JP4162120B2 - 分析装置におけるノズルチップ検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の吸引ノズルの先端にそれぞれノズルチップを装着し、このノズルチップ内に検体等の液体を吸引収容し、比色タイプの乾式分析素子、電解質タイプの乾式分析素子などに点着し、検体中の所定の生化学物質の物質濃度、イオン活量等を求める生化学分析装置などの分析装置におけるノズルチップ検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば、検体の小滴を点着供給するだけでこの検体中に含まれている特定の化学成分または有形成分を定量分析することのできる比色タイプの乾式分析素子や検体に含まれる特定イオンのイオン活量を測定することのできる電解質タイプの乾式分析素子が開発され、実用化されている。これらの乾式分析素子を用いた生化学分析装置は、簡単かつ迅速に検体の分析を行うことができるので、医療機関、研究所等において好適に用いられている。
【0003】
比色タイプの乾式分析素子を使用する比色測定法は、検体を乾式分析素子に点着させた後、これをインキュベータ内で所定時間恒温保持して呈色反応(色素生成反応)させ、次いで検体中の所定の生化学物質と乾式分析素子に含まれる試薬との組み合わせにより予め選定された波長を含む測定用照射光をこの乾式分析素子に照射してその光学濃度を測定し、この光学濃度から、予め求めておいた光学濃度と所定の生化学物質の物質濃度との対応を表す検量線を用いて該生化学物質の濃度を求めるものである。また、必要に応じて上記検体は希釈液で希釈される。
【0004】
一方、電解質タイプの乾式分析素子を使用する電位差測定法は、上記の光学濃度を測定する代わりに、同種の乾式イオン選択電極の2個1組からなる電極対に点着された検体中に含まれる特定イオンの活量を、参照液を用いてポテンシオメトリで定量分析することにより求めるものである。
【0005】
上記いずれの方法においても、検体、希釈液、参照液等の液体は容器(採血管等)に収容して装置にセットすると共に、その測定に必要な乾式分析素子を装置に搭載し、乾式分析素子を搭載位置から点着部およびインキュベータへ搬送する一方、点着装置の吸引ノズルによって検体および参照液を搭載位置から点着部へ供給して乾式分析素子へ点着するものである。
【0006】
その際、前記吸引ノズルは複数設置して、検体および参照液の点着、希釈液による検体希釈等を効率よく行うようにしている。また、前記吸引ノズルの先端には使い捨てのノズルチップをそれぞれ装着し、このノズルチップ内に液体を吸引し、使用後には廃却するものが知られている。
【0007】
そして、前記吸引ノズルの動作においては、先端にノズルチップを装着したことを検出した後、該ノズルチップ内に液体を吸引収容するようにして、ノズルチップの無い状態で測定動作を実施して、実際の測定が行えなかったりする不具合を解消するようにしている。
【0008】
上記のような生化学分析装置などの分析装置におけるノズルチップの検出としては、このノズルチップが乳白色を有する透光性の樹脂によって成形されていることから、透過型センサーを使用することが一般的である(例えば、特表平4−504913号参照)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような分析装置において、複数の吸引ノズルを備えている場合、各吸引ノズルに装着されたノズルチップをそれぞれ検出する必要がある。
【0010】
その際、吸引ノズルにノズルチップを装着するための移動は、吸引ノズルをノズルチップの軸方向、すなわち縦方向に搭載されているノズルチップに対して上下方向に移動させている。一方、透過型センサーによる検出は、発光素子と受光素子との間を、ノズルチップをその軸方向と直交する方向すなわち横方向に移動させて、検出光を横切ることで検出するのが検出精度が高められる点で一般的である。しかし、上記のようにノズルチップの装着のために上下方向に移動する複数の吸引ノズルを、それぞれ透過型センサーを設置した検出位置に横方向に移動させるようにすると、そのための移動機構を付加する必要があり、移動機構が複雑となると共に、検出移動のための動作サイクルタイムが長くなって測定効率が低下したり、検出位置の設置場所の確保に加えて装置が大きくなる問題を有する。
