JP4949109B2 - 液体分注装置、検体測定装置および液体分注方法 - Google Patents

Description

本発明は、ピペットチップを装着して検体や試薬等の液体を分注するための液体分注装置、液体分注方法、および前記液体分注装置を備える検体測定装置に関する。

血液などの検体や試薬等の液体の吸引・吐出を行うための分注ノズルを有する分析装置においては、吸引した液体を吐出した後、新たに他の液体を吸引する際に、前回吸引した液体が混入することを防止することが分析の精度を保証するために重要である。そのため、分注ノズルの先端に使い捨て式のピペットチップ（以下、チップと略す）を装着し、使用済みのチップを脱離して新しいチップに交換する分注装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１記載の分注装置においては、通常、脱着板の切り欠き凹部にチップを装着した分注ノズルを挿入し、分注ノズルを上昇させることにより、脱着板にチップ上面を衝突させて、チップを分注ノズルから脱離させるようにしている。
しかしながら、このようにチップを脱離する場合、脱着板にチップ上面が衝突してチップが脱離された際に、チップに残留する液体が飛散して分注ノズルの先端に付着してしまうことがある。このように分注ノズルの先端にチップに残留した液体が付着すると、チップを交換しても前回の分析で用いた液体が混入してしまい、分析の精度が損なわれる恐れがある。

このような問題を解決するために、特許文献２に記載の分注装置では、ノズル基部からチップを離脱する際に、ノズル部の中心軸よりチップの先端から微小距離離れたところに張り出された押出板に、チップのテーパ部をノズル部の下降により接触させ、その下降と共にチップに対して押出板から水平方向の押圧力を加えることにより、チップとノズル基部との結合関係を緩めている。その後、ノズル基部を上昇させてイジェクト板にチップの上面を衝突させて、ノズル基部からチップが円滑に分離されるようにしている。

特開平６−３３６４号公報 特開平１１−２４８７１４号公報

近年では、患者負担の低減のために採取する血液などの検体量を減少させるようにしており、分析装置にも分析に必要な検体量の低減が求められている。また、一方では、測定検体数の増加に伴い、分析装置の高速化も望まれている。

検体量を低減させて、しかも精度の高い分析を行うためには、分注装置の微量定量性を向上させる必要があり、それに伴って、チップも細長い形状のものが使用されるようになっている。このように細長い形状のチップの場合、分注ノズルからチップを脱離する際に、垂直軸に対して、チップの先端側のテーパー部がなす角が非常に小さくなる。引用文献３記載の技術をこのようなチップを用いた分注装置に適用した場合、(1) チップのテーパー部の角度が小さいため、チップの下降により押出板から水平方向の力を受けるようにするためには、下降するチップの先端位置と押出板の先端位置とを近接して設定する必要があり、押出板に高い部品精度と組立て精度が求められ、また、チップを装着したノズルの下降位置についても高い精度での制御が求められる問題、(2)チップのテーパー部の角度が小さいため、チップが下降する際に押出板から受ける水平方向の力が弱くなり、イジェクト板にチップの上面を衝突した際に、残留液体の飛散が生じてしまう問題、(3)分注装置の高速化に伴い、(1)および(2)の問題がより顕在化する問題、等が生じてしまう。

本発明の第１の局面による液体分注装置は、ピペットチップを先端に装着して液体の吸引または吐出を行うための分注ノズル、及び、分注ノズルを上下方向と水平方向に移動可能な移動機構を備えた分注手段と、分注ノズルに装着されたピペットチップを分注ノズルから脱離させるための脱離手段と、ピペットチップが脱離された分注ノズルの先端を清掃するための吸水性部材を備えたノズル清掃手段と、脱離手段により分注ノズルからピペットチップが脱離されると、分注ノズルを吸水性部材の上方に移動させた後、分注ノズルを下降させることにより吸水性部材に分注ノズル先端を押圧させるように移動機構を制御する移動制御手段と、を備え、移動制御手段は、吸水性部材への分注ノズルの押圧位置が前回の押圧位置とは異なるように移動機構を制御する。

本発明の第２の局面による検体測定装置は、ピペットチップを先端に装着して液体の吸引または吐出を行うための分注ノズル、及び、分注ノズルを上下方向と水平方向に移動可能な移動機構を備えた分注手段と、分注ノズルに装着されたピペットチップを分注ノズルから脱離させるための脱離手段と、ピペットチップが脱離された分注ノズルの先端を清掃するための吸水性部材を備えたノズル清掃手段と、脱離手段により分注ノズルからピペットチップが脱離されると、分注ノズルを吸水性部材の上方に移動させた後、分注ノズルを下降させることにより吸水性部材に分注ノズル先端を押圧させるように移動機構を制御する移動制御手段と、を備えた液体分注装置と、検体を収容した検体容器を吸引位置に供給する検体供給手段と、反応容器に収容された検体を測定する測定手段とを備え、分注手段は、吸引位置において、分注ノズルに装着されたピペットチップに検体容器から検体を吸引し、吐出位置において反応容器に検体を吐出する。移動制御手段は、吸水性部材への分注ノズルの押圧位置が前回の押圧位置とは異なるように移動機構を制御する。

