JP5554418B2 - 自動分析装置 - Google Patents
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Description
前述のように、これまでの自動分析装置のノズルに用いられる配管には、ノズル移動を妨げないように可撓性チューブが下向きに長く垂れ下がる部分を設けてあったが、後述のように、本発明者は、この屈曲部の位置とノズル内の液体の飛び出し量とに因果関係があることを初めて発見した。そして、本発明は、この新たな発見により、従来の自動分析装置よりも、液体の飛び出し量を抑制することができる自動分析装置を提供することができる。
換を行うコントローラ60からなる。サンプル分注機構15は可撓チューブ23および固定流路24により定量ポンプ25に接続されている。
において、p=ρ・(L1−L2)・aの圧力で流体をノズル方向に押し出そうとする力が発生する。定量ポンプ25から可撓チューブ23の屈曲部までの流体は逆にp=−ρ・(L1−L2)・aの負圧が加わるため、流路材が弾性変形し、流体が膨張して、微量の移動が発生する。その結果、ρ・(L1−L2)・aに比例した量の液体がノズル17の先端から飛び出す。ρ・(L1−L2)・aがマイナスの場合は飛び出しでなく吸い込みが生じる。同様の現象が、サンプル分注機構15の上昇を停止するとき、下降を開始するとき、下降を停止するときにも発生する。
図7は、典型的な自動分析装置の分注流路において、各部における加速度を実測し、そのデータを用いて飛び出し量を計算した結果である。図3とは異なり、L1<L2の場合も、L1>L2の場合も上昇開始時と停止時、下降開始時と停止時の全てで飛び出しが生じている。更に、回転中も飛び出しが生じている。これは、上下駆動および回転時に分注機構全体が振動し、振動による加速度が加わるからである。
図8はL2−L1と飛び出し量の関係を計算した結果である。この場合は、図4と異なり、典型的な構成の自動分析装置に加速度センサを取り付けて実測した加速度のデータを用いて計算している。L2−L1が負の場合も正の場合も、上昇停止時の飛び出し量が上昇開始時の飛び出し量より多く、飛び出し量が極小となるのは0mm≦L2−L1≦100mmの間の点であることが分かる。このような結果となるのは、図4の計算を行った条件と異なり、実際の分注機構にかかる加速度は、機構の上昇、停止による加速度だけでなく、それによって引き起こされる振動成分が大きいからである。振動加速度は、分注アーム16に水平方向に働く成分も発生し、またノズル17の部分と可撓性チューブ23に働く加速度が全く逆成分というわけではないので、完全に飛び出し量がゼロになることはない。それでも、L2−L1が小さい条件で飛び出し量が小さくなっていることがわかる。
図8には更に、別の実験から得られた飛び散りが発生する条件に匹敵する飛び出し量の範囲と、ノズルの側面付着が発生する範囲を示してある。飛び出し量が0.06μl以上だと、飛び出した液がノズル内に引き戻されずにノズル側面に付着する場合があり、0.12μl以上だと、飛び出した液が飛散して、飛び散りとなる場合があった。したがって、この分注系においては、−140mm≦L2−L1≦260mmでは飛び散りが発生せず、−30mm≦L2−L1≦130mmでは側面付着も発生しない安定した分注が行えることがわかる。
なお、本実施例の条件では図4に示したように上昇停止時の飛び出し量が上昇開始時の飛び出し量より大きいため、上昇停止時にL2がL1よりわずかに長くなる範囲で構成することが有利であるが、装置構成によっては上昇開始時の飛び出し量の方が問題になる場合もある。このような場合は、上昇停止時ではなく、上昇開始時にL2がL1よりわずかに長くなる範囲で構成することもできる。
12 サンプルディスク
15 サンプル分注機構
16 分注アーム
17 ノズル
20 第1試薬分注機構
21 第2試薬分注機構
23 可撓チューブ
24 固定流路
25 定量ポンプ
27 駆動機構
28 モータ
29 電磁弁
30 攪拌装置
31 チューブ出口
32 支持具
33 固定具
34 ベース
35 反応容器
36 反応ディスク
40 試薬容器
41 第1試薬ディスク
42 第2試薬ディスク
45 容器洗浄機構
50 光源
51 分光検出器
60 コントローラ
61 コンピュータ
Claims (5)
- 分注する液体を吸引するノズルと、該ノズル内に液体を吸引するための圧力変動を発生させるポンプと、該ノズルと該ポンプを接続する配管と、該ノズルを水平および垂直方向に移動させる移動機構を備えた自動分析装置において、
前記配管の少なくとも一部は可撓性チューブからなり、当該可撓性チューブは、途中に位置が変化し、該ノズル側は前記移動機構と共に移動する上または下に凸の屈曲部である凸部頂点を有しており、
かつ該ノズルを水平移動させる前の上昇停止時には、前記可撓性チューブの凸部頂点と前記ノズルの最上部との鉛直方向の距離から、前記ノズルの先端部と該ノズルの最上部との鉛直方向の距離を引いた値が、−30mmから130mmの間の値であることを特徴とする自動分析装置。 - 請求項1記載の自動分析装置において、
前記可撓性チューブの凸部頂点と前記ノズルの最上部との鉛直方向の距離から、前記ノズルの先端部と該ノズルの最上部との鉛直方向の距離を引いた値が、0mmから130mmの間の値であることを特徴とする自動分析装置。 - 請求項1記載の自動分析装置において、
前記可撓性チューブの凸部頂点と前記ノズルの最上部との鉛直方向の距離から、前記ノズルの先端部と該ノズルの最上部との鉛直方向の距離を引いた値が、0mmから50mmの間の値であることを特徴とする自動分析装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の自動分析装置において、
前記ノズルを上昇中に前記ポンプを吸引動作させることを特徴とする自動分析装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の自動分析装置において、
前記ノズルと前記ポンプの間の配管に電磁弁を配置し、更に該電磁弁を閉じた状態で前記ノズルを移動させることを特徴とする自動分析装置。
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