【0011】
また、吸引ノズルがノズルチップを装着するための上下移動方向に対し、検出光が交差するように透過型センサーを配置した場合、つまり、吸引装置における吸引ノズルの近傍に透過型センサーを組み込んだ場合には、各ノズルチップに対して一対の透過型センサーをそれぞれ配設すると、吸引ノズルの間隔が狭いものでは設置スペースの確保が困難となり、設置スペースを確保すると装置全体が大型化する問題があった。
【0012】
なお、一対の透過型センサーの間に複数のノズルチップを進入させて、それぞれのノズルチップを検出しようとすると、1本目のノズルチップの検出は良好に行えても、2本目以降のノズルチップの検出では受光光量が低減して、検出信頼性が低下する問題がある。
【0013】
本発明はかかる点に鑑み、吸引ノズルを別途の検出位置に移動することなく、ノズルチップ装着後の所定位置において、一対の透過型センサーによって複数のノズルチップを確実に検出可能として装置が大型化せず効率のよい検出が行えるようにした分析装置におけるノズルチップ検出装置を提供することを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の分析装置におけるノズルチップ検出装置は、複数の吸引ノズルが順に移動して先端にそれぞれ透光性のノズルチップを装着し、順次ノズルチップの装着を検出した後、該ノズルチップ内に液体を吸引収容するようにした分析装置におけるノズルチップ検出装置であって、前記吸引ノズルに装着され所定位置にある複数のノズルチップの軸方向と交差する方向の一方に配置され、検出光を射出する発光素子と、他方に配置され前記ノズルチップを透過した検出光を受ける受光素子とによる一対の透過型センサーと、前記検出光へのノズルチップの介在に対応し、前記透過型センサーの受光素子の受光光量に基づき発光素子の発光光量を調整すると共に、ノズルチップの検出を行う検出ユニットとを備え、前記検出ユニットは、各ノズルチップ検出前の状態で、前記受光素子の受光光量が所定値となるように前記発光素子の発光光量を変化させると共に、ノズルチップが検出光に介在した際の受光素子の受光光量の変動から該ノズルチップを検出することを特徴とするものである。
【0015】
本発明の他の分析装置におけるノズルチップ検出装置は、複数の吸引ノズルが順に移動して先端にそれぞれ透光性のノズルチップを装着し、順次ノズルチップの装着を検出した後、該ノズルチップ内に液体を吸引収容するようにした分析装置におけるノズルチップ検出装置であって、前記吸引ノズルに装着され所定位置にある複数のノズルチップの軸方向と交差する方向の一方に配置され、検出光を射出する発光素子と、他方に配置され前記ノズルチップを透過した検出光を受ける受光素子とによる一対の透過型センサーと、前記検出光へのノズルチップの介在に対応し、前記透過型センサーの受光素子の受光光量に基づき発光素子の発光光量を調整すると共に、ノズルチップの検出を行う検出ユニットとを備え、前記検出ユニットは、各ノズルチップが検出光に介在する前後の状態で、前記受光素子の受光光量が所定値となるように前記発光素子の発光光量を変化させると共に、前記発光素子の発光光量の変動からノズルチップを検出することを特徴とするものである。
【0017】
上記検出ユニットは、定電流駆動回路、電流電圧変換回路、ADコンバータ、CPUなどで構成され、透過型センサーの受光素子の受光光量に応じた発光素子の発光光量調整およびノズルチップの検出を行う。
【0018】
【発明の効果】
