JP4531698B2 - 自動測定用カートリッジおよびそれを用いる測定装置 - Google Patents
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Description
このような理由から、現状では、測定者が予め別の加熱装置(ヒートブロック等)で加熱処理を行った後に、自動測定装置に供する必要があり、非常に手間と時間がかかり、自動測定装置を用いても完全な自動化とは言えなかった。また、複数の異なる分析項目を同時に測定可能な自動測定装置を用いても、加熱処理が必要な分析項目のみを別に扱う必要が生じ、非常に不便であった。
(1)検体中に含まれる成分を自動的に定量する自動測定装置であってカートリッジ上の各ウエルに試薬および/または検体を分注するチップを備える分注部を有する自動測定装置に組み込んで用いられるカートリッジであって、
当該カートリッジは、少なくとも検体の加熱処理を行う熱処理ウエル、検体中の被測定成分とこれと特異的に反応する物質とを反応させる反応ウエル、検体を分注する分注ウエル、標識化抗体溶液を収納する標識化抗体収納ウエル、検体の希釈を行うための希釈液を収納する希釈液収納ウエル、および反応生成物の洗浄を行うための洗浄液を収納する洗浄ウエルを含み、
前記標識化抗体収納ウエルの深さは、前記希釈液収納ウエルおよび洗浄ウエルから選ばれる少なくとも一つのウエルの深さより浅く、
前記標識化抗体溶液の深さは、希釈液および洗浄液から選ばれる少なくとも一つの深さより浅く、
前記標識化抗体収納ウエル、希釈液収納ウエル、及び/又は洗浄ウエルは、シールにより封入され、
検体に関する情報、分析項目に関する情報、試薬管理情報、及び測定に用いる
検量線情報からなる群から選ばれる情報が、前記シール上に記録され、
前記情報の記録は、カートリッジを使用する際に前記チップの先端により前記シールが破られることにより破壊されるように構成されるカートリッジ。
(2)検体中に含まれる成分を自動的に定量する自動測定装置であって穿孔機構を有する自動測定装置に組み込んで用いられるカートリッジであって、
当該カートリッジは、少なくとも検体の加熱処理を行う熱処理ウエル、検体中の被測定成分とこれと特異的に反応する物質とを反応させる反応ウエル、検体を分注する分注ウエル、標識化抗体溶液を収納する標識化抗体収納ウエル、検体の希釈を行うための希釈液を収納する希釈液収納ウエル、および反応生成物の洗浄を行うための洗浄液を収納する洗浄ウエルを含み、
前記標識化抗体収納ウエルの深さは、前記希釈液収納ウエルおよび洗浄ウエルから選ばれる少なくとも一つのウエルの深さより浅く、
前記標識化抗体溶液の深さは、希釈液および洗浄液から選ばれる少なくとも一つの深さより浅く、
前記標識化抗体収納ウエル、希釈液収納ウエル、及び/又は洗浄ウエルは、シールにより封入され、
検体に関する情報、分析項目に関する情報、試薬管理情報、及び測定に用いる
検量線情報からなる群から選ばれる情報が、前記シール上に記録され、
前記情報の記録は、カートリッジを使用する際に前記穿孔機構により前記シールが破られることにより破壊されるように構成されるカートリッジ。
(3)被測定成分とこれと特異的に反応する物質との反応が、免疫学的反応である(1)又は(2)のカートリッジ。
(4)さらに、反応生成物の測定を行うための測定ウエルを有する(1)〜(3)のいずれかのカートリッジ。
(5)各々のウエルは直線上に配列され、かつ、前記熱処理ウエルはカートリッジのいずれかの端部に配置されたことを特徴とする(1)〜(4)のいずれかのカートリッジ。
(6)熱処理ウエルの隣に、加熱により影響を受ける溶液または物質を含まないウエルが配置されたことを特徴とする(1)〜(5)のいずれかのカートリッジ。
(7)熱処理ウエルは、その隣に位置するウエルから隔てられていることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかのカートリッジ。
(8)前記情報がバーコードにより記録された、(1)〜(7)のいずれかのカートリッジ。
(9)シールが、アルミニウム箔又はプラスチックフィルムである、(1)〜(8)のいずれかのカートリッジ。
(10)分注ウエルに測定に必要な検体量を示す目盛りが付与されていることを特徴とする(1)〜(9)のいずれかのカートリッジが提供される。
