読み取
られる。
【００８０】図３Ｄは、本発明の検出器装置の側面に沿
って得た断面図であり、検出器アセンブリ、シュラウド
６４８、溝６５０及び光密封ガスケット６４２、曇防止
加熱要素６４４、６４６、ならびにインジェクタ先端６
０７の端部を示している。
【００８１】図３Ｅは、光導体６５０を示す部分断面図
である。光導体６５０は、そのいずれかの側の流体噴出
導管６５２と共に、ファイバ・カートリッジ６５４の上
方に位置決めされて示されている。ファイバ・カートリ
ッジ６５４は、ロート６５６及びデプスフィルタ６５８
を有する。光シールド６６０は、光導体６５０を介して
透過される化学発光解放光子の読取りに環境光が干渉す
るのを回避するために光密封を提供する。一般に、光電
子倍増管への水晶光導体は図示しない。光導体を含む光
電子倍増管アセンブリは、カートリッジ６５４の反応マ
トリックス表面上で生成される化学発光信号を測定す
る。サンプル処理時に、アルカリ尿素酸化物溶液を免疫
複合体に添加することによって光子の生成がトリガされ
る。光子は、水晶光導体を介して送られ、光電子倍増管
によってカウントされる。存在する光（光子）の量は、
サンプル中に存在する光の量に正比例又は反比例する。
【００８２】本明細書に記載したように第１の移送ピペ
ット機構６及び第２の移送ピペット機構５０を使用する
と、特定の検定に関して夫々のサンプル及び試薬の量が
誤っている場合に誤った負の結果を防ぐように試験サン
プル及び試薬が分注されるようにするための安全な機構
が提供されることを理解されたい。
【００８３】システム装置の作動可能な要素を詳細に検
討するものとして、図４Ａは、フロント・エンド・カル
ーセル４の各要素の分離断面正面図を提示している。図
４Ｂ及び図４Ｃは、軸３７に沿って旋回して開閉するカ
バー手段３１を含む試薬パックを示す。リターン・ノッ
チ付きドライブ・アーム３５を使用して、カバー接触表
面３３との接触によってカバー手段３１が開閉される。
【００８４】他の実施例によれば、自動分析器具と共に
使用するために様々な寸法の複数の試験サンプル容器を
受け入れるように構成された試験サンプル容器セグメン
ト・アセンブリが提供される。セグメント・アセンブリ
は、そのような自動分析器具で処理できる試験サンプル
容器に、限定されない変動性を提供するように自動分析
器具の試験サンプル・カルーセルと協働する。従って、
試験サンプル容器セグメント・アセンブリは、場合によ
っては互換性のない試験サンプル容器から分析器具と共
に使用するのに必要な試験サンプル容器に試験サンプル
を移送することを不要にする。
【００８５】特に、試験サンプル・カルーセルは、本発
明の試験サンプル・セグメントを受け入れるための複数
の位置を備えている。例えば、カルーセルは夫々が１０
個又は１２個の試験サンプル容器用の受取り位置を含
む、六つの試験サンプル・セグメントを受け入れるよう
に構成されることが好ましい。セグメントは、例えば一
つ又は複数のサンプル・カップ及び一次管を収容するこ
とができ、一次管寸法の数は一定ではない。一次管及び
サンプル・カップは同じサンプル・カップ・セグメント
内で混合することができる。自動分析システムにプロー
ブにら対する共通の液位を提供するために、サンプルの
吸入が実質的に同じ高さで行われるように、異なるサン
プル・セグメントが一次管及びサンプル・カップを支持
する。プローブは、サンプル移送と、反応容器カルーセ
ル上の反応容器への試薬のキッティングとを行うように
分注手段と組み合わされて使用される。従って、時間及
び使用法との関係でプローブ分注手段が要求されている
ので、この試験サンプル・セグメント・アセンブリによ
って、そのような一次管及びサンプル・カップを使用す
る際に走行時間及び液位感知時間を短くし、それによっ
てシステムのスループットを増やすことができる。サン
プル・セグメントは、器具によって読み取られ、キッテ
ィング及び処理のためにサンプル・セグメントと関連付
けられる識別番号及びコードを含むことが好ましい。従
って、試験サンプル・カルーセルは、試験サンプル・セ
グメント・アセンブリと組み合わされて、一次管、サン
プル・カップ、本発明に記載した容器等のサンプル容器
の装填及びアンロードのための最大量のアクセス性を提
供する。
【００８６】試験サンプル容器セグメント・アセンブリ
６００が図４Ｄに斜視図で示されている。本発明によっ
て構想された試験サンプルが、様々な寸法であってよい
真空チューブ、試験管、キュベット、バイアル、及び同
時継続出願され、共通に所有されている、引用によって
本明細書に編入された、米国特許出願第 ０７／９１５
１６５号（１９９２年７月２０日出願）に記載されたも
の等のサンプル・カップ等を含むが、これらに限るもの
でないことが理解されよう。アセンブリ６００は、フレ
ーム ６０１及びハンドリング手段６０２を有する。ア
センブリ ６００は、容器挿入開口部６０６を介して
試験サンプル容器を挿入できる試験サンプル容器据付け
シェルフ６０４を有する。容器は、容器挿入開口部６０
６に挿入された後、液位感知スリーブ６０８によって受
け取られ囲まれる。しかし、アセンブリの挿入開口部６
０６は、スリーブ６０８を使用せずに前記試験サンプル
容器をうまく支持して固定することができる。試験サン
プル容器セグメント・アセンブリ６００は、平行関係に
あり、試験サンプル容器カルーセルの半径に等しい、二
つの湾曲寸法を有する。試験サンプル容器セグメント・
アセンブリ６００の外側湾曲部６１０と内側湾曲部６１
２は共に、容器据付けシェルフ６０４に対して垂直であ
り、かつ該シェルフと関連しており、試験サンプル容器
カルーセルとはめあうことができるアセンブリを提供す
る。試験サンプル容器カルーセル２８は、試験サンプル
容器セグメント・アセンブリ６００のピン・レシーバ６
１４及び６１６内で受け取られる位置決め及び据え付け
ピンを有する。このピン受取り要素によって、オペレー
タは試験サンプル容器セグメント・アセンブリ６００を
試験サンプル容器カルーセル２８内に適切に位置決めし
据え付けることができる。試験サンプル容器カルーセル
２８は、試験サンプル容器アセンブリ６００の受取りセ
グメント６１４及び６１６によって受け取られる図４Ｆ
に示した据付けピン６１８を有する。これらの受取りセ
グメント６１４及び６１６は図４Ｅに示されている。図
４Ｅは、図４Ｄの試験サンプル容器セグメント・アセン
ブリの底面図である。
【００８７】据え付けられた試験サンプル容器セグメン
ト・アセンブリ６００を含む試験サンプル容器カルーセ
ルの部分断面図が図４Ｆに示されている。図４Ｆは、試
験サンプル容器セグメント・アセンブリ６００の受取り
部６１０及び６１２にはめこむためのハンドリング手段
６０２及びアライメント・ピン６１８をオペレータに提
供する試験サンプル容器カルーセル ２８への試験サン
プル容器セグメント・アセンブリ６００の適応を明確に
示している。
【００８８】修正された試験サンプル・カップ６２０
（同時関連出願の米国特許出願第９１５１６５号に記載
されたもの等）の断面図が、それぞれ上部スカート部６
２４及び下部スカート部６２２と共に図４Ｂに示されて
いる。このような修正された試験サンプル・カップ６２
０をサンプル容器セグメント・アセンブリ内で使用し
て、様々な目的で試験サンプル・カップ６２０の内側が
埋め込まれた場合でも、定常的に試験サンプル容器セグ
メント・アセンブリ６００にはまる一様な外側寸法をア
センブリに提供することができる。
【００８９】短試験サンプル真空チューブサンプル・ア
センブリ６２６が図４Ｈに斜視図で示されている。短試
験サンプル真空チューブ・セグメント・アセンブリ６２
６は、フレーム６２８及びハンドリング手段６３０を有
する。アセンブリは、短試験サンプル真空チューブを短
試験サンプル真空チューブ・セグメント・アセンブリ６
２６内に据え付けるために真空チューブ挿入開口部６３
４を備えた真空チューブ据付けシェルフ６３２を有す
る。
【００９０】短試験サンプル真空チューブ・セグメント
・アセンブリの平面断面図が図４Ｉに示されている。こ
の図は、図４Ｈの線Ａ−Ａに沿って得たものである。真
空チューブ据付けばね手段６３６は、管状又は試験管形
成の挿入可能な真空チューブ要素用の保持手段を提供す
る。真空チューブ据付けばね手段６３６の他に、真空チ
ューブ保持アーム６３８も備えており、アセンブリが試
験サンプル・カルーセル２８に挿入されたときに、試験
サンプル真空チューブが、一様な高さに位置決めされる
だけでなく、カルーセル及び据え付けられた短試験サン
プル真空チューブ・セグメント・アセンブリ６２６内の
特定の位置にも位置決めされるように、短試験サンプル
真空チューブ・セグメント・アセンブリ６２６に対する
指定された位置で真空チューブを更に安定化し維持す
る。
【００９１】図４Ｈの短試験サンプル真空チューブ・セ
グメント・アセンブリの底面図が図４Ｊに示されてい
る。試験サンプル・カルーセル２８据付けピン受取り要
素６４２及び６４４は、アセンブリ据付け位置決めガイ
ドと、正確に位置決めされた短試験サンプル真空チュー
ブ・セグメント・アセンブリ６２６を試験サンプル・カ
ルーセル２８内に保持するための保持手段とを提供す
る。図４Ｋ及び図４Ｌには、様々な長さの試験サンプル
・カップのアダプタ・スリーブが示されている。図４Ｋ
には、長試験サンプル・カップ・アダプタ・スリーブ６
５０の断面図が示されている。図４Ｌには、短試験サン
プル・カップの断面図が示されている。図４Ｋ及び図４
Ｌによって、図４Ｇのサンプル・カップを真空チューブ
・セグメントで使用することができる。
【００９２】本発明の器具で使用されるサンプル収集カ
ルーセルは、例えば、図４Ｄ及び図４Ｈに示したような
試験サンプル容器セグメント・アセンブリを据え付ける
ための六つの位置又はセクションを有する。試験サンプ
ル・セグメント・アセンブリは、セグメント上でも、カ
ルーセルに対するセグメントの適切な位置決めを保証す
る適当な受取り手段を含むカルーセル上でも、位置決め
ピンによってオペレータの望みどおりに交換可能であ
る。従って、そのような交換可能なセグメントによっ
て、任意の所与の時点でカルーセル上に常駐できる様々
な試験サンプル容器を得ることができる。もちろん、サ
ンプル収集カルーセルの位置又はセクションの数を変更
することができ、そのような数が各部分又はセクション
の寸法と、カルーセルの寸法とに依存することが理解さ
れよう。
【００９３】本発明によれば、例えば、（１）器具サン
プル・カップ６２０と共に使用でき、セグメントが約１
２個以上のそのような試験サンプル・カップを保持でき
る試験サンプル・カップ・セグメント、（２）直径約
０．４００インチから０．６５０インチ及び長さ約３．
０００インチから４．５００インチの真空チューブと共
に使用でき、約１０個以上の真空チューブを収容するよ
うにセグメント中に位置決めできる大型真空チューブ・
セグメント、（３）図４Ｈの短試験サンプル真空チュー
ブ・セグメント・アセンブリと共に使用でき、直径約
０．４００インチから０．６５０インチ、長さ約２．０
００インチから３．０００インチ（約７．６２ｃｍ）の
真空チューブを収容でき、約１０個以上の真空チューブ
を収容するための約１０個の位置を含む小型真空チュー
ブ・アセンブリ等の異なるタイプのセグメント・アセン
ブリを試験サンプル・カルーセルに配置することができ
る。
【００９４】サンプル・カップ容器を、特にサンプル・
カップ６２０用の真空チューブ・セグメントに配置し得
るようにするサンプル容器アダプタも利用可能である。
そのようなアダプタによって、最小数のサンプル容器が
必要であり、かつサンプル容器用の空間がないときにサ
ンプル容器の使用を可能にする。
【００９５】サンプル・セグメント中の試験サンプル容
器中の流体の液位感知は、例えば、容量性液位感知によ
って行うことができる。導電材料をセグメント・アセン
ブリ及びアダプタ・スリーブに組み入れ、容量性パスを
作製する。また、セグメント・アセンブリ及びアダプタ
・スリーブ上にバー・コード標識が提供される。このバ
ー・コード標識を使用して、セグメント・タイプと、例
えばアダプタ・スリーブの置換を識別すると共に、もち
ろん、試験サンプル自体を識別する。
【００９６】一実施例では、オペレータは空の試験サン
プル・カップ６２０を試験サンプル・セグメント内に装
填し、分注器試験サンプルをサンプル・カップ６２０内
に分注することができる。オペレータは、データ入力プ
ロセスによって生成された所定の装填リストに従って試
験サンプルを構成することを選択することができる。も
ちろん、真空チューブ・アダプタ・スリーブ及びその他
のチューブを適当なセグメント中のサンプル・カップ６
２０の代わりに使用することができる。オペレータは次
いで、試験サンプル・セグメントを試験サンプル・カル
ーセル上に置き、更に試験サンプルを処理すべきである
ことを内蔵スケジューリング・コンピュータ・システム
に示す。試験サンプル・カルーセルは、全てのオンボー
ド試験サンプルを追跡するために割り当てられた時間で
全てのセグメントを走査する。器具は、「スタット」試
験が命令されるまで、試験サンプルの処理を順序どおり
継続する。「スタット」処理が命令されると、器具は、
「スタット」試験サンプルを含むものが見つかるまで全
てのセグメントを走査し続ける。スタット・キッティン
グ・サイクルが完了した後、第２の命令によって、キッ
ティング・プロセスが再開する。オンボード試験サンプ
ルの状況は、器具のデータ入力画面を介して監査を受け
る。そのような監査によって、オペレータは、どのセグ
メント・アセンブリが完了しており、どのセグメント・
アセンブリが取り外せるかを知る。試験サンプル・カル
ーセル上に常駐するセグメント・アセンブリに単一試験
サンプルを入れることができる。
【００９７】図５は、様々なカルーセルを取り外したメ
イン・カルーセル４の駆動システム及び案内システムの
要素の分離部分平面図を提示する。図５では、サンプル
・カップ・カルーセル・ステップ・モータ７６が、取付
けばね７８を取り付けられた状態で示されている。試薬
パック・カルーセル・モータ８０も取付けばね８２と共
に示されている。反応容器カルーセル・モータ８４及び
取付けばね８６は二つの内側カルーセル、すなわちサン
プル・カップ・カルーセル２８及び試薬パック・カルー
セル３２の外側に位置決めされている。サンプル・カッ
プ・カルーセル２８及び引張りばね９０にローラ・ガイ
ド８８が提供されている。試薬パック・カルーセルは、
ローラ・ガイド９２及び引張り手段９４を備えている。
反応容器ローラ・ガイド９６もばね要素９８を備えてお
り、このガイドとこれらの様々なばね要素の目的は、別
々のステップ・モータによって動かされたときに同心円
カルーセルの非常に限定されたトラッキングを維持する
ことである。
【００９８】３つのフロント・エンドカルーセル、サン
プル・カップ・カルーセル２８、試薬パック・カルーセ
ル３２、及び反応容器カルーセル３６を含むフロント・
エンド・カルーセル４は例えば、以下の能力を含むこと
ができる。サンプル・カップ・カルーセル２８は、真空
血液収集チューブ等の６０本の血液収集チューブ、又は
１ピースとして射出成形された９０個のサンプル・カッ
プを保持することができ、かつ独立型ベース据付けを備
えることができる。独立型ベース据付けは、技術者がサ
ンプルを保持し、サンプル・カップ内に分注するのに適
している。試薬パック・カルーセル３２は２０個の異な
る試薬パック３０を備えることができる。反応容器カル
ーセル３６は９０個の反応容器３４を備えることができ
る。
【００９９】図６に示した処理カルーセル４６は分離断
面側面図である。一つの反応容器３４は静止位置又は非
作動位置にあり、第２の反応容器はＦＰＩＡ読取り用の
位置にある。処理カルーセル ４６は、様々な反応容器
３４を分注動作、読取り、又はカルーセルへの及びカル
ーセルからの移送に対してタイムリーに移動するために
２方向の運動が可能である。反応容器３４の直径及び寸
法に応じて、処理カルーセル４６上で最大約３６個以上
の反応容器３４を一度に処理することができる。
【０１００】図７の第１の移送ピペット機構６は、プロ
ーブ・アーム１０４、プローブ１０６、及びプローブ・
チップ１０８を垂直方向に移動する移送ピペットＺ軸モ
ータ１０２を含む。これに対して、移送ピペットＲ軸モ
ータ１００はプローブ・アーム １０４、プローブ調整
手段１０６、及びプローブ・チップ １０８を水平に
駆動する。第１の移送ピペット機構６は、「サンプル・
プローブ・アーム機構」と呼ばれることもあり、サンプ
ル・カップ２６と試薬パック３０と試薬容器３４と洗浄
カップ４０の間でプローブを移動する。洗浄カップ４０
は第１のピペッタ機構６プローブの内側表面及び外側表
面を洗浄するために使用される。第１の移送ピペット機
構は、二つのステップ・モータ・ドライバによるＺ軸及
びＲ軸に沿ったラックピニオン駆動手段である。電力が
失われたときにＺ軸位置を保持し、それによってシステ
ム装置への損傷を回避するためにブレーキが設けられて
いる。例えば、第１の移送ピペット機構は、約３インチ
のＸ軸移動距離と約１１−１／２インチのＲ軸移動距離
を有するように設計することができる。
【０１０１】第１の移送ピペット機構６と第２の移送ピ
ペット機構５０は、全体的なシステム装置機能及び設計
では密接に関係しており、移動距離及び寸法の違いが唯
一の実質的な違いである。どちらの装置も図８Ａの概略
側面図に示したプローブ・アーム回路 １１０を有す
る。この概略図は、Ｒ軸モータ１００及びＺ軸モータ１
０２を上部ＰＣＢ１１２及びＲ軸ホーム・センサ１１４
に関して示している。下部ＰＣＢ１１６は、様々な要素
を接続するコイル・ケーブル１２０を含むＺ軸ホーム・
センサ１１８に関して示されている。
【０１０２】本発明は、自動分析システム内の非常に重
要で複雑な流体系への二つの特有なアプローチも提供す
る。ロボット自動分注による液位感知は、二つの異なる
方法によって行われ、その内の一つは、分注器が液体と
接触するときに分注器と協働する信号の振幅の変化を検
出することによって行われる。この液位感知の重要な特
徴は、信号検出プロセスが信号変化及び信号変化の割合
に基づいて行われることである。従来のシステムは実際
の信号の振幅に基づいており、従って、温度、湿度、部
品の老朽化、部品の変動、及び最も重要なものとして、
分注器の位置によって誘発される変化に影響を受ける。
この方法は、分注器への流体配管中で導電性希釈剤と共
に使用することができる。分注は、液位感知アンテナよ
り上に限られる。
【０１０３】分注器の下方にアンテナを必要としない自
動分析システム用の第２の液位感知方法を提示する。こ
の方法は、接地されたプレートしか必要としないが、分
注器配管中の導電性流体と共に使用することはできな
い。この方法は、脱イオン水と共に使用することができ
る。この方法は、プローブが液体と接触する際の容量変
化と変化の割合を検出することによって機能する。プロ
ーブから接地への容量は、液体プローブ上に存在する正
弦信号の電気的な位相シフトの形で測定される。この設
計は、空中におけるプローブの容積を連続的に追跡し、
プローブと液体との接触に応じた容量の急激な変化に焦
点を当てる。
【０１０４】容量性液位感知８００を本発明による液位
感知システムの一つとして図８Ｂに示す。液位感知ボー
ドは、自動分析システム・コンピュータによって使用可
能にされたときにプローブ（分注器等）を監視するため
に使用され、プローブが液体に接触したときにプローブ
の運動を停止するために使用される。図８Ｂに示すよう
に、ボードは、夫々が相互に完全に独立した処理液位感
知回路８０３とキッティング液位感知回路８０５とを含
む。液位回路８０３は、処理中央プローブ専用であり、
液位回路８０５はキッティング中央プローブ専用であ
る。処理液位感知８０２は、分注器８０６を含み、キッ
ティング液位感 知８０４は同様な分注器８０７を含
む。二つの回路は夫々、較正された信号によって制御さ
れ、ready 及びdetectの二つの出力信号を提供する。作
動時において、液位感知が望まれるとき以外は"CALIBRA
TE" がセットされる。プローブが、感知すべき液体の上
方、好ましくは流体のすぐ上に置かれ、所望のゲイン・
ビットがセットされ、制御コンピュータによって検査さ
れるように準備される。"READY" がアサートされると、
プローブは、液体に向かって移動する。プローブが液体
に出会うと、"DETECT"がセットされる。がソフトウェア
が適切な制御機能を使用可能である場合は"DETECT"モー
タ制御装置に送られ、垂直方向へのプローブの移動が停
止する。金属又はその他の適当な導電材料で作製された
分注器、プローブ等に信号を印加し、分注器が液体と接
触したときに発生する信号の変化を検出することによっ
て液位感知が行われる。この液位感知の重要な特徴は、
信号検出プロセスが信号変化及び信号変化の割合の条件
に基づくものであり、従って、温度、湿度等によって生
じる変化の影響をほとんど受けないことである。液位感
知システムは、各液位感知回路用の二つの別々の独立し
た液位処理回路を含む一つのＶＭＥタイプＰＣボード
と、金属性分注器を感知位置の上方で移動するプローブ
・アーム・アセンブリとを備えている。システム・ボー
ドからの同軸ケーブルは、伝送信号を分注器８０７又は
８０６に運ぶ。受信アンテナ・アセンブリ８０６の電極
は、液位感知が望まれる領域の下方にある。アンテナ・
