JP3739547B2 - 自動分析装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、血清等のサンプル中の成分を自動的に分析する自動分析装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動分析装置として、生化学分析装置や免疫分析装置が種々提案されている。このような分析装置では、分析項目を所定の測定法（測定原理）によって反応させて分析する必要がある。ここで、生化学測定法による反応は均一系反応であるが、免疫測定法による反応には、均一系反応と不均一系反応とがある。この免疫測定法による不均一系反応の代表的なものとしては、酵素免疫測定法（ＥＩＡ）や化学発光免疫測定法（ＣＬＩＡ）等があり、反応過程に免疫吸着物質に特異的に結合した成分と、結合しなかった成分とを分離する、いわゆるＢ／Ｆ洗浄操作が入ることが特徴である。
【０００３】
図５（Ａ）〜（Ｅ）は、不均一系反応としての酵素免疫測定法による抗原濃度の測定原理を示すものである。この酵素免疫測定法は、いわゆるサンドイッチ法と呼ばれるもので、先ず、図５（Ａ）に示すように、サンプル中の分析すべき所定の抗原に特異的に結合する抗体２が感作された担体（免疫吸着物質）１とサンプル３とを混合させて１回目の免疫反応を行わせる。次に、図５（Ｂ）に示すように、１回目のＢ／Ｆ洗浄操作を行って、感作抗体２と特異的に結合しなかったサンプル成分を除去した後、図５（Ｃ）に示すように、過剰量の酵素標識抗体４を加えて２回目の免疫反応を行わせる。次に、図５（Ｄ）に示すように、２回目のＢ／Ｆ洗浄操作を行って、所定の抗原に結合しなかった余剰の酵素標識抗体４を除去した後、図５（Ｅ）に示すように、酵素標識抗体４の標識酵素が活性を発現する発色基質５を加えて発色反応を行わせ、その発色量を測光する。その後、得られた測光データと、分析すべき抗原の濃度が既知の測光データ（検量線）とを比較して、サンプル中の所定の抗原濃度を求める。
【０００４】
なお、他の不均一系反応、例えば、化学発光酵素免疫測定法では、図５（Ｅ）の基質として化学発光基質が用いられ、その発光量が測光される。また、蛍光免疫測定法では、図５（Ｃ）の２回目の免疫反応において標識物質として蛍光物質が用いられ、図５（Ｄ）に示す２回目のＢ／Ｆ洗浄操作後、励起光を照射してその蛍光発光量が測光される。
【０００５】
また、免疫測定法による均一系反応としては、免疫比濁測定法（ＴＩＡ）やラテックス免疫測定法（ＬＩＡ）がある。これらの測定法は、免疫測定法でありながら、生化学項目の各測定法と同様に、Ｂ／Ｆ洗浄操作が不要である。この均一系反応による分析項目の測定レンジは、生化学項目ではｍｇ／ｍｌからｇ／ｍｌのオーダで、ＴＩＡやＬＩＡによる免疫項目ではμｇ／ｍｌからｇ／ｍｌのオーダである。しかし、均一系反応は、Ｂ／Ｆ洗浄操作がないことによって生じる反応妨害物質の存在等により、感度の点では不均一系反応に劣る。このため、測定濃度がμｇ／ｍｌからｎｇ／ｍｌ以下の高感度測定の分析項目は、不均一系反応によらざるを得ない。表１は、分析項目の一例と、その測定法による分析動作を示すものである。
【０００６】
【表１】
【０００７】
このように、分析項目の分析動作および濃度域が、項目によって異なることから、従来は、測定法毎の専用の分析装置、すなわち生化学分析装置、均一系反応による免疫分析装置、不均一系反応による免疫分析装置を検査室内に用意し、これらの分析装置によって分析項目の測定原理に応じてサンプルを振り分けて分析するようにしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように検査室に測定法毎の複数の分析装置を設置し、それらの装置を用いてサンプルを分析項目の測定原理に応じて振り分けて分析を行うことは、操作が煩雑になると共に、検査室内における装置占有面積が大きくなり、検査室の利用効率の低下を招くという問題がある。また、それぞれの分析装置には、分注機構や恒温化機構等の共通の機構が設けられることから、検査システム全体が高価になるという問題がある。
【０００９】
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、一台の装置で、広範囲の濃度域に及ぶ分析項目を任意に選択して、均一系反応と不均一系反応とを同時に分析できるようにした自動分析装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に係る自動分析装置は、所定の搬送通路上で、均一系反応による分析と不均一系反応による分析とを同時に行う自動分析装置において、前記搬送通路上で、それぞれ透過光量の測定が可能な測光面を有する複数の反応容器を搬送する反応容器搬送部と、分析すべき複数のサンプルをそれぞれ保持する複数のサンプル容器と、この複数のサンプル容器にそれぞれ付与された分析項目を表す情報を読み取る情報読取手段と、前記複数の反応容器のそれぞれに対して前記複数のサンプル容器にそれぞれ収容されたサンプルを選択的に分注するサンプル分注手段と、前記複数の反応容器のそれぞれに対して免疫吸着物質を含む複数の試薬を選択的に分注可能な試薬分注手段と、前記複数の反応容器のそれぞれに対して選択的に機能するように配置されたＢ／Ｆ洗浄手段と、前記複数の反応容器のそれぞれに対して選択的に機能するように配置された測光手段と、前記情報読取手段が読み取った前記複数のサンプルにおける各々の分析項目に応じた測定原理に基づいて、前記サンプル分注手段、前記試薬分注手段、前記Ｂ／Ｆ洗浄手段および前記測光手段の動作を制御する制御部と、を具備したことを特徴とするものである。
【００１１】
この発明の一実施形態においては、前記測光手段に、前記反応容器に測定光を照射して被検液の透過光量を測定する透過光量測定手段と、前記反応容器内の被検液からの発光量を測定する微少発光量測定手段とを有し、これら透過光量測定手段および微少発光量測定手段を、前記情報読取手段により読み取った情報に基づいて、前記制御部により選択的に動作させるよう構成する。
【００１２】
さらに、この発明の一実施形態においては、前記制御部に、複数の分析項目とその各々の測定原理とを対応させて予め記憶する記憶手段を設け、この記憶手段から各サンプルの分析項目に対応する測定原理を読み出して前記分析機構部における分析動作を制御するよう構成する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
図１は、この発明に係る自動分析装置の第１実施形態の要部の構成を線図的に示すものである。この自動分析装置は、サンプラ１１、反応容器搬送部１２、分析機構部１３、制御部１４および入出力部１５を有する。サンプラ１１は、例えばサンプルテーブル２１の同一円周上に、それぞれ血清等のサンプルを収容する複数のサンプル容器２２を保持させ、これらサンプル容器２２を制御部１４の制御のもとに、所定のサンプル吸引位置Ｓ０に順次搬送するよう構成する。なお、この実施形態では、各サンプル容器２２に収容したサンプルの分析項目等を表すバーコード（図示せず）が貼付されており、そのバーコードをバーコード読み取り器２３で読み取って制御部１４に送信し、その読み取り情報および入出力部１５から予め入力されている分析情報とに基づいて、制御部１４が当該サンプルに対する分析動作を制御するようにする。
【００１４】
反応容器搬送部１２には、リング状のターンテーブル２５と、その同一円周上に等間隔に保持されている複数個の、この実施形態では４０個の反応容器２６が設けられており、このターンテーブル２５を制御部１４の制御のもとに、所定のシーケンスに従って各サイクルの中で時計方向（ＣＷ）および反時計方向（ＣＣＷ）に所定ステップ回動させて、１サイクル毎にＣＣＷに１反応容器分搬送するようにする。なお、図１には、反応容器列の内周側に反応容器No. を、さらにその内周側に反応容器の停止位置をアルファベットのＳに１〜４０の番号を付して示している。
【００１５】
各反応容器２６は、図２に斜視図を示すようにほぼ箱状に形成し、少なくともその内周側の側壁２６ａおよび外周側の側壁２６ｂは光学的に透明とする。また、内側底面２６ｃは、例えば、外周側の側壁２６ｂから内周側の側壁２６ａに向けて低くなるように若干傾斜するように形成する。
【００１６】
図１において、分析機構部１３には、ターンテーブル２５上の反応容器２６に対して機能するように、ターンテーブル２５の円周に沿って、サンプル分注手段３１、免疫吸着物質を含む複数の試薬を選択的に分注可能な試薬分注手段３２、攪拌手段３３、Ｂ／Ｆ洗浄手段３４、測光手段３５、ビーズ廃棄手段３６および反応容器洗浄手段３７を設ける。
【００１７】
サンプル分注手段３１としては、公知の回動かつ昇降可能なサンプルプローブおよびこれに連結したシリンジとからなり、制御部１４の制御のもとに、サンプル吸引位置Ｓ０にあるサンプル容器２２から分析項目の測定原理に応じた所定量のサンプルを選択的に吸引して、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ１にある反応容器２６内に分注するように構成する。
【００１８】
試薬分注手段３２は、この実施形態では、ビーズ投入手段３２Ａおよび液体状試薬分注手段３２Ｂをもって構成する。ビーズ投入手段３２Ａには、それぞれ異なる抗体を感作させた免疫吸着物質としての複数種のビーズをセットし得るようにし、これらのビーズの中から制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ１０にある反応容器２６に分析すべき項目に対応する所定のビーズを選択的に投入するようにする。ここで、反応容器２６は、図２に示したように、その内側底面２６ｃが外周側の側壁２６ｂから内周側の側壁２６ａに向けて低くなっているので、ビーズ投入手段３２Ａにより所要のビーズ４１が投入されると、そのビーズ４１は最下部の傾斜底面２６ｃと内周側の側壁２６ａとに接して保持されることになる。
【００１９】
また、液体状試薬分注手段３２Ｂには、各種の緩衝液、免疫吸着物質としての各種のラテックス粒子、各種の標識試薬、各種の発色基質や発光基質等の均一系反応および不均一系反応において用いる各種の液体状試薬をセットし得るようにし、これらの試薬の中から制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ１２にある反応容器２６に分析項目の測定原理に応じて所定の試薬を所定量選択的に分注するようにする。
【００２０】
攪拌手段３３は、制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ１４にある反応容器２６内に、その上部開口のほぼ中央の位置Ｐ１（図２参照）から例えば攪拌棒を選択的に侵入させて、当該反応容器２６内の検液を攪拌するように構成する。
【００２１】
Ｂ／Ｆ洗浄手段３４は、制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ２１にある反応容器２６内に、その上部開口のほぼ中央の位置Ｐ１（図２参照）から例えば洗浄ノズルを選択的に侵入させて、当該反応容器２６内の液体の吸引排出動作、および所定回数の洗浄液の注入排出動作を行ってビーズ４１に対するＢ／Ｆ洗浄を行うよう構成する。ここで、反応容器２６は、上述したように、その内部底面が傾斜して形成され、ビーズ４１は最下部の傾斜底面２６ｃと内周側の側壁２６ａとに接して保持されるので、洗浄ノズルを上記の位置Ｐ１から侵入させても、洗浄ノズルとビーズ４１とが干渉することはない。