本発明カートリッジは、検体中に含まれる被測定成分を測定する際に使用され、通常には、自動測定装置に組み込んで用いられる。
前記のようにカートリッジを構成することによって、熱処理ウエルが加熱されたときに、試薬や反応に与える熱の影響を低減又は防止することができる。
分注ウエルは、また、そのウエルの周囲に壁を設けることができる。これにより、分注ウエルに分注された検体が漏れ出て測定者の手に触れたり、他のウエルに流入したり、ウエルを封入しているアルミシールやそれを穿孔するチップ等に付着してコンタミネーションを生じる等の問題を回避することができる。設ける壁はウエルの周囲に一周するように設けてもよいし、例えば分注ウエルがカートリッジ端部の持ち手部分に最も近い側(前記近位端)にある場合には、該持ち手部分と分注ウエルの間、および、分注ウエルと隣接する他のウエルとの間にそれぞれ直線上の壁を設けることもできる。壁は、それ自体独立して設けることもできるし、ウエルの内壁から連続してそれが突出した形とすることもできるが、分注された検体が漏れ出る可能性を低くすることができるので、ウエルの内壁から連続してそれが突出した形とすることが好ましい。壁は、例えば、0.5mm〜5mm程度とすることができる。このような分注ウエルを有するカートリッジの例を、図2に示す。このカートリッジは、サンプルウエル(1)、標識抗体収納ウエル(2)、洗浄ウエル5(3)、洗浄ウエル4(4)、洗浄ウエル3(5)、標識抗体反応ウエル(6)、磁性粒子収納ウエル(7)、洗浄ウエル1(8)、洗浄ウエル2(9)、測光ウエル(10)、希釈液収納ウエル1(11)、希釈液収納ウエル2(12)、発光基質収納ウエル(13)、希釈ウエル1(14)、希釈ウエル2(15)、及び、熱処理ウエル(16)が、この順に直線上に配置されている。また、サンプルウエル(1)には前記壁が設けられている。
好ましい態様のカートリッジは、検体中に存在する被測定成分を自動的に定量する自動測定装置に組み込んで用いる自動測定用カートリッジであって、被測定成分とこれと免疫学的に特異的に反応する物質との反応を行う反応ウエルと、反応に用いる試薬を充填するための複数の試薬収納ウエル、検体を分注する分注ウエル、検体の希釈を行う希釈ウエル、検体を加熱処理するための熱処理ウエル、B/F分離を行うための洗浄ウエルおよび/または測光ウエルを有する。前記のとおり、試薬収納ウエルは反応ウエルをかねていてもよい。希釈ウエルには所定量の検体を所望の倍率に希釈する量の希釈液が充填してあり、複数の試薬収納ウエルには個別に、免疫学的に特異的な反応を行うための固相担体、標識された抗原または抗体、標識体量の測定を行うための試薬等が充填され、洗浄ウエルには、免疫複合体を洗浄するための洗浄液を充填して用いることが好ましい。また、カートリッジの試薬収納ウエルには、例えば、抗原または抗体の結合した固相担体(感作固相)を入れ、反応ウエルをかねることができる。固相担体としては、従来から免疫測定で用いられている、ポリスチレンビーズ、磁性粒子等を挙げることができる。さらには、固相担体をウエルに加えず、ウエル内壁に抗体または抗原を固相化して用いることもできる。
図1に、本発明カートリッジの一例を示す。このカートリッジは、サンプルウエル(1)、標識抗体収納ウエル(2)、洗浄ウエル5(3)、洗浄ウエル4(4)、洗浄ウエル3(5)、標識抗体反応ウエル(6)、磁性粒子収納ウエル(7)、洗浄ウエル1(8)、洗浄ウエル2(9)、測光ウエル(10)、希釈液収納ウエル1(11)、希釈液収納ウエル2(12)、発光基質収納ウエル(13)、希釈ウエル1(14)、希釈ウエル2(15)、及び、熱処理ウエル(16)が、この順に直線上に配置されている。このカートリッジは、上部がアルミニウム箔でシールされ、その上に分析項目がバーコードにより記録されている。
2.検体を分注した試薬カートリッジを自動測定装置にセットする。試薬カートリッジは6個まで同時にセットすることができ、それらはそれぞれ異なる分析項目を測定するためのものでもよく、また、並べ方は任意で構わない。
3.自動測定装置をスタートさせる。
4.自動測定装置は試薬カートリッジに添付されたバーコードを読み、どの分析項目が選択されたかを認識する。