上記のような本発明によれば、吸引ノズルを別途の検出位置に移動させることなく、一対の透過型センサーで、ノズルチップが装着されていない状態、複数のノズルチップが順に装着された状態の変化を検出し、複数のノズルチップの装着を確実に検出することができる。特に、透過型センサーの発光素子の発光光量を変更することにより、2本目以降のノズルチップの検出精度が高まり信頼性が向上する。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。図1は一実施形態のノズルチップ検出装置を備えた分析装置における吸引装置の要部機構を示す概略正面図、図2は検出ユニットのブロック図、図3は他の検出ユニットのブロック図である。
【0020】
図1に示すように、分析装置1(吸引装置)は、上下移動する2本の吸引ノズル2,3を平行に備える。両吸引ノズル2,3は棒状に形成され、内部に軸方向に延びるエア通路が設けられ、それぞれ先端にピペット状のノズルチップ4,4がシール状態で嵌合装着され、該ノズルチップ4内に検体、参照液等の液体を吸引し吐出するもので、その吸引吐出を行う不図示のシリンジ手段が付設され、使用後のノズルチップ4は外されて廃却される。
【0021】
そして、前記吸引ノズル2,3が最も上昇した図示の所定位置である待機位置にある際に、吸引ノズル2,3の先端に装着された複数のノズルチップ4,4を検出するノズルチップ検出装置5が設置されている。このノズルチップ検出装置5は、発光素子61と受光素子62による一対の透過型センサー6と、検出ユニット7とを備えてなる。透過型センサー6の光軸は、複数のノズルチップ4の軸方向、すなわち、ノズルチップ4を装着するために吸引ノズル2,3が上下移動する軸に交差するように設置されている。
【0022】
上記透過型センサー6の一方に設置された発光素子61は、発光ダイオードなどで構成され、検出光を射出する。また、他方に配置された受光素子62はフォトダイオードなどで構成され、発光素子61からノズルチップ4を透過した検出光を受け、受光光量に応じた電流を発生する。なお、検出位置にある吸引ノズル2,3の下端部は透過型センサー6の位置より上方に位置して、検出光を遮断しないようになっている。
【0023】
前記検出ユニット7は、透過型センサー6の受光素子62の受光光量に基づき発光素子61の発光光量を変更すると共に、ノズルチップ4の装着の有無を検出する機能を有するものであって、詳細は後述する。
【0024】
前記吸引ノズル2,3は、移動フレーム30に昇降移動可能に保持されている。移動フレーム30は、不図示の固定フレームに設置された水平ガイドレールに、横方向に水平移動可能に保持され、両吸引ノズル2,3は移動フレーム30と共に横移動される。
【0025】
前記移動フレーム30の中央には、上下方向に延びる縦ガイドレール31が固着され、この縦ガイドレール31の両側に2つのノズル固定台32,32が、上下方向に摺動自在に保持されている。各ノズル固定台32の下部には、それぞれ吸引ノズル2,3の上端部が固着されている。また、ノズル固定台32の上部には、上方に延びる連結部材33が固着され、この連結部材33の上部は駆動伝達部材34に挿通され、ノズル固定台32と駆動伝達部材34との間の連結部材33の外周には圧縮バネによる弾性部材35が介装されている。これにより、ノズル固定台32は駆動伝達部材34と一体に上下移動可能であると共に、吸引ノズル2,3の先端部にノズルチップ4を装着する際に、弾性部材35が圧縮されてノズル固定台32に対して駆動伝達部材34が下降移動可能であり、ノズルチップ4の嵌合力を得るようになっている。
【0026】
各駆動伝達部材34は、上下のプーリ36に張設された歯付きタイミングベルトによる駆動部材37にそれぞれ固定され、上側のプーリ36を個別に回転駆動する不図示の駆動モーターにより駆動部材37が走行され、独立して駆動伝達部材34が昇降移動される。
【0027】
