JP4250700B2

JP4250700B2 - 分析装置

Info

Publication number: JP4250700B2
Application number: JP25022299A
Authority: JP
Inventors: 健岸本; 哲也坂田; 伸太郎濱畑
Original assignee: Arkray Inc
Current assignee: Arkray Inc
Priority date: 1999-09-03
Filing date: 1999-09-03
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2019-09-03
Also published as: JP2001074755A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相互に独立した複数の排液経路を有する分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、高速液体クロマトグラフィーを利用して血液中のグリコヘモグロビンを分離分析する分析装置は、検体としての血液を希釈液で希釈して試料を生成し、この試料をカラムに供給するとともに、移動相としての溶離液をカラムに流すことによって、カラムにおいて試料から分離されたグリコヘモグロビンを分光光度計などの検出器で検出する構成である。
【０００３】
このような分析装置においては、カラムに供給されなかった試料や洗浄液からなる排液を希釈槽から排出する前処理系排液経路と、複数の溶離液槽からの溶離液の切替の際などにマニホールドにおいて不要となった溶離液からなる排液を排出する分析系排液経路との、互いに独立した２系統の排液経路を有している。なお、カラムに供給された試料や溶離液は、溶離液をカラムに供給するための送液ポンプによって別途排出される。
【０００４】
そして、このような従来の分析装置は、排液瓶とエアポンプとを用いて、エアポンプにより排液瓶内を負圧にすることによって、前処理系排液経路の排液を排液瓶に流入させて貯留し、また、プランジャポンプを用いて、分析系排液経路の排液を一旦プランジャポンプに吸引し、それを機外のドレイン槽に吐出していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の分析装置では、エアポンプとプランジャポンプとの２つの動力を必要とするので、製作コストが高価になるという課題があった。
【０００６】
また、２つの排液経路が互いに完全に独立しているので、装置の大型化を招くという課題があった。
【０００７】
さらには、装置の運用における使用者の負担が大きいという課題があった。すなわち、２つの排液経路が互いに完全に独立しているので、感染の危険性への配慮に関する負担が重くなる。また、前処理系排液経路においてエアポンプにより排液瓶を減圧して排液を吸引するので、排液瓶の容量がエアポンプの能力と許容吸引時間との関係で決定されることになり、排液瓶の大きさが制限されることから、排液瓶に溜まった排液を頻繁に廃棄しなければならず、多くの労力を必要とする。また、分析系排液経路の排液をプランジャポンプに吸引するので、プランジャポンプが汚れることから、メンテナンスを頻繁に行なわなければならない。
【０００８】
【発明の開示】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、製作コストの低減および装置の小型化を図ることができ、しかも装置の運用における使用者の負担を軽減できる分析装置を提供することを、その課題としている。
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
本発明の第１の側面によれば、相互に独立した複数の排液経路を有する分析装置であって、前記複数の排液経路にそれぞれ接続された複数の槽と、前記各槽に接続されたドレイン管路と、前記各槽内の圧力を可変させる１つのエアポンプとを備え、前記エアポンプによって、前記複数の槽のうちの任意の槽内を減圧して当該槽に接続された排液経路からの排液を当該槽内に流入させ、次いで、当該槽内を加圧して当該槽内の排液を前記ドレイン管路に流出させる構成としたことを特徴とする、分析装置が提供される。
【００１１】
好ましい実施の形態によれば、エアポンプと複数の槽との間に、複数の槽のうちのいずれかをエアポンプに選択的に連通させる切替弁を設けた。