本発明の第３の局面による液体分注方法は、分注ノズルを用いて液体を吸引し吐出する液体分注動作を行う液体分注方法であって、液体分注動作は、分注ノズルの先端にピペットチップを装着する工程と、液体収容容器に収容された液体を分注ノズルに装着されたピペットチップに吸引する工程と、吸引した液体を対象容器に吐出する工程と、分注ノズルからピペットチップを脱離させる工程と、ピペットチップが脱離した分注ノズルを吸水性部材の上方に移動させた後、分注ノズルを下降させることにより、吸水性部材に分注ノズルの先端を押圧して清掃する工程と、を含み、前記ノズル清掃工程における吸水性部材への分注ノズルの押圧位置が、前回の液体分注動作における分注ノズルの押圧位置とは異なる。

本発明によれば、ピペットチップ脱離時にピペットチップに残留する液体が飛散した場合にでも、次の分析に用いられる液体やピペットチップが飛散した液体により汚染されることを防止できる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面に基づき説明する。

まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による免疫分析装置１の全体構成について説明する。

本発明の一実施形態による免疫分析装置１は、血液などの検体を用いてＢ型肝炎、Ｃ型肝炎、腫瘍マーカおよび甲状腺ホルモンなど種々の項目の検査を行うための装置である。この免疫分析装置１では、測定対象である血液などの検体に含まれる抗原に結合した捕捉抗体（Ｒ１試薬）に磁性粒子（Ｒ２試薬）を結合させた後に、結合（Ｂｏｕｎｄ）した抗原、捕捉抗体および磁性粒子をＢＦ（Ｂｏｕｎｄ Ｆｒｅｅ）分離部１４（図１および図２参照）の磁石（図示せず）に引き寄せることにより、未反応（Ｆｒｅｅ）の捕捉抗体を含むＲ１試薬を除去する。そして、磁性粒子が結合した抗原と標識抗体（Ｒ３試薬）とを結合させた後に、結合（Ｂｏｕｎｄ）した磁性粒子、抗原および標識抗体をＢＦ分離部１４の磁石に引き寄せることにより、未反応（Ｆｒｅｅ）の標識抗体を含むＲ３試薬を除去する。さらに、標識抗体との反応過程で発光する発光基質（Ｒ５試薬）を添加した後、標識抗体と発光基質との反応によって生じる発光量を測定する。このような過程を経て、標識抗体に結合する検体に含まれる抗原または抗体を定量的に測定している。

この免疫分析装置１は、図１および図２に示すように、測定機構部２と、測定機構部２の前面側に配置された検体搬送部（サンプラ）３と、測定機構部２に電気的に接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータ）からなる制御装置４とを備えている。また、測定機構部２は、ピペットチップ供給装置３０と、緊急検体・チップ搬送部２０と、検体分注アーム５と、ノズル拭き取り部１６と、試薬設置部６および７と、試薬分注アーム８、９および１０と、１次反応部１１および２次反応部１２と、キュベット供給部１３と、ＢＦ分離部１４と、検出部１５とから構成されている。また、図２に示すように、測定機構部２における各機構（各種分注アームおよび試薬設置部７など）は、測定機構部２に設けられた制御部２ａにより制御されている。また、検体搬送部３も制御部２ａによって制御される。なお、本実施形態による免疫分析装置１では、検体分注アーム５により吸引および吐出された血液などの検体が他の検体と混ざり合うのを抑制するために、検体の吸引および吐出を行う度に、使い捨てのピペットチップ２００（図５参照）の交換を行なっている。なお、測定機構部２の各構成については後に説明する。

制御部２ａは、図３に示すように、ＣＰＵ２ｂと、ＲＯＭ２ｃと、ＲＡＭ２ｄと、通信インタフェース２ｅとから主として構成されている。

ＣＰＵ２ｂは、ＲＯＭ２ｃに記憶されているコンピュータプログラムおよびＲＡＭ２ｄに読み出されたコンピュータプログラムを実行することが可能である。ＲＯＭ２ｃは、ＣＰＵ２ｂに実行させるためのコンピュータプログラムおよびそのコンピュータプログラムの実行に用いるデータなどを記憶している。ＲＡＭ２ｄは、ＲＯＭ２ｃに記憶しているコンピュータプログラムの読み出しに用いられる。また、これらのコンピュータプログラムを実行するときに、ＣＰＵ２ｂの作業領域として利用される。

通信インタフェース２ｅは、制御装置４に接続されており、検体の光学的な情報（標識抗体と発光基質との反応によって生じる発光量のデータ）を制御装置４に送信するとともに、制御装置４の制御部４ａからの信号を受信するための機能を果たす。また、通信インタフェース２ｅは、検体搬送部３および測定機構部２の各部を駆動するためのＣＰＵ２ｂからの指令を送信するための機能を有する。

