JP3521144B2 - 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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クリフト，ギルバート
ヘンドリツク，ケンドール・ビー
カニユウスク，ザ・サード，ウイリアム・ジエイ
ラゴツキ，ピーター・エイ
マーテイン，リチヤード・アール
ミツチエル，ジエイムズ・イー
ムーア，ラリー・ダブリユ
ペニントン，チヤールズ・デイー
ウオーカー，エドナ・エス
スミス，ジエーン・ビー
タイ，アパラオ
ボート，ジエイムズ・エイ
ヨスト，デイビツド・エイ
メリアム，リチヤード・エイ
ウオーカー，ドニー・レイ
マクダウエル，ダグラス・デイー
ランボー，ウイリアム・エイ
クレメンツ，ジヨン・エム
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 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。
発明の背景 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。
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。
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。
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 TD
x(R)アナライザ（Abbott Laboratories,Abbott Park,Il
linois,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F
PIA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、Ab
bott 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。
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Abbott 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FPIA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。
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。
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。
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。
様々な検定プロトコル及びフォーマットは、培養用の
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。
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。
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（Abbott Labora
tories,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。
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。
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。
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MEIA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。
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。
発明の概要 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。
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。
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。
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。
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。
［図面の簡単な説明］ 第１図は、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。
第２図は、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。
第３図は、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。
第3A図は、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。
第3B図は、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。
第3C図は、第3B図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。
第3D図は、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。
第４図は、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。
第4A図及び第4B図は、自動分析システムと共に使用す
るための試薬パック及び試薬パック・カバー手段の斜視
側面図及び部分端面図である。
第4C図は、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。
第4D図は、第4C図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。
第4E図は、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。
第4F図は、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。
第4G図は、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。
第4H図は、第4G図の線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。
第4I図は、第4G図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。
第4J図は、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。
第4K図は、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。
第５図は、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。
第６図は、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。
第７図は、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。
第８図は、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。
第8A図は、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。
第8B図は、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である。希釈量は
含まれていない。
第8C図は、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。
第8D図及び第8E図は、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。
第９図は、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。
第9A図は、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。
第9B図は、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。
第10図及び第10A図はそれぞれ、自動分析システムと
共に使用する反応容器の平面図及び側面図であり、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。
第11図は、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。
第12図は、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。
第13図は、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。
第14図は、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第１図
及び第２図の下部キャビネットの断面平面図である。
第15図は、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。
第15B図は、液体温度制御用のヒータ・アセンブリの
斜視図である。
第15C図は、ブロック内のヒータ要素を示す第15B図の
ヒータ・アセンブリの断面図である。
第15D図は、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第15B図のヒータ・アセンブリの部
分断面図である。
第16図は、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。
第17図は、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。
第18図は、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。
第19図は、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。
第20図は、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。
第21図は、自動分析システムのFPIA光学システムの概
略図である。
第22図は、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。
第23図は、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。
第24図は、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。
第25図は、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。
第26図は、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。
第27図は、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。
第28図は、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。
発明の説明 定義 以下の定義を本発明に適用することができる。
「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理学的源から得
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。
「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。
「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。
「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
類似体と、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、例えばモノクローナル抗体又はポリク
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。
「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、DN
A、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。
「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。
「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。
「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。
「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。
「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。
「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FPIA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。
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。
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。
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、特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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
一般に、Abbott Spectrum臨床アナライザやAbbott Sp
ectrumシリーズII臨床アナライザ（Abbott Laboratorie
s,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。
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。
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。
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:Nephelometry,Wiley ＆ Son
s,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5,037,738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。
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。
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。
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。
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4,510,251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。