【００２２】
測光手段３５は、この実施形態では、微少発光量測定手段３５Ａと透過光量測定手段３５Ｂとをもって構成する。微少発光量測定手段３５Ａは、例えば光電子増倍管を有し、制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ２５にある反応容器２６内の検液の発光量を測定して、その測光データを制御部１４に送信するよう構成する。
【００２３】
また、透過光量測定手段３５Ｂは、制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の回動中に位置Ｓ３１を通過する反応容器２６内の検液の透過光をダイレクト測光し、その測光データを制御部１４に送信するよう構成する。このため、この透過光量測定手段３５Ｂには、公知のように、反応容器２６の搬送通路を挟んで光源および受光素子を設け、光源からの測定光を反応容器２６内の検液を介して受光素子で受光するようにする。なお、この透過光量測定手段３５Ｂによる測光光路は、図２に示すように、反応容器２６内に保持されているビーズ４１よりは上部の位置Ｐ２に設定する。
【００２４】
ビーズ廃棄手段３６は、制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ３３にある反応容器２６内に、例えば吸引ノズルを選択的に侵入させてその先端をビーズ４１に当接させ、その状態で吸引動作を行ってビーズ４１を吸引保持して容器外に廃棄するよう構成する。
【００２５】
反応容器洗浄手段３７は、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ３４〜Ｓ３８にある５個の反応容器２６内に侵入可能なノズルを有しており、制御部１４の制御のもとに、各ノズルを対応する容器内に侵入させて、停止位置Ｓ３４〜Ｓ３７では液体の排出動作と洗浄液の注入動作とを順次行い、停止位置Ｓ３８では液体の排出動作を行うよう構成する。
【００２６】
制御部１４には、予め複数の分析項目とその各々の測定原理とを対応させて記憶させておく記憶手段１４Ａが設けられており、入出力部１５からの分析情報およびバーコード読み取り器２３での読み取り情報に基づいて、記憶手段１４Ａから各サンプルの分析項目に対応した測定原理を読み出して、上記の分析機構部１３における分析動作を制御するようにする。また、制御部１４には、微少発光量測定手段３５Ａや透過光量測定手段３５Ｂからの測光データに基づいて、対応する分析項目の測定値を演算するデータ処理手段１４Ｂが設けられており、このデータ処理手段１４Ｂで演算した測定値を入出力部１５においてプリントアウトしたり、ディスプレイに表示するようにする。
【００２７】
以下、この実施形態の動作について説明する。
この実施形態では、ターンテーブル２５を１つのサイクルの中で、ＣＷ２（第１ステップ）−ＣＷ９（第２ステップ）−ＣＣＷ２（第３ステップ）−ＣＷ４１（第４ステップ）−ＣＷ９（第５ステップ）−ＣＷ９（第６ステップ）−ＣＣＷ２（第７ステップ）−ＣＣＷ１４（第８ステップ）−ＣＣＷ１３（第９ステップ）の順に順次回動させて１つのサイクル毎にＣＣＷに１反応容器分搬送し、各反応容器２６について４０サイクルで１つの項目の分析を終了して、次のサンプル分析に備えるようにする。なお、上記の各ステップにおいて、ＣＷやＣＣＷの後の数字は、ターンテーブル２５のＣＷやＣＣＷの回動による反応容器２６の搬送個数を表し、例えば、第４ステップのＣＷ４１は、ターンテーブル２５をＣＷに反応容器４１個分回動させることを示している。
【００２８】
また、各反応容器２６について、１〜４０の一連のサイクルでは、停止位置Ｓ１２に位置するときを、第１サイクルの開始として、この第１サイクル中に第１試薬分注およびビーズ投入動作を、第２サイクル中にサンプル分注および攪拌動作を、第１２サイクル中にＢ／Ｆ洗浄、第２試薬分注および攪拌動作を、第２９サイクル中にＢ／Ｆ洗浄、第３試薬分注および攪拌動作を、第３３サイクル中に微少発光量測定動作を、第３４サイクル中にビーズ廃棄動作を、第３５〜３９サイクル中に反応容器洗浄動作をそれぞれ可能にすると共に、第１〜第４０サイクル中に透過光量測定動作を可能にして、制御部１４により各動作を分析項目の測定原理に応じた制御を行う。
【００２９】
例えば、図１において、停止位置Ｓ１２に位置するNo. １の反応容器２６に注目すると、ＣＬＥＩＡの不均一系反応によりＦＴ３やＨＢs 抗原を分析する場合には、第１サイクルで、先ず、停止位置Ｓ１２において液体状試薬分注手段３２Ｂにより第１試薬として分析項目に対応する所定量の緩衝液を分注する。次に、第１ステップでターンテーブル２５がＣＷ２回動して、停止位置Ｓ１０に停止した状態で、ビーズ投入手段３２Ａにより分析項目の測定原理に応じた抗体を感作したビーズ４１を投入する。この第１サイクルにおける残りのステップによる回動停止位置では、当該反応容器No. の反応容器２６に対しては何らの分析動作を行わない。
【００３０】
次に、第２サイクルにおいて、No. １の反応容器２６は、当該サイクルの第８ステップの回動により停止位置Ｓ１に停止するので、サンプル分注手段３１によりサンプラ１１のサンプル吸引位置Ｓ０に位置するサンプル容器２２から所定量のサンプルを当該反応容器２６に分注する。その後、第９ステップの回動で、当該反応容器２６は、停止位置Ｓ１４に停止する。この第２サイクルの他のステップによる回動停止位置では、当該反応容器番号の反応容器２６に対して何ら分析動作を行わない。第３サイクルにおいて、攪拌手段３３により容器内の検液を攪拌して、１回目の免疫反応を行わせる。この第３サイクルの他のステップによる回動停止位置、およびその後の第４〜１１サイクルでは、当該反応容器２６に対しては何ら分析動作を行わない。
【００３１】
次に、第１２サイクルにおいて、No. １の反応容器２６は、当該サイクルの第１ステップの回動により停止位置Ｓ２１に停止するので、ここでＢ／Ｆ洗浄手段３４により反応容器２６を複数回、例えば２〜４回洗浄して第１回目のＢ／Ｆ洗浄動作を行う。その後、第２ステップの回動により、当該反応容器２６は停止位置Ｓ１２に停止するので、ここで液体状試薬分注手段３２Ｂにより第２試薬として分析項目に対応する所定量の標識試薬を分注する。この第２試薬が分注されたNo. １の反応容器２６は、次の第３ステップの回動により、停止位置Ｓ１４に停止するので、ここで攪拌手段３３により容器内の検液を攪拌して、２回目の免疫反応を行わせる。この第１２サイクルにおける他のステップによる回動停止位置、および第１３〜２８サイクルでは、当該反応容器２６に対しては何らの分析動作を行わない。
【００３２】
次に、第２９サイクルにおいて、No. １の反応容器２６は、当該サイクルの第５ステップの回動により停止位置Ｓ２１に停止するので、ここでＢ／Ｆ洗浄手段３４により反応容器２６を複数回、例えば３〜５回洗浄して第２回目のＢ／Ｆ洗浄動作を行う。その後、第６ステップの回動により、当該反応容器２６は停止位置Ｓ１２に停止するので、ここで液体状試薬分注手段３２Ｂにより第３試薬として、第２試薬として分注した標識試薬に対応する所定量の発光基質を分注し、次の第７ステップの回動により当該反応容器２６は停止位置Ｓ１４に停止するので、ここで攪拌手段３３により容器内の検液を攪拌して化学発光反応を行わせる。この第２９サイクルにおける他のステップによる回動停止位置、および第３０〜３２サイクルでは、当該反応容器２６に対しては何ら分析動作を行わない。
【００３３】
次に、第３３サイクルにおいて、No. １の反応容器２６は、当該サイクルの第５ステップの回動により停止位置Ｓ２５に停止するので、微少発光量測定手段３５Ａからの当該反応容器２６内の検液の化学発光量の測光データを制御部１４のデータ処理手段１４Ｂに取り込み、その測光データと検量線とに基づいて当該分析項目の濃度を演算し、その結果を入出力部１５に出力する。
【００３４】
次に、No. １の反応容器２６は、第３４サイクルの第８ステップの回動により停止位置Ｓ３３に停止するので、ここでビーズ廃棄手段３６により当該反応容器２６内のビーズ４１を廃棄する。その後、当該反応容器２６は、第３５〜３９サイクルの各第８ステップの回動で、停止位置Ｓ３４〜Ｓ３８に順次停止するので、その各位置で反応容器洗浄手段３７により当該反応容器２６を洗浄して、次の分析に備える。なお、第３３〜３９サイクルにおける他のステップによる回動停止位置では、当該反応容器２６に対しては何ら分析動作を行わない。
【００３５】
また、ＬＩＡの均一系反応によりＡＦＰやβ2 Ｍを分析する場合には、第１サイクルでは、液体状試薬分注手段３２Ｂにより第１試薬として分析項目に対応する所定量の緩衝液の分注動作のみを行い、第２サイクルでは、サンプル分注手段３１によるサンプルの分注動作と、攪拌手段３３による攪拌動作を行い、第１２サイクルでは、液体状試薬分注手段３２Ｂによる第２試薬の分注動作および攪拌手段３３による攪拌動作のみを行う。ここで、第２試薬は、分析項目に対応する抗体等を感作したラテックス粒子の浮遊液を所定量分注する。
【００３６】
その後、当該反応容器２６が停止位置Ｓ３１を通過する毎に、透過光量測定手段３５Ｂから検液の透過光量の測光データが得られるので、それらの測光データを制御部１４のデータ処理手段１４Ｂに適切に取り込んで、検量線との比較に基づいて当該分析項目の濃度を演算し、その結果を入出力部１５に出力させる。
【００３７】
次に、第３５〜３９サイクルで、反応容器洗浄手段３７により当該反応容器２６を順次洗浄して、次の分析に備える。したがって、このＬＩＡの均一系反応による分析では、第１サイクルでのビーズ投入、第１２サイクルでのＢ／Ｆ洗浄、第２９サイクルでのＢ／Ｆ洗浄、第３試薬分注および攪拌、第３３サイクルでの微少発光量測定および第３４サイクルでのビーズ廃棄といった各動作は行わない。
【００３８】
また、ＴＩＡの均一系反応によりＩｇＭやＩｇＧを分析する場合には、第２試薬として、ＩｇＭの分析の場合には抗ＩｇＭ試薬を、ＩｇＧの分析の場合には抗ＩｇＧ試薬を分注する以外は、上述したＬＩＡによる分析動作と同様に動作させる。
【００３９】
さらに、均一系反応による生化学項目ＡＬＢを分析する場合には、第１サイクルで、液体状試薬分注手段３２Ｂにより第１試薬として分析項目に対応する所定量の呈色試薬の分注動作のみを行い、第２サイクルで、サンプル分注手段３１によるサンプルの分注動作および攪拌手段３３による攪拌動作を行って呈色反応させる。その後、当該反応容器２６が停止位置Ｓ３１を通過する毎に透過光量測定手段３５Ｂから得られる検液の透過光量の測光データを、制御部１４のデータ処理手段１４Ｂに適切に取り込んで、検量線との比較に基づいて当該分析項目の濃度を演算し、その結果を入出力部１５に出力させる。
【００４０】