アセンブリ８０８は、三軸ケーブル・アセンブリでボー
ドに接続されている。図８Ｂは、本明細書に記載した自
動連続ランダム・アクセス分析システムの環境内におけ
る液位感知の相互接続を示す。本発明の液位感知システ
ムは液位感知が望まれる自動器具において使用され得る
ことを理解されたい。
【０１０５】容量性液位感知８００は、キッティング中
央反応容器電極８１０と、キッティング中央サンプル電
極８１２と、処理領域電極８１３とを備える。容量性液
位感知８００は更に、ＶＭＥ型ＰＣボードの背面８１４
からの回路流、背面８１６を介したモータ制御、ならび
にＶＭＥ背面８１８からの回路流及び背面８２０を介し
たモータ制御を備えている。作動時に、分注器８０６又
は８０７が液体と接触すると、分注器／液体の組合せか
らセンサへの信号が、分注器が液体と接触する前に受け
取られたものを超えて増大する。送信／受信動作は、回
路要素を使用してモデル化することができる。送信媒体
は、分注器からセンサへの小容量として現れる。配管希
釈剤は、導電性であるかあるいは「イオン化」されてい
るとき、分注器からセンサへの容量と比べて大きな容量
として現れる。そのような条件の下では、信号電流８３
０を総電流８２６の一部として検出することは困難で不
確実である。アンテナを置くことによって、所望の信号
だけを検出することができる。
【０１０６】液位感知システムは、分注器が液体と接触
したときに分注器と関連する信号の変化を検出すること
によって作動する。低インピーダンス・ドライバを介し
て約１２５ＫＨｚの信号が分注器、プローブ等に印加さ
れる。信号は、分注器と、液位感知が望まれる点より下
に位置する受信アンテナとの間の空間を介して結合され
る。分注器が液体と接触すると、液面が実際上送信機の
一部になり、送信される信号の量を増やすので、アンテ
ナに送信される信号がわずかに増大する。結合機構は主
として、電界によるものであり、電界は、容量によって
機械的にモデル化することができる。このため、この汎
用型の感知を容量性液位感知と呼ぶ。電界は実際には分
注器から放射する電磁界の一部なので、そのような感知
装置は”ＲＦ”（無線周波数）とも呼ばれている。ただ
し、通常使用される実際の周波数は、標準的な無線周波
数より約数オクターブ下である。
【０１０７】本明細書に記載した分析システムの送受信
容量性液位感知は、約１２５ＫＨｚの電気正弦信号を使
用し、信号がプローブから感知アンテナに伝搬されると
きに信号の量を評価する。プローブからアンテナまでの
距離が変化し、プローブが、周囲の空気より高い誘電定
数をもつ材料に接触すると、アンテナに達する信号のレ
ベルが変化する。信号の波長は、関与する形状と比べて
小さく、従って、プローブからアンテナへのほとんど全
ての結合は電界によるものである。容量は、電界をモデ
ル化する理論回路要素なので、この技術を「容量性」液
位感知と呼ぶ。回路分析ツールは洗練されており、電界
理論問題の解決と比べて使用が容易であり、従って、複
雑な電気システム及び磁気システムを回路要素又は要素
の組合せとしてモデル化するのが一般的である。低イン
ピーダンス送信信号を分注器に印加して離れたアンテナ
で信号を受信することによって、分注器プラミング中の
導電性希釈剤の分路効果を回避することができる。図８
Ｃは、アンテナからの電流だけを測定するセンス増幅器
による電流の流れを示す概略図を提示している。希釈剤
電流は含まれていない。送受信容量性液位感知システム
と関連する電流の流れを図８Ｃに示す。図から分かるよ
うに、送信源からの電 流は経路に流れ込む。電流は、
プローブ、分注器等を離れて、希釈剤を介して接地へ、
結合容量を介して接地へと流れ、信号源に戻る。これと
は別に、はるかに少ない電流が分注器、プローブ等に入
り、空間を介して受信アンテナと結合する。プローブ、
分注器等が流体と接触すると、追加電流が、液体の増加
された表面積によって追加された追加容量を介して流れ
る。アンテナが分注器及び分注器と液体の組合せから大
部分の信号を受信するように位置決めされているので、
受信された信号は、分注器が液体と接触しているかどう
かを判定するために効果的に分析することができる。こ
の情報は分注器に流れる電流に存在しているが、希釈剤
中の電流が大きいので、所望の信号を保持することは非
常に難しい。図８Ｃの概略的な電流の流れ８２２は、信
号源８２４及び総電流８２６を有する。分注器 ８２８
容量が、信号電流８３０及び流体アンテナ間容量８３２
と共にこの概略的な電流の流れに示されている。希釈剤
８３６中の電流が、希釈剤抵抗８３４及び希釈剤容量８
３８と組み合わせて示されている。回路は、センス増幅
器８４０及びセンス増幅器入力インピーダンス８４２も
示している。
【０１０８】システム液位感知は、同期受信機を使用し
て、アンテナで受信された電気信号の例外的に狭い帯域
を受け入れる。同期振幅検出器は、着信信号を基準信号
と掛けて振幅情報を信号から抽出するものである。送信
信号は、所望の送信信号及び受信信号が実質的に同じ周
波数になるように、基準信号から生成される。着信信号
は、基準信号と実質的に同位相でなければならない。結
果として得られる出力が複雑なので、乗算器の後に、所
望の情報を抽出するための数ＫＨｚの低域フィルタが続
く。使用されるフィルタは、ベッセル線形相フィルタで
あり、それによって、オーバシュートが最小限に抑えら
れ、あるいはまったくなくなり、リンギングが最小限に
抑えられ、あるいはまったくなくなる。同期受信機は、
ヘテロダイン受信機及び相関検出器とも呼ばれる。
【０１０９】図８Ｄは、高い中心周波数と狭い帯域幅を
もつことの目的を示す。システムの雑音ピークがより低
い周波数にあり、周波数が増加するにつれて減少するの
で、狭い帯域幅をもつより高い周波数で作動して雑音を
削減すると好都合である。
【０１１０】受信信号の最小量の増加によって、システ
ム液位感知は、流体が見つかったかどうかを判定するこ
とができる。そのような増加は、プローブをアンテナに
向かって移動する際に発生する変化と比べて急激に発生
することが好ましい。プローブ、分注器等が流体と接触
すると、信号の増加が急激なものになる。これは、オー
トゼロ・ループを使用し、次いで簡単な固定しきい値を
使用することによって行われる。オートゼロ・ループ・
タイミングは、プローブが静止しており、あるいは垂直
に移動しているときに、ベッセル・フィルタの出力が約
ゼロに維持されるようなものである。流体との接触のた
めに急激な信号変化の増加が発生したときは、オートゼ
ロ回路はベッセル・フィルタ出力が増加するのを妨げな
い。その変化が十分なものである場合、"DETECT"、すな
わち液体が見つかったことを示すデジタル・ビットが出
力され、その時点で、オートゼロ回路は働かなくなる。
【０１１１】ボードは、標準ＶＭＥカード・ケージ中に
据え付けられ、約＋５Ｖだけを受信し、ＶＭＥバスから
接地される。ボード上のＤＣ／ＤＣ変換器は、ローカル
動作電圧を生成し、ボードをＶＭＥバスから絶縁する。
夫々が完全に独立した二つの液位感知回路がある。ボー
ドとの間の制御信号は、システム入出力ボードに経路指
定されている。また、"DETECT"（流体が見つかったこと
を示す）信号は、システム・モータ制御ボードに送ら
れ、それによって、流体が検出されたとき、モータ制御
ボードは 直ちに分注器の運動を停止することができ
る。各回路は、システム接地を基準にしなければならな
い。各回路用の接続は、感知領域のすぐ近くで行われ
る。一方の回路はシステム処理領域で作動し、一方の回
路はキッティング中心で作動する。各回路は、同軸ケー
ブルを介して送信信号を分注器に印加する。また、各回
路は、三軸ケーブルによって感知「アンテナ」に接続さ
れており、最も外側の導体上で接地されている。最も外
側のコネクタは、アンテナに接続されるだけでなく、ア
ンテナに隣接するシステム・ベースプレートにも接続さ
れており、各回路用の接地基準を提供する。三軸ケーブ
ルの内側シールドは「駆動シールド」であり、内側導体
上の信号は緩衝剤に印加され、更に、中央シールドを駆
動する。これによって、感知信号に対するケーブル及び
アンテナの容量の影響が約１０以のファクターにより上
だけ低減される。
【０１１２】各回路は、全て光学的に絶縁された"CALIB
RATE" 信号と三つのゲイン・ビットとによって制御され
る。各液位感知回路は、二つの光学的に絶縁された信
号"READY" 及び"DETECT"を出力する。作動時には、液位
感知が必要なときを除いて"CALIBRATE" がセットされ
る。"CALIBRATE" 制御が液位感知ボードを強制的にオー
トゼロ・モードにして、液位感知のアナログ出力が強制
的にゼロになる。これは、"CALIBRATE" を除去した後
に、アナログ出力が絶対値でなく単なる信号変化になる
ように行われる。分注器は、感知すべき流体のすぐ上に
置くことが好ましく、所望のゲイン・ビットがセットさ
れ、制御コンピュータによって"READY" が検査される。
液位感知によって"READY" がアサートされ、アナログ出
力が強制的にゼロになったことを示すと、システム・マ
イクロプロセッサは"CALIBRATE" コマンドを削除し、分
注器を下降させる。流体と接触した時点で、"DETECT"が
セットされる。"DETECT"は分注器が流体中にある限りセ
ットされたままである。流体から除去された後、"DETEC
T"がリセットされるが、再び流体と接触すると、再びセ
ットされる。分注器が流体から引き抜かれ、流体感知が
もはや必要なくなると、"CALIBRATE" が再びアサートさ
れる。"CALIBRATE" モードでは、"DETECT"は発生せず、
受信されるアナログ信号の作用にかかわらず論理的に働
かなくなる。
【０１１３】液位感知ボードは、急激な信号変化だけを
渡し、信号変化の量が現在の値を超えるのに十分なもの
である場合、ボードから"DETECT"信号が出力される。"C
ALIBRATE" がセットされている限り、オートゼロ回路は
各液位感知動作の前にアナログ出力を無効化してゼロに
する。"CALIBRATE" が削除された後、オートゼロ回路は
感知動作中にゆっくり作動し、分注器の運動によって発
生するもののようなゆっくり変化する信号が無効化され
てゼロになるようにする。流体との接触によって発生す
るもののような急速な信号がオートゼロによって直ちに
影響を受けることはない。高速信号が、固定されたしき
い値より大きい場合、"DETECT"がトリガされ、"CALIBRA
TE" が再アサートされるまでオートゼロが働かなくな
る。
【０１１４】ベッセル・フィルタは、送信回路では繰返
しを可能にするために使用され、受信回路では雑音スパ
イクによるリンギングを最小限に抑えるため、すなわち
雑音レベルを最小限に抑えるために使用される。よりシ
ャープなフィルタは場合によっては高いオーバシュート
を有し、実際には、雑音レベルがより高くなる。
【０１１５】他の実施例によれば、本発明は、プローブ
が液体と接触したときに容量の変化を検出する液体感知
装置を提供する。容量はプローブとシステム接地との間
で感知される。このタイプは、アンテナを必要としない
が、脱イオン化希釈剤しか使用してはならず、あるいは
一切希釈剤を使用してはならない。このタイプは、液体
と接地の間隔の許容度がより大きい。容量は、試験サン
プル・プローブ上に存在する正弦信号の電気的位相シフ
トの形で測定される。この液位感知は空中におけるプロ
ーブの容量を連続的に追跡し、液体との接触に応じて容
量の急激な変化を探す。この設計では、位相同期検出器
が使用され、次いで、液体感知用の検出回路に結合され
た（背景追跡用の）位相 ロック・ループが使用され
る。同期検出の中心周波数は、約 ２７．０００ＫＨｚ
から約３０．０００ＫＨｚであり、約２８．７９９ＫＨ
ｚであることが好ましい。追跡用の除去フィルタ帯域幅
は中心周波数の約±１．７８ＫＨｚであることが好まし
い。検知用の除去フィルタ帯域幅は中心周波数の約±８
５Ｈｚであることが好ましい。図８Ｄは、高い中心周波
数を狭いフィルタ帯域幅ピンと共にもつことの重要性を
示す。システム雑音（主としてモータ雑音）ピークがよ
り低い周波数にあり、周波数が増加するにつれて減少す
るので、雑音問題を是正するには、より高い周波数及び
より狭い帯域幅で作動することが好ましい。
【０１１６】本発明の液位感知装置は、背景信号を動的
に減算して、容量の急激な変化（液体との接触）を探し
て検出をトリガする追跡機能を有する。既存の流体感知
システムは、プローブに存在するインピーダンスが、感
度電位を調整することによって設定されたしきい値を超
えたときに流体検出を報告する。背景信号は、一定でな
く、温度、湿度、周辺装置との物理的な近さ、及び同様
な周辺環境条件によって変動するので、様々な装置で経
験される多数の問題の原因となっていることを理解され
たい。本発明によれば、そのような固定しきい値が温
度、湿度、及び使用年数によって変動することはない。
【０１１７】しきい値及び背景の変動の結果、既存の液
位感知装置の動作が最適でなくなることがある。図８Ｅ
及び図８Ｆでは、プローブが液体と接触していなくても
しきい値を超える（流体の検出）追加例が示されてい
る。図８Ｅは、サンプル・プローブが試験サンプル・カ
ップ又はチューブに入るときに「背景」信号が増大する
ことを示す。しきい値があまりにも低く設定されている
場合、擬似液体検出が発生する。図８Ｆは、サンプル・
プローブを空の試験サンプル・カップに出し入れする際
の背景信号を示す。試験サンプル・カップへの二回目の
挿入時に、擬似検出が発生するほどしきい値が変動し
た。
【０１１８】好ましい２８．７９９ＫＨｚの正弦波は、
位相検出器への入力の一つ（Ｙ）であり、位相検出用の
基準とみなすべきである。トラッカ及び可変位相制御回
路は、位相検出器／フィルタ１の出力をテータボルトに
維持する。位相検出器の伝達関数は、テータが基準信号
（Ｙ）とプローブ信号（Ｘ）の間の位相角度に等しいＸ
Ｙｃｏｓ（０）なので、プローブからの信号は、基準信
号に対して位相が約９０°ずれることが好ましい。これ
は、可変位相制御回路によって維持される。可変位相制
御回路は、位相検出器／フィルタ１出力を感知し、それ
を所望の出力（約０Ｖ）と比較し、制御電圧を可変位相
制御回路に送る追跡回路によって制御される。トラッカ
が応答する速度は、サンプル・クロック速度に依存す
る。サンプル・クロックは、非流体感知運動（Ｚ軸ホー
ム・フラグの上方のサンプル・アームの運動及び水平軸
運動）中の背景の高速追跡用の速度と、流体感知運動
（Ｚ軸ホーム・フラグの下方のサンプル・アームの運
動）用の背景の低速追跡用の速度の二つの速度を有す
る。低速追跡が必要なのは、追跡機能によって信号が無
効化される前に流体検出が行われるようにするためであ
る。流体が検出されると、ビロー・ホーム・センサがラ
ッチをクリアするまで、ラッチによって追跡機能が停止
されたままになる。位相検出器出力が、低域フィルタの
後で、約１．１ｍｓ（ミリ秒）の設定遅延期間より長い
間しきい値電圧（約３Ｖ）を超えたときに流体検出が発
生する。遅延期間が満了する前のある時点で信号がしき
い値より低くなった場合、遅延カウンタがリセットされ
てゼロになり、他の検出を待つ。真の検出が発生すると
（しきい値を超える信号が遅延期間より長い間続く）、
流体検出がユーザ選択可能遅延をトリガする。遅延回路
は、流体への約０から約１５ステップの遅延に設定する
ことができる。ユーザ選択可能遅延の満了時に、流体感
知フラグが作動し、流体が検出されたことをシステムに
伝える。
【０１１９】様々な分注機構に自動バブル・フラッシン
グ及び流体を提供するシリンジ１２２の様々な要素は、
図９Ａ、図９Ｂ、及び図９Ｃの様々な図に提示されてい
る。検定を正確に実行する診断計器の能力は、シリン
ジ、すなわち分注が試薬及びサンプルを吸入して吐出す
る精度に強く依存している。シリンジの精度は、その内
部に小さな気泡が存在することによって大幅に低下す
る。残念なことに、気泡はあまりにも頻繁に発生し、除
去又は回避するのが困難である。シリンジ１２２は気泡
を流体システムから自動的に完全に流し出すことによっ
てこれらの 問題を回避する。シリンジ１２２は、ピ
ストン１２４がシール１２６を介して往復運動して締り
ばめボア１２８に入るように構成されている。ボアの端
部１３０は閉鎖されている。ピストン１２４は、閉鎖さ
れたボア端部１３０の形状を近似するピストン端部１３
２を有する。ボアの二つのポートは、１８００離れてシ
ールの近くに位置しており、流体入口１３４及び流体出
口１３６から構成されている。ピストン１２４とボア１
２８との間に間隙１３８が存在する。圧力管路希釈剤は
流体入口１３４に導入される。流体はピストン１２４の
両側面の周りの間隙１３８に流れ込み、次いで流体出口
１３６に流れ込む。十字流が発生している間、ピストン
１２４はボア１２８内部で往復運動する。この往復運動
によって、ピストン１２４とボア１２８との間の間隙１
３８に高流体流速が発生する。高流速によって、ピスト
ン１２４又はボア壁に付着している気泡は除去される。
ピストン１２４の内向きストロークによってこの除去さ
れた気泡は十字流領域に押し流され、該領域でシリンジ
から排出される。ピストン端部１３２及びボア端部１３
０は類似の球形を有する。ピストン１２４は、内向きに
最大限に延びたとき、ボア端部１３０に非常に近くな
る。ボア端部１３０上に付着している気泡は破壊され除
去される。同様に、ピストンは外向きに最大限に延びた
とき、端部がシール１２６と同一平面にくる。十字流を
発生させながらピストンを往復運動させるシーケンス
は、システム装置によって自動的に何度でも実行するこ
とができる。
【０１２０】流体は、シリンジ１２２の流体出口１３６
を離れた後、管継手、チューブの全長、他の管継手を通
過してプローブ１０６に入り、プローブ・チップ１０８
から流出しなければならない。試薬の吸入及び吐出が実
際に行われるのはプローブ・チップ １０８である。シ
リンジとプローブ・チップの間に閉じ込められた気泡も
性能を低下させるので、シリンジから押し流された気泡
が止まる場所があってはならない。従って、シリンジと
プローブとの間の配管上で死空間のない間継手を使用す
る必要がある。
【０１２１】図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、及び図１
０ＤでＭＥＩＡスケジューリング又はＦＰＩＡスケジュ
ーリングに関して反応容器３４について詳細に論じる。
図１０Ａ及び図１０ＢはＦＰＩＡキッティングの使用を
提示しており、図１０Ａの平面図及び図１０Ｂの両方で
キュベット１４０が図示されている。Ｓ試薬はウェル１
４２に置かれるが、Ｔ試薬トレーサはウェル１４４に、
Ｐ試薬ポッパはウェル１４６に置かれる。ウェル１５０
及び１５２は様々な試薬、緩衝剤、ないし希釈剤を装置
に提供するために働くことができる。サンプルはウェル
１４８に置かれ、事前希釈剤はウェル１５４に置かれ
る。必要な試薬をサンプルと共に反応容器に入れる際に
移送ピペッタを使用することをキッティングと呼ぶ。様
々な必要な試薬等をサンプルと共に単一の反応容器に入
れることを分注と呼ぶ。
【０１２２】図１０Ｃ及び図１０Ｄの平面図及び側面図
に示したＭＥＩＡ反応容器は夫々、ウェル１５６中の予
備希釈剤、ウェル１５８中に置かれた微粒子材料、反応
ウェル１６６中に直接入れられた共役体、ウェル１６２
中の検定希釈剤、ウェル１６４中のサンプルを含む。緩
衝剤ウェルは１６８であり、予備希釈剤ウェルは１７０
である。キッティングが完了した後、メイン・カルーセ
ル又は処理カルーセルで、両方のカルーセルの分注機構
を使用して、次のＦＰＩＡ分注ステップ及びＭＥＩＡ分
注ステップを多数実行することができる。これが可能な
のは、キッティングされた反応容器は、キッティングさ
れた後直ちに移送ステーションに移送され、従って調整
された温度環境に存在する処理カルーセルに移送される
からである。
【０１２３】移送ステーション４２は装置及び処理機能
において主要な役割を果たす。図１１では、移送ステー
ション４２の移送要素が反応容器移送突起部１７２によ
って反応容器３４に係合している状態の断面図が示され
ている。移送アーム１７３は反応容器カルーセル３６の
反応容器要素間で突き出ており、移送ステーション４２
の回転によって、反応容器移送突起部１７２と係合す
る。移送アーム駆動歯車１７４によって、移送アーム
１７３ラック歯車１７６は、移送アーム１７３を移送
ステーション４２に出入りするように移動する。移送ス
テーション４２は回転軸１７８を有する。第１１Ａ図で
は、反応容器がフロント・エンド・カルーセル４上に取
り付けられるものとして想像線で示されており、反応容
器カルーセル３６は反応容器移送突起部１７２によって
移送アーム１７３と係合している。図１１中の反応容器
３４は移送ステーションに載っている状態で示されてお
り、移送ステーション４２はフロント・エンド・カルー
セル４と処理カルーセル４６の間で反応容器３４を移動
する。移送ステーション４２は、廃棄される反応容器３
４を処理カルーセル４６か廃棄物排出ステーション（図
示せず）に移動する。移送ステーション４２はステップ
・モータ駆動装置によって駆動され、精密線形ボール・
ベアリング及び回転ボール・ベアリングの軸によって支
持される。
【０１２４】処理カルーセル４６は例えば３６個の反応
容器３４を保持し、カルーセル直径約１２．５インチを