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られ
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。
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。
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、Clinic
al Chemistry,Volume 34,No.9,P.1726−1732（1988）に
記載された微粒子捕獲酵素免疫学的検定法である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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、ME
IA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。ME
IA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。
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MEIA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。
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。
図面の詳細な説明 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。
図面を参照すると、第１図及び第２図は本発明の自動
免疫学的検定法分析システム装置の等角図である。第１
図のシステム装置は、技術者が使用するシステム装置を
提示しており、第２図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
ステム装置は第１図の符号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。
第２図では、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。
第３図の断面平面図は、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FPIA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64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。MEIA読取りが完了した後に、カートリッジ・
イジェクタ62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。
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（polyionic）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。
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。
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。
第3A図は、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。
信号検出モジュールの断面図が第3B図に示されてお
り、光ガイド602、光導体保護スリーブ604、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）610、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 leakag
e）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626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630、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、第3D図の光
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 Corpo
ration,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。
第3C図は、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607の端部を示している。
第3D図は、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。
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。
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、第４図は、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。第4A図及び第
4B図は、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。
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。
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。
試験サンプル容器セグメント・アセンブリ600が第4C
図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07/915165号（1992年７月2
0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60
2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606
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606
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612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614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
る第4E図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は第4D図に示されている。第
4D図は、第4C図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。
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
図が第4E図に示されている。第4E図は、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。
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624及び下部スカート部6
22と共に第4A図に示されている。このような修正された
試験サンプル・カップ620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。
短試験サンプル真空チューブサンプル・アセンブリ62
6が第4G図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626は、フレーム6
28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626内に据え付けるため
に真空チューブ挿入開口部634を備えた真空チューブ据
付けシェルフ632を有する。
短試験サンプル真空チューブ・セグメント・アセンブ
リの平面断面図が第4H図に示されている。この図は、第
4G図の線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。
第4G図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第4I図に示されている。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。第4J図及び第4K図に
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。第4J図には、長試験サンプル・
カップ・アダプタ・スリーブ650の断面図が示されてい
る。第4K図には、短試験サンプル・カップの断面図が示
されている。第4J図及び第4K図によって、第4F図のサン
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。
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、第4C図及び第4G図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。
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12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）第4G図の短試験サン
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2.00
0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。
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。
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。
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620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。
第５図は、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。第５図では、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。
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。
第６図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。
第７図の第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。
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。どちらの装置も第８図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102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。
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。
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。
容量性液位感知800を本発明による液位感知システム
の一つとして第8A図に示す。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。第8A図に示すように、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″CALIBRATE″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。第8A図は、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。
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82
0を介したモータ制御を備えている。作動時に、分注器8
06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。
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。
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。第8B図は、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
流れを第8B図に示す。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。第8B図
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838と組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。
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。
第8C図は、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。
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。
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。
各回路は、全て光学的に絶縁された″CALIBRATE″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″READ
Y″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、″DETECT″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、″D
ETECT″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。
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。″CALIBR
ATE″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、″CALI
BRATE″が再アサートされるまでオートゼロが働かなく
なる。
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。
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28.799KHz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
±85Hzであることが好ましい。第8C図は、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。
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。
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。第8D図及び第8E図
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。第8D図
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。第8E図は、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。