次に、第３５〜３９サイクルで、反応容器洗浄手段３７により当該反応容器２６を順次洗浄して、次の分析に備える。したがって、均一系反応による生化学項目ＡＬＢの分析では、第１サイクルでのビーズ投入、第１２サイクルでのＢ／Ｆ洗浄、第２試薬分注および攪拌、第２９サイクルでのＢ／Ｆ洗浄、第３試薬分注および攪拌、第３３サイクルでの微少発光量測定および第３４サイクルでのビーズ廃棄といった各動作は行わない。
【００４１】
図３は、この実施形態において、１つのサイクルの中で、分析項目の測定原理に応じて選択的に行われる動作タイミングを示すものである。ここで、各反応容器２６が図１に示す位置にあるとすると、第１ステップの回動に先立って、停止位置Ｓ１２に位置するNo. １の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じた第１試薬の分注動作が行われ、停止位置Ｓ１４に位置するNo. ３９の反応容器２６に対して攪拌動作が行われる。その後、第１ステップの回動後、停止位置Ｓ１０に位置するNo. １の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じて選択的にビーズ投入動作が行われ、停止位置Ｓ２１に位置するNo. ３０の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じて選択的にＢ／Ｆ洗浄動作が行われる。
【００４２】
次に、第２ステップの回動後、停止位置Ｓ１２に位置するNo. ３０の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じた第２試薬の分注動作が選択的に行われ、その後、第３ステップの回動後、停止位置Ｓ１４に位置する当該No. ３０の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じて選択的に攪拌動作が行われる。
【００４３】
その後、第４ステップでは、その回動中にNo. １３〜No. １２の４０個の各反応容器２６が停止位置Ｓ３１を横切るので、それらの測光データが制御部１４に取り込まれ、第５ステップの回動後、停止位置Ｓ２１に位置するNo. １３の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じて選択的にＢ／Ｆ洗浄動作が行われ、停止位置Ｓ２５に位置するNo. ９の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じて選択的に微少発光量測定動作が行われる。
【００４４】
次に、第６ステップの回動後、停止位置Ｓ２１に位置するNo. １３の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じた第３試薬の分注動作が選択的に行われ、その後、第７ステップの回動後、停止位置Ｓ１４に位置する当該No. １３の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じて選択的に攪拌動作が行われる。
【００４５】
次に、第８ステップの回動後、停止位置Ｓ１に位置するNo. ４０の反応容器に対してサンプル分注動作が行われ、停止位置Ｓ３３に位置するNo. ８の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じてビーズ廃棄動作が行われ、停止位置Ｓ３４〜Ｓ３８に位置するNo. ３〜No. ７の順次の反応容器２６に対して反応容器洗浄動作が行われる。その後、第９ステップの回動が行われる。
以上の動作を１サイクルとして、分析動作を実施する。
【００４６】
このように、分析項目の測定原理に応じて各反応容器２６に対する分析動作を制御することにより、一台の自動分析装置で不均一系反応による分析項目と、均一系反応による分析項目とを同時に分析することができる。この実施形態による分析結果の一例を第２表に示す。
【００４７】
【表２】
【００４８】
なお、以上の説明では、不均一系反応の動作として、ＣＬＥＩＡによる分析動作を説明したが、第３試薬として発色基質を用い、発色基質の分注後に透過光量測定手段３５Ｂにより検液の透過光量を測定して不均一系反応の項目を分析するようにすることもできる。また、第２試薬として蛍光標識試薬を用い、２回目のＢ／Ｆ洗浄動作後に、例えば微少発光量測定手段３５Ａにおいて、検液に励起光を照射してその蛍光発光量を測定して不均一系反応の項目を分析することもできる。また、不均一系反応で用いる免疫吸着物質として、磁性粒子を用いることもできるし、ビーズと磁性粒子との双方をセットして、分析項目の測定原理に応じて分注するよう構成することもできる。
【００４９】
さらに、Ｂ／Ｆ洗浄手段３４は、１本の洗浄ノズルによってＢ／Ｆ洗浄動作を設定回数行うよう構成したり、複数本の洗浄ノズルを用意して、動作する洗浄ノズルの本数を制御してＢ／Ｆ洗浄を行うよう構成することもできる。また、ターンテーブル２５に保持する反応容器２６の数は、４０個に限らず、任意の複数個とすることができ、それに応じて分析機構部１３の各手段の配置を変更することができる。また、ビーズ廃棄手段３６および反応容器洗浄手段３７に代えて、ターンテーブル２５に対する反応容器２６の排出・供給手段を設けて、反応容器２６を１回の分析毎に廃棄するよう構成することもできる。
【００５０】
図４は、この発明に係る自動分析装置の第２実施形態の要部の構成を線図的に示すものである。この自動分析装置は、第１実施形態と同様、サンプラ５１、反応容器搬送部５２、分析機構部５３、制御部５４および入出力部５５を有する。サンプラ５１は、それぞれ血清等のサンプルを収容する複数のサンプル容器６１を、例えばチェーン状の容器保持部材に保持して、制御部５４の制御のもとに、所定のサンプル吸引位置Ｓ０に順次搬送するようにする。また、各サンプル容器６１に貼付された分析項目等を表すバーコード（図示せず）は、バーコード読み取り器６２で読み取って制御部５４に供給し、その読み取り情報および入出力部５５から入力される分析情報に基づいて、制御部５４により当該サンプルに対する分析動作を制御するようにする。
【００５１】
反応容器搬送部５２には、垂直面内で回動可能なベルトコンベアに複数個の反応容器６５を保持し、ベルトコンベアを制御部５４の制御のもとに矢印で示す一方向に間欠的に回動させて、反応容器６５を垂直面内の上部において位置Ｓ１からＳ４２を経て順次ピッチ送りするよう構成する。各反応容器６５は、プラスチック等の非磁性の材料でほぼ箱状に形成し、少なくとも搬送方向と平行な両側面は光学的に透明とする。また、この反応容器搬送部５２には、位置Ｓ１０〜Ｓ１２にある３個の反応容器６５、位置Ｓ２５〜Ｓ２７にある３個の反応容器６５、および位置Ｓ３１〜Ｓ３４にある４個の反応容器６５をそれぞれ挟むように、３対のマグネット６６Ａ：６６Ｂ、６７Ａ：６７Ｂおよび６８Ａ：６８Ｂを、異なる磁極を対向させて配置する。なお、これらのマグネットの配置位置は、後述する測光手段による測光光路から外れた位置とする。
【００５２】
分析機構部５３には、反応容器搬送部５２において垂直面内の上部を搬送される反応容器６５に対して機能するように、その搬送通路に沿って、サンプル分注手段７１、免疫吸着物質を含む複数の試薬を選択的に分注可能な試薬分注手段７２、攪拌手段７３、測光手段７４、Ｂ／Ｆ洗浄手段７５および反応容器洗浄手段７６を設ける。
【００５３】
サンプル分注手段７１は、公知の回動かつ昇降可能なサンプルプローブおよびこれに連結したシリンジを有し、制御部５４の制御のもとに、サンプル吸引位置Ｓ０にあるサンプル容器６１から分析項目の測定原理に応じた所定量のサンプルを選択的に吸引して、反応容器搬送部５２の位置Ｓ１にある反応容器６５内に分注するように構成する。
【００５４】
試薬分注手段７２は、第１試薬分注手段７２Ａ、第２試薬分注手段７２Ｂおよび第３試薬分注手段７２Ｃをもって構成する。第１試薬分注手段７２Ａには、不均一系反応において用いるそれぞれ異なる抗体を感作させた免疫吸着物質としての複数種の磁性粒子、各種の緩衝液、生化学項目の分析で用いる各種の試薬等をセットし得るようにし、これらの第１試薬の中から制御部５４の制御のもとに分析項目の測定原理に応じた試薬を位置Ｓ２にある反応容器６５に所定量分注するようにする。第２試薬分注手段７２Ｂには、各種の標識試薬、均一系反応の免疫測定で用いる免疫吸着物質としての各種のラテックス粒子等をセットし得るようにし、これらの第２試薬の中から制御部５４の制御のもとに、位置Ｓ１３にある反応容器６５に分析項目の測定原理に応じた所定の試薬を所定量選択的に分注するようにする。また、第３試薬分注手段７２Ｃには、不均一系反応の免疫測定で用いる各種の発色基質や発光基質等をセットし得るようにし、これらの第３試薬の中から制御部５４の制御のもとに、位置Ｓ２８にある反応容器６５に分析項目の測定原理に応じた所定の試薬を所定量選択的に分注するようにする。
【００５５】
攪拌手段７３は、第１攪拌手段７３Ａ、第２攪拌手段７３Ｂおよび第３攪拌手段７３Ｃをもって構成する。第１攪拌手段７３Ａは、制御部５４の制御のもとに位置Ｓ３にある反応容器６５内に、例えば攪拌棒を侵入させて、当該反応容器６５内の検液を攪拌するよう構成し、第２攪拌手段７３Ｂおよび第３攪拌手段７３Ｃは、制御部５４の制御のもとに、それぞれ分析項目の測定原理に応じて位置Ｓ１４およびＳ２９にある反応容器６５内に、例えば攪拌棒を選択的に侵入させて、それぞれの反応容器６５内の検液を攪拌するよう構成する。
【００５６】
測光手段７４は、第１〜第３透過光量測定手段７４Ａ〜７４Ｃと、微少発光量測定手段７４Ｄとをもって構成する。第１〜第３透過光量測定手段７４Ａ〜７４Ｃは、それぞれ反応容器６５の搬送通路を挟んで設けた光源および受光素子を有し、制御部５４の制御のもとに、それぞれ位置Ｓ４、Ｓ１５およびＳ３３において、反応容器６５内の検液の透過光を選択的にダイレクト測光し、その測光データを制御部５４に送信するようにする。また、微少発光量測定手段７４Ｄは、例えば光電子増倍管を有し、制御部１４の制御のもとに、位置Ｓ３４にある反応容器６５内の検液の発光量を選択的に測定して、その測光データを制御部５４に供給するよう構成する。
【００５７】
Ｂ／Ｆ洗浄手段７５は、第１Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ａおよび第２Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ｂをもって構成する。第１Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ａは位置Ｓ１２にある反応容器６５に対し、第２Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ｂは位置Ｓ２７にある反応容器６５に対して、それぞれ制御部１４の制御のもとに洗浄ノズルを選択的に侵入させて、対応する反応容器６５内の液体の吸引排出動作、および所定回数の洗浄液の注入排出動作を行ってＢ／Ｆ洗浄を行うよう構成する。
【００５８】
反応容器洗浄手段７６は、位置Ｓ３８〜Ｓ４２にある５個の反応容器６５内にそれぞれ選択的に侵入可能なノズルを有し、制御部５４の制御のもとに、各ノズルを対応する容器内に侵入させて、位置Ｓ３８〜Ｓ４１では液体の排出動作と洗浄液の注入動作とを順次行い、位置Ｓ４２では液体の排出動作を行うよう構成する。