前記吸引ノズル2,3にノズルチップ4を装着する際には、まず一方の吸引ノズル2を未使用のノズルチップ4の上方位置において下降作動させ、その先端をノズルチップ4に挿入嵌合させて装着し、待機位置に上昇させる。その後、移動フレーム30を横移動させて、他方の吸引ノズル3を未使用のノズルチップ4の上方に移動させ、その位置で吸引ノズル3を下降作動させて同様にノズルチップ4を装着し、待機位置に上昇させる。その際、一方の吸引ノズル2が待機位置に戻った状態、および、他方の吸引ノズル3が待機位置に戻った状態で、それぞれ1本目のノズルチップ4および2本目のノズルチップ4の装着を順に検出するものである。
【0028】
次に、図2は前記検出ユニット7の第1の実施形態に係るブロック図である。透過型センサー6の受光素子62の受光光量に比例した電圧を検出し、この受光光量の信号に基づき、発光素子61の発光光量を調整すると共に、ノズルチップ4が検出光に介在したときの受光光量の変動から、ノズルチップ4が装着されていない状態、ノズルチップ4が1本装着されている状態、ノズルチップ4が2本装着されている状態、という変化を検出する。
【0029】
具体的には、透過型センサー6の発光素子61には定電流駆動回路11が接続され、発光素子61の発光光量を調整する。この定電流駆動回路11には、DAコンバータ12を介してCPU13からの駆動信号が送出される。一方、受光素子62の受光信号(電流)は電流電圧変換回路14に送出され、この電流電圧変換回路14で変換された電圧信号がADコンバータ15を介してCPU13に送出される。CPU13は、受光素子62の受光光量の信号を受け、ノズルチップ4の検出前の状態では、ノズルチップ4の有無にかかわらず受光光量が一定の値となるように発光素子61の発光光量を制御すると共に、ノズルチップ4が検出光に介在した際には、受光光量の低減によって、吸引ノズル2,3にノズルチップ4が装着されたことを順次検出するものである。
【0030】
検出動作は、ノズルチップ4を装着する以前に、受光光量に比例した電圧がある値aになるように、発光素子61の光量を調整する。1本目のノズルチップ4を装着後、受光光量に比例した電圧をADコンバータ15で測定し、これが上記電圧値aの所定比率(例えば70%)以下であれば、ノズルチップ有りと判断する。
【0031】
その後、受光光量に比例した電圧が上記a値となるように、発光素子61の光量を再度調整して高める。2本目のノズルチップ4を装着後、同様に受光光量に比例した電圧をADコンバータ15で測定し、これが上記電圧値aの所定比率(例えば70%)以下であれば、ノズルチップ4有りと判断する。
【0032】
次に、図3は第2の実施形態に係る検出ユニット7のブロック図である。CPU25を介さずに、受光光量に比例した電圧が一定になるように発光素子61の駆動電流を、受光素子62の受光光量によって自動制御すると共に、ノズルチップ4の有無に応じて、発光素子61の駆動電流が変化するのを監視して、ノズルチップ4が装着されていない状態、ノズルチップ4が1本装着されている状態、ノズルチップ4が2本装着されている状態、という変化を検出する。
【0033】
具体的には、発光素子61には定電流駆動回路21が接続され、発光素子61の発光光量を調整する。一方、受光素子62の受光信号(電流)は電流電圧変換回路22に送出され、この電流電圧変換回路22で変換された電圧信号が、前記発光素子61に対する定電流駆動回路21に送出される。この定電流駆動回路21は、受光光量が所定値となるように発光光量を自動的に調整する。すなわち、受光光量が低減した際には、この受光光量が回復するように、発光光量を増大変更するものである。また、上記定電流駆動回路21の駆動電流すなわち発光光量に比例する信号が、電流電圧変換回路23およびADコンバータ24を介してCPU25に送出される。CPU25は、発光素子61の発光光量の信号を受け、ノズルチップ4が検出光に介在した際には、発光光量が増大調整されることを判別して、吸引ノズル2,3にノズルチップ4が装着されたことを順次検出するものである。
【0034】