検体搬送部３は、図１に示すように、検体を収容した複数の試験管１００が載置されたラック１０１を、検体分注アーム５が検体を吸引する吸引位置１ａに対応する位置まで搬送するように構成されている。この検体搬送部３は、未処理の検体を収容した試験管１００が載置されたラック１０１をセットするためのラックセット部３ａと、分注処理済みの検体を収容した試験管１００が載置されたラック１０１を貯留するためのラック貯留部３ｂとを有している。そして、未処理の検体を収容した試験管１００を検体分注アーム５の吸引位置１ａに対応する位置まで搬送することにより、検体分注アーム５により試験管１００内の血液などの検体の吸引が行われ、その後、その試験管１００を載置したラック１０１がラック貯留部３ｂに貯留されるように構成されている。また、各試験管１００には、収容された検体を識別する識別情報が記録されたバーコードが貼付されている。ラックセット部３ａにセットされたラック１０１に載置された試験管１００は、図示しないバーコードリーダーにより各々の識別情報が読み取られた後、吸引位置１ａに搬送される。

制御装置４（図１参照）は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などからなり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる制御部４ａと、表示部４ｂと、キーボード４ｃとを含んでいる。また、表示部４ｂは、検出部１５から送信されたデジタル信号のデータを分析して得られた分析結果などを表示するために設けられている。

次に、制御装置４の構成について説明する。制御装置４は、図４に示すように、制御部４ａと、表示部４ｂと、キーボード４ｃとから主として構成されたコンピュータ４０１によって構成されている。制御部４ａは、ＣＰＵ４０１ａと、ＲＯＭ４０１ｂと、ＲＡＭ４０１ｃと、ハードディスク４０１ｄと、読出装置４０１ｅと、入出力インタフェース４０１ｆと、通信インタフェース４０１ｇと、画像出力インタフェース４０１ｈとから主として構成されている。ＣＰＵ４０１ａ、ＲＯＭ４０１ｂ、ＲＡＭ４０１ｃ、ハードディスク４０１ｄ、読出装置４０１ｅ、入出力インタフェース４０１ｆ、通信インタフェース４０１ｇ、および画像出力インタフェース４０１ｈは、バス４０１ｉによって接続されている。

ＣＰＵ４０１ａは、ＲＯＭ４０１ｂに記憶されているコンピュータプログラムおよびＲＡＭ４０１ｃにロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。そして、後述するようなアプリケーションプログラム４０４ａをＣＰＵ４０１ａが実行することにより、コンピュータ４０１が制御装置４として機能する。

ＲＯＭ４０１ｂは、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどによって構成されており、ＣＰＵ４０１ａに実行されるコンピュータプログラムおよびこれに用いるデータなどが記録されている。

ＲＡＭ４０１ｃは、ＳＲＡＭまたはＤＲＡＭなどによって構成されている。ＲＡＭ４０１ｃは、ＲＯＭ４０１ｂおよびハードディスク４０１ｄに記録されているコンピュータプログラムの読み出しに用いられる。また、これらのコンピュータプログラムを実行するときに、ＣＰＵ４０１ａの作業領域として利用される。

ハードディスク４０１ｄは、オペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムなど、ＣＰＵ４０１ａに実行させるための種々のコンピュータプログラムおよびそのコンピュータプログラムの実行に用いるデータがインストールされている。本実施形態に係る免疫分析用のアプリケーションプログラム４０４ａも、このハードディスク４０１ｄにインストールされている。

読出装置４０１ｅは、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、またはＤＶＤ−ＲＯＭドライブなどによって構成されており、可搬型記録媒体４０４に記録されたコンピュータプログラムまたはデータを読み出すことができる。また、可搬型記録媒体４０４には、免疫分析用のアプリケーションプログラム４０４ａが格納されており、コンピュータ４０１がその可搬型記録媒体４０４からアプリケーションプログラム４０４ａを読み出し、そのアプリケーションプログラム４０４ａをハードディスク４０１ｄにインストールすることが可能である。

なお、上記アプリケーションプログラム４０４ａは、可搬型記録媒体４０４によって提供されるのみならず、電気通信回線（有線、無線を問わない）によってコンピュータ４０１と通信可能に接続された外部の機器から上記電気通信回線を通じて提供することも可能である。たとえば、上記アプリケーションプログラム４０４ａがインターネット上のサーバコンピュータのハードディスク内に格納されており、このサーバコンピュータにコンピュータ４０１がアクセスして、そのアプリケーションプログラム４０４ａをダウンロードし、これをハードディスク４０１ｄにインストールすることも可能である。

また、ハードディスク４０１ｄには、たとえば、米マイクロソフト社が製造販売するＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）などのグラフィカルユーザインタフェース環境を提供するオペレーティングシステムがインストールされている。以下の説明においては、本実施形態に係るアプリケーションプログラム４０４ａは上記オペレーティングシステム上で動作するものとしている。

入出力インタフェース４０１ｆは、たとえば、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２Ｃなどのシリアルインタフェース、ＳＣＳＩ、ＩＤＥ、ＩＥＥＥ１２８４などのパラレルインタフェース、およびＤ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器などからなるアナログインタフェースなどから構成されている。入出力インタフェース４０１ｆには、キーボード４ｃが接続されており、ユーザがそのキーボード４ｃを使用することにより、コンピュータ４０１にデータを入力することが可能である。