有する。処理カルーセル４６は移送ステーション４２と
第２の移送ピペット機構５０と分注のポイントとＦＰＩ
Ａ読取り装置処理５２の間で反応容器３４を移送する。
処理カルーセル４６はステップ・モータによって駆動さ
れ、高さ制御と、ふぞろいな形状のカルーセル要素によ
って発生する半径方向の移動の制御用の３本のホイール
によって支持されている。
【０１２５】第２の移送ピペット機構５０は、処理カル
ーセル４６上の反応容器３４中のウェル間でピペット・
プローブを移動し、かつ補助カルーセル６４上のＭＥＩ
Ａカートリッジ６８へ及び洗浄カップ５８へ該プローブ
を移動する。軸ステップ・モータ駆動装置を介したラッ
ク・ピニオン駆動装置は、Ｒ軸とＺ軸の両方上で正確な
駆動を行う。例えば、Ｚ軸上の移動距離は約３インチで
あってよく、Ｒ軸上の移動距離は約４．５ないし５．０
インチであってよい。
【０１２６】補助カルーセル６４は例えば、３２個のＭ
ＥＩＡカートリッジ６８を保持し、直径約９．５インチ
を有する。補助カルーセル６４は、第２の移送ピペッタ
機構ピペット・ポイント、ＭＵＰ調合ステーション７
２、ＭＥＩＡ洗浄ステーション、ならびにＭＥＩＡ読取
り装置７４及びＭＥＩＡカートリッジ排出ポイント６２
を含む様々なステーション間でＭＥＩＡカートリッジ６
８を移動する。補助カルーセル６４はステップ・モータ
によって駆動され、３つのホイルによって支持されてい
る。補助カルーセル６４をこれらの機能に対して所望の
幾何学的関係に維持するために、一つのホイールはカー
トリッジ挿入ポイントでのＺ軸高さ制御位置に、第２の
ホイールはピペット・ポイントに、第３のホイールはＭ
ＥＩＡ読取り装置に位置している。
【０１２７】ＭＥＩＡカートリッジ６８はカートリッジ
・ホッパ６６に装填され、カートリッジ・ホッパ６６は
ＭＥＩＡカートリッジ６８を補助カルーセル６４に送
る。ＭＥＩＡカートリッジ６８の自動送りは、ＭＥＩＡ
読取りで必要とされる、補助カルーセル６４へのカート
リッジ６８の適切な高さ調整によって行われる。カート
リッジ・ホッパ６６はカートリッジ６８を個別に補助カ
ルーセル６４に送り、自動手段によってカートリッジ６
８の配向の軸を水平から垂直に変更する。ＭＥＩＡカー
トリッジ６８の取外しは、イジェクション・ロッドを介
して動作し、ＭＥＩＡカートリッジ６８を補助カルーセ
ル６４から押し出して固体廃棄物容器内に落とす、イジ
ェクタ６２を使用することによって行われる。
【０１２８】緩衝剤供給ステーションを図１４に示す。
図１４は装置の断面平面図であり、キャビネット・フレ
ーム１６、部分フロント・エンド・カルーセル４、及び
電源要素１９２を、希釈剤システム又は緩衝剤加圧手段
１９４と共に示している。処理された液体及び固体廃棄
物を受け取るための固体廃棄物１９８容器及び液体廃棄
物２００容器のみならず、供給ボトル１９６もフレーム
１６の下部キャビネットに取り付けられている。
【０１２９】環境空気流温度調整システムを示す概略図
を図１５Ａに示す。このシステムでは、投入空気２０４
が流入し、高温の空気がエギゾースト２０６から排出さ
れる。空気流２０２は矢印で示されており、調整された
環境空気流２１４は少なくとも一つのヒータ要素及びフ
ァン要素２１０を備えている。空気の温度を調整するた
めに少なくとも一つの温度センサ２１２が提供されてお
り、空気流２０２制御と相関させることができる。
【０１３０】本発明の他の実施例によれば、自動分析器
具において液体を供給して液体の温度を厳密に制御する
ためのヒータ・アセンブリが提供される。ヒータ・アセ
ンブリは、自動分析器具における高いスループット及び
検定精度を維持するために、例えば、液体試薬、緩衝
剤、洗浄液、試験サンプル等の周囲温度制御を行う。ヒ
ータ・アセンブリは、厳密に制御された温度範囲内で、
重力によって、様々な反応容器、キュベット等に様々な
液体を実質的に瞬間的に供給することもできる。ヒータ
・アセンブリは、特定の液体をそのような液体に必要な
温度の約±１℃以内に維持するために熱交換機能を提供
するように制御可能な加熱手段及び内部液体搬送手段を
有する金属製本体又はブロックを備えている。
【０１３１】本発明のヒータ・アセンブリは、二つ以上
の検定を複数の試験サンプルに対して連続ランダム・ア
クセス的に同時に実行できる本明細書に記載した自動分
析システムに特に有用である。特に、本発明の自動免疫
学的検定分析システム装置は、異なる検定群が別々の交
換可能なソフトウェア・モジュールを介して実行される
マイクロプロセッサ・ベースの一体化サブアセンブリ・
システムとみなすことができる。このマイクロプロセッ
サ・ベースのシステムは、二つの自由度をもつロボット
・アーム分注器と、双方向回転カルーセルとを使用して
サンプルを処理する。インキュベーション、洗浄、標本
希釈等の検定ステップは、様々な作業ステーションへ
の、複数のロボット流体移送と、反応容器移送等とを使
用して、器具によって自動的に、スケジューリングされ
たとおりに実行される。様々な検定用にスケジューリン
グされた提供された少なくとも二つの検定手順システム
に対して実行できる検定の高スループットを達成するた
めに複数の検定動作が実行される。
【０１３２】本発明の一実施例によれば、本明細書に記
載した自動連続ランダム・アクセス分析システム中の制
御された温度ゾーン又は環境は、様々なインキュベーシ
ョン及び反応ゾーン内の試薬、洗浄液、緩衝剤溶液、配
管、分注手段、ポンピング手段等の温度を維持できるよ
うに様々な手段によって制御される。そのような制御環
境ゾーンは、システムで実行される適切な分析反応を最
適化するための制御された温度を提供する。例えば、温
度制御は、空気流及び空気温度を熱力学作業流体として
使用して行うことができる。空気やガスは液体槽ほど迅
速に熱を伝導しないが、空気は分析システム器具の大部
分の領域に合理的な大気温度制御を提供する。しかし、
ある種の検定には厳密な温度制御が必要なので、本発明
のヒータ・アセンブリを追加使用すると特に有用であ
る。
【０１３３】図１５Ｂのヒータ・アセンブリの斜視図
は、例えば、アルミニウム、銀、銅等の金属、又は当業
者に知られた他の適当な熱伝導材料で構成されたヒータ
・アセンブリを、電気抵抗ヒータ・システム用の様々な
電気端子と、ヒータ・アセンブリを通過して流れ、特定
の温度に維持された液体による厳密な温度制御熱交換の
ためにヒータ・アセンブリの温度を厳密に制御するため
の感知素子及び制御素子と共に示している。ヒータ・ア
センブリ５００は、図１５Ｃに示した抵抗ヒータ素子５
０５に、制御された量のエネルギーを提供するための、
抵抗ヒータ電気ポスト５０４及び５０６を有する金属製
本体又はブロック５０２を備えている。サーミスタ接続
部５０８は、抵抗が温度と共に急激にあるいは正確に変
化する電気抵抗器を備え、かつヒー・タアセンブリ５０
０の温度制御機能の一部をなす。サーミスタ接続部５０
８、及び金属製ブロック５０２の内側に据え付けられた
サーミスタは、ヒータ・ブロックと、その中に収容され
ている、あるいはそれを通過する液体の温度とを厳密に
制御するための恒温接続部５１０及びバックアップ恒温
接続部５１２と協働する。
【０１３４】図１５Ｃの断面図は、図１５Ｂのヒータ・
アセンブリ５００を通過する断面を提示し、抵抗ヒータ
要素５０５と、液体入口５１４及び液体出口５１５とを
明確に示している。据付け手段５１６は、金属製ブロッ
ク５０２に埋め込まれた接地ピン５２０と共に示されて
いる。
【０１３５】図１５Ｂのヒータ・アセンブリの部分断面
図が図１５Ｄに示されており、ヒータ・アセンブリ内の
コイル状液体配管構造と、液体入口５１４から液体出口
５１５への連続配管とを提示している。ヒータ・アセン
ブリ５００は、増減する液体容量と、そのように増減す
る液体容量に対する加熱手段とを収容する寸法にするこ
とができる。ヒータ・アセンブリ５００は、処理カルー
セル上か、それともＭＥＩＡカートリッジ・カルーセル
上かにかかわらず、液体の温度を厳密に制御するために
自動連続ランダム・アクセス分析システム５００内に位
置決めされる。ヒータ・アセンブリ５００を使用点のす
ぐ上に位置決めすると、ヒータ・アセンブリ５００から
受取り材料への重大なエアギャップ移送が回避される。
ヒータ・アセンブリ内の温度制御は、必要な液体温度の
約±１．０℃から±０．５℃に制御される。受取リ手
段、例えばＭＥＩＡカートリッジに対するヒータ・アセ
ンブリ５００の位置決めによって、液体出口５１５の先
端から液体がカートリッジ上に配置される点へのエアギ
ャップ移送を約３／８インチ以下にすることができ、そ
れによって、液体は温度がほとんどあるいはまったく変
化せずに配置される。ＭＥＩＡカートリッジ６８を図１
６の側面図に示す。ＭＥＩＡカートリッジ６８は、ロー
ト・スロート２１６及びカートリッジ開口部２１８を有
する。ＭＥＩＡカートリッジ６８は支持マトリックス材
料２２２を含む。
【０１３６】図１７の側面図にＭＥＩＡカートリッジ６
８及びカートリッジ・ホッパ６６を示す。ＭＥＩＡカー
トリッジはカートリッジ・ホッパ６６中に水平方向に位
置決めされており、Ｖ字形カートリッジ・ホッパ６６の
底部からカートリッジ・シャトル２２２を介して一つず
つ操作される。カートリッジ・フィーダはカートリッジ
・カム・ブロック２２４と、補助カルーセル６４に挿入
するために垂直方向に位置合わせされたＭＥＩＡカート
リッジ６８を提供するためのカートリッジ配向ピン２２
８及びカートリッジ配向ピン２３０を介して機能するカ
ートリッジ配向シュート２２６とを有する。配向ピン２
２８及び２３０を、ＭＥＩＡカートリッジ・フィーダ・
カートリッジ配向機構の分離断面側面図である図１８に
示す。ＭＥＩＡカートリッジ６８は、図１８の拡大図で
は、カートリッジ配向ピン２２８及びカートリッジ配向
ピン２３０と係合された状態と係合解除された状態とで
示されている。カートリッジ配向ピン２３０はＭＥＩＡ
カートリッジ６８のベース２３６に当たる位置２３２で
の係合位置で示されているが、カートリッジ配向ピン２
２８はロート・スロート・ピン２１６の係合位置２３４
で示されている。これらのピンを係合位置から引き抜く
と、ＭＥＩＡカートリッジ６８がまず底部から解放さ
れ、すなわちカートリッジ配向ピン２３０が引き抜か
れ、従ってカートリッジ・ロート・スロート２１６でカ
ートリッジ配向ピン２２８と係合しているカートリッジ
の頂部が解放される前に、カートリッジ６８の底部が重
力によって落下できる。配向ピンの丸い又は半円形の保
持表面によって、ＭＥＩＡカートリッジの底部を解放
し、ロート・スロート部２１６をカートリッジ配向ピン
２２８から外すことができる。垂直方向に位置合わせさ
れたＭＥＩＡカートリッジ６８は次いで、図１７に示す
ように、挿入カム手段２２７の作用によって補助カルー
セル６４内に調整された高さに挿入される。
【０１３７】ＭＥＩＡカートリッジ・イジェクタ６２の
側面図を図１９に示す。カートリッジ・イジェクタ６２
はイジェクタ・ロッド２４０を介して機能し、手動又は
自動駆動手段２４２によって駆動することができる。排
出されるＭＥＩＡカートリッジは、イジェクション通路
を介して固形廃棄物１９８容器に排出される。
【０１３８】装置の光信号プロセッサのボックス・ダイ
アグラムを図２０に提示する。ＦＰＩＡオプティック２
４８はＤＳＰＡ／Ｄ２５０に送られ、ＤＳＰＡ／Ｄ２５
０は光信号プロセッサ８ビット・マイクロコントローラ
２５４からの直列バス信号２５２も送る。コントローラ
２５４は２５６を介してコンピュータ要素に接続されて
いる。ＭＥＩＡオプティクス２５８からの信号はＤＳＰ
Ａ／Ｄ要素２６０に送り込まれる。ＤＳＰＡ／Ｄ要素
２６０はコントローラ２５４からの直列バス信号 ２６
２も送る。信号は、高電圧電源２６６からの２６４と、
マイクロコントローラ２５４とオプティクス電源ボード
２７０Ａとの間の通信を行う直列バス２６８を介してＦ
ＰＩＡオプティクスに送られる。ＦＰＩＡタングステン
電球電源ＦＰＩＡ２７０は、ＦＰＩＡオプティクス２７
２と電気的に連絡している。信号は、直列バス２６８を
介してマイクロコントローラ２５４及び水銀電球電源Ｍ
ＥＩＡ２８０と連絡する高電圧電源２７６からの２７４
を介してＭＥＩＡオプティクスに送られる。ＭＥＩＡ水
銀電球電源２８０は、２８２を介してＭＥＩＡオプティ
クスとも電気的に連絡している。
【０１３９】ＦＰＩＡ光学システム２８４の概略図を図
２１に示す。ＦＰＩＡ光学システム２８４は、光を励起
フィルタ２９４内に導入するためにヒート・レフレクタ
２８８、アパーチャ２９０、及びヒート・アブソーバ２
９２を介してレンズ２９３に光を集束するタングステン
・ハロゲン・ソース電球２８６を有する。光エネルギー
は次いで、ビームの一部を偏光子２９８及び液晶３００
に提供するビーム・スプリッタ２９６と接触する。光は
引き続き別のレンズ３０１に入り、その後に、ＦＰＩＡ
反応混合物を含むキュベット１４０上に集束される。光
はレンズ手段３０３を介してキュベットから放出され、
その後に、放出フィルタ３０２に入る。放出フィルタ３
０２からの反射光は偏光子３０４を通過し、その後に、
集束レンズ３０６に向かい、光電子倍増管３０８に送り
込まれるように集束される。ビーム・スプリッタ２９６
は、最初の源からの光の一部をレンズ３１０を介して分
割し、基準検出器３１２内に送り込む。基準検出器 ３
１２はタングステン・ハロゲン・ソース電球を制御す
る。
【０１４０】ＦＰＩＡ読取りシーケンス３１４の概略図
を図２２に提示する。ＦＰＩＡ読取りシーケンス３１４
は、カルーセル移動時間３１８及びカルーセル停止時間
３２０に分割された読取り前時間３１６を有する。二次
読取り間隔３４０は、水平二次読取り３４２、Ａ／Ｄ変
換器停止時間３４４、及び液晶活動化時間３４６に分割
されている。垂直二次読取り間隔は３４８で識別されて
おり、Ａ／Ｄ変換器停止時間３５０を含む。液晶緩和時
間が３５２で示されている。液晶緩和時間３５２は前読
取り時間シーケンスで示されている。さらに、高電圧停
止時間３２４が、シナー状態の電球３２８とフル・バー
ン状態の電球３３０を示す電球停止時間３２６によって
示されている。ＦＰＩＡ読取りシーケンスの活動は、読
取り準備３３４、電球がフル・バーン状態である読取り
パラメータ３３６、及び電球停止時間及び液晶緩和時間
３５２中の収集結果３３８で例示されたスケジューリン
グ・ウィンドウ３３２による活動を提供する。
【０１４１】図２４は、ＭＥＩＡシステム光学アセンブ
リ３６４の概略図である。ＭＥＩＡ光源は水銀電球３６
４によって提供される。水銀電球３６４は、励起フィル
タ３６２を介してフィルタ・リフレクタ３６０に光を送
り、その後、光はレンズ３５８を介してＭＥＩＡカート
リッジ６８内に送られる。反射された蛍光は、広帯域放
出フィルタ３７０及び低帯域放出フィルタ３７２を通過
した後、フィルタ３６０を介して光電子倍増管３７４に
送り返される。水銀電球３６４からの光エネルギの一部
はフィルタ３６０を直接通過して帯域フィルタ３６８に
至り、その後に光ダイオード３６６に影響を及ぼす。
【０１４２】ＭＥＩＡ読取りシーケンスの概略図を図２
５に示す。図２５で、ＭＥＩＡ読取りシーケンス３７６
は、カルーセル移動時間３８０及びカルーセル停止時間
３８２を含む読取り前時間３７８を有する。高電圧停止
時間が、シマー状態の電球３８８とフル・バーン状態の
電球３９０を示す電球停止時間３８６に一致するグラフ
３８４によって示されている。ＭＥＩＡ読取りシーケン
ス３７６は、読取り準備３９４、読取りパラメータ３９
６、及び収集結果３９８を含むスケジューリング・ウィ
ンドウ３９２による活動を有する。実際のＭＥＩＡ読取
りシーケンス３７６は、二次読取り４０２及びドウェル
時間４０４を有する二次読取り間隔４００を含む。ＭＥ
ＩＡ読取りシーケンス３７６の他のセグメントは、番号
３ないし（Ｎ−１）によって示された追加二次読取り４
１２と、二次読取り番号Ｎ−４１６を含む部分二次読取
り間隔４１４とを含む、二次読取り４０８及びドウェル
時間４１０を含む二次読取り間隔４０６によって示され
ている。次の可能な事前読取り時間を ４１８で示す。
【０１４３】本発明の装置、ソフトウェア、ハードウェ
ア、及び処理技術を使用することによって複数の自動検
定分析システムが実現可能であり、これらのシステム
は、フェリチン、クレアチニン・キナーゼＭＩＢ（ＣＫ
−ＭＢ）、ジゴキン、フェニトイン、フェノバルビター
ル、カルバマゼオピン、バンコマイシン、バルプロ酸、
キニジン、黄体化ホルモン（ＬＨ）、卵胞刺激ホルモン
（ＦＳＨ）、エストラジオール、プロゲステロン、ｌｇ
Ｅ、ビタミンＢ２マイクログロブリン、ヘモグロビンＡ
1（Gly.Hb）、コルチゾール、ジギトキシン、Ｎ−アセ
チルプロカインアミド（ＮＡＰＡ）、プロカインアミ
ド、風疹−ｌｇＧ、風疹−ｌｇＭ、トキソプラズマ症ｌ
ｇＧ（Toxo-lgG）、トキソプラズマ症ｌｇＭ（Toxo-lg
M）、テストステロン、サリチル酸、アセトアミノフェ
ン、Ｂ型肝炎表面抗原（HBsAg）、アンチＢ型肝炎コア
抗原lgG lgM （Anti-HBC）、ヒト免疫不全ウィルス１及
び２（ＨＩＶ１及び２）、ヒトＴ細胞白血病ウィルス１
及び２（ＨＴＬＶ）、Ｂ型肝炎エンベロープ抗原（HBeA
g）、アンチＢ型肝炎エンベロープ抗原（Anti-HBe）、
甲状腺刺激ホルモン（ＴＳＨ）、チロキシン（Ｔ４）、
トータル・トリオードチロニン（Total T3）、フリー・
トリオードチロニン（Free T3）、癌胎児性抗原（ＣＥ
Ａ）、及びアルファ・フェタ・プロテイン（ＡＦＰ）の
メニューを含むが、これらに限るものではない。
【０１４４】ランダム・アクセス分析システムでの様々
なステップ、特に分注シーケンス間の、試験サンプル又
は試薬のキャリーオーバー又はクロス汚染である分析相
互作用を識別する方法も提供される。本発明の方法によ
って、そのような相互作用がいつ発生する可能性がある
かを判定できるだけでなく、ランダム・アクセス処理も
可能になる。すなわち、ソフトウェアが分注事象をラン
ダムに処理タイムラインに挿入し、かつ該タイムライン
から削除し、同時に、そのようなキャリーオーバー又は
クロス汚染に対する制御を維持する。本発明の方法で
は、試験サンプル及び試薬を少ない洗浄量で処理するこ
とができる。なぜなら、過度の洗浄が、キャリーオーバ
ー又は汚染が発生する確率が高いときしか行われず、そ
のようなステップが実行されるたびに行われるわけでは
ないからである。従って、本発明の方法は、後述の簡単
なマトリックスを使用して分注ステップをキャリーオー
バー及び汚染の潜在性と関係付け、それに応じて分注ス
テップ間で洗浄量を修正して、キャリーオーバー又は汚
染をランダム・アクセス・プロセッサ中で最小洗浄量で
制御し、二つ以上の検定を複数の試験サンプルに対して
連続ランダム・アクセス的に同時に実行できる本明細書
に記載した自動分析システムに特に有用である。
【０１４５】特に、そのような方法は、キャリーオーバ
ー又は汚染を、問題の原因を理解する際に基礎とされる
簡単な汎用概念に変えることに関する。特に、各分注ス
テップでキャリーオーバー又は汚染が発生する可能性が
あり、かつ各ステップがキャリーオーバーの影響を受け
る可能性があるため、各分注ステップの汚染の潜在性に
関する簡単な範疇が提供され、次いで、各検定ステップ
がそのような範疇の内のどれに影響を受けるかを識別で
きるので、本発明の方法によって、キャリーオーバー又
は汚染がいつ発生する可能性があるかを識別することが
できる。従って、本発明の方法によれば、以前に提案さ
れた慎重な方法における極端なレベルより低い公称レベ
ルまで分析システムを洗浄することができる。本発明に
よれば、ソフトウェアが、影響を受けやすいステップの
前に汚染を発生させる潜在性のあるステップがくるよう
な組合せを識別し、キャリーオーバーを制御するのに適
した所定の過洗浄を追加するときに、過度の洗浄を実行
することができる。この方法は、システムで実行される
洗浄の量を減少する。なぜなら、必ずしも、影響を受け
やすいステップが汚染を発生させるステップの後にくる
とは限らず、ランダム・アクセス処理の性質上、キャリ
ーオーバーが発生する可能性がある又はないのはいつか
を事前に知ることはできないからである。本発明では、
汚染状況を発生させる恐れなしに、ランダム・アクセス
の必要に応じて、分注ステップをタイムラインから削除
し、あるいはタイムラインに挿入することもできる。本
発明では、ソフトウェアが、タイムライン中の他の分注
ステップを操作する必要なしに、必要な洗浄を調整する
こともできる。この方法は、タイムライン上の所与のス
テップの直前又は直後の分注ステップに関する何らかの
基本情報をシステム・ソフトウェアに追跡させることに
よって、器具上での流体消費量を最小限に抑えるように
設計されている。この方法は検定の相互作用を伴うの
で、すべての検定が、それらのプロトコル内での分注器
の洗浄に対して同じ方法を使用することが好ましい。以
前に提案された洗浄システム及び方法と異なり、本発明
による方法は（１）洗浄量を削減してオンボード液体及
び廃棄物の管理を助ける、（２）洗浄回数を減らしてス
ループットを向上する。
【０１４６】特に、以前に提案されたシステムにおける
プローブ洗浄制御は、以下のように、各分注ブロックの
後の事後洗浄の推奨によって行われた。 本発明によれば、基本分注器洗浄は従来と同様に、すな
わち、以後の大部分の検定ステップのキャリーオーバー