【００１２】
他の好ましい実施の形態によれば、各槽からのドレイン管路を１つに合流させる合流装置を設け、各槽と合流装置との間に、各槽が相互に連通するのを防止する弁を介装した。
【００１３】
他の好ましい実施の形態によれば、排液経路は、検体としての血液を希釈液によって希釈した試料のうちカラムに供給されなかった試料を含む排液が流れる第１排液経路と、カラムに供給されなかった移動相としての溶離液を含む排液が流れる第２排液経路からなり、高速液体クロマトグラフィーを利用して血液中のグリコヘモグロビンを分離分析する。
【００１４】
このように、複数の排液経路に接続された任意数の槽と、槽に接続されたドレイン管路と、槽内の圧力を可変させる１つのエアポンプとを備え、エアポンプによって、槽内を減圧して複数の排液経路のうちの任意の排液経路からの排液を槽内に流入させ、また、槽内を加圧して槽内の排液をドレイン管路に流出させる構成としたので、１つのエアポンプによって複数の排液経路の排液を排出できることから、製作コストの低減および装置の小型化を図ることができ、しかも装置の運用における使用者の負担を軽減できる。
【００１５】
すなわち、動力が１つで済むので製作コストを低減できる。また、複数の排液経路を１つに纏めることが可能であるので、装置の小型化が可能になり、しかも感染の危険性への配慮も軽減される。また、エアポンプによって槽に吸引した排液をエアポンプによって槽から排出するので、従来のように排液瓶に溜まった排液を頻繁に廃棄する労力が不要になる。また、プランジャポンプを用いないので、排液による汚れに起因するプランジャポンプのメンテナンスも不要である。
【００１６】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る分析装置の一例としてのグリコヘモグロビン自動測定装置の概略構成図であって、このグリコヘモグロビン自動測定装置は、試料前処理部１、分析部２、インジェクションバルブ３、制御装置４、および排液部５を備えている。試料前処理部１は、試料調製部１１、および送液ポンプ１２を備えている。分析部２は、溶離液調製部２１、送液ポンプ２２、カラム２３、および検出器２４を備えている。インジェクションバルブ３は、インジェクションループ３１を備えているとともに、６個のポート３ａ〜３ｆを有している。ポート３ａはカラム２３に接続され、ポート３ｂは溶離液調製部２１に接続され、ポート３ｃはインジェクションループ３１の一端に接続され、ポート３ｄ，３ｅは試料調製部１１に接続され、ポート３ｆはインジェクションループ３１の他端に接続されている。
【００１９】
試料前処理部１は、試料を調製してインジェクションループ３１に導入する。分析部２は、インジェクションループ３１から注入された試料を成分分離して測定する。インジェクションバルブ３は、インジェクションループ３１を試料前処理部１の試料調製部１１に接続する状態と分析部２のカラム２３に接続する状態とに切り替わる。制御装置４は、マイクロコンピュータなどを備えており、試料前処理部１の送液ポンプ１２、分析部２の送液ポンプ２２、インジェクションバルブ３、および排液部５のエアポンプやバルブを駆動制御するとともに、検出器２４からの検出信号に基づいて測定結果を図外の記録部に印刷させ、また図外の表示部に表示させる。排液部５は、試料前処理部１および分析部２からの排液を処理する。この排液部５の詳細については後述する。
【００２０】
試料調製部１１は、検体としての血液を図外の検体収容容器から所定量吸引し、希釈液により希釈することによって試料を調製する。調整された試料は、試料調製部１１に内蔵されている希釈槽（図１には表れていない）に貯留される。送液ポンプ１２は、試料調製部１１により調製された試料を希釈槽からインジェクションループ３１に送り込む。
【００２１】
溶離液調製部２１は、移動相としての溶離液を調製する。溶離液調製部２１には、相互に濃度の異なる溶離液を貯留する複数の溶離液槽（図示せず）や、これら溶離液槽からの溶離液の流路を合流させるマニホールド（図１には表れていない）などが備えられている。送液ポンプ２２は、溶離液調製部２１によって調製された溶離液をインジェクションバルブ３を介してカラム２３に送り込む。カラム２３は、溶離液とともに供給される試料を目的成分毎に分離する。検出器２４は、分光光度計などを備えており、カラム２３により分離された成分を測定する。
【００２２】
インジェクションループ３１は、試料を所定量貯留する。