検出動作は、ノズルチップ4を装着する以前に、受光光量に比例した電圧はある値aになるように、発光素子61の光量が調整されている。1本目のノズルチップ4を装着後、受光光量に比例した電圧が上記電圧値aとなるように自動的に調整され、その駆動電流の増大をADコンバータ24で測定し、所定比率(例えば30%)以上であれば、ノズルチップ有りと判断する。
【0035】
その後、2本目のノズルチップ4が装着された際にも同様に、受光光量に比例した電圧が上記電圧値aとなるように自動的に調整され、その駆動電流の増大をADコンバータ24で測定し、所定比率(例えば30%)以上であれば、2本目のノズルチップ有りと判断する。
【0036】
上記のような実施の形態では、ノズルチップ4を装着した後の待機位置で、一対の透過型センサー6によって、ノズルチップ4が装着されていない状態、ノズルチップ4が1本装着されている状態、ノズルチップ4が2本装着されている状態、という変化を検出し、複数のノズルチップ4の装着を確実に検出することができる。特に、透過型センサー6の発光素子61の発光光量を変更することにより、2本目以降のノズルチップ4の検出精度が高まり信頼性が向上する。
【0037】
なお、上記の実施形態では、2本の吸引ノズル2,3へのノズルチップ4の装着をそれぞれ検出するようにしているが、3本以上のノズルチップについても同様に検出可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のノズルチップ検出装置を備えた分析装置における吸引装置の要部機構を示す概略正面図
【図2】一つの実施形態に係る検出ユニットのブロック図
【図3】他の実施形態に係る検出ユニットのブロック図
【符号の説明】
1 分析装置(吸引装置)
2,3 吸引ノズル
4 ノズルチップ
5 ノズルチップ検出装置
6 透過型センサー
61 発光素子
62 受光素子
7 検出ユニット
11,21 定電流駆動回路
12 DAコンバータ
13,25 CPU
14,22,23 電流電圧変換回路
15,24 ADコンバータ
Claims (2)
- 複数の吸引ノズルが順に移動して先端にそれぞれ透光性のノズルチップを装着し、順次ノズルチップの装着を検出した後、該ノズルチップ内に液体を吸引収容するようにした分析装置におけるノズルチップ検出装置であって、
前記吸引ノズルに装着され所定位置にある複数のノズルチップの軸方向と交差する方向の一方に配置され、検出光を射出する発光素子と、他方に配置され前記ノズルチップを透過した検出光を受ける受光素子とによる一対の透過型センサーと、
前記検出光へのノズルチップの介在に対応し、前記透過型センサーの受光素子の受光光量に基づき発光素子の発光光量を調整すると共に、ノズルチップの検出を行う検出ユニットとを備え、
前記検出ユニットは、各ノズルチップ検出前の状態で、前記受光素子の受光光量が所定値となるように前記発光素子の発光光量を変化させると共に、ノズルチップが検出光に介在した際の受光素子の受光光量の変動から該ノズルチップを検出することを特徴とする分析装置におけるノズルチップ検出装置。 - 複数の吸引ノズルが順に移動して先端にそれぞれ透光性のノズルチップを装着し、順次ノズルチップの装着を検出した後、該ノズルチップ内に液体を吸引収容するようにした分析装置におけるノズルチップ検出装置であって、
前記吸引ノズルに装着され所定位置にある複数のノズルチップの軸方向と交差する方向の一方に配置され、検出光を射出する発光素子と、他方に配置され前記ノズルチップを透過した検出光を受ける受光素子とによる一対の透過型センサーと、
前記検出光へのノズルチップの介在に対応し、前記透過型センサーの受光素子の受光光量に基づき発光素子の発光光量を調整すると共に、ノズルチップの検出を行う検出ユニットとを備え、
前記検出ユニットは、各ノズルチップが検出光に介在する前後の状態で、前記受光素子の受光光量が所定値となるように前記発光素子の発光光量を変化させると共に、前記発光素子の発光光量の変動からノズルチップを検出することを特徴とする分析装置におけるノズルチップ検出装置。
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