を制御するのに十分であるべき事後洗浄によって行われ
る。しかし、推奨された事後洗浄が次のステップのクロ
ス汚染又はキャリーオーバーを制御するのに不適当であ
る場合、以下のように、第２のステップ用に事前洗浄が
組み込まれる。
【０１４７】事前洗浄は可変的であり、公称及び過の二
つのレベルがある。公称事前洗浄は、常に使用すべき量
である。キャリーオーバーが発生する可能性があるとき
は、過洗浄が使用される。この場合、通常、公称洗浄量
はゼロになる。本発明の方法のソフトウェア機能は、キ
ャリーオーバーがいつ発生する可能性があるかを識別す
るので、システム全体に渡って使用される事後洗浄量を
本発明の方法以前の値より少なくすることができ、それ
によって、各検定においてもはや、ワースト・ケースの
状況を制御するのに十分なほどの洗浄を必要としない。
キャリーオーバーを制御するのに必要な追加洗浄は、ソ
フトウェアがキャリーオーバーの潜在性を識別したとき
に過洗浄を介して追加される。
【０１４８】パラメータ、表、及び用語 本発明の方法は、各分注ステップを記述するための五つ
のパラメータ、二つの指標値、及び三つの洗浄パラメー
タを使用することが好ましい。ここで、（ｉ）二つの指
標値とは、ｓｕｓ（汚染の影響を受けやすい）及びｃｏ
ｎ（汚染が発生する可能性がある）であり、（ｉｉ）三
つの洗浄パラメータとは、ｎｏｍ（公称事前洗浄数）、
ｓｕｐ（過事前洗浄数）、及び ｐｗ（事後洗浄数）で
ある。洗浄パラメータは量ではない。洗浄パラメータ
は、後述の洗浄ライブラリ中の洗浄を識別する数であ
る。
【０１４９】 現在の洗浄ライブラリ 洗浄番号 総量 廃棄物 洗浄カップ ０ ０ｍｌ − − １ ２ １ｍｌ １ｍｌ ２ ２．５ １ １．５ ３ ３ １ ２ ４ ３．５ １．５ ２ ５ ４ ２ ２ ６ ４．５ ２ ２．５ ７ ５ ２ ３ ８ １ ｎｏ ｙｅｓ ９ ２ ｎｏ ｙｅｓ １０ ３ ｎｏ ｙｅｓ １１ ４ ｎｏ ｙｅｓ １２ ５ ｎｏ ｙｅｓ
【０１５０】ｓｕｓパラメータ及びｃｏｎパラメータ
は、キャリーオーバーまたはクロス汚染が発生する確率
を示すために使用される。これらのパラメータは、本発
明の方法のマトリックスを介して相互に関係付けられ
る。
【０１５１】本発明のマトリックスは、オフ及びオンに
対応する０および１しか含まない。０＝キャリーオーバ
ーの確率ゼロ、１＝キャリーオーバーの確率が存在す
る。
【０１５２】 ｃｏｎ 説明 １ 汚染されていない（サンプルなし） ２ エアギャップを含むサンプル又はサンプル
の混合物の吸入 ３ エアギャップを含まないサンプル又はサン
プルの混合物の吸入 ｓｕｓ 説明 １ 汚染の影響を受けない。 ２ エアギャップを含むサンプル又はサンプル
の混合物の吸入によって影響を受ける。 ３ エアギャップを含まないサンプル又はサン
プルの混合物の吸入によって影響を受ける。
【０１５３】例えば、分注ブロックは全てのサンプル分
注の影響を受ける（ｓｕｓ指標＝３）。ｃｏｎ指標が１
（マトリックス値＝０）の前記分注ステップの場合、過
洗浄は実行されない。ｃｏｎ指標が２又は３（マトリッ
クス値＝１）の前記分注ステップの場合、過洗浄が実行
される。
【０１５４】本発明の方法のマトリックスは、キャリー
オーバー又はクロス汚染の可能性があることをソフトウ
ェアに提供するが、洗浄ステップにどのくらいの量を使
用すべきかに関する情報はソフトウェアに提供しない。
この情報は、その代わりに、ｎｏｍパラメータ、ｓｕｐ
パラメータ、及びｐｗパラメータから提供される。サン
プルだけでなく他の汚染種も定義する場合、本発明の方
法のマトリックスを展開することができる。
【０１５５】ｃｏｎパラメータ及びｐｗ数は、次の分注
ステップの前にプローブがどんな状態であるかをソフト
ウェアに通知する。これらのパラメータを分注ステップ
用に識別するために確立された規則は、以下の全ての検
定の用件である。
【０１５６】ｃｏｎパラメータ及びｐｗパラメータは以
下のように定義されている。 説明 con 値 pw数／体積 汚染されていない（サンプルなし） １ （２ｍｌ） エアギャップを含むサンプル／ サンプルの混合物の吸入 ２ ＊＜＝５０ｕｌ吸入 １ （２ｍｌ） ＊＜＝１００ｕｌ吸入 ３ （３ｍｌ） ＊＜＝１５０ｕｌ吸入 ５ （４ｍｌ） ＞１５０ｕｌのエアギャップを含むサンプル又はサンプ
ルの混合物の吸入は、過度の洗浄を使用する必要がある
ので避けるべきである。
【０１５７】エアギャップを含まないサンプル／サンプ
ルの混合物の吸入３の場合、上記と同じｐｗ値を使用す
る。＊は、本発明の方法を使用しないとき（事後洗浄の
み）に存在するサンプル・キャリーオーバーのレベルが
上記の推奨値に関しては１０ｐｐｍ以下であることを示
す。全ての場合に、最小許容ｐｗ値は２ｍｌ洗浄であ
る。
【０１５８】ｓｕｓパラメータ、ｎｏｍパラメータ、及
びｓｕｐパラメータは、検定プロトコルの制御を受け
る。これらのパラメータを識別するために確立された基
準が推奨であり、どの分注シーケンスがキャリーオーバ
ーの影響を受けやすいか、どのシーケンスに問題がある
か、プローブを洗浄するのにどれだけの洗浄量が必要か
を最もよく知っているのは検定プロトコル開発者である
ことを理解されたい。
【０１５９】公称洗浄及び過洗浄は、キャリーオーバー
を制御するために、影響を受けやすい分注ブロック用に
使用される。洗浄カップの洗浄だけが必要な洗浄ライブ
ラリ番号８から１２には０を使用する。ｎｏｍ＝０−公
称事前洗浄が実行される。ｎｏｍ＝８ から１２−洗浄
ライブラリ番号８から１２（１から５ｍｌ洗浄−洗浄カ
ップ）を使用する。ｓｕｐ＝０、過洗浄が実行される。
ｓｕｐ＝８から１２−洗浄ライブラリ番号８から１２
（１から５ｍｌ洗浄−洗浄カップ）を使用する。
【０１６０】スケジューリングの制約のために、過洗浄
量は最小事後洗浄（２ｍｌ）プラス公称洗浄を超えるこ
とはできない。これより多い洗浄量を使用する必要があ
る場合は、公称洗浄も増加する必要がある。例えば、公
称洗浄が０ｍｌである場合、過洗浄は０ｍｌでも、１ｍ
ｌでも、２ｍｌでもよい。必要な過洗浄が４ｍｌである
場合、公称洗浄は少なくとも２ｍｌでなければならな
い。
【０１６１】キッティング・センターは一つの分注ブロ
ックとみなされる。キャリーオーバー実験によって、サ
ンプルをまずキッティングし、次いで、試薬の洗浄及び
分注を行うとき、１ｐｐｍ以下のキャリーオーバー・レ
ベルまでプローブを洗浄するには少なくとも約２ｍｌの
事後洗浄で十分であることが分かっている。次のキッテ
ィング動作の前の、サンプル後の総洗浄は約４ｍｌの総
洗浄であるべきである。サンプル後の試薬びんの汚染
は、プローブの外側から発生する。これは、例えば２０
０から１０００ｕｌの廃棄物カップ洗浄を行い、次い
で、約１ｍｌからし約２ｍｌの洗浄カップ洗浄を行うこ
とによって、重大でないレベルまで減らされる。
【０１６２】オペレータの最小の関与によって試薬を一
貫して迅速に再混濁させて連続的に混合するには、試薬
カルーセルに新しい試薬パックを追加するたびに、及び
器具動作中に定期的に、試薬を自動的に混合する。この
自動混合は、試薬カルーセルが非対称的な休止を含めて
前後に移動することによって行うことができ、約１分な
いし２分で完了する。カルーセルの加速、速度、移動距
離、及び休止の非対称性は、器具上で使用されるフィル
・ボリュームの範囲にわたって泡立ちせずかつ気泡が形
成されずに最も迅速に試薬が再混濁するように最適化さ
れている。
【０１６３】自動試薬混合は以下の利益を提供する。オ
ペレータは、格納されていた試薬を、器具上に配置する
前に（例えば、反転又は振混ぜによって）手動で混合す
る必要がない。これによって、より短い時間でかつオペ
レータのより少ない関与で試薬を器具上に装填すること
ができる。自動混合では、反転等の手動混合の場合より
試薬が泡立ちし、あるいは気泡を形成する傾向が弱い。
泡立ち及び気泡の形成は、器具の機能に有害であり、検
定性能に悪影響を及ぼす。自動混合によって、試薬は常
に、十分に混合され、かつ一貫して混合されるようにな
る。器具の動作中に時々自動混合を行えば、試薬が一貫
して混濁し、オペレータが定期的に試薬パックを取り外
して試薬を混合する必要がなくなる。場合によっては、
混合の始めに存在する気泡を自動混合で散逸することが
できる。本発明によるキッティング活動及び処理活動の
詳細な説明を、以下のＦＰＩＡ手順、フェノバルビター
ル検定用の処理活動のシステムの説明、及びＣＥＡ検定
用のＭＥＩＡ手順で提示する。
【０１６４】以下の説明が本発明の自動分析システムの
好ましい方法に関与する様々な機能及びステップの概要
を構成しており、該機能及び方法が、当業者にも理解さ
れるように、器具上で実行中の検定の特定のメニューに
応じて、様々な種類の数学的アルゴリズム及び関連する
コンピュータ・ソフトウェアを使用して実施されること
を理解されたい。
【０１６５】ＦＰＩＡ用のキッティング領域活動及び処
理領域活動の説明フェノバルビタール検定用のキッティング領域 Ａ．仮定 １．サンプルを装填するときアナライザはスタンバイ＼
レディ・モードである。システムは前に初期設定されて
いる（全てのモータがホーム位置にあり、シリンジ及び
ポンプが洗浄されており、全ての電子機器及びセンサが
検査済みである）。 ２．廃棄物が空になっており、希釈剤、ＭＥＩＡ緩衝
剤、ＭＵＰ、及びＱｕａｔバルク・リキッド消耗品の容
積が十分かどうかに関して検査済みである。 ３．全ての消耗品在庫ファイルが更新済みである。
【０１６６】Ｂ．準備ステップ １．ユーザが空の反応容器（ＲＶ）をＲＶカルーセルに
装填する。 ２．試薬パックを装填するには、ユーザはまず、フロン
ト・エンドカルーセルを休止しておかなければならな
い。システムは現試験のキッティングを完了し、試験を
処理領域に移す。 ３．ユーザが試薬カルーセル・カバーを開け、試薬パッ
クを試薬カルーセル内に装填し、試薬カルーセル・カバ
ーを閉じ、次いでフロント・エンドを再開する。 ４．器具は自動的に、装填された全ての試薬パックを走
査し、試薬状況を検証する。 （ａ）各試薬パックは、試薬カルーセルの回転によって
試薬パック・バーコード読取り装置の前に位置決めされ
る。 （ｂ）試薬パック・バーコード読取り装置は、バーコー
ドを読み取って検定タイプ及びカルーセル位置を識別す
る。 （ｃ）バーコードが読取り不能な場合、システムはバー
コードの指定変更を要求する。 （ｄ）バーコードが良好であり、あるいは指定変更が完
了した場合、システムはシステム在庫を検査する。ユー
ザは、パックが空又は無効であり、あるいは古いことが
分かった場合は通知を受ける。試薬パックは、良好であ
ることが分かった後、使用可能な状態になる。
【０１６７】Ｃ．試験の要求 １．ユーザは一つ又は複数の患者サンプル用の試験又は
試験群を要求するための二つのオプションを有する。 （ａ）ユーザは試験要求ロードリストをホスト・コンピ
ュータからダウンロードして、命令リストを作成するこ
とができる。 （ｂ）ユーザは試験要求に入り、あるいはシステム上で
直接命令リストを作成する。 ２．（バーコードなしの）サンプル・カップを使用する
場合、以下のことが行われる。 （ａ）ユーザが命令リストで、サンプルを置くべきセグ
メントＩＤ及び位置番号を探す。 （ｂ）ユーザが、参照されたセグメントの位置にサンプ
ル・カップを装填する。 （ｃ）ユーザが患者サンプルを血液収集チューブからサ
ンプル・カップに移送する。 （ｄ）セグメントがサンプル・カルーセル内に配置され
る。 （ｅ）サンプルが装填されたことが器具に示される。 （ｆ）器具が消耗品在庫、廃棄物状況、較正状況等を検
査する。 （ｇ）サンプル・カルーセルがセグメントをセグメント
識別読取り装置まで回転する。 （ｈ）器具がセグメント識別を読み取る。 ３．（バーコード付きの）一次チューブを使用する場
合、以下のことが行われる（２種類のキャリアがチュー
ブ用に使用される。一方の種類は高さ７５ｍｍのチュー
ブに使用され、他方の種類は高さ１００ｍｍのチューブ
に使用される）。 （ａ）ユーザがサンプル・カルーセル上で次に利用可能
なセグメント位置に一次チューブを装填する。 （ｂ）サンプルを走らせることが可能であることが器具
に示される。 （ｃ）器具が消耗品在庫、廃棄物状況、較正状況等を検
証する。
【０１６８】Ｄ．試験のスケジューリング １．ピペッタにサンプルが提供されると、システムはそ
の処理用サンプルに関して命令された試薬をスケジュー
リングしようとする。サンプルに対して命令された各試
験は別々にスケジューリングされる。 （ｂ）システムは、在庫（試薬パック、カートリッジ、
緩衝剤、ＭＵＰ）システム資源、試験完了するためのサ
ンプル時間が適当かどうかを検査する。 （ｃ）システムは、命令リスト上の試験の較正又は順番
が妥当かどうかを検査する。 （ｄ）全ての試験要件が満たされている場合、試験が処
理向けにスケジューリングされる。 （ｅ）満たされていない試験要件がある場合、その試験
要求が例外リストに移される。試験要件が満たされた
後、試験要求がユーザによって命令リストに戻される。 ２．ある試験がスケジューリングされると、システムは
その試験を処理リストに移し、そのサンプルに対して命
令された他の試験をスケジューリングしようとする。 ３．現サンプル用の全ての試験がキッティングされる
と、システムはサンプル・カルーセル上の次のサンプル
に進む。
【０１６９】Ｅ．試験のキッティング １．試験はスケジューリングされた後、ただちにキッテ
ィングされる（ただちに試験を処理カルーセル上に移送
して検定のタイミング要件内で処理できることを、スケ
ジューラが保証するまで試験はキッティングされな
い）。 ２．ＲＶがピペット軸位置で検出されるまでＲＶカルー
セルが時計回りに回転する。 ３．命令された試験用の試薬パックがアクチュエータ位
置にくるまで、試薬パック・カルーセルが回転する。ア
クチュエータが試薬カートリッジ・キャップを開け、次
いで、命令された試験用の試験パックがピペット軸位置
にくるまで試薬パック・カルーセルが回転する。全ての
分注ステップが完了した後、試薬パック・カルーセルが
再びアクチュエータ位置まで回転し、そこで試薬カート
リッジ・キャップが閉じる。 ４．サンプル・カップ（又は一次チューブ）がピペット
軸位置にくるまでサンプル・カルーセルが回転する。 ５．ピペットは使用されないときは常に“ＨＯＭＥ”位
置にある（ピペットＲ軸が洗浄ステーション上に止ま
り、ピペットＺ軸がＺクリア位置にくる）。 ６．サンプルのキッティング （ａ）サンプルの吸入 （ｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの空気を“Ｘ”ｕｌ／秒の
率で吸入する。 （ｉｉ）ピペットＲ軸がサンプル・カップ上に移動す
る。 （ｉｉｉ）ピペットＺ軸がＺ軸上方位置に下降する。 （ｉｖ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出され
ていないことを確認される。 （ｖ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペットＺ
軸が一定速度で下降する。 （ｖｉ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、
Ｚ高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積
を算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分
な容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始
される（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される。例外リストは、
完了できない試験をオペレータに通知する）。 （ｖｉｉ）必要とされるサンプルの総容積が吸入される
まで、以下のことが同時に行われる。 （１）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
移動する。 （２）シリンジモータが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の
率で吸入する。 （３）ＬＬＳが検査され、まだ液体中にあるプローブに
対して、液位センス（ＬＬＳ）が使用可能にされている
ことを確認する。ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇
する。 （４）ピペットＲ軸がＲＶサンプル・ウェル上に移動す
る。 （５）ピペットＺ軸がＲＶサンプル・ウェル内の吐出位
置まで下降する。 （６）シリンジが“Ｘ”ｕＬのサンプルを“Ｘ”ｕｌ／
秒の率で吐出する。 （７）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 （ｂ）プローブの事後洗浄 プローブが、汚染がなくなるように洗浄される。 （キッティング領域と処理領域の両方での）分注活動の
後に必ずプローブの事後洗浄が行われ、ある液体吸入か
ら他の液体吸入への持越しが最小限に抑えられることを
理解されたい。場合によっては、必要に応じて分注活動
の前にプローブの事前洗浄を行い、次の液体吸入の妥当
性を保証することができる。この検定の説明では、事後
洗浄だけを使用すると仮定する。 （ｉ）まずプローブの内部が洗浄される。 （１）ピペットＲ軸が廃棄物領域上に移動する。 （２）ピペットＺ軸が廃棄物領域内の適切な位置まで下
降する。 （３）洗浄弁が、検定プロトコルに指定された時間中だ
け開く。 （４）洗浄弁が閉じる。 （５）ピペットＺ軸がＺクリア軸まで上昇する。 （ｉｉ）次に、プローブの外側が清掃される。 （１）ピペットＲ軸が洗浄カップ上に移動する。 （２）ピペットＺ軸が洗浄カップ内の廃棄物位置まで下
降する。 （３）洗浄弁が、検定プロトコルに指定された時間中だ
け開く。 （４）洗浄弁が閉じる。 （ｉｉｉ）ピペットが“ＨＯＭＥ”位置に戻る。 ７．ポッパのキッティング（「ポッパ」は、１９８５年
１月８日に発行された米国特許出願第４，４９２，７６
２号で論じられかつ請求され、引用によって本明細書に
合体されたもの等の、一般に検定における妨害物質を除
去する物質として定義される。 （ａ）ポッパの吸入 （ｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの空気を“Ｘ”ｕｌ／秒の
率で吸入する。 （ｉｉ）ピペットＲ軸が試薬パック中のポッパ試薬ボト
ル上に移動する。 （ｉｉｉ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで下降する。 （ｉｖ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出され
ていないことが確認される。 （ｖ）流体が検出され、あるいはＺ吸入下（Ｚ−Ａｓ
ｐ）限に達する（流体が検出されたと仮定される）ま
で、ピペットＺ軸が一定速度で下降する。 （ｖｉ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、
Ｚ高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積
を算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分
な容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始
される（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される）。 （ｖｉｉ）必要とされるポッパの総容積が吸入されるま
で、以下のことが同時に行われる。 （１）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
下降する。 （２）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸
入する。 （３）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中にある
ことが確認される。 （４）ＬＬＳが使用可能にされる。 （５）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 （６）ピペットＲ軸がＲＶ試薬１ウェル上に移動する。 （７）ピペットＺ軸がＲＶ試薬１ウェル内の吐出位置ま
で下降する。 （８）シリンジが“Ｘ”ｕＬのポッパを“Ｘ”ｕｌ／秒
の率で吐出する。 （９）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 （ｂ）プローブの事後洗浄 プローブが再び、第６節（サンプルのキッティング）で
説明したように、汚染がなくなるように洗浄される。 ８．抗血清のキッティング （ａ）抗血清の吸入 （ｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの空気を“Ｘ”ｕｌ／秒の
率で吸入する。 （ｉｉ）ピペットＲ軸が試薬パック中の抗血清試薬ボト
ル上に移動する。 （ｉｉｉ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで下降する。 （ｉｖ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出され