【００５９】
制御部５４には、第１実施形態におけると同様に、複数の分析項目とその各々の測定原理とを対応させて予め記憶させておく記憶手段５４Ａが設けられており、入出力部５５からの分析情報およびバーコード読み取り器６２での読み取り情報に基づいて、記憶手段５４Ａから各サンプルの分析項目に対応する測定原理を読み出して、上記の分析機構部５３における分析動作を制御するようにする。また、制御部５４には、第１〜第３透過光量測定手段７４Ａ〜７４Ｃや微少発光量測定手段７４Ｄからの測光データに基づいて、対応する分析項目の測定値を演算するデータ処理手段５４Ｂを設け、このデータ処理手段５４Ｂで演算した測定値を入出力部５５においてプリントアウトしたり、ディスプレイに表示するようにする。
【００６０】
以下、この実施形態の動作を説明する。
この実施形態では、複数の反応容器６５を反応容器搬送部５２により矢印で示す方向に間欠的にピッチ送りしながら、分析機構部の各動作を分析項目の測定原理に応じて制御して、不均一系反応による分析項目と均一系反応による分析項目とを同時に分析する。例えば、サンプラ５１のサンプル吸引位置Ｓ０で分注するサンプルが不均一系反応による分析項目の場合には、位置Ｓ１にある反応容器６５に所定量のサンプルを分注した後、当該反応容器６５が次の間欠停止位置Ｓ２に搬送された状態で、第１試薬分注手段７２Ａにより第１試薬として、分析項目の測定原理に応じた抗体を感作した磁性粒子を所定の緩衝液に浮遊させた浮遊液を所定量分注し、次の位置Ｓ３で第１攪拌手段７３Ａにより攪拌動作を行って、１回目の免疫反応を行わせる。
【００６１】
次に、当該反応容器６５が位置Ｓ１２に搬送された状態で、マグネット６６Ａおよび６６Ｂにより磁性粒子を反応容器６５の内壁に磁気的に保持して、第１Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ａにより反応容器６５を複数回、例えば２〜４回洗浄して１回目のＢ／Ｆ洗浄動作を行う。その後、当該反応容器６５が、次の位置Ｓ１３に搬送された状態で、第２試薬分注手段７２Ｂにより第２試薬として、分析項目に対応する所定量の標識試薬を分注し、次の位置Ｓ１４で第２攪拌手段７３Ｂにより攪拌動作を行って、２回目の免疫反応を行わせる。
【００６２】
次に、当該反応容器６５が位置Ｓ２７に搬送された状態で、マグネット６７Ａおよび６７Ｂにより磁性粒子を反応容器６５の内壁に磁気的に保持して、第２Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ｂにより反応容器６５を複数回、例えば３〜５回洗浄して２回目のＢ／Ｆ洗浄動作を行う。その後、当該反応容器６５が、次の位置Ｓ２８に搬送された状態で、第３試薬分注手段７２Ｃにより第３試薬として、第２試薬に対応する化学発光基質や発色基質を所定量分注し、次の位置Ｓ２９で第３攪拌手段７３Ｃにより攪拌動作を行って化学発光あるいは発色反応を行わせる。
【００６３】
その後、第３試薬として発色基質を分注した発色反応の場合には、当該反応容器６５が位置Ｓ３３に搬送された状態で、マグネット６８Ａおよび６８Ｂにより磁性粒子を反応容器６５の内壁に磁気的に保持して、第３透過光量測定手段７４Ｃにより反応容器６５を通して検液をダイレクト測光する。また、第３試薬として化学発光基質を分注した化学発光反応の場合には、次の位置Ｓ３４に搬送された状態で、マグネット６８Ａおよび６８Ｂにより磁性粒子を反応容器６５の内壁に磁気的に保持して、微少発光量測定手段７４Ｄにより反応容器６５内の検液の化学発光量を測定する。第３透過光量測定手段７４Ｃあるいは微少発光量測定手段７４Ｄでの測光データは、制御部５４のデータ処理手段５４Ｂに供給し、ここで検量線に基づいて当該分析項目の濃度を演算し、その結果を入出力部５５に出力する。
【００６４】
位置Ｓ３３あるいはＳ３４で測光を終了した当該反応容器６５は、順次の位置Ｓ３８〜Ｓ４２において、反応容器洗浄手段７６により洗浄して、次の分析に備える。
【００６５】
また、ＬＩＡやＴＩＡの均一系反応により免疫項目を分析する場合には、位置Ｓ１でサンプル分注手段７１により所定量のサンプルを反応容器６５に分注した後、当該反応容器６５に対して、位置Ｓ２で第１試薬分注手段７２Ａにより第１試薬として分析項目に対応する所定量の緩衝液を分注し、位置Ｓ３で第１攪拌手段７３Ａにより攪拌動作を行う。次に、位置Ｓ１３で第２試薬分注手段７２Ｂにより第２試薬として分析項目に対応する所定量のラテックス粒子粒子や抗ＩｇＧ試薬等を分注して、位置Ｓ１４で第２攪拌手段７３Ｂにより攪拌動作を行って免疫反応を行わせる。その後、位置Ｓ３３で第３透過光量測定手段７４Ｃにより反応容器６５を通して検液をダイレクト測光し、その測光データを制御部５４のデータ処理手段５４Ｂに供給して分析項目の濃度を演算するようにする。
【００６６】
測光を終了した当該反応容器６５は、同様に順次の位置Ｓ３８〜Ｓ４２において、反応容器洗浄手段７６により洗浄して、次の分析に備える。したがって、均一系反応の免疫測定では、第１，第２Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ａ，７５Ｂ、第３試薬分注手段７２Ｃ、第３攪拌手段７３Ｃは動作せず、第１，第２透過光量測定手段７４Ａ，７４Ｂおよび微少発光量測定手段７４Ｄでの測光データは、濃度演算には用いられない。
【００６７】
さらに、均一系反応による生化学項目ＡＬＢを分析する場合には、位置Ｓ１でサンプル分注手段７１により所定量のサンプルを反応容器６５に分注した後、当該反応容器６５に対して、位置Ｓ２で第１試薬分注手段７２Ａにより第１試薬として分析項目に対応する所定量の呈色試薬を分注し、位置Ｓ３で第１攪拌手段７３Ａにより攪拌動作を行って呈色反応させる。その後、位置Ｓ４、位置Ｓ１５および位置Ｓ３３で、それぞれ第１、第２および第３透過光量測定手段７４Ａ，７４Ｂおよび７４Ｃにより反応容器６５を通して検液をダイレクト測光し、それらの測光データを制御部５４のデータ処理手段５４Ｂに供給して分析項目の濃度を演算するようにする。
【００６８】
測光を終了した当該反応容器６５は、同様に順次の位置Ｓ３８〜Ｓ４２において、反応容器洗浄手段７６により洗浄して、次の分析に備える。したがって、均一系反応の生化学項目ＡＬＢの測定では、第１，第２Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ａ，７５Ｂ、第２，第３試薬分注手段７２Ｂ，７２Ｃ、第２，第３攪拌手段７３Ｂ，７３Ｃは動作せず、微少発光量測定手段７４Ｄでの測光データは濃度演算には用いられない。
【００６９】
このように、分析項目の測定原理に応じて各反応容器６５に対する分析動作を制御することにより、一台の自動分析装置で不均一系反応による分析項目と、均一系反応による分析項目とを同時に分析することができる。
【００７０】
なお、以上の第２実施形態では、不均一系反応の動作として、第３試薬として化学発光試薬あるいは発色試薬を用いる場合について説明したが、第２試薬として蛍光標識試薬を用い、２回目のＢ／Ｆ洗浄動作後に、例えば微少発光量測定手段７４Ｄにおいて、検液に励起光を照射してその蛍光発光量を測定して不均一系反応の項目を分析することもできる。また、不均一系反応で用いる免疫吸着物質は、磁性粒子に限らず、第１実施形態で説明したビーズを用いることもできるし、ビーズと磁性粒子との双方をセットして、分析項目の測定原理に応じて分注するよう構成することもできる。さらに、第１，第２Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ａ，７５Ｂは、それぞれ１本の洗浄ノズルによってＢ／Ｆ洗浄動作を設定回数行うよう構成したり、複数本の洗浄ノズルを用意して、動作する洗浄ノズルの本数を制御してＢ／Ｆ洗浄を行うよう構成することもできる。
【００７１】
【発明の効果】
この発明によれば、一台の装置で、広範囲の濃度域に及ぶ分析項目を任意に選択して、均一系反応と不均一系反応とを同時に分析できるようにしたので、検査システム全体を安価にできると共に、オペレータの操作も簡単にできる。また、検査室内に均一系反応専用の装置と不均一系反応専用の装置とを設置して分析する場合に比べて、検査室内における装置占有面積を小さくでき、検査室の有効利用が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る自動分析装置の第１実施形態の要部の構成を線図的に示す図である。
【図２】図１に示す自動分析装置で用いる反応容器の拡大斜視図である。
【図３】図１に示す自動分析装置の動作を説明するためのタイミング図である。
【図４】この発明に係る自動分析装置の第２実施形態の要部の構成を線図的に示す図である。
【図５】不均一系反応としての酵素免疫測定法による抗原濃度の測定原理を説明するための図である。
【符号の説明】
１１ サンプラ
１２ 反応容器搬送部
１３ 分析機構部
１４ 制御部
１４Ａ 記憶手段
１４Ｂ データ処理手段
１５ 入出力部
２１ サンプルテーブル
２２ サンプル容器
２３ バーコード読み取り器
２５ ターンテーブル
２６ 反応容器
３１ サンプル分注手段
３２ 試薬分注手段
３２Ａ ビーズ投入手段
３２Ｂ 液体状試薬分注手段
３３ 攪拌手段
３４ Ｂ／Ｆ洗浄手段
３５ 測光手段
３５Ａ 微少発光量測定手段
３５Ｂ 透過光量測定手段
３６ ビーズ廃棄手段
３７ 反応容器洗浄手段
４１ ビーズ
５１ サンプラ
５２ 反応容器搬送部
５３ 分析機構部
５４ 制御部
５４Ａ 記憶手段
５４Ｂ データ処理手段
５５ 入出力部
６１ サンプル容器
６２ バーコード読み取り器
６５ 反応容器
６６Ａ，６６Ｂ，６７Ａ，６７Ｂ，６８Ａ，６８Ｂ マグネット
７１ サンプル分注手段
７２ 試薬分注手段
７２Ａ 第１試薬分注手段
７２Ｂ 第２試薬分注手段
７２Ｃ 第３試薬分注手段
７３ 攪拌手段
７３Ａ 第１攪拌手段
７３Ｂ 第２攪拌手段
７３Ｃ 第３攪拌手段
７４ 測光手段
７４Ａ 第１透過光量測定手段
７４Ｂ 第２透過光量測定手段
７４Ｃ 第３透過光量測定手段
７４Ｄ 微少発光量測定手段
７５ Ｂ／Ｆ洗浄手段
７５Ａ 第１Ｂ／Ｆ洗浄手段
７５Ｂ 第２Ｂ／Ｆ洗浄手段
７６ 反応容器洗浄手段
【発明の属する技術分野】
この発明は、血清等のサンプル中の成分を自動的に分析する自動分析装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動分析装置として、生化学分析装置や免疫分析装置が種々提案されている。このような分析装置では、分析項目を所定の測定法（測定原理）によって反応させて分析する必要がある。ここで、生化学測定法による反応は均一系反応であるが、免疫測定法による反応には、均一系反応と不均一系反応とがある。この免疫測定法による不均一系反応の代表的なものとしては、酵素免疫測定法（ＥＩＡ）や化学発光免疫測定法（ＣＬＩＡ）等があり、反応過程に免疫吸着物質に特異的に結合した成分と、結合しなかった成分とを分離する、いわゆるＢ／Ｆ洗浄操作が入ることが特徴である。
【０００３】