通信インタフェース４０１ｇは、たとえば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）インタフェースである。コンピュータ４０１は、その通信インタフェース４０１ｇにより、所定の通信プロトコルを使用して測定機構部２との間でデータの送受信が可能である。

画像出力インタフェース４０１ｈは、ＬＣＤまたはＣＲＴなどで構成された表示部４ｂに接続されており、ＣＰＵ４０１ａから与えられた画像データに応じた映像信号を表示部４ｂに出力するようになっている。表示部４ｂは、入力された映像信号にしたがって、画像（画面）を表示する。

また、制御部４ａのハードディスク４０１ｄにインストールされた免疫分析用のアプリケーションプログラム４０４ａは、測定機構部２の検出部１５から送信された測定用試料の発光量（デジタル信号のデータ）を用いて、測定用試料の抗原の量を測定している。
次に、測定機構部２の各構成について説明する。

ピペットチップ供給装置３０は、チップ収容部（図示せず）に収容された大量のピペットチップ２００を一つずつ緊急検体・チップ搬送部２０に供給する機能を有している。
緊急検体・チップ搬送部２０は、検体搬送部３により搬送される検体に割り込んで検査する必要がある緊急検体を収容した試験管１０２を、検体分注アーム５のピペットチップ２００の装着位置１ｂ（図１参照）まで搬送するように構成されている。また、緊急検体・チップ搬送部２０は、ピペットチップ供給装置３０から受け取ったピペットチップ２００を検体分注アーム５の装着位置１ｂまで搬送するように構成されている。

検体分注アーム５は、検体搬送部３により吸引位置１ａ（図１参照）に搬送された試験管１００内の検体、または、緊急検体・チップ搬送部２０により装着位置１ｂ（図１参照）に搬送された試験管１０２内の検体を、後述する１次反応部１１の回転テーブル部１１ａの保持部１１ｂに保持されるキュベット１５０内に分注する機能を有している。この検体分注アーム５は、図１に示すように、モータ５１と、モータ５１に接続される駆動伝達部５２と、駆動伝達部５２に軸５３を介して取り付けられるアーム部５４と、アーム部５４を支持するアーム支持部５５と、アーム支持部５５を水平方向に移動可能な水平駆動機構部５６とを備えている。駆動伝達部５２は、モータ５１からの駆動力によりアーム部５４を、軸５３を中心に回動させるとともに、上下方向（Ｚ方向）に移動させることが可能なように構成されている。また、図６、図１２等に示すように、アーム部５４は、シリンジ部５４ａと、ノズル部５４ｂとを備えている。シリンジ部５４ａは、検体の吸引および吐出を行うためのポンプ部５４ｃと、ポンプ部５４ｃの駆動源となるモータ５４ｄと、圧力検知センサ５４ｅとを備えている。ポンプ部５４ｃでは、モータ５４ｄの回転をピストン運動に変換することにより、吸引および吐出機能が得られる。また、圧力検知センサ５４ｅは、ポンプ部５４ｃによる吸引および吐出時の圧力を検知する。ノズル部５４ｂは、ノズル部本体５４ｋと、先端部５４ｆとを備えており、ノズル部５４ｂの内部には、ノズル部５４ｂの中心軸上に吸引流路５４ｉが形成されている。ノズル部本体５７ｋおよび先端部５４ｆは、水平方向の断面形状が円形状に形成されている。なお、先端部５４ｆには、緊急検体・チップ搬送部２０の搬送ラック２３（図１参照）により搬送されたピペットチップ２００が装着される。図８および図９に示すように、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆは、その上方および下方より外径が小さく形成された略円筒状の括れ部５４ｇと、括れ部５４ｇに下方から接続され、括れ部５４ｇの外径よりも大きい外径を有する略円筒状の末端部５４ｊとを有している。括れ部５４ｇの側面には、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆに装着されたピペットチップ２００内に検体を吸引するための２つの吸引孔５４ｈが、側方を向いて開口するように設けられている。なお、吸引孔５４ｈは、ノズル部５４ｂの内部の吸引流路５４ｉを介してポンプ部５４ｃに連通している。また、２つの吸引孔５４ｈは、括れ部５４ｇにおいて、吸引流路５４ｉを介して略直線状に設けられている。すなわち、図９に示すように、吸引孔５４ｈは、先端部５４ｆの垂直断面において、吸引流路５４ｉと２つの吸引孔５４ｈとが略逆Ｔ字形状となるように設けられている。なお、末端部５４ｊの下面は平面状に形成されている。