ていないことが確認される。 （ｖ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペットＺ
軸が一定速度で下降する。 （ｖｉ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、
Ｚ高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積
を算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分
な容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始
される（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される。）。 （ｖｉｉ）必要とされる抗血清の総容積が吸入されるま
で、以下のことが同時に行われる。 （１）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
下降する。 （２）シリンジが“Ｘ”マイクロ・リットル（ｕＬ）を
“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸入する。ＬＬＳが検査され、プ
ローブがまだ液体中にあることが確認される。 （３）ＬＬＳが使用可能にされる。 （４）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 （５）ピペットＲ軸がＲＶ試薬２ウェル上に移動する。 （６）ピペットＺ軸がＲＶ試薬２ウェル内の吐出位置ま
で下降する。 （７）シリンジが“Ｘ”ｕＬの抗血清を“Ｘ”ｕｌ／秒
の率で吐出する。 （８）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 （ｂ）プローブの事後洗浄 プローブが再び、第６節（サンプルのキッティング）で
説明したように、汚染がなくなるように洗浄される。 ９．トレーサのキッティング （ａ）トレーサの吸入 （ｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの空気を“Ｘ”ｕｌ／秒の
率で吸入する。 （ｉｉ）ピペットＲ軸が試薬パック中のトレーサ試薬ボ
トル上に移動する。 （ｉｉｉ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで下降する。 （ｉｖ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出され
ていないことが確認される。 （ｖ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペットＺ
軸が一定速度で下降する。 （ｖｉ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、
Ｚ高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積
を算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分
な容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始
される（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される。）。 （ｖｉｉ）必要とされるトレーサの総容積が吸入される
まで、以下のことが同時に行われる。 （１）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
下降する。 （２）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸
入する。 （３）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中にある
ことが確認される。 （４）ＬＬＳが使用可能にされる。 （５）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 （６）ピペットＲ軸がＲＶ試薬３ウェル上に移動する。 （７）ピペットＺ軸がＲＶ試薬２ウェル内の吐出位置ま
で下降する。 （８）シリンジが“Ｘ”ｕＬのトレーサを“Ｘ”ｕｌ／
秒の率で吐出する。 （９）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 （ｂ）プローブの事後洗浄 プローブが再び、第６節（サンプルのキッティング）で
説明したように、汚染がなくなるように洗浄される。
【０１７０】Ｆ．処理領域への反応容器（ＲＶ）の移送 １．ＲＶカルーセルが移送ステーションまで回転する。 ２．空位置が移送ステーションに整列するように処理カ
ルーセルが回転する。 ３．移送機構Ｏ軸がサンプル入口領域まで回転する。 ４．移送機構Ｒ軸がＲＶをつかみ、移送機構内に引き込
む。 ５．ＲＶが処理カルーセル上の空位置に整列するように
移送機構Ｏ軸が回転する。 ６．ＲＶが処理カルーセルに装填される。
【０１７１】フェノバルビタール用のＦＰＩＡ処理領域
のシステムの説明 Ａ．温度平衡時間及び蒸発ウィンドウが満了するのを待
つ。
【０１７２】Ｂ．第１のピペット活動（希釈されたサン
プル及びポッパを備えたサンプル・ブランクの準備） １．検定ファイルの指定に応じてインキュベーションタ
イマがセットされる。 ２．希釈剤の正確な吸入。以下の活動が同時に実行され
る。 （ａ）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸
入する。 （ｂ）洗浄弁が開く。 （ｃ）“ｎ”秒間待つ。 （ｄ）洗浄弁が閉じる。 ３．サンプルの吸入 （ａ）ピペットＲ軸がＲＶサンプル・ウェル上に移動す
る。 （ｂ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出されて
いないことが確認される。 （ｃ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペットＺ
軸が一定速度で下降する。 （ｄ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、Ｚ
高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積を
算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分な
容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始さ
れる（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される）。 （ｅ）必要とされるサンプルの総容積が吸入されるま
で、以下のことが同時に行われる。 （ｉ）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
移動する。 （ｉｉ）シリンジモータが“Ｘ”ｕＬのサンプルを
“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸入する。 （ｉｉｉ）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中に
あることが確認される。 （ｉｖ）ＬＬＳが使用可能にされる。 （ｖ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで上昇する。 ４．希釈剤／サンプルがＲＶ事前希釈ウェルに吐出され
る。 （ａ）ピペットＲ軸がＲＶ事前希釈ウェル上に移動す
る。 （ｂ）ピペットＺ軸がＲＶ事前希釈ウェル内の吐出位置
まで下降する。 （ｃ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの希釈剤／サンプルを
“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吐出する。 （ｄ）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 ５．プローブの事後洗浄 プローブが再び、第６節（サンプルのキッティング）で
説明したように、汚染がなくなるように洗浄される。 ６．希釈剤の正確な吸入。以下の活動が同時に実行され
る。 （ａ）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸
入する。 （ｂ）洗浄弁が開く。 （ｃ）“ｎ”秒間待つ。 （ｄ）洗浄弁が閉じる。 使用可能 ７．ポッパの吸入 （ａ）ピペットＲ軸がＲＶ試薬（ポッパ）ウェル上に移
動する。 （ｂ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出されて
いないことが確認される。 （ｃ）流体が検出され、あるいはＺ吸入下（Ｚ−Ａｓ
ｐ）限に達する（流体が検出されたと仮定される）ま
で、ピペットＺ軸が一定速度で下降する。 （ｄ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、Ｚ
高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積を
算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分な
容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始さ
れる（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される。）。 （ｅ）必要とされるポッパの総容積が吸入されるまで、
以下のことが同時に行われる。 （ｉ）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
下降する。 （ｉｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で
吸入する。 （ｉｉｉ）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中に
あることが確認される。 （ｉｖ）ＬＬＳが使用可能にされる。 （ｖ）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 ８．希釈されたサンプルの吸入 （ａ）ピペットＲ軸がＲＶ事前希釈ウェル上に移動す
る。 （ｂ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出されて
いないことが確認される。 （ｃ）流体が検出され、あるいはＺ吸入下（Ｚ−Ａｓ
ｐ）限に達する（流体が検出されたと仮定される）ま
で、ピペットＺ軸が一定速度で下降する。 （ｄ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、Ｚ
高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積を
算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分な
容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始さ
れる（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される）。 （ｅ）必要とされる希釈されたサンプルの総容積が吸入
されるまで、以下のことが同時に行われる。 （ｉ）ピペットＲ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
下降する。 （ｉｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で
吸入する。 （ｉｉｉ）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中に
あることが確認される。 （ｉｖ）ＬＬＳが使用可能にされる。 （ｖ）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 １１．希釈されたサンプル／ポッパ希釈剤がＲＶキュベ
ットに吐出される。 （ａ）ピペットＲ軸がＲＶキュベット位置上に移動す
る。 （ｂ）ピペットＺ軸がＲＶキュベット内の吐出位置まで
下降する。 （ｃ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの希釈されたサンプル／ポ
ッパ／希釈剤を“Ｘ”ｕＬ／秒の率で吐出する。 （ｄ）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 １２．プローブの事後洗浄 プローブが再び、第６節（サンプルのキッティング）で
説明したように、汚染がなくなるように洗浄され、第１
のピペット活動が完了する。
【０１７３】Ｃ．ブランク読取りの準備インキュベーション タイマが満了すると、以下の活動が
開始される。 １．ＦＰＩＡ読取り装置が、読取りを行えるように準備
される。電球強度がシマー状態からフル・バーン状態に
なる。 ２．光電子倍増管（ＰＭＴ）利得が設定される。
【０１７４】Ｄ．ブランク読取り（背景） １．検定ファイルの指定に応じてインキュベーションタ
イマがセットされる。 ２．ＲＶが読取りステーションにくるように、処理カル
ーセルが回転する。 ３．水平強度が“Ｘ．ＸＸ”秒間読み取られる。 ４．垂直読取りのために結晶がフリップされる。 ５．結晶が沈殿するまで“ｎ”秒間待つ。 ６．垂直強度が“Ｘ．ＸＸ”秒間読み取られる。 ７．光学マイクロプロセッサによって生読取り値が正規
読取り値（光度検出器電球衝突強度）に変換される。 ８．背景読取り値が記憶される。 ９．システムがＢＬＡＮＫ１を算出して、ブランク読取
りを完了する。 １０．次の活動は、インキュベーションタイマが満了し
たときに開始される。
【０１７５】Ｅ．第２のピペット活動（希釈されたサン
プルとポッパとトレーサと抗血清の間の反応用） １．検定ファイルの指定に応じてインキュベーションタ
イマがセットされる。 ２．希釈剤の正確な吸入。 （ａ）以下の活動が同時に実行される。 （ｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸
入する。 （ｉｉ）洗浄弁が開く。 （ｉｉｉ）“ｎ”秒間待つ。 （ｉｖ）洗浄弁が閉じる。 ３．抗血清の吸入 （ｉ）ピペットＲ軸がＲＶ試薬２（血清）ウェル上に移
動する。 （ｉｉ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出され
ていないことが確認される。 （ｉｉｉ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に
達する（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペッ
トＺ軸が一定速度で下降する。 （ｉｖ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、
Ｚ高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積
を算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分
な容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始
される（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される）。 （ｖ）必要とされる抗血清の総容積が吸入されるまで、
以下のことが同時に行われる。 （１）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
移動する。 （２）シリンジモータが“Ｘ”ｕＬのサンプルを“Ｘ”
ｕｌ／秒の率で吸入する。 （３）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中にある
ことが確認される。 （４）ＬＬＳが使用可能にされる。 （５）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで上昇する。 ４．トレーサの吸入 （ａ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの空気を“Ｘ”ｕｌ／秒の
率で吸入する。 （ｂ）ピペットＲ軸がＲＶ試薬３（トレーサ）ウェル上
に移動する。 （ｃ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出されて
いないことが確認される。 （ｄ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペットＺ
軸が一定速度で下降する。 （ｅ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、Ｚ
高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積を
算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分な
容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始さ
れる（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される。）。 （ｆ）必要とされるトレーサの総容積が吸入されるま
で、以下のことが同時に行われる。 （ｉ）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
下降する。 （ｉｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で
吸入する。 （ｉｉｉ）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中に
あることが確認される。 （ｉｖ）ＬＬＳが使用可能にされる。 （ｖ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで上昇する。 ５．希釈されたサンプルの吸入 （ａ）ピペットＲ軸がＲＶ事前希釈ウェル上に移動す
る。 （ｂ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出されて
いないことが確認される。 （ｃ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペットＺ
軸が一定速度で下降する。 （ｄ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、Ｚ
高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積を
算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分な
容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始さ
れる（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される。）。 （ｅ）必要とされる希釈されたサンプルの総容積が吸入
されるまで、以下のことが同時に行われる。 （１）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
下降する。 （２）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸
入する。 （３）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中にある
ことが確認される。 （４）ＬＬＳが使用可能にされる。 （５）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 ６．希釈されたサンプル／トレーサ／アスピレート／抗
血清／希釈剤がＲＶキュベットに吐出される。 （ａ）ピペットＲ軸がＲＶキュベット上に移動する。 （ｂ）ピペットＺ軸がＲＶキュベット中の吐出位置まで
下降する。 （ｃ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの希釈されたサンプル／ト
レーサ／アスピレート／抗血清／希釈剤を“Ｘ”ｕｌ／
秒の率で吐出する。 （ｄ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで上昇する。 ７．プローブの事後洗浄 プローブが再び、第６節（サンプルのキッティング）で
説明したように、汚染がなくなるように洗浄され、第２
のピペット活動が完了する。 ８．次の活動は、インキュベーションタイマが満了した
ときに開始される。
【０１７６】Ｅ．最終読取りの準備 １．ＦＰＩＡ読取り装置が読取りを行えるように準備さ
れる。電球強度がシマー状態からフル・バーン状態にな
る。 ２．ＰＭＴ利得が設定される。
【０１７７】Ｆ．最終読取り １．ＲＶが読取りステーションにくるように、処理カル