5.希釈液収納ウエル2(12)から希釈液を吸引し、希釈ウエル1(14)に全量吐出する。さらに希釈液収納ウエル1(11)から希釈液を吸引し、希釈ウエル2(15)に全量吐出する。
6.希釈液収納ウエル2(12)から希釈液を吸引し、続いてサンプルウエル(1)から検体を吸引する。希釈ウエル2(15)に全量吐出し混合することによって第一段目希釈工程が行われる。
7.希釈ウエル2(15)から一段希釈された検体を吸引し、希釈ウエル1(14)に全量吐出し混合することによって第二段目希釈工程が行われる。
8.希釈ウエル1(14)から二段希釈された検体を吸引して熱処理ウエル(16)に全吐出し、所望の温度で一定時間加熱処理を行う。
9.熱処理ウエル(16)から検体を吸引して、磁性粒子収納ウエル(7)に吐出し、磁性粒子と混合して、一定時間反応させる。
10.反応後、磁性粒子収納ウエル(7)から検体を吸引し、吸引したチップ内で永久磁石によって磁性粒子を分離し(磁性粒子をチップ内壁に吸着保持し、溶液は吐出される)、洗浄ウエル1(8)に移動する。磁性粒子を洗浄後、再び磁性粒子を永久磁石で分離し、洗浄ウエル2(9)に移動する。同様にもう一度洗浄を行い、永久磁石で磁性粒子を分離する。
11.磁性粒子をチップ内壁に吸着保持した状態で標識抗体収納ウエル(2)から標識抗体溶液を吸引し、標識抗体反応ウエル(6)に磁性粒子と共に吐出し、混合後一定時間反応させる。
12.反応後、標識抗体反応ウエル(6)から検体を吸引し、吸引したチップ内で永久磁石によって磁性粒子を分離し、洗浄ウエル3(5)に移動する。洗浄後、さらに磁性粒子を永久磁石で分離し、洗浄ウエル4(4)に移動する。さらに洗浄後、再び永久磁石で磁性粒子を分離して、洗浄ウエル5(3)に移動する。さらにもう一度洗浄を行い、永久磁石で磁性粒子を分離する。
13.磁性粒子をチップ内壁に吸着保持した状態で発光基質収納ウエル(13)から発光基質を吸引し、測光ウエル(10)に磁性粒子と共に吐出し、発光基質溶液と混合させる。一定時間反応させた後、測光ウエル(10)上部から光電子増倍管(PMT)で発光量を測定する。
実施例1に記載のカートリッジを用いて測定する他の例を示す(図4)。この例では、検体、磁性粒子及び標識抗体を同時に反応させる(1ステップ法)以外は、実施例1と同様の装置を用いて測定が行われる。図4において、矢印は溶液の移動を示し、矢印上の数字は溶液の移動の順序を示す。
2.検体を分注した試薬カートリッジを自動測定装置にセットする。試薬カートリッジは6個まで同時にセットすることができ、それらはそれぞれ異なる分析項目を測定するためのものでもよく、また、並べ方は任意で構わない。
3.自動測定装置をスタートさせる。
4.自動測定装置は試薬カートリッジに添付されたバーコードを読み、どの分析項目が選択されたかを認識する。
5.希釈液ウエル2(12)から希釈液を吸引し、希釈ウエル1(14)に全量吐出する。さらに希釈液収納ウエル1(11)から希釈液を吸引し、希釈ウエル2(15)に全量吐出する。
6.希釈液収納ウエル2(12)から希釈液を吸引し、続いてサンプルウエル(1)から検体を吸引する。希釈ウエル2(15)に全量吐出し混合することによって第一段目希釈工程が行われる。
7.希釈ウエル2(15)から検体を吸引し、希釈ウエル1(14)に全量吐出し混合することによって第二段目希釈工程が行われる。
8.希釈ウエル1(14)から検体を吸引して熱処理ウエル(16)に全吐出し、所望の温度で一定時間加熱処理を行う。
9.熱処理ウエル(16)から検体を吸引し、続いて標識抗体収納ウエル(2)から標識抗体溶液を吸引し、磁性粒子収納ウエル(7)に吐出して、磁性粒子と混合し、一定時間反応させる。
10.反応後、磁性粒子収納ウエル(7)から検体を吸引し、吸引したチップ内で永久磁石によって磁性粒子を分離し(磁性粒子をチップ内壁に吸着保持し、溶液は吐出される)、洗浄ウエル3(5)に移動する。磁性粒子を洗浄後、再び磁性粒子を永久磁石で分離し、洗浄ウエル4(4)に移動する。同様に洗浄を行い、永久磁石で磁性粒子を分離して、洗浄ウエル5(3)に移動する。さらにもう一度洗浄を行い、永久磁石で磁性粒子を分離する。
11.磁性粒子をチップ内壁に吸着保持した状態で発光基質収納ウエル(13)から発光基質を吸引し、測光ウエル(10)に磁性粒子と共に吐出し、発光基質溶液と混合させる。一定時間反応させた後、測光ウエル(10)上部から光電子増倍管(PMT)で発光量を測定する。