ノズル拭き取り部１６は、検体の分注作業により検体分注アーム５のノズル部５４ｂの先端部５４ｆの末端部５４ｊの下面に付着した検体を拭き取る機能を有している。このノズル拭き取り部１６は、図１０および図１１に示すように、濾紙１６ａと、濾紙１６ａを載置するための載置部材１６ｂと、開口１６ｉを有し、濾紙１６ａを載置部材１６ｂに固定するための固定部材１６ｃと、載置部材１６を支持するための支持部材１６ｄと、バネ１６ｅと、外壁部材１６ｆと、底部材１６ｊとを備えている。載置部材１６ｂ、支持部材１６ｄ及びバネ１６ｅは、外壁部材１６ｆと底部材１６ｊとにより形成された空間に収容されている。なお、底部材１６ｊは螺子（図示せず）により外壁部材１６ｆに取り付けられている。また、固定部材１６ｃの内側面および載置部材１６ｂの外側面にはそれぞれ螺子部（図示せず）が形成されており、固定部材１６ｃは回動螺入されることにより載置部材１６ｂに取り付けられるよう構成されている。そして、固定部材１６ｃが載置部材１６ｂに取り付けられることにより、載置部材１６ｂに載置された濾紙１６ａは固定部材１６ｃにより固定される。また、支持部材１６ｄには凹部１６ｇが形成され、底部材１６ｊの上面には凹部１６ｈが形成されている。バネ１６ｅは、その一端が支持部材１６ｄの凹部１６ｇに嵌まり、他端が底部材１６ｊの凹部１６ｈに嵌まるよう、外壁部材１６ｆと底部材１６ｊとにより形成された空間に収容され、載置部材１６ｂ及び支持部材１６ｄは、バネ１６ｅにより、底部材１６ｊと反対方向の付勢力を受けている。なお、バネ１６ｅの付勢力による載置部材１６ｂ及び支持部材１６ｄの移動は、外壁部材１６ｆが有する凸部１６ｋに載置部材１６ｂが有する凸部（図示せず）が当接することにより規制されている。

チップ脱離部１４０（図１、図１２参照）は、検体分注アーム５に装着されたピペットチップ２００を脱離するために設けられている。このチップ脱離部１４０は、図１２に示すように、垂直方向（Ｚ方向）に延びるように設けられる板金１４１と、板金１４１に取り付けられる樹脂製の解除片１４２と、脱離されたピペットチップ２００を収容するためのチップ収容部（図示せず）とを備えている。そして、解除片１４２には、図１６に示すように、ピペットチップ２００の装着部２００ｃ（図５参照）の直径よりも小さく、かつ、検体分注アーム５のアーム部５４の先端部５４ｆ（図１４参照）の直径よりも大きい直径を有する穴部１４２ａと、穴部１４２ａに連続し、ピペットチップ２００が装着されたノズル部５４ｂが上方から挿入される穴部１４２ｂとが形成されている。

試薬設置部６（図１参照）は、捕捉抗体を含むＲ１試薬が収容される試薬ビンおよび標識抗体を含むＲ３試薬が収容される試薬ビンを設置するために設けられている。

試薬設置部７（図１参照）は、磁性粒子を含むＲ２試薬が収容される試薬ビンを設置するために設けられている。

キュベット供給部１３（図１参照）は、複数のキュベット１５０を１次反応部１１の回転テーブル部１１ａの保持部１１ｂに順次供給することが可能なように構成されている。

１次反応部１１（図１参照）は、回転テーブル部１１ａの保持部１１ｂに保持されるキュベット１５０を所定の期間毎に所定の角度だけ回転移送するとともに、キュベット１５０内の検体、Ｒ１試薬およびＲ２試薬を攪拌するために設けられている。この１次反応部１１は、Ｒ１試薬およびＲ２試薬が収容されたキュベット１５０を後述するＢＦ分離部１４に搬送する検体搬送部１１ｃを備える。
試薬分注アーム８（図１参照）は、試薬設置部６に設置される試薬ビン内のＲ１試薬を吸引するとともに、その吸引したＲ１試薬を１次反応部１１の回転テーブル部１１ａの保持部１１ｂの検体が分注されたキュベット１５０内に分注するための機能を有している。

試薬分注アーム９（図１参照）は、試薬設置部７に設置される試薬ビン内のＲ２試薬を１次反応部１１の検体およびＲ１試薬が分注されたキュベット１５０内に分注するための機能を有している。

ＢＦ分離部１４は、１次反応部１１の容器搬送部１１ｃによって搬送されたキュベット１５０内の試料から未反応のＲ１試薬（不要成分）と磁性粒子とを分離する機能と、２次反応部１２の容器搬送部１２ｃによって搬送されたキュベット１５０（図１参照）内の試料から未反応のＲ３試薬（不要成分）と磁性粒子とを分離する機能とを有する。未反応のＲ１試薬などが分離されたＢＦ分離部１４のキュベット１５０は、搬送キャッチャ部（図示せず）によって２次反応部１２の回転テーブル部１２ａの保持部１２ｂに搬送される。

２次反応部１２（図１参照）は、１次反応部１１と同様の構成を有しており、回転テーブル部１２ａの保持部１２ｂに保持されるキュベット１５０を所定の期間毎に所定の角度だけ回転移送するとともに、キュベット１５０内の検体、Ｒ１試薬、Ｒ２試薬、Ｒ３試薬およびＲ５試薬を攪拌するために設けられている。この２次反応部１２は、攪拌された検体などが収容されたキュベット１５０をＢＦ分離部１４に搬送する検体搬送部１２ｃを有する。検体搬送部１２ｃは、ＢＦ分離部１４により処理されたキュベット１５０を再び回転テーブル部１２ａの保持部１２ｂに搬送する機能を有している。