ーセルが回転する。 ２．水平強度が“Ｘ．ＸＸ”秒間読み取られる。 ３．垂直読取りのために結晶がフリップされる。 ４．結晶が沈殿するまでシステムが“ｎ”秒だけ遅延す
る。 ５．垂直強度が“Ｘ．ＸＸ”秒間読み取られる。 ６．光学マイクロプロセッサによって生読取り値が正規
読取り値（光度検出器電球衝突強度）に変換される。 ７．読取り値が記憶される。 ８．システムがＮＥＴ光度（ｌ）及びミリ偏光（ｍＰ）
を算出する。 ９．ｍＰ値が較正曲線に適合され、濃度結果が求められ
る。
【０１７８】Ｇ．ＲＶの取外し（この活動は、資源を使
用していないときに行われる。以下のことが同時に実行
される） １．空位置が移送ステーションに整列するように処理カ
ルーセルが回転する。移送機構Ｏ軸が処理カルーセルに
移動する。 ２．ＲＶが移送機構Ｒ軸によってつかまれ、移送機構内
に引き込まれる。 ３．ＲＶが廃棄物容器に整列するように移送機構Ｏ軸が
回転する。 ４．ＲＶが廃棄物容器内に押し込まれる。
【０１７９】ＭＥＩＡ用のキッティング領域活動及び処
理領域活動の説明ＣＥＡ検定用のキッティング領域システムの説明
【０１８０】Ａ．仮定 １．サンプルを装填するときアナライザはスタンバイ／
レディ・モードである。システムは前に初期化されてい
る（全てのモータがホーム位置にあり、シリンジ及びポ
ンプがパージされており、全ての電子機器及びセンサが
検査済みである）。 ２．廃棄物が空になっており、希釈剤、ＭＥＩＡ緩衝
剤、ＭＵＰ、及びＱｕａｔバルク・リキッド消耗品の容
積が十分かどうかに関して検査済みである。 ３．カートリッジがホッパに配置済みであり、必要に応
じ、補助カルーセルへの充填に利用できる（ＭＥＩＡ検
定のみ）。 ４．全ての消耗品在庫ファイルが更新済みである。
【０１８１】Ｂ．準備ステップ １．ユーザが空のＲＶをＲＶカルーセルに装填する。 ２．試薬パックを装填するには、ユーザはまず、フロン
ト・エンドカルーセルを休止しておかなければならな
い。システムは現試験のキッティングを完了し、試験を
処理領域に移す。 ３．ユーザが試薬カルーセルを開け、試薬パックを試薬
カルーセルに装填し、試薬カルーセル・カバーを閉じ、
次いでフロント・エンドを再開する。 ４．器具は自動的に、装填された全ての試薬パックを走
査し、試薬状況を検証する。 ５．各試薬パックは、試薬カルーセルの回転によって試
薬パック・バーコード読取り装置の前に位置決めされ
る。 ６．試薬パック・バーコード読取り装置は、バーコード
を読み取って検定タイプ及びカルーセル位置を識別す
る。バーコードが読取り使用可能な場合、システムはバ
ーコードの指定変更を要求する。 ７．バーコードが良好であり、あるいは指定変更が完了
した場合、システムはシステム在庫を検査する。ユーザ
は、パックが空又は無効であり、あるいは古いことが分
かった場合は通知を受ける。試薬パックは、良好である
ことが分かった後、使用可能な状態になる。
【０１８２】Ｃ．試験の要求 １．ユーザは一つ又は複数の患者サンプル用の試験又は
試験群を要求するための二つのオプションを有する。 （ａ）ユーザは試験要求ロードリストをホスト・コンピ
ュータからダウンロードして、命令リストを作成するこ
とができる。 （ｂ）ユーザは試験要求に入り、あるいはシステム上で
直接命令リストを作成する。 ２．（バーコードなしの）サンプル・カップを使用する
場合、以下のことが行われる。 （ａ）ユーザが命令リストで、サンプルを置くべきセグ
メントＩＤ及び位置番号を探す。 （ｂ）ユーザが、参照されたセグメントの位置にサンプ
ル・カップを装填する。 （ｃ）ユーザが患者サンプルを血液収集チューブからサ
ンプル・カップに移送する。 （ｄ）セグメントがサンプル・カルーセル内に配置され
る。 （ｅ）サンプルが装填されたことが器具に示される。 （ｆ）器具が消耗品在庫、廃棄物状況、検定較正等を検
査する。 （ｇ）サンプル・カルーセルがセグメントをセグメント
識別読取り装置まで回転する。 （ｈ）器具がセグメント識別を読み取る。 ３．（バーコード付きの）一次チューブを使用する場
合、以下のことが行われる。 （ａ）ユーザがサンプル・カルーセル上で次に利用可能
なセグメント位置に一次チューブを装填する（２種類の
キャリアが一次チューブに使用される。一方の種類は高
さ７５ｍｍのチューブに使用され、他方の種類は高さ１
００ｍｍのチューブに使用される）。 （ｂ）サンプルを走らせることが可能であることが器具
に示される。 （ｃ）器具がセグメントをセグメント識別読取り装置に
回転させる。
【０１８３】Ｄ．試験のスケジューリング １．ピペッタにサンプルが提供されると、システムはそ
の処理用サンプルに関して命令された試薬をスケジュー
リングしようとする。サンプルに対して命令された各試
験が別々にスケジューリングされる。 （ａ）システムは、在庫（試薬パック、カートリッジ、
緩衝剤、ＭＵＰ）、システム資源、試験を完了するため
のサンプル時間が適当かどうかを検査する。 （ｂ）システムは、命令リスト上の試験の較正又は順番
が妥当かどうかを検査する。 （ｃ）全ての試験要件が満たされている場合、試験が処
理向けにスケジューリングされる。 （ｄ）満たされていない試験要件がある場合、試験要求
が例外リストに移される。試験要件が満たされた後、試
験要求がユーザによって命令リストに戻される。 ２．ある試験がスケジューリングされると、システムは
その試験を処理リストに移し、そのサンプルに対して命
令された他の試験をスケジューリングしようとする。 ３．現サンプル用の全ての試験がキットされると、シス
テムはサンプル・カルーセル上の次のサンプルに進む。
【０１８４】Ｅ．試験のキッティング １．試験はスケジューリングされた後、ただちにキット
される（ただちに試験を処理カルーセル上に移送して検
定のタイミング要件内で処理できることを、スケジュー
ラが保証するまで試験はキットされない）。 ２．ＲＶがピオエット軸位置で検出されるまで、ＲＶカ
ルーセルが時計回りに回転する。 ３．命令された試験用の試薬パックがアクチュエータ位
置にくるまで、試薬パック・カルーセルが回転する。ア
クチュエータが試薬カートリッジ・キャップを開け、次
いで、命令された試験用の試験パックがピペット軸位置
にくるまで、試薬パック・カルーセルが回転する。全て
の分注ステップが完了した後、試薬パック・カルーセル
が再びアクチュエータ位置まで回転し、そこで試薬カー
トリッジ・キャップが閉じる。 ４．サンプル・カップ（又はプライマリ・チューブ）が
ピペット軸位置にくるまで、サンプル・カルーセルが回
転する。 ５．ピペットは使用されないときは常に“ＨＯＭＥ”位
置にある（ピペットＲ軸が洗浄ステーション上に止ま
り、ピペットＺ軸がＺクリア位置にくる）。 ６．サンプルのキッティング （ａ）サンプルの吸入 （ｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの空気を“Ｘ”ｕｌ／秒の
率で吸入する。 （ｉｉ）ピペットＲ軸がサンプル・カップ上に移動す
る。 （ｉｉｉ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで下降する。 （ｉｖ）ピペットＺ軸がＺ−ＬＬＳ位置まで下降する。 （ｖ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出されて
いないことを確認される。 （ｖｉ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達
する（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペット
Ｚ軸が一定速度で下降する。 （ｖｉｉ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置
と、Ｚ高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の
容積を算出し、分注記述に指定された容積と比較する。
十分な容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが
開始される（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち
切られ、試験要求が例外リストに移される）。 （ｖｉｉｉ）必要とされるサンプルの総容積が吸入され
るまで、以下のことが同時に行われる。 （１）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
下降する。 （２）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸
入する。 （３）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中にある
ことが確認される。 （４）ＬＬＳが使用可能にされる。 （５）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 （６）ピペットＲ軸がＲＶサンプル・ウェル上に移動す
る。 （７）ピペットＺ軸がＲＶサンプル・ウェル内の吐出位
置まで下降する。 （８）シリンジが“Ｘ”ｕＬのサンプルを“Ｘ”ｕｌ／
秒の率で吐出する。 （９）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 （ｂ）プローブの事後洗浄 プローブが、汚染がなくなるように洗浄される。キッテ
ィング領域と処理領域の両方でのピペット活動の後には
一般にプローブの事後洗浄が行われ、ある液体吸入から
他の液体吸入への持越しが最小限に抑えられることを理
解されたい。場合によっては、必要に応じてピペット活
動の前にプローブの事前洗浄を行い、次の液体吸入の妥
当性を保証することができる。この検定の説明では、事
後洗浄だけを使用すると仮定する。 （ｉ）まずプローブの内部が洗浄される。 （１）ピペットＲ軸が廃棄物領域上に移動する。 （２）ピペットＺ軸が廃棄物領域内の適切な位置まで下
降する。 （３）洗浄弁が、検定プロトコルに指定された時間中だ
け開く。 （４）洗浄弁が閉じる。 （ｉｉ）ピペットＺ軸がＺクリア軸まで上昇する。 （ｉｉｉ）次に、プローブの外側が清掃される。 （１）ピペットＲ軸が洗浄カップ上に移動する。 （２）ピペットＺ軸が洗浄カップ内の廃棄物位置まで下
降する。 （３）洗浄弁が、検定プロトコルに指定された時間中だ
け開く。 （４）洗浄弁が閉じる。 （５）ピペットが“ＨＯＭＥ”位置に戻る。 ７．微粒子のキッティング （ａ）微粒子の吸入（微粒子は、最も高価なＭＥＩＡ試
薬なので、容積を節約するために、ＲＶインキュベーシ
ョンウェル内に直接分注される）。 （ｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの空気を“Ｘ”ｕｌ／秒の
率で吸入する。 （ｉｉ）ピペットＲ軸が試薬パック中の微粒子試薬ボト
ル上に移動する。 （ｉｉｉ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで下降する。 （ｉｖ）ピペットＺ軸がＺ−ＬＬＳ位置まで下降する。 （ｖ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出されて
いないことが確認される。 （ｖｉ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達
する（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペット
Ｚ軸が一定速度で下降する。 （ｖｉｉ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置
と、Ｚ高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の
容積を算出し、分注記述に指定された容積と比較する。
十分な容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが
開始される（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち
切られ、試験要求が例外リストに移される。）。 （ｖｉｉｉ）必要とされる微粒子の総容積が吸入される
まで、以下のことが同時に行われる。 （１）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
下降する。 （２）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸
入する。 （３）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中にある
ことが確認される。 （ｉｘ）ＬＬＳが使用可能にされる。 （ｘ）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 （ｘｉ）ピペットＲ軸がＲＶインキュベーションウェル
上に移動する。 （ｘｉｉ）ピペットＺ軸がＲＶインキュベーションウェ
ル内の吐出位置まで下降する。 （ｘｉｉｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの微粒子を“Ｘ”ｕ
ｌ／秒の率で吐出する。ピペットＺ軸がＺクリア位置ま
で上昇する。 （ｂ）プローブの事後洗浄 プローブが再び、第６節（サンプルのキッティング）で
説明したように、汚染がなくなるように洗浄される。 ８．共役体のキッティング （ａ）共役体の吸入（共役体、特殊洗浄流体、ないし標
本希釈剤は、容積要件に応じてＲＶ試薬ウェル又はＲＶ
事前希釈ウェル内に分注される） （ｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの空気を“Ｘ”ｕｌ／秒の
率で吸入する。 （ｉｉ）ピペットＲ軸が試薬パック中の共役体試薬ボト
ル上に移動する。 （ｉｉｉ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで下降する。 （ｉｖ）ピペットＺ軸がＺ−ＬＬＳ位置まで下降する。 （ｖ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出されて
いないことが確認される。 （ｖｉ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達
する（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペット
Ｚ軸が一定速度で下降する。 （ｖｉｉ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置
と、Ｚ高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の
容積を算出し、分注記述に指定された容積と比較する。
十分な容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが
開始される（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち
切られ、試験要求が例外リストに移される。）。 （ｖｉｉｉ）必要とされる共役体の総容積が吸入される
まで、以下のことが同時に行われる。 （１）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
下降する。 （２）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸
入する。 （３）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中にある
ことが確認される。 （ｉｘ）ＬＬＳが使用可能にされる。 （ｘ）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 （ｘｉ）ピペットＲ軸がＲＶ試薬ウェル上に移動する。 （ｘｉｉ）ピペットＺ軸がＲＶｒ試薬ウェル内の吐出位
置まで下降する。 （ｘｉｉｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの共役体を“Ｘ”ｕ
ｌ／秒の率で吐出する。 （ｘｉｖ）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 （ｂ）プローブの事後洗浄 プローブが再び、第６節（サンプルのキッティング）で
説明したように、汚染がなくなるように洗浄される。 ９．ＭＥＩＡ緩衝剤のキッティング （ａ）ＲＶ緩衝剤ウェルが緩衝剤キッティング・ステー
ションにあるＭＥＩＡ緩衝剤ディスペンサの下にくるよ
うにＲＶカルーセルが回転する。 （ｂ）“Ｘ”ｕＬのＭＥＩＡ緩衝剤が“Ｘ”ｕｌ／秒の
率で緩衝剤ウェル内に吐出される。
【０１８５】Ｆ．処理領域へのＲＶの移送 １．ＲＶカルーセルが移送ステーションまで回転する。 ２．空位置が移送ステーションに整列するように処理カ
ルーセルが回転する。 ３．移送機構Ｏ軸がサンプル入口領域まで回転する。 ４．移送機構Ｒ軸がＲＶをつかみ、移送機構内に引き込
む。 ５．ＲＶが処理カルーセル上の空位置に整列するように
移送機構Ｏ軸が回転する。 ６．ＲＶが処理カルーセル上に装填される。
【０１８６】ＣＥＡ用のＭＥＩＡ処理領域のシステムの
説明 Ａ．システムは、温度平衡時間及び蒸発ウィンドウが満
了するのを待つ。
【０１８７】Ｂ．第１のピペット活動（微粒子／サンプ
ルの反応） １．検定ファイルの指定に応じてインキュベーションタ
イマがセットされる。 ２．ＭＥＩＡ緩衝剤の吸入 （ａ）ＲＶが分注ステーションにくるように処理カルー
セルが回転する。 （ｂ）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸
入する。 （ｃ）ピペットＲ軸がＲＶ緩衝剤ウェル上に移動する。 （ｄ）ピペットＺ軸がＲＶ緩衝剤ウェル上のＺ上方位置
まで下降する。 （ｅ）ピペットＺ軸がＺ−ＬＬＳ位置まで下降する。 （ｆ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出されて
いないことが確認される。 （ｇ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペットＺ
軸が一定速度で下降する。 （ｈ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、Ｚ
高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積を
算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分な
容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始さ
れる（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される。）。 （ｉ）必要とされるＭＥＩＡ緩衝体の総容積が吸入され
るまで、以下のことが同時に行われる。 （１）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
下降する。 （２）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸
入する。 （ｊ）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中にある
ことが確認される。 （ｋ）ＬＬＳが使用可能にされる。 （ｌ）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 ３．サンプルの吸入 （ａ）ピペットＲ軸がＲＶサンプル・ウェル上に移動す
る。 （ｂ）ピペットＺ軸がＺ−ＬＬＳ位置まで下降する。 （ｃ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出されて
いないことを確認される。 （ｄ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペットＺ
軸が一定速度で下降する。 （ｅ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、Ｚ
高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積を
算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分な
容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始さ
れる（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される）。 （ｆ）必要とされるサンプルの総容積が吸入されるま
で、以下のことが同時に行われる。 （１）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
移動する。 （２）シリンジモータが“Ｘ”ｕＬのサンプルを“Ｘ”
ｕｌ／秒の率で吸入する。 （ｇ）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中にある