図５（Ａ）〜（Ｅ）は、不均一系反応としての酵素免疫測定法による抗原濃度の測定原理を示すものである。この酵素免疫測定法は、いわゆるサンドイッチ法と呼ばれるもので、先ず、図５（Ａ）に示すように、サンプル中の分析すべき所定の抗原に特異的に結合する抗体２が感作された担体（免疫吸着物質）１とサンプル３とを混合させて１回目の免疫反応を行わせる。次に、図５（Ｂ）に示すように、１回目のＢ／Ｆ洗浄操作を行って、感作抗体２と特異的に結合しなかったサンプル成分を除去した後、図５（Ｃ）に示すように、過剰量の酵素標識抗体４を加えて２回目の免疫反応を行わせる。次に、図５（Ｄ）に示すように、２回目のＢ／Ｆ洗浄操作を行って、所定の抗原に結合しなかった余剰の酵素標識抗体４を除去した後、図５（Ｅ）に示すように、酵素標識抗体４の標識酵素が活性を発現する発色基質５を加えて発色反応を行わせ、その発色量を測光する。その後、得られた測光データと、分析すべき抗原の濃度が既知の測光データ（検量線）とを比較して、サンプル中の所定の抗原濃度を求める。
【０００４】
なお、他の不均一系反応、例えば、化学発光酵素免疫測定法では、図５（Ｅ）の基質として化学発光基質が用いられ、その発光量が測光される。また、蛍光免疫測定法では、図５（Ｃ）の２回目の免疫反応において標識物質として蛍光物質が用いられ、図５（Ｄ）に示す２回目のＢ／Ｆ洗浄操作後、励起光を照射してその蛍光発光量が測光される。
【０００５】
また、免疫測定法による均一系反応としては、免疫比濁測定法（ＴＩＡ）やラテックス免疫測定法（ＬＩＡ）がある。これらの測定法は、免疫測定法でありながら、生化学項目の各測定法と同様に、Ｂ／Ｆ洗浄操作が不要である。この均一系反応による分析項目の測定レンジは、生化学項目ではｍｇ／ｍｌからｇ／ｍｌのオーダで、ＴＩＡやＬＩＡによる免疫項目ではμｇ／ｍｌからｇ／ｍｌのオーダである。しかし、均一系反応は、Ｂ／Ｆ洗浄操作がないことによって生じる反応妨害物質の存在等により、感度の点では不均一系反応に劣る。このため、測定濃度がμｇ／ｍｌからｎｇ／ｍｌ以下の高感度測定の分析項目は、不均一系反応によらざるを得ない。表１は、分析項目の一例と、その測定法による分析動作を示すものである。
【０００６】
【表１】
このように、分析項目の分析動作および濃度域が、項目によって異なることから、従来は、測定法毎の専用の分析装置、すなわち生化学分析装置、均一系反応による免疫分析装置、不均一系反応による免疫分析装置を検査室内に用意し、これらの分析装置によって分析項目の測定原理に応じてサンプルを振り分けて分析するようにしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように検査室に測定法毎の複数の分析装置を設置し、それらの装置を用いてサンプルを分析項目の測定原理に応じて振り分けて分析を行うことは、操作が煩雑になると共に、検査室内における装置占有面積が大きくなり、検査室の利用効率の低下を招くという問題がある。また、それぞれの分析装置には、分注機構や恒温化機構等の共通の機構が設けられることから、検査システム全体が高価になるという問題がある。
【０００９】
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、一台の装置で、広範囲の濃度域に及ぶ分析項目を任意に選択して、均一系反応と不均一系反応とを同時に分析できるようにした自動分析装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に係る自動分析装置は、所定の搬送通路上で、均一系反応による分析と不均一系反応による分析とを同時に行う自動分析装置において、前記搬送通路上で、それぞれ透過光量の測定が可能な測光面を有する複数の反応容器を搬送する反応容器搬送部と、分析すべき複数のサンプルをそれぞれ保持する複数のサンプル容器と、この複数のサンプル容器にそれぞれ付与された分析項目を表す情報を読み取る情報読取手段と、前記複数の反応容器のそれぞれに対して前記複数のサンプル容器にそれぞれ収容されたサンプルを選択的に分注するサンプル分注手段と、前記複数の反応容器のそれぞれに対して免疫吸着物質を含む複数の試薬を選択的に分注可能な試薬分注手段と、前記複数の反応容器のそれぞれに対して選択的に機能するように配置されたＢ／Ｆ洗浄手段と、前記複数の反応容器のそれぞれに対して選択的に機能するように配置された測光手段と、前記情報読取手段が読み取った前記複数のサンプルにおける各々の分析項目に応じた測定原理に基づいて、前記サンプル分注手段、前記試薬分注手段、前記Ｂ／Ｆ洗浄手段および前記測光手段の動作を制御する制御部と、を具備したことを特徴とするものである。
【００１１】
この発明の一実施形態においては、前記測光手段に、前記反応容器に測定光を照射して被検液の透過光量を測定する透過光量測定手段と、前記反応容器内の被検液からの発光量を測定する微少発光量測定手段とを有し、これら透過光量測定手段および微少発光量測定手段を、前記情報読取手段により読み取った情報に基づいて、前記制御部により選択的に動作させるよう構成する。
【００１２】
さらに、この発明の一実施形態においては、前記制御部に、複数の分析項目とその各々の測定原理とを対応させて予め記憶する記憶手段を設け、この記憶手段から各サンプルの分析項目に対応する測定原理を読み出して前記分析機構部における分析動作を制御するよう構成する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
図１は、この発明に係る自動分析装置の第１実施形態の要部の構成を線図的に示すものである。この自動分析装置は、サンプラ１１、反応容器搬送部１２、分析機構部１３、制御部１４および入出力部１５を有する。サンプラ１１は、例えばサンプルテーブル２１の同一円周上に、それぞれ血清等のサンプルを収容する複数のサンプル容器２２を保持させ、これらサンプル容器２２を制御部１４の制御のもとに、所定のサンプル吸引位置Ｓ０に順次搬送するよう構成する。なお、この実施形態では、各サンプル容器２２に収容したサンプルの分析項目等を表すバーコード（図示せず）が貼付されており、そのバーコードをバーコード読み取り器２３で読み取って制御部１４に送信し、その読み取り情報および入出力部１５から予め入力されている分析情報とに基づいて、制御部１４が当該サンプルに対する分析動作を制御するようにする。
【００１４】
反応容器搬送部１２には、リング状のターンテーブル２５と、その同一円周上に等間隔に保持されている複数個の、この実施形態では４０個の反応容器２６が設けられており、このターンテーブル２５を制御部１４の制御のもとに、所定のシーケンスに従って各サイクルの中で時計方向（ＣＷ）および反時計方向（ＣＣＷ）に所定ステップ回動させて、１サイクル毎にＣＣＷに１反応容器分搬送するようにする。なお、図１には、反応容器列の内周側に反応容器No. を、さらにその内周側に反応容器の停止位置をアルファベットのＳに１〜４０の番号を付して示している。
【００１５】
各反応容器２６は、図２に斜視図を示すようにほぼ箱状に形成し、少なくともその内周側の側壁２６ａおよび外周側の側壁２６ｂは光学的に透明とする。また、内側底面２６ｃは、例えば、外周側の側壁２６ｂから内周側の側壁２６ａに向けて低くなるように若干傾斜するように形成する。
【００１６】
図１において、分析機構部１３には、ターンテーブル２５上の反応容器２６に対して機能するように、ターンテーブル２５の円周に沿って、サンプル分注手段３１、免疫吸着物質を含む複数の試薬を選択的に分注可能な試薬分注手段３２、攪拌手段３３、Ｂ／Ｆ洗浄手段３４、測光手段３５、ビーズ廃棄手段３６および反応容器洗浄手段３７を設ける。
【００１７】
サンプル分注手段３１としては、公知の回動かつ昇降可能なサンプルプローブおよびこれに連結したシリンジとからなり、制御部１４の制御のもとに、サンプル吸引位置Ｓ０にあるサンプル容器２２から分析項目の測定原理に応じた所定量のサンプルを選択的に吸引して、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ１にある反応容器２６内に分注するように構成する。
【００１８】
試薬分注手段３２は、この実施形態では、ビーズ投入手段３２Ａおよび液体状試薬分注手段３２Ｂをもって構成する。ビーズ投入手段３２Ａには、それぞれ異なる抗体を感作させた免疫吸着物質としての複数種のビーズをセットし得るようにし、これらのビーズの中から制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ１０にある反応容器２６に分析すべき項目に対応する所定のビーズを選択的に投入するようにする。ここで、反応容器２６は、図２に示したように、その内側底面２６ｃが外周側の側壁２６ｂから内周側の側壁２６ａに向けて低くなっているので、ビーズ投入手段３２Ａにより所要のビーズ４１が投入されると、そのビーズ４１は最下部の傾斜底面２６ｃと内周側の側壁２６ａとに接して保持されることになる。
【００１９】
また、液体状試薬分注手段３２Ｂには、各種の緩衝液、免疫吸着物質としての各種のラテックス粒子、各種の標識試薬、各種の発色基質や発光基質等の均一系反応および不均一系反応において用いる各種の液体状試薬をセットし得るようにし、これらの試薬の中から制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ１２にある反応容器２６に分析項目の測定原理に応じて所定の試薬を所定量選択的に分注するようにする。
【００２０】
攪拌手段３３は、制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ１４にある反応容器２６内に、その上部開口のほぼ中央の位置Ｐ１（図２参照）から例えば攪拌棒を選択的に侵入させて、当該反応容器２６内の検液を攪拌するように構成する。
【００２１】
Ｂ／Ｆ洗浄手段３４は、制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ２１にある反応容器２６内に、その上部開口のほぼ中央の位置Ｐ１（図２参照）から例えば洗浄ノズルを選択的に侵入させて、当該反応容器２６内の液体の吸引排出動作、および所定回数の洗浄液の注入排出動作を行ってビーズ４１に対するＢ／Ｆ洗浄を行うよう構成する。ここで、反応容器２６は、上述したように、その内部底面が傾斜して形成され、ビーズ４１は最下部の傾斜底面２６ｃと内周側の側壁２６ａとに接して保持されるので、洗浄ノズルを上記の位置Ｐ１から侵入させても、洗浄ノズルとビーズ４１とが干渉することはない。
【００２２】
測光手段３５は、この実施形態では、微少発光量測定手段３５Ａと透過光量測定手段３５Ｂとをもって構成する。微少発光量測定手段３５Ａは、例えば光電子増倍管を有し、制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ２５にある反応容器２６内の検液の発光量を測定して、その測光データを制御部１４に送信するよう構成する。
【００２３】