試薬分注アーム１０（図１参照）は、試薬設置部６に設置される試薬ビン内のＲ３試薬を吸引するとともに、その吸引されたＲ３試薬を１次反応部１１の検体、Ｒ１試薬およびＲ２試薬が分注されたキュベット１５０内に分注するための機能を有している。また、試薬分注アーム１０は、免疫分析装置１の下部に設置される図示しない試薬ビン内の発光基質を含むＲ５試薬を２次反応部１２の検体、Ｒ１試薬、Ｒ２試薬およびＲ３試薬が収容されたキュベット１５０内に分注するための機能を有している。

検出部１５（図１参照）は、所定の処理が行なわれた検体の抗原に結合する標識抗体と発光基質との反応過程で生じる光を光電子増倍管（Ｐｈｏｔｏ Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ Ｔｕｂｅ）で検出することにより、その検体に含まれる抗原の量を測定するために設けられている。

次に、図７に示すフローチャートを参照して、検体分注アーム５を用いた測定機構部２の制御部２ａによる検体分注処理について、以下に説明する。

検体分注処理を実行するにあたって、制御部２ａは、バーコードリーダーによって読み取られた試験管１００の識別情報に基づいて、制御装置４の制御部４ａに対してオーダ情報の要求を行い、制御部４ａからオーダ情報を受信する。なお、オーダ情報は、制御装置４に接続されたホストコンピュータ（図示せず）に登録されたり、制御装置４にユーザがマニュアル入力することで記憶されるようになっている。そして、制御部２ａは、制御部４ａから受信したオーダ情報に基づいて、分注対象となる検体があるか否かを判断する（ステップＳ１）。分注対象となる検体がないと判断すると、制御部２ａは、検体分注処理を実行しない。

なお、ユーザの操作により測定機構部２の電源（図示せず）が入れられ、測定開始の指示が行われると、制御部２ａによる検体分注アーム５の初期化によって、検体分注アーム５のアーム部５４のノズル部５４ｂは、初期位置であるチップ脱離部１４０の上方位置に移動されている。そして、制御部２ａは、ステップＳ１の処理において分注対象となる検体があると判断すると、ピペットチップ２００が装着位置１ｂに搬送されるように、緊急検体・チップ搬送部２０を制御し、アーム部５ｄのノズル部５４ｂを、初期位置であるチップ脱離部１４０の上方位置から装着位置１ｂまで移動させる（ステップＳ２）。そして、制御部２ａは、アーム部５ｄを下降させて、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆをピペットチップ２００の装着部２００ｃに圧入し、アーム部５４のノズル部５４ｂにピペットチップ２００を装着する。（ステップＳ３）。

次に、制御部２ａは、検体分注アーム５のアーム部５４のノズル部５４ｂを上昇させた後、アーム部５４のノズル部５４ｂを検体吸引位置である吸引位置１ａ（図１参照）まで移動させる（ステップＳ４）。そして、制御部２ａは、アーム部５４を下降させ、検体搬送部３により吸引位置１ａに搬送された試験管１００内の検体をノズル部５４ｂの先端部５４ｆに装着されたピペットチップ２００内に吸引する（ステップＳ５）。
その後、制御部２ａは、アーム部５４を上昇させた後、アーム部５４のノズル部５４ｂを、１次反応部１１の回転テーブル部１１ａの保持部１１ｂの上方位置まで移動させる（ステップＳ６）。そして、制御部２ａは、アーム部５４を下降させ、１次反応部１１の回転テーブル部１１ａの保持部１１ｂに保持されているキュベット１５０内に検体を吐出させる（ステップＳ７）。

次に、制御部２ａは、アーム部５４を上昇させた後、チップ脱離部１４０の解除片１４２の穴部１４２ｂの上方位置にノズル部５４ｂを移動させる。その後、制御部２ａは、アーム部５４を下降させて、使用済みのピペットチップ２００が装着されたノズル部５４ｂをチップ脱離部１４０の穴部１４２ｂ内に挿入する（ステップＳ８）。穴部１４２ｂ内に挿入されたノズル部５４ｂは水平に移動して、図１２に示すように、脱離位置である穴部１４２ａの下方に移動した後、上昇するように制御部２ａによって制御され、その上昇動作に伴って、図１３に示されるようにピペットチップ２００の装着部２００ｃの上面が、解除片１４２の下面と接触し、図１４に示されるようにノズル部５４ｂの先端部５４ｆからピペットチップ２００が脱離される（ステップＳ９）。

次に、制御部２ａは、アーム部５４のノズル部５４ｂを、ノズル拭き取り部１６（図１参照）の上方まで移動させる（ステップＳ１０）。そして、制御部２ａは、アーム部５４を下降させて、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆの末端部５４ｉを、ノズル拭き取り部１６の濾紙１６ａに押圧する（ステップＳ１１）。