【００２３】
なお、試料前処理部１や分析部２の構成は周知であるので、これ以上の具体的な説明は省略する。
【００２４】
図２は、排液部５の構成図であって、排液部５は、槽５１，５２，５４、開閉弁５６，５７、チェック弁５８，５９、エアポンプ６０、三方切替弁６１，６２，６３、三方ジョイント６４，６５、およびドレイン配管６６，６７，６８を備えている。
【００２５】
試料前処理部１の試料調製部１１に備えられている希釈槽７１は、開閉弁５６を介して槽５１に接続されている。分析部２の溶離液調製部２１に備えられているマニホールド７２は、槽５２，５４に接続されている。槽５４は、チェック弁５８を介して槽５２に接続されている。
【００２６】
エアポンプ６０の吐出口６０ａは、三方切替弁６１を介して三方ジョイント６４に接続されている。エアポンプ６０の吸引口６０ｂは、三方切替弁６２を介して三方ジョイント６４に接続されている。三方ジョイント６４は、三方切替弁６３に接続されており、三方切替弁６３は、槽５１及び槽５２に接続されている。
【００２７】
槽５１は、ドレイン配管６７を介して三方ジョイント６５に接続されており、ドレイン配管６７には、開閉弁５７が介装されている。槽５２は、ドレイン配管６８を介して三方ジョイント６５に接続されており、ドレイン配管６８にはチェック弁５９が介装されている。三方ジョイント６５は、ドレイン配管６６によって機外の排液収容設備７３に接続されている。
【００２８】
エアポンプ６０、三方切替弁６１，６２，６３、および開閉弁５６，５７は、制御装置４によって制御される。
【００２９】
次に動作を説明する。いま、インジェクションバルブ３のポート３ｂとポート３ｃとが連通し、ポート３ｄとポート３ｅとが連通し、ポート３ｆとポート３ａとが連通しているものとする。送液ポンプ２２により溶離液調製部２１からインジェクションバルブ３のポート３ｂに供給された溶離液は、ポート３ｃ、インジェクションループ３１、ポート３ｆ、およびポート３ａを通ってカラム２３に流入する。したがって、インジェクションループ３１に貯留されている所定量の試料は、溶離液調製部２１からの溶離液とともにカラム２３に流入し、試料の注入が行われる。
【００３０】
この後、送液ポンプ１２により試料調製部１１からインジェクションバルブ３のポート３ｅに洗浄液が送出され、この洗浄液は、排液としてポート３ｄから試料調製部１１の希釈槽７１に至る。これにより、試料前処理部１における試料の流路に残留した試料が洗浄液により除去される。
【００３１】
この後、試料調製部１１の各部が制御装置４によって制御されることにより、検体収容容器から所定量の血液が吸引され、所定の希釈液により所定の濃度に希釈されて、試料の調製が行われる。
【００３２】
この後、制御装置４によってインジェクションバルブ３の接続状態が切り替えられ、ポート３ａとポート３ｂとが連通し、ポート３ｃとポート３ｄとが連通し、ポート３ｅとポート３ｆとが連通する。そして、送液ポンプ１２により試料が試料調製部１１からインジェクションバルブ３のポート３ｅに送出される。インジェクションバルブ３のポート３ｅはポート３ｆに接続された状態であるので、試料はインジェクションループ３１に流入し、インジェクションループ３１に所定量の試料が導入される。インジェクションループ３１から溢れた試料は、排液としてポート３ｃ，３ｄを通って試料調製部１１の希釈槽に戻る。なお、溶離液調製部２１からインジェクションバルブ３のポート３ｂに送出された溶離液は、インジェクションループ３１を通らずにポート３ａから流出し、カラム２３に供給される。
【００３３】
一方、溶離液とともにカラム２３に注入された試料は、カラム２３により分離され、分離された成分が検出器２４により測定され、検出器２４からの検出信号が制御部４に入力されて、測定結果が表示されるとともに記録用紙上に印刷される。
【００３４】
溶離液調製部２１からインジェクションバルブ３のポート３ｂには、測定中常に溶離液が供給されている。そして、溶離液の切り替えなどに際して、カラム２３に供給されなかった溶離液は、マニホールド７２から排液部５に吸引される。
【００３５】
検出器２４を通過した溶離液および試料は、機外の排液収容設備に至る。
【００３６】