Claims (10)
- 検体中に含まれる成分を自動的に定量する自動測定装置であってカートリッジ上の各ウエルに試薬および/または検体を分注するチップを備える分注部を有する自動測定装置に組み込んで用いられるカートリッジであって、
当該カートリッジは、少なくとも検体の加熱処理を行う熱処理ウエル、検体中の被測定成分とこれと特異的に反応する物質とを反応させる反応ウエル、検体を分注する分注ウエル、標識化抗体溶液を収納する標識化抗体収納ウエル、検体の希釈を行うための希釈液を収納する希釈液収納ウエル、および反応生成物の洗浄を行うための洗浄液を収納する洗浄ウエルを含み、
前記標識化抗体収納ウエルの深さは、前記希釈液収納ウエルおよび洗浄ウエルから選ばれる少なくとも一つのウエルの深さより浅く、
前記標識化抗体溶液の深さは、希釈液および洗浄液から選ばれる少なくとも一つの深さより浅く、
前記標識化抗体収納ウエル、希釈液収納ウエル、及び/又は洗浄ウエルは、シールにより封入され、
検体に関する情報、分析項目に関する情報、試薬管理情報、及び測定に用いる
検量線情報からなる群から選ばれる情報が、前記シール上に記録され、
前記情報の記録は、カートリッジを使用する際に前記チップの先端により前記シールが破られることにより破壊されるように構成されるカートリッジ。 - 検体中に含まれる成分を自動的に定量する自動測定装置であって穿孔機構を有する自動測定装置に組み込んで用いられるカートリッジであって、
当該カートリッジは、少なくとも検体の加熱処理を行う熱処理ウエル、検体中の被測定成分とこれと特異的に反応する物質とを反応させる反応ウエル、検体を分注する分注ウエル、標識化抗体溶液を収納する標識化抗体収納ウエル、検体の希釈を行うための希釈液を収納する希釈液収納ウエル、および反応生成物の洗浄を行うための洗浄液を収納する洗浄ウエルを含み、
前記標識化抗体収納ウエルの深さは、前記希釈液収納ウエルおよび洗浄ウエルから選ばれる少なくとも一つのウエルの深さより浅く、
前記標識化抗体溶液の深さは、希釈液および洗浄液から選ばれる少なくとも一つの深さより浅く、
前記標識化抗体収納ウエル、希釈液収納ウエル、及び/又は洗浄ウエルは、シールにより封入され、
検体に関する情報、分析項目に関する情報、試薬管理情報、及び測定に用いる
検量線情報からなる群から選ばれる情報が、前記シール上に記録され、
前記情報の記録は、カートリッジを使用する際に前記穿孔機構により前記シールが破られることにより破壊されるように構成されるカートリッジ。 - 被測定成分とこれと特異的に反応する物質との反応が、免疫学的反応である請求項1又は2に記載のカートリッジ。
- さらに、反応生成物の測定を行うための測定ウエルを有する請求項1〜3のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 各々のウエルは直線上に配列され、かつ、前記熱処理ウエルはカートリッジのいずれかの端部に配置されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 熱処理ウエルの隣に、加熱により影響を受ける溶液または物質を含まないウエルが配置されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 熱処理ウエルは、その隣に位置するウエルから隔てられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記情報がバーコードにより記録された、請求項1〜7のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- シールが、アルミニウム箔又はプラスチックフィルムである、請求項1〜8のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 分注ウエルに測定に必要な検体量を示す目盛りが付与されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のカートリッジ。
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