ことが確認される。 （ｈ）ＬＬＳが使用可能にされる。 （ｉ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで上昇する。 ４．インキュベーションウェル中の微粒子にＭＥＩＡ緩
衝剤が付加される。 （ａ）ピペットＺ軸がＲＶインキュベーションウェル内
の吐出位置まで下降する。 （ｂ）シリンジが“Ｘ”ｕＬのＭＥＩＡ緩衝剤及びサン
プルを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吐出する。 （ｃ）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 ５．プローブの事後洗浄 プローブが再び、第６節（サンプルのキッティング）で
説明したように、汚染がなくなるように洗浄される。
【０１８８】Ｃ．カートリッジの装填（この活動は、資
源が使用されていないときに行われる） １．予約された位置がフィーダの下にくるように補助カ
ルーセルを移動する。 ２．トラップ・ドア機構を循環させてカルーセルにせん
光灯を装填する。 ３．シャトル機構を循環させて（次のタブ装填のため
に）トラップ・ドア上に別のＭＥＩＡカートリッジを装
填する。 ４．インキュベーションタイマを検査する。該タイマが
満了すると、次の分注を開始する。
【０１８９】Ｄ．第２のピペット活動（マトリックスへ
の反応混合物の移送） １．検定ファイルの指定に応じてインキュベーションタ
イマがセットされる。 ２．緩衝剤の吸入。 （ａ）ＲＶが分注位置にくるように処理カルーセルが移
動する。 （ｂ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの空気を“Ｘ”ｕｌ／秒の
率で吸入する。 （ｃ）ピペットＲ軸がＲＶ緩衝剤ウェル上に移動する。 （ｄ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで下降する。 （ｅ）ピペットＺ軸がＺ−ＬＬＳ位置に下降する。 （ｆ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出されて
いないことを確認される。 （ｇ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペットＺ
軸が一定速度で下降する。 （ｈ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、Ｚ
高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積を
算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分な
容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始さ
れる（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される）。 （ｉ）必要とされる緩衝剤の総容積が吸入されるまで、
以下のことが同時に行われる。 （１）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
移動する。 （２）シリンジモータが“Ｘ”ｕＬのサンプルを“Ｘ”
ｕｌ／秒の率で吸入する。 （ｊ）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中にある
ことが確認される。 （ｋ）ＬＬＳが使用可能にされる。 （ｌ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで上昇する。 ３．反応混合物の吸入 （ａ）ピペットＲ軸がＲＶインキュベーションウェル上
に移動する。 （ｂ）ピペットＺ軸がＺ−ＬＬＳ位置まで下降する。 （ｃ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出されて
いないことが確認される。 （ｄ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペットＺ
軸が一定速度で下降する。 （ｅ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、Ｚ
高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積を
算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分な
容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始さ
れる（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される）。 （ｆ）必要とされる反応混合物の総容積が吸入されるま
で、以下のことが同時に行われる。 （１）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
下降する。 （２）シリンジが“Ｘ”ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率で吸
入する。 （ｇ）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中にある
ことが確認される。 （ｈ）ＬＬＳが使用可能にされる。 （ｉ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで上昇する。 ４．マトリクス上での反応混合物の吐出 （ａ）以下のことは、反応混合物の吸入（上記）と同時
に実行される。 （ｉ）カートリッジが分注ステーションにくるように補
助カルーセルが移動する。 （ｉｉ）ピペットＲ軸がＭＥＩＡカートリッジ（マトリ
クス）表面上に移動する。 （ｉｉｉ）ピペットＺ軸がマトリクス吐出位置まで下降
する。 （ｉｖ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの反応混合物を“Ｘ”ｕ
ｌ／秒の率で吐出する。 （ｖ）反応混合物がマトリクスによって吸収されるま
で、システムは“Ｘ”秒だけ遅延する。 ５．マトリクスの緩衝剤の洗浄 （ａ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの緩衝剤を“Ｘ”ｕｌ／秒
の率で吐出する。 （ｂ）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 ６．プローブの事後洗浄 プローブが再び、第６節（サンプルのキッティング）で
説明したように、汚染がなくなるように洗浄される。 ７．インキュベーションタイマが満了すると、次の活動
が開始する。
【０１９０】Ｅ．第３のピペット活動（共役体の付加） １．検定ファイルの指定に応じてインキュベーションタ
イマがセットされる。 ２．共役体の吸入。 （ａ）ＲＶが分注位置にくるように処理カルーセルが移
動する。 （ｂ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの空気を“Ｘ”ｕｌ／秒の
率で吸入する。 （ｃ）ピペットＲ軸がＲＶ試薬１（共役体）ウェル上に
移動する。 （ｄ）ピペットＺ軸がＺ上方位置まで下降する。 （ｅ）ＬＬＳが使用可能にされ、現在液体が検出されて
いないことを確認される。 （ｆ）流体が検出され、あるいはＺ−Ａｓｐ限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、ピペットＺ
軸が一定速度で下降する。 （ｇ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と、Ｚ
高さ／容積テーブルに基づき、ウェル中の液体の容積を
算出し、分注記述に指定された容積と比較する。十分な
容積がウェルに存在する場合、吸入シーケンスが開始さ
れる（十分な容積が存在しない場合、試験が打ち切ら
れ、試験要求が例外リストに移される）。 （ｈ）必要とされる共役体の総容積が吸入されるまで、
以下のことが同時に行われる。 （ｉ）ピペットＺ軸モータが“Ｘ”ステップ／秒の率で
下降する。 （ｉｉ）シリンジが“Ｘ”ｕＬのサンプルを“Ｘ”ｕｌ
／秒の率で吸入する。 （ｉ）ＬＬＳが検査され、プローブがまだ液体中にある
ことが確認される。 （ｊ）ＬＬＳが使用可能にされる。 （ｋ）ピペットＺ軸がＺクリア位置まで上昇する。 ３．共役体の吐出（同時に実行される） （ａ）カートリッジが分注ステーションにくるように補
助カルーセルが移動する。 （ｂ）ピペットＲ軸がＭＥＩＡカートリッジ（マトリク
ス）表面上に移動する。 （ｃ）ピペットＺ軸がマトリクス吐出位置まで下降す
る。 （ｄ）シリンジが“Ｘ”ｕＬの共役体を“Ｘ”ｕｌ／秒
の率で吐出する。 （ｅ）ピペットＺ軸がＺクリア軸まで移動する。 （ｆ）反応混合物がマトリクスによって吸収されるまで
「Ｘ」秒だけ待つ。 ４．プローブの事後洗浄 プローブが再び、第６節（サンプルのキッティング）で
説明したように、汚染がなくなるように洗浄される。
【０１９１】Ｆ．ＲＶの取外し（この活動は、資源を使
用していないときに行われる） １．以下のことが同時に実行される） （ａ）空位置が移送ステーションにくるように処理カル
ーセルが回転する。 （ｂ）移送機構Ｏ軸が処理カルーセルに移動する。 ２．ＲＶが移送機構Ｒ軸によってつかまれ、移送機構内
に引き込まれる。 ３．ＲＶが廃棄物容器に整列するように移送機構Ｏ軸が
回転する。 ４．ＲＶが廃棄物容器内に押し込まれる。 ５．インキュベーションタイマを検査する。該タイマが
満了すると、次の活動が開始する。
【０１９２】Ｇ．ＭＥＩＡ読取りの準備 １．電球強度がシマー状態からフル・バーン状態にな
る。 ２．ＰＭＴ利得が設定される。
【０１９３】Ｈ．マトリクスの洗浄 １．カートリッジがマトリクス洗浄ステーションにくる
ように、補助カルーセルが回転する。 ２．検定ファイル中でカートリッジの洗浄用に指定され
た全ての緩衝剤が吐出されるまで、以下のステップが繰
り返される。 （ａ）“Ｘ”ｕＬの加熱されたＭＥＩＡ緩衝剤が５０ｕ
Ｌサイクルで“Ｘ”ｕｌ／秒の率でマトリクス上に吐出
される。 （ｂ）“ｎ”秒だけ待つ。
【０１９４】Ｉ．ＭＵＰの吐出 １．カートリッジが読取りステーションにくるように、
補助カルーセルが回転する。 ２．加熱ＭＵＰ ５０ｕＬを“Ｘ”ｕｌ／秒の率でマト
リックスに吐出される。 ３．“ｎ”秒だけ待つ。
【０１９５】Ｊ．ＭＥＩＡ読取り １．カートリッジが読取りステーションにくるように、
補助カルーセルが回転する。 ２．検定ファイルに指定された数のマイクロ読取り値が
得られるまで、以下のステップが繰り返される（通常８
回）。 （ａ）“Ｘ．ＸＸ”秒だけ読み取られる。 （ｂ）“Ｘ．ＸＸ”秒だけ待つ。 ３．読取り装置が休止状態に戻る。 （ａ）電球強度がシマー状態になる。 （ｂ）ＰＭＴ利得が設定される。 ４．光学マイクロプロセッサによって正規読取り値が正
規読取り値（光度検出器電球衝突強度）に変換される。 ５．システムによって正規読取り値対時間から率が算出
される。 ６．定量的検定の場合、この率が較正曲線に適合され、
濃度結果が求められる。 ７．定性的検定の場合、サンプル率がインデックス率又
は切捨て率と比較されて、サンプルが正かそれとも負か
（反応性かそれとも非反応性か）が判定される。
【０１９６】Ｋ．ＲＶの取外し（この活動は、資源を使
用していないときに行われる） １．カートリッジがイジェクタ・ステーションにくるよ
うに補助カルーセルが回転する。 ２．イジェクタが循環して、カートリッジを廃棄物容器
に入れる。
【０１９７】本発明の自動免疫学的検定分析システムに
よって取り扱うことができる検定に典型的な概略反応シ
ーケンスを図２６、図２７、及び図２８に提示する。図
２６には、Ｔ４検定のＦＰＩＡシーケンス４２０が提示
されており、ステップ１で、チロキシン結合タンパク質
（ＴＢＰ）４２４によって結合されたＴ４がＴ４変位剤
４２６と反応してＴＢＰ４２８と非結合Ｔ４（４３０）
を生成している。ステップ２で、Ｔ４（４３０）がＴ４
抗体４３２に付加されて反応生成物４３４を生成する
（Ｔ４抗体−Ｔ４複合体）。ステップ３で、Ｔ４抗体Ｔ
４複合体４３４がＴ４トレーサ（蛍光）４３６で処理さ
れて蛍光偏光測定可能反応生成物４３８を生成する。
【０１９８】図２７には、１ステップサンドイッチＭＥ
ＩＡ判定（フェリチン）用の概略反応シーケンス４４０
が提示されている。ステップ１及びステップ２でアンチ
フェリチン・アルカリ・フォスファターゼ共役体がフェ
リチン・サンプル４４４とアンチフェリン微粒子４４６
が混合されてフェリチン抗体−抗原−抗体複合体４４８
を生成している。ステップ３で、抗体−抗原−抗体複合
体４４８が４−メチルウンベリフェリルリン酸塩ＭＵ
Ｐ）４５０と反応して、蛍光を発するメチルウンベルフ
ェロン（ＭＵ）を生成している。ＭＵ生成率が測定され
る。
【０１９９】図２８には、２ステップ・サンドイッチＭ
ＥＩＡ用の概略反応シーケンス４５６がＨＴＳＨ検定に
関して提示されている。アンチｈＴＳＨ特有微粒子４５
８がＨＴＳＨサンプル４６０に付加されて反応生成物Ｈ
ＴＳＨ抗体−抗原複合体４６２を提供している。ステッ
プ２ないしステップ４で、複合体４６２がアンチｈＴＳ
Ｈアルカリ・フォスファターゼ４６４と組合わされてｈ
ＴＳＨ抗体−抗原−抗体複合体４６６を生成している。
ステップ５で、複合体４６６がＭＵＰ４５０と反応し
て、蛍光を発するＭＵを生成している。ＭＵ生成率が測
定される。
【０２００】本発明の実施例によれば、自動免疫学的検
定分析システムは、多数の検定を連続的に実行するため
の、オペレータによるランダム・アクセスが可能な装
置、ソフトウェア、ハードウェア、及びプロセス技術を
提供する。スケジューリングされた試験に応じてメイン
・カルーセル又は処理カルーセルでのキッティング操作
及び分注操作にカルーセル・ピペッタ技術を使用する
と、従来は達成できなかったスケジューリングの柔軟性
がもたらされる。本発明のシステムによって、夫々の装
置及びプロセス要件に分かれる前に共通のメイン・カル
ーセル、移送ステーション、第１のキッティング及び分
注プローブ、ならびに処理カルーセルと、第２の分注ブ
ローブとを使用して、イミュノプレシピテーション技術
でも競合免疫学的検定技術でも共通のキッティング及び
分注が可能になる。キャビネット処分供給材料と、スケ
ジューリング、試験、キッティング、及び分注用の共通
のコンピュータ・ネットワークも共用される。
【０２０１】
【実施例】ベータｈＣＧ検定プロトコル ベータｈＣＧプロトコル（表１）は、本明細書に記載し
た自動連続ランダム・アクセス分析システム上で実行で
きるキャリーオーバー対応検定である。これは、サンプ
ルを厳密にインキュベーションウェルに分注し、次いで
洗浄を行う例である。試薬は連続的に吸入され、サンプ
ル・ウェルに吐出される。この連続分注では、試薬を加
える間に洗浄が行われないので時間が節約される。この
検定用のキッティング・センターでの洗浄要件は、（注
１）に示した本発明の方法のパラメータを含む。キッテ
ィング・センターでの洗浄推奨値によって次のキッティ
ング動作へのキャリーオーバーは１ｐｐｍ以下になり、
そのため、ベータｈＣＧでも影響を受けず、汚染も発生
しない（これらの指標は夫々＝１）ので、事前洗浄は必
要とされない。事後洗浄は３番である。この洗浄は（注
３）に示したブロックの終わりに行われる。サンプル後
の試薬パックびんの汚染は、２００ｕｌの廃棄物カップ
洗浄を行い、次いで、２ｍｌの洗浄カップ洗浄を行うこ
とによって、重大でないレベルまで減らされる（注
２）。
【０２０２】処理領域用の本発明のパラメータは、（注
４）に示されている。第１の分注ブロックは、試薬だけ
を移送し、そのため、影響を受けやすい（１ｍｌ過洗浄
が必要）が汚染はされず、約２ｍｌの最小の事後洗浄を
必要とする。第２の分注ブロックは、約９３ｕｌのサン
プル混合物をマトリックスに移送する。このステップは
キャリーオーバーが発生しやすく（ｓｕｓ指標＝２）、
汚染され（エアギャップなし、ｃｏｎ指標＝３）、キャ
リーオーバーを約１０ｐｐｍ以下に維持するには約４ｍ
ｌの事後洗浄を必要とする。ＨＡＶＡＢＭ検定は、サン
プルを分注し、次いでそれとは別に試薬を分注する例で
ある（表２）。サンプル及び試薬の各吸入及び吐出の
後、５００ｕｌのWASH2 WASTE _CUP及び１０００ｕｌの
WASH2 WASH_CUPによって各試薬の汚染が防止される。キ
ッティングが完了した後（注６）、２ｍｌの事後洗浄が
呼び出され（注５）、実行される。この最小の事後洗浄
によって、サンプル後の総洗浄量は約６．５ｍｌにな
る。これは、サンプルのキャリーオーバーを防止するの
にあまりある量である。
【０２０３】 表１ ベータｈＣＧ検定プロトコル 表１（ベータｈＣＧ検定プロトコル）で参照されたデータは、AxSym System S oftware Version: V-2.1.1; Module: Ace Version: V-2.1.0 (Abbott Laborator ies, Abbott Park, IL）によって生成されたものである。 本発明の方法のパラメータは下線で強調してある。 検定のプラットフォーム ２ 汎用検定名： ＢＨＣＧ 検定コメント： partkit5 gain = 16 検定タイプ： ＭＥＩＡ 優先順位／持続時間 ３１０ 平衡時間： １２０ 蒸発時間： ６００ サンプル希釈率： １０．００ ２００．００ １００．００ サンプル量（NeaVol Dil1Vol Dil2Vol Dil3Vol）: ５０ ２５ ２５ ２５ 試薬量（RgntPack1 RgntPack2 RgntPack3 RgntPackBuf ）: ７５ ７５ ４９５ ０ 順序記述： Ｐ１ Ｐ２ Ｒ１インキュベーション 記述（Start Stop IncPer PosWin NegWin Scale ）： P1 P2300.00.00.0 1 P2 R1 10.00.00.0 1 キッティング記述（Suscept Contam Nom Wash Sup Wash Post Wash） ＠Ｋ．０ １１００３ キッティング時間（cup _best cup _worst 7ml_best 7ml _worst 10ml _best 10 ml_worst） 22.223.223.224.224,225.2 AIRSIP SAMPLE _CUP10 ASPIRARE SAMPLE _CUP 50-1 0 0 SAMPLE_CRSL _AVAILABLE DISPENSE INCUBATION 0 0 50 0 10 20 WASH2 WASTE _CUP 200 0.0 1 0.0 0 0 注２ WASH2 WASH_CUP 2000 0 .0 1 0.0 0 0 AIRSIP RGNT _PACK _110 ASPIRATE RGNT _PACK _1 75 -1 0 0 ASPIRATE RGNT _PACK _3 15 -1 0 0 ASPIRATE RGNT _PACK _2 75 -1 0 0 RGNT_CRSL _AVAILABLE DISPENSE SAMPLE 0 0 165 0 10 40 @@ 注３ 読取り記述（タイプ） TAB _MUP_MELA 20 8 8 64.8 8 50 1.0 150000 1500001 24009.9 1 50 0.0 150000 1500001 14000.3 0.5 3.0 18.5 分注器プロトコル（Dil _id PipeT IncT AuxT ProcT Sus Con Nom Sup PW） @P01.05.64.2-1.04.2 3 1 0 8 1 注４ AIRSIP SAMPLE10 ASPIRATE SAMPLE 110 -1 0 0 DISPENSE INCUBATION 25 0 110 1 10 40 PROC_CRSL _DONE INC TRIGGER @PO2.26.35.83.53.5 2 3 0 0 5 注４ ASP _LINE _DILUENT WASH _CUP 40 500 ASPIRATE INCUBATION 93 -1 0 0 PROC_CRSL _DONE AUX _CRSL _TRIGGER DISPENSE TAB 0 0 113 0 5 0 INC _TRIGGER