また、透過光量測定手段３５Ｂは、制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の回動中に位置Ｓ３１を通過する反応容器２６内の検液の透過光をダイレクト測光し、その測光データを制御部１４に送信するよう構成する。このため、この透過光量測定手段３５Ｂには、公知のように、反応容器２６の搬送通路を挟んで光源および受光素子を設け、光源からの測定光を反応容器２６内の検液を介して受光素子で受光するようにする。なお、この透過光量測定手段３５Ｂによる測光光路は、図２に示すように、反応容器２６内に保持されているビーズ４１よりは上部の位置Ｐ２に設定する。
【００２４】
ビーズ廃棄手段３６は、制御部１４の制御のもとに、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ３３にある反応容器２６内に、例えば吸引ノズルを選択的に侵入させてその先端をビーズ４１に当接させ、その状態で吸引動作を行ってビーズ４１を吸引保持して容器外に廃棄するよう構成する。
【００２５】
反応容器洗浄手段３７は、ターンテーブル２５の停止位置Ｓ３４〜Ｓ３８にある５個の反応容器２６内に侵入可能なノズルを有しており、制御部１４の制御のもとに、各ノズルを対応する容器内に侵入させて、停止位置Ｓ３４〜Ｓ３７では液体の排出動作と洗浄液の注入動作とを順次行い、停止位置Ｓ３８では液体の排出動作を行うよう構成する。
【００２６】
制御部１４には、予め複数の分析項目とその各々の測定原理とを対応させて記憶させておく記憶手段１４Ａが設けられており、入出力部１５からの分析情報およびバーコード読み取り器２３での読み取り情報に基づいて、記憶手段１４Ａから各サンプルの分析項目に対応した測定原理を読み出して、上記の分析機構部１３における分析動作を制御するようにする。また、制御部１４には、微少発光量測定手段３５Ａや透過光量測定手段３５Ｂからの測光データに基づいて、対応する分析項目の測定値を演算するデータ処理手段１４Ｂが設けられており、このデータ処理手段１４Ｂで演算した測定値を入出力部１５においてプリントアウトしたり、ディスプレイに表示するようにする。
【００２７】
以下、この実施形態の動作について説明する。
この実施形態では、ターンテーブル２５を１つのサイクルの中で、ＣＷ２（第１ステップ）−ＣＷ９（第２ステップ）−ＣＣＷ２（第３ステップ）−ＣＷ４１（第４ステップ）−ＣＷ９（第５ステップ）−ＣＷ９（第６ステップ）−ＣＣＷ２（第７ステップ）−ＣＣＷ１４（第８ステップ）−ＣＣＷ１３（第９ステップ）の順に順次回動させて１つのサイクル毎にＣＣＷに１反応容器分搬送し、各反応容器２６について４０サイクルで１つの項目の分析を終了して、次のサンプル分析に備えるようにする。なお、上記の各ステップにおいて、ＣＷやＣＣＷの後の数字は、ターンテーブル２５のＣＷやＣＣＷの回動による反応容器２６の搬送個数を表し、例えば、第４ステップのＣＷ４１は、ターンテーブル２５をＣＷに反応容器４１個分回動させることを示している。
【００２８】
また、各反応容器２６について、１〜４０の一連のサイクルでは、停止位置Ｓ１２に位置するときを、第１サイクルの開始として、この第１サイクル中に第１試薬分注およびビーズ投入動作を、第２サイクル中にサンプル分注および攪拌動作を、第１２サイクル中にＢ／Ｆ洗浄、第２試薬分注および攪拌動作を、第２９サイクル中にＢ／Ｆ洗浄、第３試薬分注および攪拌動作を、第３３サイクル中に微少発光量測定動作を、第３４サイクル中にビーズ廃棄動作を、第３５〜３９サイクル中に反応容器洗浄動作をそれぞれ可能にすると共に、第１〜第４０サイクル中に透過光量測定動作を可能にして、制御部１４により各動作を分析項目の測定原理に応じた制御を行う。
【００２９】
例えば、図１において、停止位置Ｓ１２に位置するNo. １の反応容器２６に注目すると、ＣＬＥＩＡの不均一系反応によりＦＴ３やＨＢs 抗原を分析する場合には、第１サイクルで、先ず、停止位置Ｓ１２において液体状試薬分注手段３２Ｂにより第１試薬として分析項目に対応する所定量の緩衝液を分注する。次に、第１ステップでターンテーブル２５がＣＷ２回動して、停止位置Ｓ１０に停止した状態で、ビーズ投入手段３２Ａにより分析項目の測定原理に応じた抗体を感作したビーズ４１を投入する。この第１サイクルにおける残りのステップによる回動停止位置では、当該反応容器No. の反応容器２６に対しては何らの分析動作を行わない。
【００３０】
次に、第２サイクルにおいて、No. １の反応容器２６は、当該サイクルの第８ステップの回動により停止位置Ｓ１に停止するので、サンプル分注手段３１によりサンプラ１１のサンプル吸引位置Ｓ０に位置するサンプル容器２２から所定量のサンプルを当該反応容器２６に分注する。その後、第９ステップの回動で、当該反応容器２６は、停止位置Ｓ１４に停止する。この第２サイクルの他のステップによる回動停止位置では、当該反応容器番号の反応容器２６に対して何ら分析動作を行わない。第３サイクルにおいて、攪拌手段３３により容器内の検液を攪拌して、１回目の免疫反応を行わせる。この第３サイクルの他のステップによる回動停止位置、およびその後の第４〜１１サイクルでは、当該反応容器２６に対しては何ら分析動作を行わない。
【００３１】
次に、第１２サイクルにおいて、No. １の反応容器２６は、当該サイクルの第１ステップの回動により停止位置Ｓ２１に停止するので、ここでＢ／Ｆ洗浄手段３４により反応容器２６を複数回、例えば２〜４回洗浄して第１回目のＢ／Ｆ洗浄動作を行う。その後、第２ステップの回動により、当該反応容器２６は停止位置Ｓ１２に停止するので、ここで液体状試薬分注手段３２Ｂにより第２試薬として分析項目に対応する所定量の標識試薬を分注する。この第２試薬が分注されたNo. １の反応容器２６は、次の第３ステップの回動により、停止位置Ｓ１４に停止するので、ここで攪拌手段３３により容器内の検液を攪拌して、２回目の免疫反応を行わせる。この第１２サイクルにおける他のステップによる回動停止位置、および第１３〜２８サイクルでは、当該反応容器２６に対しては何らの分析動作を行わない。
【００３２】
次に、第２９サイクルにおいて、No. １の反応容器２６は、当該サイクルの第５ステップの回動により停止位置Ｓ２１に停止するので、ここでＢ／Ｆ洗浄手段３４により反応容器２６を複数回、例えば３〜５回洗浄して第２回目のＢ／Ｆ洗浄動作を行う。その後、第６ステップの回動により、当該反応容器２６は停止位置Ｓ１２に停止するので、ここで液体状試薬分注手段３２Ｂにより第３試薬として、第２試薬として分注した標識試薬に対応する所定量の発光基質を分注し、次の第７ステップの回動により当該反応容器２６は停止位置Ｓ１４に停止するので、ここで攪拌手段３３により容器内の検液を攪拌して化学発光反応を行わせる。この第２９サイクルにおける他のステップによる回動停止位置、および第３０〜３２サイクルでは、当該反応容器２６に対しては何ら分析動作を行わない。
【００３３】
次に、第３３サイクルにおいて、No. １の反応容器２６は、当該サイクルの第５ステップの回動により停止位置Ｓ２５に停止するので、微少発光量測定手段３５Ａからの当該反応容器２６内の検液の化学発光量の測光データを制御部１４のデータ処理手段１４Ｂに取り込み、その測光データと検量線とに基づいて当該分析項目の濃度を演算し、その結果を入出力部１５に出力する。
【００３４】
次に、No. １の反応容器２６は、第３４サイクルの第８ステップの回動により停止位置Ｓ３３に停止するので、ここでビーズ廃棄手段３６により当該反応容器２６内のビーズ４１を廃棄する。その後、当該反応容器２６は、第３５〜３９サイクルの各第８ステップの回動で、停止位置Ｓ３４〜Ｓ３８に順次停止するので、その各位置で反応容器洗浄手段３７により当該反応容器２６を洗浄して、次の分析に備える。なお、第３３〜３９サイクルにおける他のステップによる回動停止位置では、当該反応容器２６に対しては何ら分析動作を行わない。
【００３５】
また、ＬＩＡの均一系反応によりＡＦＰやβ2 Ｍを分析する場合には、第１サイクルでは、液体状試薬分注手段３２Ｂにより第１試薬として分析項目に対応する所定量の緩衝液の分注動作のみを行い、第２サイクルでは、サンプル分注手段３１によるサンプルの分注動作と、攪拌手段３３による攪拌動作を行い、第１２サイクルでは、液体状試薬分注手段３２Ｂによる第２試薬の分注動作および攪拌手段３３による攪拌動作のみを行う。ここで、第２試薬は、分析項目に対応する抗体等を感作したラテックス粒子の浮遊液を所定量分注する。
【００３６】
その後、当該反応容器２６が停止位置Ｓ３１を通過する毎に、透過光量測定手段３５Ｂから検液の透過光量の測光データが得られるので、それらの測光データを制御部１４のデータ処理手段１４Ｂに適切に取り込んで、検量線との比較に基づいて当該分析項目の濃度を演算し、その結果を入出力部１５に出力させる。
【００３７】
次に、第３５〜３９サイクルで、反応容器洗浄手段３７により当該反応容器２６を順次洗浄して、次の分析に備える。したがって、このＬＩＡの均一系反応による分析では、第１サイクルでのビーズ投入、第１２サイクルでのＢ／Ｆ洗浄、第２９サイクルでのＢ／Ｆ洗浄、第３試薬分注および攪拌、第３３サイクルでの微少発光量測定および第３４サイクルでのビーズ廃棄といった各動作は行わない。
【００３８】
また、ＴＩＡの均一系反応によりＩｇＭやＩｇＧを分析する場合には、第２試薬として、ＩｇＭの分析の場合には抗ＩｇＭ試薬を、ＩｇＧの分析の場合には抗ＩｇＧ試薬を分注する以外は、上述したＬＩＡによる分析動作と同様に動作させる。
【００３９】
さらに、均一系反応による生化学項目ＡＬＢを分析する場合には、第１サイクルで、液体状試薬分注手段３２Ｂにより第１試薬として分析項目に対応する所定量の呈色試薬の分注動作のみを行い、第２サイクルで、サンプル分注手段３１によるサンプルの分注動作および攪拌手段３３による攪拌動作を行って呈色反応させる。その後、当該反応容器２６が停止位置Ｓ３１を通過する毎に透過光量測定手段３５Ｂから得られる検液の透過光量の測光データを、制御部１４のデータ処理手段１４Ｂに適切に取り込んで、検量線との比較に基づいて当該分析項目の濃度を演算し、その結果を入出力部１５に出力させる。
【００４０】
次に、第３５〜３９サイクルで、反応容器洗浄手段３７により当該反応容器２６を順次洗浄して、次の分析に備える。したがって、均一系反応による生化学項目ＡＬＢの分析では、第１サイクルでのビーズ投入、第１２サイクルでのＢ／Ｆ洗浄、第２試薬分注および攪拌、第２９サイクルでのＢ／Ｆ洗浄、第３試薬分注および攪拌、第３３サイクルでの微少発光量測定および第３４サイクルでのビーズ廃棄といった各動作は行わない。
【００４１】
図３は、この実施形態において、１つのサイクルの中で、分析項目の測定原理に応じて選択的に行われる動作タイミングを示すものである。ここで、各反応容器２６が図１に示す位置にあるとすると、第１ステップの回動に先立って、停止位置Ｓ１２に位置するNo. １の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じた第１試薬の分注動作が行われ、停止位置Ｓ１４に位置するNo. ３９の反応容器２６に対して攪拌動作が行われる。その後、第１ステップの回動後、停止位置Ｓ１０に位置するNo. １の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じて選択的にビーズ投入動作が行われ、停止位置Ｓ２１に位置するNo. ３０の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じて選択的にＢ／Ｆ洗浄動作が行われる。