そして、制御部２ａは、アーム部５４を上昇させた後、初期位置であるチップ脱離部１４０の上方位置まで検体分注アーム５のノズル部５４ｂを移動させる（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の処理の後は、制御部２ａは、再びステップＳ１の処理を実行する。

なお、上記の説明では、検体搬送部３により搬送された試験管１００内の検体が吸引される例を示しているが、緊急検体を検査する場合には、制御部２ａは、ステップＳ４の処理において、検体分注アーム５のアーム部５４のノズル部５４ｂを装着位置１ｂ（図１参照）まで回転させる。そして、制御部２ａは、ステップＳ５の処理において、緊急検体・チップ搬送部２０により装着位置１ｂに搬送された試験管１０２内の検体を、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆに装着されたピペットチップ２００内に吸引する。

なお、ステップＳ９の処理において、使用済みのピペットチップ２００をノズル部５４の先端部５４ｆから脱離する時の衝撃で、ピペットチップ２００に残留している検体が飛散してノズル部５４ｂの先端部５４ｆの末端部５４ｊの下面に検体が付着する恐れがある。本実施形態では、ステップＳ１１の処理において、濾紙１６ａにノズル部５４ｂの先端部５４ｆの末端部５４ｉを押圧するため、末端部５４ｊの下面に検体が付着したとしても、それを払拭することができる。そのため、前回使用された検体が、次の検体に混入することを確実に防ぐことができ、測定精度に対する信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態では、ステップＳ１０およびステップＳ１１における処理において、制御部２ａは、ノズル拭き取り部１６の濾紙１６ａへのノズル部５４の先端部５４ｆの押圧位置が前回の押圧位置と異なるように、検体分注アーム５の移動を制御する。具体的には、図１５に示すように、制御部２ａは、濾紙１６ａへのノズル部５４の先端部５４ｆのそれぞれの押圧位置（Ｐ）が円を描くように検体分注アーム５の移動を制御する。これにより、濾紙１６ａに付着した検体によってノズル部５４が再汚染されることを防ぐことができるとともに、濾紙１６ａの使用期間を長くすることができ、交換の頻度を少なくすることができる。

また、本実施形態では、検体を吸引するための吸引孔５４ｈが、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆに側方を向いて開口するように設けられている。そのため、ピペットチップ脱離時にピペットチップ２００に残留する検体が飛散したとしても、検体はノズル部５４ｂの下方から飛散してくるため、吸引孔５４ｈの内部に検体が付着することを防止できる。

また、本実施形態では、その上方および下方より外径が小さく形成された括れ部５４ｇに吸引孔５４ｈが設けられているので、吸引孔５４ｈの内部に検体が付着することをより確実に防止することができる。

また、本実施形態では、吸引孔５４ｈが設けられた括れ部５４ｇの下方に、括れ部５４ｇの外径よりも大きい外径を有する略円筒状の末端部５４ｉが設けられているので、吸引孔５４ｈへの検体の付着をより確実に防止することができる。

また、本実施形態では、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆの末端部５４ｉの下面は平面状に形成されている。そのため、ステップＳ１１における処理において、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆの末端部５４ｉがノズル拭き取り部１６の濾紙１６ａに押圧される際、末端部５４ｉの下面全体が均一な力で濾紙１６ａに押圧されるため、末端部５４ｉの下面に付着した検体を容易に拭き取ることができる。

また、本実施形態では、ノズル拭き取り部１６はバネ１６ｅを備え、バネ１６ｅが支持部材１６ｄおよび載置部材１６ｂを下方から支えるよう構成されている。そのため、ステップＳ１１における処理において、濾紙１６ａがノズル部５４ｂの先端部５４ｆによって押圧された際、ノズル拭き取り部１６の載置部材１６ｂおよび支持部材１６ｄも下方に移動する。したがって、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆが濾紙１６ａに押圧された際に、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆが載置部材１６ｂおよび支持部材１６ｄから受ける反発力を減少させることができ、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆがノズル拭き取り部１６によって損傷することを防ぐことができる。

なお、本実施形態では、ステップＳ１１における処理において、ノズル部５４ｂを下方に移動させてノズル部５４ｂの先端部５４ｆを濾紙１６ａに押圧することにより、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆに付着した検体の拭き取り動作を行っているが、本発明はこれに限られない。例えば、吸湿性を有するテープ状の部材をノズル部の先端に面接触させ、そのテープ状の部材を巻き取ることにより、ノズル部の先端に付着した検体を拭き取るよう構成してもよい。また、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆを容器に収容された洗浄液で洗浄することにより、ノズル部５４ｂの先端部５４ｆに付着した検体を除去してもよい。

また、本実施形態では、検体分注アーム５のノズル部５４ｂをノズル拭き取り部１６によって清掃しているが、試薬分注アームのノズル部を清掃するための清掃手段を設けてもよい。