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XYcos（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。
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、第９図、第9A
図、及び第9B図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132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128
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138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130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。
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10
6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。
第10図、第10A図、第10B図、及び第10C図で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。第10図及び第10A図はFPIA
キッティングの使用を提示しており、第10図の平面図及
び第10A図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142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。
第10B図及び第10C図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。
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。第11図では、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。第11図中の反応容器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34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。
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FPIA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。
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MEIA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。
補助カルーセル64は例えば、32個のMEIA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72、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68
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MEIA読取
り装置に位置している。
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68
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。
緩衝剤供給ステーションを第14図に示す。第14図は装
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。
環境空気流温度調整システムを示す概略図を第15図に
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。
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。
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。
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。空気やガスは流体槽ほど迅速に熱
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。
第15B図のヒータ・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、第15C図に示した抵抗ヒータ素子505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500の温度制御機能の一部をなす。
サーミスタ接続部508、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。
第15C図の断面図は、第15B図のヒータ・アセンブリ50
0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。
第15B図のヒータ・アセンブリの部分断面図が第15D図
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、流体出口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を第16図の側面図に示す。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。
第17図の側面図にMEIAカートリッジ68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228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228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第18図に示す。
MEIAカートリッジ68は、第18図の拡大図では、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228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、第17図に示すように、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。
MEIAカートリッジ・イジェクタ62の側面図を第19図に
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。
装置の光信号プロセッサのボックス・ダイアグラムを
第20図に提示する。FPIAオプティック248はDSP A/D250
に送られ、DSP A/D250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。DSP A/D要素260はコン
トローラ254からの直列バス信号262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FPIA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272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MEIA280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。
FPIA光学システム284の概略図を第21図に示す。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292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302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312はタングステン・ハロゲン・ソ
ース電球を制御する。
FPIA読取りシーケンス314の概略図を第22図に提示す
る。FPIA読取りシーケンス314は、カルーセル移動時間3
18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。
第24図は、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364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。
MEIA読取りシーケンスの概略図を第25図に示す。第25
図で、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37
8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。MEIA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412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。
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、lgE、ビタミンB2マイクロ
グロブリン、ヘモグロビンAl（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（NA
PA）、プロカインアミド、風疹−lgG、風疹−lgM、トキ
ソプラズマ症lgG（Toxo−lgG）、トキソプラズマ症lgM
（Toxo−lgM）、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（HB
eAg）、アンチＢ型肝炎エンベロープ抗原（Anti−HB
e）、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。
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。
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。
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。
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。
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con
（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。
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 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。
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。
本発明の方法のマトリックス 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。
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。
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。
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。
＞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。
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。
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。
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。
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0m
lである場合、過洗浄は0mlでも、1ml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。
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200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。
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。
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。
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。
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、MU
P、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。
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。
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。
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。
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4,492,762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−Asp）
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。
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。
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。
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−Asp）
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−Asp）
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。
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。
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。
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、ウェル中の流体の容積を
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。
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。
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。
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。
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 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、MU
P、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。
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。
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100mm