三方切替弁６１がエアポンプ６０の吐出口６０ａと大気とを連通させ、三方切替弁６２がエアポンプ６０の吸引口６０ｂと三方ジョイント６４とを連通させ、三方切替弁６３が三方ジョイント６４と槽５１とを連通させ、開閉弁５６が希釈槽７１と槽５１とを連通させ、開閉弁５７が槽５１と三方ジョイント６５との連通を遮断する状態に切り替えられて、エアポンプ６０が駆動されると、槽５１の内部が減圧され、希釈槽７１の排液が槽５１に吸引される。
【００３７】
そして、三方切替弁６１がエアポンプ６０の吐出口６０ａと三方ジョイント６４とを連通させ、三方切替弁６２がエアポンプ６０の吸引口６０ｂと大気とを連通させ、三方切替弁６３が三方ジョイント６４と槽５１とを連通させ、開閉弁５６が希釈槽７１と槽５１との連通を遮断し、開閉弁５７が槽５１と三方ジョイント６５とを連通させる状態に切り替えられて、エアポンプ６０が駆動されると、槽５１の内部が加圧され、槽５１内の排液がドレイン配管６７、三方ジョイント６５、およびドレイン配管６６を介して排液収容設備７３に排出される。このとき、三方ジョイント６５と槽５２との間にはチェック弁５９が設けられているので、槽５１の排液が三方ジョイント６５を通って槽５２に流入することはない。
【００３８】
一方、三方切替弁６１がエアポンプ６０の吐出口６０ａと大気とを連通させ、三方切替弁６２がエアポンプ６０の吸引口６０ｂと三方ジョイント６４とを連通させ、三方切替弁６３が三方ジョイント６４と槽５２とを連通させる状態に切り替えられて、エアポンプ６０が駆動されると、槽５２の内部が減圧され、これによりマニホールド７２の排液が槽５２に吸引される。また、槽５２の内部が減圧されることにより槽５４の内部が減圧されて、マニホールド７２の排液すなわち溶離液に含まれていた気泡がマニホールド７２から槽５４を介して槽５２に吸引される。
【００３９】
そして、三方切替弁６１がエアポンプ６０の吐出口６０ａと三方ジョイント６４とを連通させ、三方切替弁６２がエアポンプ６０の吸引口６０ｂと大気とを連通させ、三方切替弁６３が三方ジョイント６４と槽５２とを連通させる状態に切り替えられて、エアポンプ６０が駆動されると、槽５２の内部が加圧され、槽５２の排液がドレイン配管６８、三方ジョイント６５、およびドレイン配管６６を介して排液収容設備７３に排出される。このとき、槽５２と槽５４との間にはチェック弁５８が設けられているので、槽５２の排液が槽５４に流入することはない。
【００４０】
したがって、一連の測定中に所定のタイミングで槽５１および槽５２の加減圧を制御することにより、試料調製部１１の希釈槽７１からの排液と溶離液調製部２１のマニホールド７２からの排液との双方を１つのエアポンプ６０によって排液収容設備７３に排出させることができる。なお、送液ポンプ２２によって検出器２４から排出される排液を貯留する排液収容設備は、ドレイン配管６６に接続された排液収容設備７３を共通に使用してもよいし、排液収容設備７３とは別に独立して設けてもよい。
【００４１】
このように、１つのエアポンプ６０によって試料前処理部１からの排液と分析部２からの排液との双方を排出できることから、製作コストの低減および装置の小型化を図ることができ、しかも装置の運用における使用者の負担を軽減できる。
【００４２】
すなわち、動力が１つで済むので製作コストを低減できる。また、試料調製部１１からの排液の排液経路と溶離液調製部２１からの排液の排液経路とを１つに纏めることができるので、装置の小型化が可能になり、しかも感染の危険性への配慮も軽減される。また、エアポンプ６０によって槽５１，５２に吸引した排液をエアポンプ６０によって槽５１，５２から吐出するので、従来のように排液瓶に溜まった排液を頻繁に廃棄する労力が不要になる。しかも、排液の溜まった排液瓶を放置しておくこともなくなるので、装置の周囲の環境を整然かつ清潔に保つことができる。また、プランジャポンプを用いないので、排液による汚れに起因するプランジャポンプのメンテナンスも不要である。
【００４３】
また、本実施形態のように、試料調製部１１からの排液と溶離液調製部２１からの排液とを処理するために槽５１，５２を個々に設ければ、槽５１，５２の容積を小さくできるので、減圧および加圧に要する時間が短くなり、吸引および吐出に要する時間を短縮できる。すなわち、吸引と吐出とを完全に交互に繰り返すことができれば、槽５１，５２を１つに纏めても容積は大きくならないのであるが、本実施形態のようなグリコヘモグロビン自動測定装置の場合、一連の測定を極めて高速に行なう必要があり、排液処理のタイミングが複雑かつ微妙なものになって、排液の吸引と吐出とを必ず交互に繰り返すわけにはいかないので、槽５１，５２を１つに纏めた場合、容積が大きくなってしまうのである。