また、本実施形態では、ノズル拭き取り部１６はバネ１６ｅを備えているが、バネ以外の弾性部材であってもよい。

本発明の一実施形態による免疫分析装置の平面図である。 本発明の一実施形態による免疫分析装置の測定機構部の制御部を含むブロック図である。 図２に示した測定機構部の制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による免疫分析装置の制御装置を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による検体分注アームが装着するピペットチップの正面図である。 本発明の一実施形態による検体分注アームにおけるシリンジ部およびノズル部の構造を示す概略図である。 本発明の一実施形態による検体分注アームを用いた測定機構部の制御部による検体分注処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による検体分注アームが備えるノズル部の正面図である。 図８のノズル部の垂直断面図である。 本発明の一実施形態によるノズル拭き取り部を示す斜視図である。 図１０のノズル拭き取り部の垂直断面図である。 図１に示した免疫分析装置の検体分注アームに装着されたピペットチップの脱離動作を説明するための側面図である。 図１に示した免疫分析装置の検体分注アームに装着されたピペットチップの脱離動作を説明するための側面図である。 図１に示した免疫分析装置の検体分注アームに装着されたピペットチップの脱離動作を説明するための側面図である。 図１に示した免疫分析装置の検体分注アームのノズル部が、図１０のノズル拭き取り部の濾紙に押圧される位置を示すための説明図である。 図１に示したチップ脱離部の解除片の平面図である。

符号の説明

１ 免疫分析装置
２ 測定機構部
２ａ 制御部
３ 検体搬送部
５ 検体分注アーム
１５ 検出部
１６ ノズル拭き取り部
１６ａ 濾紙
１６ｅ バネ
２０ 緊急検体・チップ搬送部
４０ チップ脱離部
５４ アーム部
５４ａ シリンジ部
５４ｂ ノズル部
５４ｃ ポンプ部
５４ｄ モータ
５４ｅ 圧力検知センサ
５４ｆ 先端部
５４ｇ 括れ部
５４ｈ 吸引孔
５４ｉ 吸引流路
５４ｊ 末端部
１４０ チップ脱離部
２００ ピペットチップ

Claims (8)

1. ピペットチップを先端に装着して液体の吸引または吐出を行うための分注ノズル、及び、分注ノズルを上下方向と水平方向に移動可能な移動機構を備えた分注手段と、
   分注ノズルに装着されたピペットチップを分注ノズルから脱離させるための脱離手段と、
   ピペットチップが脱離された分注ノズルの先端を清掃するための吸水性部材を備えたノズル清掃手段と、
   脱離手段により分注ノズルからピペットチップが脱離されると、分注ノズルを吸水性部材の上方に移動させた後、分注ノズルを下降させることにより吸水性部材に分注ノズル先端を押圧させるように移動機構を制御する移動制御手段と、を備え、
   移動制御手段は、吸水性部材への分注ノズルの押圧位置が前回の押圧位置とは異なるように移動機構を制御する、液体分注装置。
2. 脱離手段は、脱離したピペットチップを収容する収容部を備える請求項１に記載の液体分注装置。
3. 脱離手段は、分注ノズルの上昇動作に伴って分注ノズルに装着されたピペットチップの上端縁に当接することによりピペットチップを脱離させる当接部材と、脱離したピペットチップを収容する収容部とを備える請求項１又は２に記載の液体分注装置。
4. 分注ノズルに装着するためのピペットチップを所定の供給位置に供給するチップ供給手段をさらに備え、
   移動制御手段は、ピペットチップ装着時には、移動機構により分注ノズルを供給位置の上方に移動させた後、分注ノズルを下降させることにより分注ノズルにピペットチップを装着させ、
   ピペットチップ脱離時には、移動機構により分注ノズルを脱離手段の上方に移動させた後、移動機構により分注ノズルに装着されたピペットチップの上端が当接部材の下方に至るまで分注ノズルを移動させてから分注ノズルを上昇させることにより、ピペットチップの上端縁を当接部材に当接させてピペットチップを分注ノズルから脱離させるように、移動機構を制御する請求項３記載の液体分注装置。
5. 移動制御手段は、吸水性部材への分注ノズルのそれぞれの押圧位置が円を描くように移動機構を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体分注装置。
6. ノズル清掃手段は、吸水性部材を弾性的に支持する弾性部材を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体分注装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体分注装置と、
   検体を収容した検体容器を吸引位置に供給する検体供給手段と、
   反応容器に収容された検体を測定する測定手段とを備え、
   分注手段は、吸引位置において、分注ノズルに装着されたピペットチップに検体容器から検体を吸引し、吐出位置において反応容器に検体を吐出する検体測定装置。
8. 分注ノズルを用いて液体を吸引し吐出する液体分注動作を行う液体分注方法であって、
   液体分注動作は、
   分注ノズルの先端にピペットチップを装着する工程と、
   液体収容容器に収容された液体を分注ノズルに装着されたピペットチップに吸引する工程と、
   吸引した液体を対象容器に吐出する工程と、
   分注ノズルからピペットチップを脱離させる工程と、
   ピペットチップが脱離した分注ノズルを吸水性部材の上方に移動させた後、分注ノズルを下降させることにより、吸水性部材に分注ノズルの先端を押圧して清掃する工程と、を含み、
   前記ノズル清掃工程における吸水性部材への分注ノズルの押圧位置が、前回の液体分注動作における分注ノズルの押圧位置とは異なる、液体分注方法。

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