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。
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。
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"ul/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"ul/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。
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。
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。
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。
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。
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"ul/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。
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。
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。
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。
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50uL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。
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。
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。
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。
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
第26図、第27図、及び第28図に提示する。第26図には、
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T
4（430）を生成している。ステップ２で、T4（430）がT
4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T4複合体434がT
4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。
第27図には、１ステップサンドイッチMEIA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（MUP）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。
第28図には、２ステップ・サンドイッチMEIA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458がHTSHサンプル460に付加
されて反応生成物HTSH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hTSHアルカリ・フォスファターゼ464と組合わされ
てhTSH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。
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。
例１ 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）。
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4mlの事後洗浄を必要とする。HAVAB
M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。
例２ 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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０２７，２７０ (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 ０２７，３８７ (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 ヘンドリツク，ケンドール・ビー 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 カニユウスク，ザ・サード，ウイリア ム・ジエイ 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 ラゴツキ，ピーター・エイ 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 マーテイン，リチヤード・アール 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 ミツチエル，ジエイムズ・イー 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 ムーア，ラリー・ダブリユ 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 ペニントン，チヤールズ・デイー 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 ウオーカー，エドナ・エス 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 スミス，ジエーン・ビー 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 タイ，アパラオ 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 ボート，ジエイムズ・エイ 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 ヨスト，デイビツド・エイ 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 メリアム，リチヤード・エイ 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 ウオーカー，ドニー・レイ 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 マクダウエル，ダグラス・デイー 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 ランボー，ウイリアム・エイ 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 クレメンツ，ジヨン・エム 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 (56)参考文献 特開 昭61−280572（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 35/02 B67D 5/00 G01N 1/00 101 G01N 1/14 G01N 33/543 531

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】連続分析システムにおける複数の液体サン
    プルのための、複数の活動から成る少なくとも二つの検
    定を同時に実行する方法であって、 第１の液体サンプル用の第１の検定反応混合物を形成す
    るために、第１の液体サンプルのアリコートを第１の反
    応容器内で少なくとも一つの試薬と結合させるステップ
    と、 第２の液体サンプル用の第２の検定反応混合物を形成す
    るために、第２の液体サンプルのアリコートを第２の反
    応容器内で少なくとも一つの試薬と結合させるステップ
    と、 前記第１及び第２の検定反応混合物を少なくとも一回イ
    ンキュベートするステップと、 各検定を完了するために、第１及び第２の検定反応混合
    物への結合及びインキュベート以外に、インキュベート
    された検定反応混合物の分析を含む、各検定に関連する
    活動を実行するステップとを備えており、更に、 前記結合するステップ、前記インキュベートするステッ
    プ、並びに検定の夫々に関連する前記結合及びインキュ
    ベート以外の活動を実行するステップを、所定のプロト
    コルに従ってスケジュールするステップであって、該プ
    ロトコルが、 （ａ）所与の検定のためにどんな活動が実行されるべき
    か、 （ｂ）前記（ａ）の各活動が実行されるべき順序、 （ｃ）システムの作業を最適化するために、（ａ）の各
    活動間のインキュベートステップを実行するための基準
    時間と、（ａ）の各活動間の基準時間の持続時間を変え
    るべく特定された時間ウインドウとを備える、前記
    （ａ）の各活動間における少なくとも一つのインキュベ
    ーション期間、 （ｄ）前記（ａ）の各活動がどのように実行されるべき
    か、及び （ｅ）前記（ａ）の各活動の持続時間 を特定しているステップを備えている、前記方法。
  2. 【請求項２】前記結合及びインキュベート以外の活動を
    実行するステップが、ホモジニアス検定のステップを含
    んでいる、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記結合及びインキュベート以外の活動を
    実行するステップが、ヘテロジニアス検定のステップを
    含んでいる、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】前記結合及びインキュベート以外の活動を
    実行するステップが、免疫学的検定のステップを含んで
    いる、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】前記結合及びインキュベート以外の活動を
    実行するステップが、二つの免疫学的検定のステップを
    含んでいる、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】二つの免疫学的検定が、微粒子酵素免疫学
    的検定及び蛍光偏光免疫学的検定である、請求項５に記
    載の方法。
  7. 【請求項７】所定のプロトコルに従ってスケジュールす
    るステップが、一つ又はそれ以上のインキュベートステ
    ップを開始するために、（ａ）のいずれか一つの活動を
    使用するステップを備えている、請求項１に記載の方
    法。
  8. 【請求項８】所定のプロトコルに従ってスケジュールす
    るステップが、いずれか一つのインキュベートステップ
    の後、（ａ）の中のただ一つの活動を行うステップを備
    えている、請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】所定のプロトコルに従ってスケジュールす
    るステップが、一つのインキュベートステップの後の
    （ａ）の中の一つの活動でのみ、前記検定を完了させる
    ステップを備えている、請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】（ａ）の中の少なくとも一つの活動の
    後、前記一つのインキュベートステップが行われる、請
    求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】もう一つのインキュベートステップが、
    前記一つのインキュベートステップの前に行われる
    （ａ）の中の活動の直ぐ前に行われなければならない、
    請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項１２】所定のプロトコルに従ってスケジュール
    するステップが、インキュベートステップの期間中に
    （ａ）の中の活動を実行するステップを備えている、請
    求項１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】所定のプロトコルに従ってスケジュール
    するステップが、（ａ）の各活動をシーケンスするステ
    ップと検定の夫々に関連するインキュベートステップと
    を、特定の順序で備えている、請求項１に記載の方法。
  14. 【請求項１４】活動のいずれか一つがイベントを含んで
    おり、所定のプロトコルに従ってスケジュールするステ
    ップが、イベントを特定の順序でシーケンスするステッ
    プを備えている、請求項１に記載の方法。
  15. 【請求項１５】イベントをシーケンスするステップが、
    或るイベントの基準時間を設定するステップを備えてい
    る、請求項14に記載の方法。
  16. 【請求項１６】連続分析システムにおける複数の液体サ
    ンプルのための、複数の活動から成る少なくとも二つの
    検定を同時に実行する方法であって、 第１の液体サンプル用の第１の検定反応混合物を形成す
    るために、第１の液体サンプルのアリコートを第１の反
    応容器内で少なくとも一つの試薬と結合させるステップ
    と、 第２の液体サンプル用の第２の検定反応混合物を形成す
    るために、第２の液体サンプルのアリコートを第２の反
    応容器内で少なくとも一つの試薬と結合させるステップ
    と、 前記第１及び第２の検定反応混合物を少なくとも一回イ
    ンキュベートするステップと、 各検定を完了するために、第１及び第２の検定反応混合
    物への結合及びインキュベート以外に、インキュベート
    された検定反応混合物の分析を含む、各検定に関連する
    活動を実行するステップとを備えており、更に、 前記結合するステップ、前記インキュベートするステッ
    プ、並びに検定の夫々に関連する前記結合及びインキュ
    ベート以外の活動を実行するステップを、所定のプロト
    コルに従ってスケジュールするステップであって、該プ
    ロトコルが、 （ａ）所与の検定のためにどんな活動が実行されるべき
    か、 （ｂ）前記（ａ）の各活動が実行されるべき順序、 （ｃ）システムの作業を最適化するために、（ａ）の各
    活動間のインキュベートステップを実行するための基準
    時間と、（ａ）の各活動間の基準時間の持続時間を変え
    るべく特定された時間ウインドウとを備える、前記
    （ａ）の各活動間における少なくとも一つのインキュベ
    ーション期間、 （ｄ）前記（ａ）の各活動がどのように実行されるべき
    か、及び （ｅ）前記（ａ）の各活動の持続時間 を特定しているステップを備えており、 反応容器が反応槽の一部であり、反応槽が、前記結合及
    びインキュベートステップに続く処理ワークステーショ
    ンに移送される、前記方法。
  17. 【請求項１７】所定のプロトコルに従ってスケジュール
    するステップが、反応槽の移送を所定の順序にシーケン
    スするステップを備えている、請求項16に記載の方法。
  18. 【請求項１８】反応槽の移送をシーケンスしている所定
    の順序を中断し、進行中の検定を完了した後、各検定の
    間で処理すべく、反応容器の優先的移送をスケジュール
    するステップを更に備えている、請求項17に記載の方
    法。
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