【００４２】
次に、第２ステップの回動後、停止位置Ｓ１２に位置するNo. ３０の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じた第２試薬の分注動作が選択的に行われ、その後、第３ステップの回動後、停止位置Ｓ１４に位置する当該No. ３０の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じて選択的に攪拌動作が行われる。
【００４３】
その後、第４ステップでは、その回動中にNo. １３〜No. １２の４０個の各反応容器２６が停止位置Ｓ３１を横切るので、それらの測光データが制御部１４に取り込まれ、第５ステップの回動後、停止位置Ｓ２１に位置するNo. １３の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じて選択的にＢ／Ｆ洗浄動作が行われ、停止位置Ｓ２５に位置するNo. ９の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じて選択的に微少発光量測定動作が行われる。
【００４４】
次に、第６ステップの回動後、停止位置Ｓ２１に位置するNo. １３の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じた第３試薬の分注動作が選択的に行われ、その後、第７ステップの回動後、停止位置Ｓ１４に位置する当該No. １３の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じて選択的に攪拌動作が行われる。
【００４５】
次に、第８ステップの回動後、停止位置Ｓ１に位置するNo. ４０の反応容器に対してサンプル分注動作が行われ、停止位置Ｓ３３に位置するNo. ８の反応容器２６に対して分析項目の測定原理に応じてビーズ廃棄動作が行われ、停止位置Ｓ３４〜Ｓ３８に位置するNo. ３〜No. ７の順次の反応容器２６に対して反応容器洗浄動作が行われる。その後、第９ステップの回動が行われる。
以上の動作を１サイクルとして、分析動作を実施する。
【００４６】
このように、分析項目の測定原理に応じて各反応容器２６に対する分析動作を制御することにより、一台の自動分析装置で不均一系反応による分析項目と、均一系反応による分析項目とを同時に分析することができる。この実施形態による分析結果の一例を第２表に示す。
【００４７】
【表２】
なお、以上の説明では、不均一系反応の動作として、ＣＬＥＩＡによる分析動作を説明したが、第３試薬として発色基質を用い、発色基質の分注後に透過光量測定手段３５Ｂにより検液の透過光量を測定して不均一系反応の項目を分析するようにすることもできる。また、第２試薬として蛍光標識試薬を用い、２回目のＢ／Ｆ洗浄動作後に、例えば微少発光量測定手段３５Ａにおいて、検液に励起光を照射してその蛍光発光量を測定して不均一系反応の項目を分析することもできる。また、不均一系反応で用いる免疫吸着物質として、磁性粒子を用いることもできるし、ビーズと磁性粒子との双方をセットして、分析項目の測定原理に応じて分注するよう構成することもできる。
【００４９】
さらに、Ｂ／Ｆ洗浄手段３４は、１本の洗浄ノズルによってＢ／Ｆ洗浄動作を設定回数行うよう構成したり、複数本の洗浄ノズルを用意して、動作する洗浄ノズルの本数を制御してＢ／Ｆ洗浄を行うよう構成することもできる。また、ターンテーブル２５に保持する反応容器２６の数は、４０個に限らず、任意の複数個とすることができ、それに応じて分析機構部１３の各手段の配置を変更することができる。また、ビーズ廃棄手段３６および反応容器洗浄手段３７に代えて、ターンテーブル２５に対する反応容器２６の排出・供給手段を設けて、反応容器２６を１回の分析毎に廃棄するよう構成することもできる。
【００５０】
図４は、この発明に係る自動分析装置の第２実施形態の要部の構成を線図的に示すものである。この自動分析装置は、第１実施形態と同様、サンプラ５１、反応容器搬送部５２、分析機構部５３、制御部５４および入出力部５５を有する。サンプラ５１は、それぞれ血清等のサンプルを収容する複数のサンプル容器６１を、例えばチェーン状の容器保持部材に保持して、制御部５４の制御のもとに、所定のサンプル吸引位置Ｓ０に順次搬送するようにする。また、各サンプル容器６１に貼付された分析項目等を表すバーコード（図示せず）は、バーコード読み取り器６２で読み取って制御部５４に供給し、その読み取り情報および入出力部５５から入力される分析情報に基づいて、制御部５４により当該サンプルに対する分析動作を制御するようにする。
【００５１】
反応容器搬送部５２には、垂直面内で回動可能なベルトコンベアに複数個の反応容器６５を保持し、ベルトコンベアを制御部５４の制御のもとに矢印で示す一方向に間欠的に回動させて、反応容器６５を垂直面内の上部において位置Ｓ１からＳ４２を経て順次ピッチ送りするよう構成する。各反応容器６５は、プラスチック等の非磁性の材料でほぼ箱状に形成し、少なくとも搬送方向と平行な両側面は光学的に透明とする。また、この反応容器搬送部５２には、位置Ｓ１０〜Ｓ１２にある３個の反応容器６５、位置Ｓ２５〜Ｓ２７にある３個の反応容器６５、および位置Ｓ３１〜Ｓ３４にある４個の反応容器６５をそれぞれ挟むように、３対のマグネット６６Ａ：６６Ｂ、６７Ａ：６７Ｂおよび６８Ａ：６８Ｂを、異なる磁極を対向させて配置する。なお、これらのマグネットの配置位置は、後述する測光手段による測光光路から外れた位置とする。
【００５２】
分析機構部５３には、反応容器搬送部５２において垂直面内の上部を搬送される反応容器６５に対して機能するように、その搬送通路に沿って、サンプル分注手段７１、免疫吸着物質を含む複数の試薬を選択的に分注可能な試薬分注手段７２、攪拌手段７３、測光手段７４、Ｂ／Ｆ洗浄手段７５および反応容器洗浄手段７６を設ける。
【００５３】
サンプル分注手段７１は、公知の回動かつ昇降可能なサンプルプローブおよびこれに連結したシリンジを有し、制御部５４の制御のもとに、サンプル吸引位置Ｓ０にあるサンプル容器６１から分析項目の測定原理に応じた所定量のサンプルを選択的に吸引して、反応容器搬送部５２の位置Ｓ１にある反応容器６５内に分注するように構成する。
【００５４】
試薬分注手段７２は、第１試薬分注手段７２Ａ、第２試薬分注手段７２Ｂおよび第３試薬分注手段７２Ｃをもって構成する。第１試薬分注手段７２Ａには、不均一系反応において用いるそれぞれ異なる抗体を感作させた免疫吸着物質としての複数種の磁性粒子、各種の緩衝液、生化学項目の分析で用いる各種の試薬等をセットし得るようにし、これらの第１試薬の中から制御部５４の制御のもとに分析項目の測定原理に応じた試薬を位置Ｓ２にある反応容器６５に所定量分注するようにする。第２試薬分注手段７２Ｂには、各種の標識試薬、均一系反応の免疫測定で用いる免疫吸着物質としての各種のラテックス粒子等をセットし得るようにし、これらの第２試薬の中から制御部５４の制御のもとに、位置Ｓ１３にある反応容器６５に分析項目の測定原理に応じた所定の試薬を所定量選択的に分注するようにする。また、第３試薬分注手段７２Ｃには、不均一系反応の免疫測定で用いる各種の発色基質や発光基質等をセットし得るようにし、これらの第３試薬の中から制御部５４の制御のもとに、位置Ｓ２８にある反応容器６５に分析項目の測定原理に応じた所定の試薬を所定量選択的に分注するようにする。
【００５５】
攪拌手段７３は、第１攪拌手段７３Ａ、第２攪拌手段７３Ｂおよび第３攪拌手段７３Ｃをもって構成する。第１攪拌手段７３Ａは、制御部５４の制御のもとに位置Ｓ３にある反応容器６５内に、例えば攪拌棒を侵入させて、当該反応容器６５内の検液を攪拌するよう構成し、第２攪拌手段７３Ｂおよび第３攪拌手段７３Ｃは、制御部５４の制御のもとに、それぞれ分析項目の測定原理に応じて位置Ｓ１４およびＳ２９にある反応容器６５内に、例えば攪拌棒を選択的に侵入させて、それぞれの反応容器６５内の検液を攪拌するよう構成する。
【００５６】
測光手段７４は、第１〜第３透過光量測定手段７４Ａ〜７４Ｃと、微少発光量測定手段７４Ｄとをもって構成する。第１〜第３透過光量測定手段７４Ａ〜７４Ｃは、それぞれ反応容器６５の搬送通路を挟んで設けた光源および受光素子を有し、制御部５４の制御のもとに、それぞれ位置Ｓ４、Ｓ１５およびＳ３３において、反応容器６５内の検液の透過光を選択的にダイレクト測光し、その測光データを制御部５４に送信するようにする。また、微少発光量測定手段７４Ｄは、例えば光電子増倍管を有し、制御部１４の制御のもとに、位置Ｓ３４にある反応容器６５内の検液の発光量を選択的に測定して、その測光データを制御部５４に供給するよう構成する。
【００５７】
Ｂ／Ｆ洗浄手段７５は、第１Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ａおよび第２Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ｂをもって構成する。第１Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ａは位置Ｓ１２にある反応容器６５に対し、第２Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ｂは位置Ｓ２７にある反応容器６５に対して、それぞれ制御部１４の制御のもとに洗浄ノズルを選択的に侵入させて、対応する反応容器６５内の液体の吸引排出動作、および所定回数の洗浄液の注入排出動作を行ってＢ／Ｆ洗浄を行うよう構成する。
【００５８】
反応容器洗浄手段７６は、位置Ｓ３８〜Ｓ４２にある５個の反応容器６５内にそれぞれ選択的に侵入可能なノズルを有し、制御部５４の制御のもとに、各ノズルを対応する容器内に侵入させて、位置Ｓ３８〜Ｓ４１では液体の排出動作と洗浄液の注入動作とを順次行い、位置Ｓ４２では液体の排出動作を行うよう構成する。
【００５９】
制御部５４には、第１実施形態におけると同様に、複数の分析項目とその各々の測定原理とを対応させて予め記憶させておく記憶手段５４Ａが設けられており、入出力部５５からの分析情報およびバーコード読み取り器６２での読み取り情報に基づいて、記憶手段５４Ａから各サンプルの分析項目に対応する測定原理を読み出して、上記の分析機構部５３における分析動作を制御するようにする。また、制御部５４には、第１〜第３透過光量測定手段７４Ａ〜７４Ｃや微少発光量測定手段７４Ｄからの測光データに基づいて、対応する分析項目の測定値を演算するデータ処理手段５４Ｂを設け、このデータ処理手段５４Ｂで演算した測定値を入出力部５５においてプリントアウトしたり、ディスプレイに表示するようにする。
【００６０】
以下、この実施形態の動作を説明する。
