JP5097721B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液や尿等の生体試料を分析する自動分析装置に係わり、特に試薬分注機構の分注ノズル外壁からの液滴飛散を防止する事が可能な構造を備えた自動分析装置に関する。

血液や尿等の生体試料中の特定成分の分析を行う自動分析装置は、該特定成分と反応し光学的特性が変化する試薬あるいは特定成分と特異的に反応する標識を備えた試薬を用い、試薬と試料の反応液の光学的特性の変化の測定、あるいは標識の数のカウントにより定性・定量分析を自動化したものである。自動分析装置においては、反応ディスクに設置された反応容器内にて検体と試薬を混合させるが、装置の分析処理能力向上の観点からノズル位置を高速移動させて目的の検体，試薬が充填された容器から反応容器に搬送し反応容器内に分注させる必要がある。分注はシリンジ，ダイヤフラムのような圧力変化機構を用いて分注ノズル内の圧力を負圧にしてノズルに液体を吸引し、ノズル内の圧力を正圧にする事で目的の容器内に吸引した液体を吐出する。自動分析装置では、装置の小型化，処理能力の高速化や検体・試料の微量化等、反応容器の小型化および動作の高速化が求められており、試薬分注動作の場合においては、ノズルの径が細く、長いこと及び高速動作をしている事から、試薬の吸引・吐出動作時に試薬分注ノズルの外壁に付着した液体は、動作時の慣性による振動により試薬容器や反応容器周辺に飛散する可能性があった。外壁に付着した液体の飛散は分析結果への悪影響や装置の汚染が懸念される。試薬分注動作時のノズル先端からの飛散を抑制する手段としては、分注動作速度を遅くしたりステッピングモータの始動加速度を小さくして慣性による振動を抑える方法や、特許文献１に記載されているようにノズル保持部に緩衝機構を設けることにより飛散を防止する方法が記載されている。又、特許文献２では回転駆動源の回転運動を上下運動に変換する変換機に緩衝体を設けることにより飛散を防止する方法が記載されている。

特開２００６−０８４３６８号公報 特開平９−２１８１５号公報

前述の従来技術において、分注動作速度を遅くしたりステッピングモータの始動加速度を小さくして慣性による振動を抑える方法は、処理能力の高速化に相反している。特許文献２の回転運動を上下運動に変換する変換機に緩衝体を設ける対策では構造が複雑化して構成部品数が増えて高価になる。又、駆動部に緩衝体を設けてもノズル自体が分注動作の高速移動で振動してしまう懸念がある。特許文献１のノズル保持部に緩衝機構を設ける対策では構造が比較的シンプルではあるが、分注ノズルへの液滴の付着量は従来と変わらず、他の対策と同様に振動を抑制することが目的となっているため、依然として飛散の懸念が残る。

したがって本発明の目的は分析処理能力を落とさず、分析精度，再現性を維持し、かつ装置が汚染されないように、分注ノズル外壁へ付着した液滴を除去する機構を備えた、分注ノズル動作時の振動に影響を受けない信頼性の高い自動分析装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明の構成は以下の通りである。試薬を充填する試薬容器と検体と試薬を混合する反応容器と、試薬の吸引，吐出動作をする試薬分注ノズルと液滴を除去する真空吸引部材と該真空吸引部材に接続された液滴吸引配管と吸引された液滴を貯留する廃液瓶と貯留された液滴を排出する排出バルブと負圧制御する真空吸引ポンプと吸引バルブを少なくとも備えた自動分析装置において、試薬容器及び反応容器開口部の垂直方向延長上に前記真空吸引部材を設置し、試薬分注ノズルの上昇動作途中に真空吸引部材の吸入口より試薬分注ノズル外壁に付着した液滴を除去する。

本発明によれば、分注ノズルによる吸引・吐出後にノズル外壁に付着した液滴を除去することが可能であり、分析処理能力を落とさず、分析精度，再現性を維持し、装置が汚染されず、分注ノズル動作時の振動に影響を受けない信頼性の高い自動分析装置を提供することができる。

実施例に係わる本発明が適用される自動分析装置の概略図。 本発明を適用した液滴除去機構の概略構成図。 本発明の請求項１の実施形態における分注動作タイミングチャート例。 本発明の請求項１の実施形態における分注・液滴除去動作タイミングチャート例。 本発明の請求項１の実施形態における液滴除去時の状態図。

分析処理能力を落とさず、分析精度，再現性を維持し、装置が汚染されないように、分注ノズル外壁へ付着した液滴を除去する機構を備えた、分注ノズル動作時の振動に影響を受けない信頼性の高い自動分析装置を提供するという目的を、容器開口部の垂直方向延長上に設置した真空吸引部材にて、分注ノズル上昇動作途中の真空吸引部材通過中にノズル外壁に付着した液滴を除去することで実現した。