【００４４】
また、本実施形態のように、槽５１からのドレイン配管６７と槽５２からのドレイン配管６８とを三方ジョイント６５によって１つに纏め、１つのドレイン配管６６により機外の排液収容設備７３に排出するように構成すれば、機外に排出された排液の処理が容易になる。
【００４５】
なお、上記実施形態では、槽５２と槽５４との間にチェック弁５８を設け、槽５２と三方ジョイント６５との間にチェック弁５９を設けたが、チェック弁５８，５９の代わりに開閉弁を設けてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、槽５１と槽５２とを各別に設けたが、槽５１と槽５２とを１つの槽に纏めてもよい。この場合、三方切替弁６３や三方ジョイント６５は不要であり、槽と排液収容設備６７とをドレイン配管６６により直接接続し、ドレイン配管６６に開閉弁５７とチェック弁５９とのうちのいずれか一方を設ければよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、三方ジョイント６５によって槽５１からの排液と槽５２からの排液とを纏めたが、槽５１からの排液と槽５２からの排液とを個別のドレイン配管６７，６８によって排液収容設備６７に直接排出してもよく、あるいは槽５１からの排液と槽５２からの排液とを各別の排液収容設備に排出してもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、制御装置４によりエアポンプ６０を制御したが、エアポンプ６０を連続運転するように構成してもよい。すなわち、槽５１，５２を加圧あるいは減圧しないときには、三方切替弁６１によりエアポンプ６０の吐出口６０ａと大気とを連通させ、かつ、三方切替弁６２によりエアポンプ６０の吸引口６０ｂと大気とを連通させることにより、エアポンプ６０の運転を停止させないようにすればよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、本発明の分析装置をグリコヘモグロビン自動測定装置に適用したが、本発明の分析装置は、グリコヘモグロビン自動測定装置以外の装置にももちろん適用可能である。
【００５０】
さらに、グリコヘモグロビン自動測定装置の全体構成や、排液部５の具体的構成は、上記実施形態のように限定されるものではもちろんない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る分析装置の一例としてのグリコヘモグロビン自動測定装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すグリコヘモグロビン自動測定装置に備えられた排液部の構成図である。
【符号の説明】
１試料前処理部
２分析部
３インジェクションバルブ
４制御装置
５排液部
１１試料調製部
２１溶離液調製部
２３カラム
５１槽
５２槽
５６開閉弁
５８チェック弁
６０エアポンプ
６１三方切替弁
６２三方切替弁
６３三方切替弁
６５三方ジョイント
６６ドレイン配管
６７ドレイン配管
６８ドレイン配管
７１希釈槽
７２マニホールド

Claims

相互に独立した複数の排液経路を有する分析装置であって、
前記複数の排液経路にそれぞれ接続された複数の槽と、
前記各槽に接続されたドレイン管路と、
前記各槽内の圧力を可変させる１つのエアポンプとを備え、
前記エアポンプによって、前記複数の槽のうちの任意の槽内を減圧して当該槽に接続された排液経路からの排液を当該槽内に流入させ、次いで、当該槽内を加圧して当該槽内の排液を前記ドレイン管路に流出させる構成としたことを特徴とする、分析装置。
前記エアポンプと前記複数の槽との間に、前記複数の槽のうちのいずれかを前記エアポンプに選択的に連通させる切替弁を設けた、請求項１に記載の分析装置。
前記各槽からの前記ドレイン管路を１つに合流させる合流装置を設け、
前記各槽と前記合流装置との間に、前記各槽が相互に連通するのを防止する弁を介装した、請求項２に記載の分析装置。
前記排液経路は、検体としての血液を希釈液によって希釈した試料のうちカラムに供給されなかった試料を含む排液が流れる第１排液経路と、前記カラムに供給されなかった移動相としての溶離液を含む排液が流れる第２排液経路からなり、
高速液体クロマトグラフィーを利用して血液中のグリコヘモグロビンを分離分析する、請求項１ないし３のいずれかに記載の分析装置。