【０２０４】例２ 表２ （ＨＡＶＡＢＭ検定プロトコル） 表２（ＨＡＶＡＢＭ（Ａ型肝炎ウイルス抗体）検定プロトコルに示されたデー タは、自動連続ランダム・アクセス分析システムによって生成されたものである 。本発明の方法のパラメータは下線で強調してある。 検定のプラットフォーム ２ 汎用検定名： ＨＡＶＡＢＭ 検定コメント： add start hght. 5,dec wsh to 500ul-dly,conj 0 10 0 検定タイプ： ＭＥＩＡ 優先順位／持続時間 ４６０ 平衡時間： ３００ 蒸発時間： ４５０ サンプル希釈率： ０．００ ０．００ ０．００ サンプル量（NeaVol Dil1Vol Dil2Vol Dil3Vol）： ３１ ０ ０ ０ 試薬量（RgntPack1 RgntPack2 RgntPack3 RgntPackBuf ）： ５６ １２０ ２１３ ２６０ 順序記述： Ｐ１ Ｔ１ Ｐ２ Ｒ１インキュベーション 記述（Start Stop IncPer PosWin NegWin Scale ）： P1T1 10.00.00.0 0 T1P2150.0 150.000.0 0 P2R1300.00.00.0 0 キッティング記述（Suscept Contam Nom Wash Sup Wash Post Wash） ＠Ｋ．０ １１００１ キッティング時間（cup _best cup _worst 7ml_best 7ml _worst 10ml _best 10 ml_worst） 36.637.637.638.638.639.6 AIRSIP SAMPLE10 ASPIRATE SAMPLE _CUP 31 -1 0 0 SAMPLE CRSL AVAILABLE 注５ DISPENSE INCUBATION 15 0 21 0 5 0 WASH2 WASTE _CUP 500 0.0 1 0.2 0 0 WASH2 WASH_CUP 1000 0.0 1 0.2 0 0 AIRSIP RGNT _PACK _210 ASPIRATE RGNT _PACK _2 120 -1 0 0 DISPENSE REAGENT2 0 0 110 0 10 0 WASH2 WASTE _CUP 500 0.0 1 0.2 0 0 WASH2 WASH_CUP 1000 0.0 1 0.2 0 0 AIRSIP RGNT _PACK _BUFFER 10 ASPIRATE RGNT _PACK _BUFFER 260 -1 0 0 DISPENSE REAGENT1 0 0 250 0 10 50 WASH2 WASTE _CUP 500 0.0 10.2 0 0 WASH2 WASH_CUP 1000 0.0 10.2 0 0 AIRSIP RGNT _PACK _3 10 ASPIRATE RGNT _PACK _3 213 -1 0 0 ASPIRATE RGNT _PACK _1 56 -1 0 0 RGNT_CRSL _AVAILABLE DISPENSE INCUBATION 15 0 259 0 5 44 @@ 注６ タブ洗浄記述（Pulses Volume Delay Accel Decel Base Final Time ）： 11501.5150000150000124002.2 読取り記述（タイプ） TAB _MUP_MEIA 14 8 8 64.8 6501.01500015000124007.4 1500.01500015000124000.3 0.5 2.0 15.0 分注器プロトコル（Dil _id PipeT IncT AuxT ProcT Sus Con Nom Sup PW） @P01.08.40.03.03.0 2 2 8 9 3 注７ INC _TRIGGER AIRSIP INCUBATION 10 ASPIRATE INCUBATION 150 -1 20 0 PROC_CRSL _DONE AUXD_CRSL _TRIGGER DISPENSE TAB 0 0 150 0 10 0 DELAY3.0 @P02.05.00.02.52.5 1 1 0 0 1 注７ INC _TRIGGER AIRSIP REAGENT2 10 ASPIRATE REAGENT2 60 -1 0 0 PROC_CRSL _DONE AUX _CRSL _TRIGGER DISPENSE TAB 0 0 50 0 10 0 DELAY 0.5 @@
【０２０５】システム上でのオペレータの最小限の入力
及び取扱いで複数の検定を実行することができ、直接説
明していないが上記の本発明の開示及び請求の範囲にか
んがみて当業者には明らかな他のプロセス及び検定にシ
ステムを使用できることが理解されよう。本発明の特定
の実施例を開示したが、以下の請求の範囲に記載された
本発明の仕様及び範囲の教示から逸脱することなく、本
発明の装置及び方法に様々な変更及び適応を加えられる
ことも理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】システム・キャビネット、露出したフロント・
エンド・カルーセル、コンピュータ画面、及びキーボー
ドを示す自動分析システムの等角図である。
【図２】自動分析システム装置フレーム及びキャビネッ
トの等角図である。
【図３Ａ】自動分析システム装置を詳細にかつ相対位置
で示すためにコンポーネント・カバーを取り外した自動
分析システムの断面平面図である。
【図３Ｂ】自動分析装置を詳細に、かつ磁気粒子捕獲技
術用の化学発光読取り装置及び膜粒子捕獲技術用の化学
発光読取り装置を含む相対位置で示すために構成要素カ
バーを取り外した自動分析システムの部分平面図であ
る。
【図３Ｃ】化学発光検出用の検出装置の検出ヘッドの断
面図である。
【図３Ｄ】図３Ｃに示した検出ヘッドの垂直軸に沿って
得た断面図である。
【図３Ｅ】光シールドが所定の位置にある化学発光粒子
捕獲容器上に位置決めされた検出装置光導体の部分断面
図である。
【図４Ａ】フロント・エンド・カルーセルの要素の分離
部分断面での、自動分析システムの正面図である。
【図４Ｂ】自動分析システムと共に使用するための試薬
パックの斜視側面図である。
【図４Ｃ】自動分析システムと共に使用するための試薬
パック・カバー手段の部分端面図である。
【図４Ｄ】試験サンプル容器セグメント・アセンブリの
斜視図である。
【図４Ｅ】図４Ｄの試験サンプル容器セグメント・アセ
ンブリの底面図である。
【図４Ｆ】やはり断面図で示された据え付けられた試験
サンプル容器セグメント・アセンブリを含むサンプル・
カルーセルの部分断面図である。
【図４Ｇ】スカートを含む修正されたサンプル・カップ
の断面図である。
【図４Ｈ】短試験サンプル真空チューブ・セグメント・
アセンブリの斜視図である。
【図４Ｉ】図４Ｈの線Ａ−Ａに沿って得た短試験サンプ
ル真空チューブ・セグメント・アセンブリの平面断面図
である。
【図４Ｊ】図４Ｈの短い試験サンプル真空チューブ・セ
グメント・アセンブリの底面図である。
【図４Ｋ】チューブが所定の位置にある長試験サンプル
・カップ・アダプタの断面図である。
【図４Ｌ】チューブが所定の位置にある短試験サンプル
・カップ・アダプタの断面図である。
【図５】取り外された自動分析システムのフロント・エ
ンド・カルーセルの駆動要素及び案内要素の分離部分断
面平面図である。
【図６】一方がＦＰＩＡ読取り用の所定の位置にある、
二つの反応容器を含む、自動分析システムの処理カルー
セルの分離断面側面図である。
【図７】自動分析システムのプローブ、プローブ・アー
ム、及びピペッタの分離等角図である。
【図８Ａ】自動分析システムのプローブ・アーム配線セ
ンサ手段の概略側面図である。
【図８Ｂ】本発明の液位感知装置の一実施例を自動分析
システムと共に示す概略図である。
【図８Ｃ】アンテナからの電流だけを測定するセンス増
幅器による電流の流れを示す概略図である。希釈量は含
まれていない。
【図８Ｄ】高い中心周波数を狭いフィルタ帯域幅と共に
有することの重要性を強調する、システム雑音対ループ
周波数を示すグラフである。
【図８Ｅ】プローブが流体又は液体と接触しなくてもし
きい値を超える条件を示すグラフである。
【図８Ｆ】プローブが流体又は液体と接触しなくてもし
きい値を超える条件を示すグラフである。
【図９Ａ】自動分析システムの自動バブル・フラッシン
グシリンジ装置の断面側面図である。
【図９Ｂ】内径端部に向かう移動距離の終り近くに往復
ピストンを含む自動バブル・フラッシングシリンジのシ
リンジ内径端部の分離断面側面図である。
【図９Ｃ】線９Ｂ−９Ｄに沿った自動バブル・フラッシ
ングシステムシリンジのピストン及び内径の分離断面端
面図である。
【図１０Ａ】自動分析システムと共に使用する反応容器
の平面図であり、反応容器コンパートメントには適宜、
ＦＰＩＡ処理用に符号を付けてある。
【図１０Ｂ】自動分析システムと共に使用する反応容器
の側面図であり、反応容器コンパートメントには適宜、
ＦＰＩＡ処理用に符号を付けてある。
【図１０Ｃ】自動分析システムと共に使用する反応容器
の平面図であり、反応容器コンパートメントには適宜、
ＦＰＩＡ処理用に符号を付けてある。
【図１０Ｄ】自動分析システムと共に使用する反応容器
の側面図であり、反応容器コンパートメントには適宜、
ＦＰＩＡ処理用に符号を付けてある。
【図１１】メイン・カルーセルから移送ステーションへ
の移送のために反応容器と係合する自動分析システムの
移送要素の断面側面図である。
【図１２】自動分析システムの移送ステーションの斜視
側面図である。
【図１３】自動分析システムの制御環境部分を示す分離
断面平面図である。
【図１４】自動分析システムの水ないし緩衝剤の供給ス
テーションと液体及び固体の廃棄物容器を示す図１及び
図２の下部キャビネットの断面平面図である。
【図１５Ａ】自動分析システムのシステム制御環境空気
流温度制御システムを示す概略図である。
【図１５Ｂ】液体温度制御用のヒータ・アセンブリの斜
視図である。
【図１５Ｃ】ブロック内のヒータ要素を示す図１５Ｂの
ヒータ・アセンブリの断面図である。
【図１５Ｄ】ヒータ・アセンブリ内の液体配管、例えば
配管コイルを示す図１５Ｂのヒータ・アセンブリの部分
断面図である。
【図１６】自動分析システムと共に使用するためのＭＥ
ＩＡカートリッジの部分断面側面図である。
【図１７】自動分析システムのＭＥＩＡカートリッジ・
フィーダの断面側面図である。
【図１８】自動分析システムのＭＥＩＡカートリッジ・
フィーダ・カートリッジ配向ピン機構の分離側面断面図
である。
【図１９】自動分析システムのＭＥＩＡカートリッジ・
イジェクタの分離側面断面図である。
【図２０】自動分析システムの光信号プロセッサのボッ
クス・ダイアグラムである。
【図２１】自動分析システムのＦＰＩＡ光学システムの
概略図である。
【図２２】自動分析システムのＦＰＩＡ読取りシーケン
スの概略図である。
【図２３】自動分析システムのＭＥＩＡカートリッジカ
ルーセル、ＭＥＩＡカートリッジ、及びＭＥＩＡ読取り
装置の分離側面断面図である。
【図２４】自動分析システムのＭＥＩＡシステム光学ア
センブリの概略図である。
【図２５】自動分析システムのＭＥＩＡ読取りシーケン
スの概略図である。
【図２６】自動分析システム上で実行されるＴ４に関す
るＦＰＩＡの概略反応シーケンスである。
【図２７】自動分析システム上で実行される１ステップ
・サンドイッチＭＥＩＡの概略反応シーケンスである。
【図２８】自動分析システム上で実行される２ステップ
・サンドイッチＭＥＩＡの概略反応シーケンスである。
【符号の説明】
４ フロント・エンド・カルーセル ６ 第１の移送ピペット機構 １８ 制御環境ゾーン ２６ サンプル・カップ ２８ サンプル・カップ・カルーセル ３０ 試薬パック ３２ 試薬パック・カルーセル ３４ 反応容器 ３６ 反応容器カルーセル ３８ バー・コード読取り装置 ４０ 洗浄カップ ４２ 移送ステーション ４４ ヒーターポンプ ４６ プロセス・カルーセル ４８ ステップ・モータ ５０ 第２の移送ピペット機構 ５２、５４ ＦＰＩＡ処理電球 ５６ キャビネット空気循環ファン ５８ 洗浄カップ ６０ モータ ６２ カートリッジ・イジェクタ ６４ カートリッジ・ホイル・カルーセル ６６ カートリッジ・ホッパ ６７ 磁気分離ステーション ６８ ＭＥＩＡカートリッジ ６９、７１ 化学発光読取り装置 ７０ ＭＥＩＡ緩衝剤ヒータ及びディスペンサ ７２ ＭＵＰヒータ及びディスペンサ・プローブ ７４ ＭＥＩＡ読取り装置
フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０２７，３８７ (32)優先日 平成５年３月18日(1993．3．18) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０２７，３８８ (32)優先日 平成５年３月18日(1993．3．18) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０２７，４８１ (32)優先日 平成５年３月18日(1993．3．18) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (72)発明者 ギルバート・クリフト アメリカ合衆国、テキサス・75150、メ スキート、リブ・オーク・4514 (72)発明者 ケンドール・ビー・ヘンドリツク アメリカ合衆国、テキサス・76092、サ ウスレイク、フオレスト・レーン・1335 (72)発明者 ウイリアム・ジエイ・カニユウスク, ザ・サード アメリカ合衆国、テキサス・75208、ダ ラス、ウエスト・コロラド・1502 (72)発明者 ピーター・エイ・ラゴツキ アメリカ合衆国、イリノイ・60068、パ ーク・リツジ、ノース・ハミルトン・ア ベニユー・225 (72)発明者 リチヤード・アール・マーテイン アメリカ合衆国、テキサス・75063、ア ービング、サドルホーン・8804、ナンバ ー・311 (72)発明者 ジエイムズ・イー・ミツチエル アメリカ合衆国、イリノイ・60010、レ イク・バリントン、リバー・ロード・ 184 (72)発明者 ラリー・ダブリユ・ムーア アメリカ合衆国、テキサス・75075、プ ラノ、ハンターズ・クリーク・2713 (72)発明者 チヤールズ・デイー・ペニントン アメリカ合衆国、イリノイ・60047、レ イク・ジユーリク、ハニー・レイク・ロ ード・980 (72)発明者 エドナ・エス・ウオーカー アメリカ合衆国、イリノイ・60618、シ カゴ、ウエスト・ワーナー・3231 (72)発明者 ジエーン・ビー・スミス アメリカ合衆国、イリノイ・60061、バ ーノン・ヒルズ、リンドン・レーン・26 (72)発明者 アパラオ・タイ アメリカ合衆国、イリノイ・60030、グ レイスレイク、ラングリー・コート・ 846 (72)発明者 ジエイムズ・エイ・ボート アメリカ合衆国、テキサス・76039、ユ ーレス、ローズウツド・コート・908 (72)発明者 デイビツト・エイ・ヨスト アメリカ合衆国、メリーランド・20837、 プールスビル、セルビー・アベニユー・ 19617 (72)発明者 リチヤード・エイ・メリアム アメリカ合衆国、テキサス・75218、ダ ラス、レイクデイル・ドライブ・9925 (72)発明者 ドニー・レイ・ウオーカー アメリカ合衆国、テキサス・75019、コ ツペル、フオレストクレスト・308 (72)発明者 ダグラス・デイー・マクダウエル アメリカ合衆国、イリノイ・60030、ワ イルドウツド、ウエスト・ウオーレン・ 17697 (72)発明者 ウイリアム・エイ・ランボー アメリカ合衆国、テキサス・75006、キ ヤロルトン、セシル・コート・1517 (72)発明者 ジヨン・エム・クレメンツ アメリカ合衆国、イリノイ・60083、ワ ツズワース、ミニ・ドライブ・3250 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 35/10 C12M 1/34 G01F 23/284 G01N 33/53

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容器中の液体の存在を検出する自動液位
    感知システムであって、 前記容器の上に位置する鉛直向きの導電性プローブと、 前記プローブを前記容器の内及び外に鉛直方向に移動さ
    せる手段と、 前記プローブに電気的に接続されており、前記プローブ
    に電気信号を付加すると共に該プローブに前記電気信号
    を所与の周波数で発信させることができる、信号源と、 前記発信された電気信号を受信すべく前記容器の下に位
    置する受信アンテナと、 前記受信した電気信号を前記受信アンテナから分析手段
    に転送する手段と、 前記プローブが前記容器内の液体と接触したことを示す
    べく前記受信した電気信号を分析する手段であって、 （１）（ａ）前記発信信号の周波数にほぼ等しい周波数
    を有する基準信号を、前記受信信号に乗算する手段、及
    び （ｂ）前記乗算した受信信号が通る低域フィルタを含
    む、受信信号の振幅の変化を検出する手段、並びに （２）受信信号の振幅の変化の変化率を測定する手段を
    含む、前記受信した電気信号を分析する手段と、 前記分析する手段に接続されており、液体が検出された
    ことを示す手段とを備えている、自動液位感知システ
    ム。
  2. 【請求項２】 前記受信信号の振幅を所定のしきい値と
    比較する比較手段を更に備えている、請求項１に記載の
    自動液位感知システム。
  3. 【請求項３】 前記受信した電気信号を前記受信アンテ
    ナから分析手段に転送する手段が、外部導体、内部シー
    ルド及び内部導体を有する三軸ケーブルを含んでいる、
    請求項１に記載の自動液位感知システム。
  4. 【請求項４】 前記受信信号の振幅の変化を検出する手
    段が、前記三軸ケーブルの実効容量を低減する手段を含
    んでいる、請求項３に記載の自動液位感知システム。
  5. 【請求項５】 容器中の液体の存在を自動的に検出する
    方法であって、 導電性プローブを前記容器の上で鉛直方向に位置させる
    ステップと、 前記プローブを前記容器の内及び外に鉛直方向に移動さ
    せるステップと、 前記プローブに電気的に接続された信号源に対して、前
    記プローブに電気信号を付加して該プローブに前記電気
    信号を所与の周波数で発信させるステップと、 前記容器の下に位置する受信アンテナで、前記発信され
    た電気信号を受信するステップと、 前記受信した電気信号を前記受信アンテナから分析手段
    に転送するステップと、 前記プローブが前記容器内の液体と接触したことを示す
    べく前記受信した電気信号を分析するステップであっ
    て、 （１）（ａ）前記発信信号の周波数にほぼ等しい周波数
    を有する基準信号を、前記受信信号に乗算するステッ
    プ、及び （ｂ）前記乗算した受信信号を低域フィルタに通すステ
    ップを含む、受信信号の振幅の変化を検出するステッ
    プ、並びに （２）受信信号の振幅の変化の変化率を測定するステッ
    プを含む、前記受信した電気信号を分析するステップ
    と、 液体が検出されたことを示すステップとを備えている、
    前記容器中の液体の存在を自動的に検出する方法。
  6. 【請求項６】 前記受信信号の振幅を所定のしきい値と
    比較するステップを更に備えている、請求項５に記載の
    容器中の液体の存在を自動的に検出する方法。
  7. 【請求項７】 前記受信した電気信号を前記受信アンテ
    ナから分析手段に転送するステップが、該信号を、外部
    導体、内部シールド及び内部導体を有する三軸ケーブル
    に伝送するステップを含んでいる、請求項５に記載の容
    器中の液体の存在を自動的に検出する方法。
  8. 【請求項８】 前記受信信号の振幅の変化を検出するス
    テップが、前記三軸ケーブルの実効容量を低減するステ
    ップを含んでいる、請求項７に記載の容器中の液体の存
    在を自動的に検出する方法。
  9. 【請求項９】 前記三軸ケーブルの実効容量を低減する
    手段が、前記三軸ケーブルの内部シールドに被駆動シー
    ルド回路を接続するステップを含んでおり、該回路が前
    記内部シールドを駆動するバッファを具備している、請
    求項８に記載の容器中の液体の存在を自動的に検出する
    方法。
  10. 【請求項１０】 前記電気信号を前記プローブから、第
    １の端部及び第２の端部を有する導電液位感知スリーブ
    を利用した前記受信アンテナに伝えるステップを更に備
    えている、請求項５に記載の容器中の液体の存在を自動
    的に検出する方法。
  11. 【請求項１１】 前記電気信号を前記プローブから前記
    受信アンテナに伝えるステップが、 前記液体容器を前記感知スリーブの第１の端部で包囲す
    る包囲するステップと、 前記感知スリーブの第２の端部を前記受信アンテナに隣
    接して取り付けるステップとを含んでいる、請求項１０
    に記載の容器中の液体の存在を自動的に検出する方法。
  12. 【請求項１２】 導電性で容器内を垂直方向に移動可能
    で容器中の液体を吐出又は吸引するピペッタを有する臨
    床分析システムで使用される自動液位感知システムであ
    って、 ピペッタにＲＦ信号を与えると共に、ピペッタが容器内
    の液体表面に接触したときに伝搬が変化する電磁界をピ
    ペッタに放射させるべく、ピペッタに電気的に接続され
    た手段と、 電磁界を受け取って電磁界の伝搬の変化に応じた受信信
    号を与えるべく、容器の下で液体表面にほぼ平行に位置
    するアンテナ手段と、 受信信号を分析して電磁界の伝搬の変化に対応する出力
    信号を与えるべく、前記アンテナ手段に電気的に接続さ
    れた手段であって、出力信号は、ピペッタが液体に接触
    する位置を表しており、 （１）（ａ）前記与えられた信号の周波数にほぼ等しい
    周波数を有する基準信号を、前記受信信号に乗算する手
    段、及び （ｂ）前記乗算した受信信号が通る低域フィルタを含
    む、受信信号の振幅の変化を検出する手段、並びに （２）受信信号の振幅の変化の変化率を測定する手段を
    含む、受信電気信号を分析する手段とを備えている、自
    動液位感知システム。
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