この実施形態では、複数の反応容器６５を反応容器搬送部５２により矢印で示す方向に間欠的にピッチ送りしながら、分析機構部の各動作を分析項目の測定原理に応じて制御して、不均一系反応による分析項目と均一系反応による分析項目とを同時に分析する。例えば、サンプラ５１のサンプル吸引位置Ｓ０で分注するサンプルが不均一系反応による分析項目の場合には、位置Ｓ１にある反応容器６５に所定量のサンプルを分注した後、当該反応容器６５が次の間欠停止位置Ｓ２に搬送された状態で、第１試薬分注手段７２Ａにより第１試薬として、分析項目の測定原理に応じた抗体を感作した磁性粒子を所定の緩衝液に浮遊させた浮遊液を所定量分注し、次の位置Ｓ３で第１攪拌手段７３Ａにより攪拌動作を行って、１回目の免疫反応を行わせる。
【００６１】
次に、当該反応容器６５が位置Ｓ１２に搬送された状態で、マグネット６６Ａおよび６６Ｂにより磁性粒子を反応容器６５の内壁に磁気的に保持して、第１Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ａにより反応容器６５を複数回、例えば２〜４回洗浄して１回目のＢ／Ｆ洗浄動作を行う。その後、当該反応容器６５が、次の位置Ｓ１３に搬送された状態で、第２試薬分注手段７２Ｂにより第２試薬として、分析項目に対応する所定量の標識試薬を分注し、次の位置Ｓ１４で第２攪拌手段７３Ｂにより攪拌動作を行って、２回目の免疫反応を行わせる。
【００６２】
次に、当該反応容器６５が位置Ｓ２７に搬送された状態で、マグネット６７Ａおよび６７Ｂにより磁性粒子を反応容器６５の内壁に磁気的に保持して、第２Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ｂにより反応容器６５を複数回、例えば３〜５回洗浄して２回目のＢ／Ｆ洗浄動作を行う。その後、当該反応容器６５が、次の位置Ｓ２８に搬送された状態で、第３試薬分注手段７２Ｃにより第３試薬として、第２試薬に対応する化学発光基質や発色基質を所定量分注し、次の位置Ｓ２９で第３攪拌手段７３Ｃにより攪拌動作を行って化学発光あるいは発色反応を行わせる。
【００６３】
その後、第３試薬として発色基質を分注した発色反応の場合には、当該反応容器６５が位置Ｓ３３に搬送された状態で、マグネット６８Ａおよび６８Ｂにより磁性粒子を反応容器６５の内壁に磁気的に保持して、第３透過光量測定手段７４Ｃにより反応容器６５を通して検液をダイレクト測光する。また、第３試薬として化学発光基質を分注した化学発光反応の場合には、次の位置Ｓ３４に搬送された状態で、マグネット６８Ａおよび６８Ｂにより磁性粒子を反応容器６５の内壁に磁気的に保持して、微少発光量測定手段７４Ｄにより反応容器６５内の検液の化学発光量を測定する。第３透過光量測定手段７４Ｃあるいは微少発光量測定手段７４Ｄでの測光データは、制御部５４のデータ処理手段５４Ｂに供給し、ここで検量線に基づいて当該分析項目の濃度を演算し、その結果を入出力部５５に出力する。
【００６４】
位置Ｓ３３あるいはＳ３４で測光を終了した当該反応容器６５は、順次の位置Ｓ３８〜Ｓ４２において、反応容器洗浄手段７６により洗浄して、次の分析に備える。
【００６５】
また、ＬＩＡやＴＩＡの均一系反応により免疫項目を分析する場合には、位置Ｓ１でサンプル分注手段７１により所定量のサンプルを反応容器６５に分注した後、当該反応容器６５に対して、位置Ｓ２で第１試薬分注手段７２Ａにより第１試薬として分析項目に対応する所定量の緩衝液を分注し、位置Ｓ３で第１攪拌手段７３Ａにより攪拌動作を行う。次に、位置Ｓ１３で第２試薬分注手段７２Ｂにより第２試薬として分析項目に対応する所定量のラテックス粒子粒子や抗ＩｇＧ試薬等を分注して、位置Ｓ１４で第２攪拌手段７３Ｂにより攪拌動作を行って免疫反応を行わせる。その後、位置Ｓ３３で第３透過光量測定手段７４Ｃにより反応容器６５を通して検液をダイレクト測光し、その測光データを制御部５４のデータ処理手段５４Ｂに供給して分析項目の濃度を演算するようにする。
【００６６】
測光を終了した当該反応容器６５は、同様に順次の位置Ｓ３８〜Ｓ４２において、反応容器洗浄手段７６により洗浄して、次の分析に備える。したがって、均一系反応の免疫測定では、第１，第２Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ａ，７５Ｂ、第３試薬分注手段７２Ｃ、第３攪拌手段７３Ｃは動作せず、第１，第２透過光量測定手段７４Ａ，７４Ｂおよび微少発光量測定手段７４Ｄでの測光データは、濃度演算には用いられない。
【００６７】
さらに、均一系反応による生化学項目ＡＬＢを分析する場合には、位置Ｓ１でサンプル分注手段７１により所定量のサンプルを反応容器６５に分注した後、当該反応容器６５に対して、位置Ｓ２で第１試薬分注手段７２Ａにより第１試薬として分析項目に対応する所定量の呈色試薬を分注し、位置Ｓ３で第１攪拌手段７３Ａにより攪拌動作を行って呈色反応させる。その後、位置Ｓ４、位置Ｓ１５および位置Ｓ３３で、それぞれ第１、第２および第３透過光量測定手段７４Ａ，７４Ｂおよび７４Ｃにより反応容器６５を通して検液をダイレクト測光し、それらの測光データを制御部５４のデータ処理手段５４Ｂに供給して分析項目の濃度を演算するようにする。
【００６８】
測光を終了した当該反応容器６５は、同様に順次の位置Ｓ３８〜Ｓ４２において、反応容器洗浄手段７６により洗浄して、次の分析に備える。したがって、均一系反応の生化学項目ＡＬＢの測定では、第１，第２Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ａ，７５Ｂ、第２，第３試薬分注手段７２Ｂ，７２Ｃ、第２，第３攪拌手段７３Ｂ，７３Ｃは動作せず、微少発光量測定手段７４Ｄでの測光データは濃度演算には用いられない。
【００６９】
このように、分析項目の測定原理に応じて各反応容器６５に対する分析動作を制御することにより、一台の自動分析装置で不均一系反応による分析項目と、均一系反応による分析項目とを同時に分析することができる。
【００７０】
なお、以上の第２実施形態では、不均一系反応の動作として、第３試薬として化学発光試薬あるいは発色試薬を用いる場合について説明したが、第２試薬として蛍光標識試薬を用い、２回目のＢ／Ｆ洗浄動作後に、例えば微少発光量測定手段７４Ｄにおいて、検液に励起光を照射してその蛍光発光量を測定して不均一系反応の項目を分析することもできる。また、不均一系反応で用いる免疫吸着物質は、磁性粒子に限らず、第１実施形態で説明したビーズを用いることもできるし、ビーズと磁性粒子との双方をセットして、分析項目の測定原理に応じて分注するよう構成することもできる。さらに、第１，第２Ｂ／Ｆ洗浄手段７５Ａ，７５Ｂは、それぞれ１本の洗浄ノズルによってＢ／Ｆ洗浄動作を設定回数行うよう構成したり、複数本の洗浄ノズルを用意して、動作する洗浄ノズルの本数を制御してＢ／Ｆ洗浄を行うよう構成することもできる。
【００７１】
【発明の効果】
この発明によれば、一台の装置で、広範囲の濃度域に及ぶ分析項目を任意に選択して、均一系反応と不均一系反応とを同時に分析できるようにしたので、検査システム全体を安価にできると共に、オペレータの操作も簡単にできる。また、検査室内に均一系反応専用の装置と不均一系反応専用の装置とを設置して分析する場合に比べて、検査室内における装置占有面積を小さくでき、検査室の有効利用が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る自動分析装置の第１実施形態の要部の構成を線図的に示す図である。
【図２】図１に示す自動分析装置で用いる反応容器の拡大斜視図である。
【図３】図１に示す自動分析装置の動作を説明するためのタイミング図である。
【図４】この発明に係る自動分析装置の第２実施形態の要部の構成を線図的に示す図である。
【図５】不均一系反応としての酵素免疫測定法による抗原濃度の測定原理を説明するための図である。
【符号の説明】
１１ サンプラ
１２ 反応容器搬送部
１３ 分析機構部
１４ 制御部
１４Ａ 記憶手段
１４Ｂ データ処理手段
１５ 入出力部
２１ サンプルテーブル
２２ サンプル容器
２３ バーコード読み取り器
２５ ターンテーブル
２６ 反応容器
３１ サンプル分注手段
３２ 試薬分注手段
３２Ａ ビーズ投入手段
３２Ｂ 液体状試薬分注手段
３３ 攪拌手段
３４ Ｂ／Ｆ洗浄手段
３５ 測光手段
３５Ａ 微少発光量測定手段
３５Ｂ 透過光量測定手段
３６ ビーズ廃棄手段
３７ 反応容器洗浄手段
４１ ビーズ
５１ サンプラ
５２ 反応容器搬送部
５３ 分析機構部
５４ 制御部
５４Ａ 記憶手段
５４Ｂ データ処理手段
５５ 入出力部
６１ サンプル容器
６２ バーコード読み取り器
６５ 反応容器
６６Ａ，６６Ｂ，６７Ａ，６７Ｂ，６８Ａ，６８Ｂ マグネット
７１ サンプル分注手段
７２ 試薬分注手段
７２Ａ 第１試薬分注手段
７２Ｂ 第２試薬分注手段
７２Ｃ 第３試薬分注手段
７３ 攪拌手段
７３Ａ 第１攪拌手段
７３Ｂ 第２攪拌手段
７３Ｃ 第３攪拌手段
７４ 測光手段
７４Ａ 第１透過光量測定手段
７４Ｂ 第２透過光量測定手段
７４Ｃ 第３透過光量測定手段
７４Ｄ 微少発光量測定手段
７５ Ｂ／Ｆ洗浄手段
７５Ａ 第１Ｂ／Ｆ洗浄手段
７５Ｂ 第２Ｂ／Ｆ洗浄手段
７６ 反応容器洗浄手段
Claims (3)
- 所定の搬送通路上で、均一系反応による分析と不均一系反応による分析とを同時に行う自動分析装置において、
前記搬送通路上で、それぞれ透過光量の測定が可能な測光面を有する複数の反応容器を搬送する反応容器搬送部と、
分析すべき複数のサンプルをそれぞれ保持する複数のサンプル容器と、
この複数のサンプル容器にそれぞれ付与された分析項目を表す情報を読み取る情報読取手段と、
前記複数の反応容器のそれぞれに対して前記複数のサンプル容器にそれぞれ収容されたサンプルを選択的に分注するサンプル分注手段と、
前記複数の反応容器のそれぞれに対して免疫吸着物質を含む複数の試薬を選択的に分注可能な試薬分注手段と、
前記複数の反応容器のそれぞれに対して選択的に機能するように配置されたＢ／Ｆ洗浄手段と、
前記複数の反応容器のそれぞれに対して選択的に機能するように配置された測光手段と、
前記情報読取手段が読み取った前記複数のサンプルにおける各々の分析項目に応じた測定原理に基づいて、前記サンプル分注手段、前記試薬分注手段、前記Ｂ／Ｆ洗浄手段および前記測光手段の動作を制御する制御部と、
を具備したことを特徴とする自動分析装置。 - 請求項１記載の自動分析装置において、
前記測光手段は、前記反応容器に測定光を照射して被検液の透過光量を測定する透過光量測定手段と、前記反応容器内の被検液からの発光量を測定する微少発光量測定手段とを有し、これら透過光量測定手段および微少発光量測定手段を、前記情報読取手段により読み取った情報に基づいて、前記制御部により選択的に動作させるよう構成したことを特徴とする自動分析装置。 - 請求項１または２記載の自動分析装置において、
前記制御部は、複数の分析項目とその各々の測定原理とを対応させて予め記憶する記憶手段を有し、この記憶手段から各サンプルの分析項目に対応する測定原理を読み出して前記分析機構部における分析動作を制御するよう構成したことを特徴とする自動分析装置。
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-
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