本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明を適用した自動分析装置の概略図である。この自動分析装置は主に反応ディスク１，試薬格納部２，検体格納部３，試薬分注機構４，試薬シリンジ５，検体分注機構６，検体シリンジ７，光度計８，反応槽９，洗浄機構１０，制御部１１から構成されている。反応ディスク１には検体と試薬を混合，攪拌させる反応容器１２が複数架設されており、反応ディスク駆動部１３の回転・停止動作により反応容器１２を一定サイクルで繰り返し移送する。試薬格納部２には試薬を充填した試薬容器１４が複数架設されている。検体格納部３には検体を入れた検体容器１５が複数架設されている。試薬分注機構４は反応ディスク１と試薬格納部２間を直線移動し、試薬シリンジ５を介して試薬分注ノズル１６により試薬を反応容器１２へ分注する。検体分注機構６は反応ディスク１と検体格納部３間を回転移動し、検体シリンジ７を介して検体分注ノズル１７により検体を反応容器１２ヘ分注する。反応槽９には一定温度の反応槽水が循環しており、光度計８は反応容器１２で攪拌混合された検体と試薬の反応液の吸光度を測定する。洗浄機構１０は測光後の反応容器１２内の洗浄を行う。制御部１１ではこれら構成部品全ての動作を統括制御している。図２は本発明を適用した液滴除去機構の概略構成図である。反応容器１２開口部及び試薬容器１４開口部の垂直方向延長上には試薬分注ノズル１６が通過可能な空間を備え且つ試薬分注ノズル１６上昇動作時に試薬分注ノズル１６外壁に付着した液滴を吸引可能な真空吸引部材１８が設けられている。真空吸引部材１８と試薬分注ノズル１６外壁に付着した液滴を真空吸引する真空吸引ポンプ１９の間には液滴吸引配管２０と廃液瓶２１と吸引バルブ２２と真空タンク２３が設けてある。廃液瓶２１には排出バルブ２４が設けてある。真空タンク２３内は一定の真空圧（負圧）が保たれるように真空吸引ポンプ１９で吸引・制御されている。試薬分注ノズル１６外壁に付着した液滴を除去する場合、試薬容器１４に試薬分注ノズル１６を下降し目的量の試薬を吸引後、試薬分注ノズル１６上昇動作前に吸引バルブ２２が開き、真空吸引部材１８の吸引口１８ａから液滴吸引配管２０を経て廃液瓶２１に溜められ、排出バルブ２４が開き貯留された液が排出される。同様にして、反応容器１２に試薬分注ノズル１６を下降し目的量の試薬を吐出後、試薬分注ノズル１６上昇動作前に吸引バルブが開き、真空吸引部材１８の吸引口１８ａから液滴吸引配管２０を経て廃液瓶２１に溜められ、排出バルブ２４が開き貯留された液が排出される。したがって試薬分注ノズル１６の上昇動作途中に真空吸引部材１８の吸引口１８ａより試薬分注ノズル１６外壁に付着した液滴を除去することにより、高速動作時の慣性による試薬分注ノズル１６の振動に対して飛散の影響を受けず、試薬容器１４周辺及び反応容器１２周辺に飛散が発生しないため、分析性能も悪影響を受けず、装置も汚染されない。尚、この試薬分注機構の分注動作タイミング例及び液滴除去のタイミング例は図３及び図４のとおりであリ、その除去状態図を図５に示す。液滴の真空吸引は試薬分注ノズル１６上昇動作開始より前に吸引を開始して、試薬分注ノズル１６先端が真空吸引部材１８の吸引口１８ａに到達する直前に吸引を停止する。又、試薬分注機構の分注動作タイミング自体に変更は無く処理能力は従来と比較して低下する事はない。

１ 反応ディスク
２ 試薬格納部
３ 検体格納部
４ 試薬分注機構
５ 試薬シリンジ
６ 検体分注機構
７ 検体シリンジ
８ 光度計
９ 反応槽
１０ 洗浄機構
１１ 制御部
１２ 反応容器
１３ 反応ディスク駆動部
１４ 試薬容器
１５ 検体容器
１６ 試薬分注ノズル
１７ 検体分注ノズル
１８ 真空吸引部材
１８ａ 吸引口
１９ 真空吸引ポンプ
２０ 液滴吸引配管
２１ 廃液瓶
２２ 吸引バルブ
２３ 真空タンク
２４ 排出バルブ

Claims (3)

1. 試薬を収容する試薬容器と、検体と試薬を混合する反応容器と、
   試薬を吸引、吐出する試薬分注ノズルと、前記試薬分注ノズルを上下および水平方向に駆動させる試薬分注機構を備えた自動分析装置において、
   前記試薬容器および前記反応容器開口部の上方に、前記試薬分注ノズル外壁に付着した液滴を真空吸引により除去する、液滴除去機構を備え、
   前記試薬容器に前記試薬分注ノズルを下降し目的量の試薬を吸引後、かつ、前記試薬分注ノズルを水平方向に駆動する前に、前記液滴除去機構は、前記分注ノズルの上昇途中で前記真空吸引を行い、
   前記試薬分注機構は、前記試薬容器の垂直方向延長上から前記反応容器開口部の垂直方向延長上へ前記試薬分注ノズルを水平方向に駆動させ、
   前記反応容器に前記試薬分注ノズルを下降し該目的量の試薬を吐出後、前記液滴除去機構は、前記分注ノズルの上昇途中で前記真空吸引を行うことを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記試薬分注ノズルの上下動検知機構を備え、該上下動検知機構の検知情報に基づき、前記液滴除去機構の真空吸引動作を制御する制御機構を備えたことを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記液滴除去機構は、前記試薬分注ノズルが通過する空間を備え、空間に対して少なくとも２箇所以上の対称に配置された真空吸引口を備えたことを特徴とする自動分析装置。

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