JP6329131B2 - フロー式分析装置用の試料注入装置、フロー式分析装置、及び、ヘモグロビン成分の計測方法 - Google Patents

Description

本発明は、キャリア液の流路に試料を好適に注入するためのフロー式分析装置用の試料注入装置に関し、更には、当該試料注入装置を用いたフロー式分析装置、及び、ヘモグロビンＡ１ｃに代表されるヘモグロビン成分の計測方法に関する。

従来この種のフロー式分析装置用の試料注入装置としては、特許文献１に記載の装置が知られている。この装置では、ポンプによってカラムへ送液されるキャリア液（溶離液）の流路に試料注入バルブが設けられ、このバルブは試料吸引位置と試料注入位置とを有する。
また、試料ごとにニードルの洗浄が必要とされており、その洗浄のためのニードル洗浄ユニットも別途設けられている。

試料吸引位置では、キャリア液の流路の上下流が短絡的に接続される一方、サンプルループがキャリア液の流路から切り離され、この状態でサンプルループに試料を吸引する。
試料注入位置では、キャリア液の流路の上下流がサンプルループを介して接続され、これによりキャリア液の流れの中に試料が注入される。
また、試料注入後ニードルを別途設けられているニードル洗浄位置に移動させて洗浄を行っている。

日本国公開特許公報：特開平５−２５６８３４号

しかしながら、従来の試料注入装置では、試料吸引位置から試料注入位置へ試料注入バルブを切換える際に、一時的にキャリア液の流路が遮断されるために、キャリア液の流れが乱される。また、キャリア液の流路にサンプルループが接続されると、キャリア液の流路は高圧であるのに対し、サンプルループ内は大気圧であるため、圧力変動によって流量が変化し、これも流れを乱す要因となる。従って、いわゆる注入ショックを生じ、分析に悪影響を及ぼす。

尚、特許文献１に記載の装置では、注入ショックを回避するために、定流量制御と定圧制御との切換えを行っているが、制御の応答遅れなどから、精度良く制御を行うことは困難で、少なくとも高速化の妨げとなると考えられる。

従来の試料注入装置は、試料注入後のニードルの洗浄において、洗浄位置が別途設けられており、その洗浄ユニット設置面積・洗浄液容量も洗浄効率を上げるために大量に必要とされているため、装置の小型化・洗浄効率が損なわれている。

本発明は、このような実状に鑑み、注入ショックを生じることなく、キャリア液の流れの中に試料を好適に注入することができ、ニードルの洗浄も確実かつ容易なフロー式分析装置用の試料注入装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る試料注入装置は、上下方向に延びて、キャリア液の流路の試料注入箇所の上壁及び下壁を貫通する筒状のニードルと、前記貫通部をシールするリング状のシール部材と、前記下壁の下方にて試料が収容された容器を保持する容器保持部と、前記ニードルを上下方向に移動させることができるニードル移動装置と、前記ニードルの上端部に接続可能な計量ポンプと、洗浄液供給装置と、洗浄液回収装置と、を含んで構成される。
ここで、前記筒状のニードルは、内部の穴が下端部側で閉じられて外周面に横穴として開口する。

前記ニードル移動装置は、前記ニードルを上下方向に移動させて、前記横穴が前記下壁より下方に位置して前記容器内に臨む試料吸引位置と、前記横穴が前記下壁より上方に位置してキャリア液の流路に臨む試料注入位置と、前記試料吸引位置と前記試料注入位置との間で前記キャリア液の流路外に設定される洗浄位置と、に移動させることができる。
前記計量ポンプは、前記筒状のニードルの上端部に接続され、前記ニードルが前記試料吸引位置のときに吸引動作を行い、前記ニードルが前記試料注入位置のときに吐出動作を行うことができる。

前記洗浄液供給装置は、前記ニードルが前記洗浄位置のときに前記ニードル内に洗浄液を供給して前記横穴から流出させることができる。
前記洗浄液回収装置は、前記ニードルが前記洗浄位置のときに前記ニードルを囲み前記横穴から流出する洗浄液を回収するように構成される。

また、本発明に係るフロー式分析装置は、上記の試料注入装置と、この試料注入装置より下流側のキャリア液の流路にて、試料中の成分を検出する検出装置と、を含んで構成される。試料注入装置と検出装置との間のキャリア液の流路に、試料中の成分を分離する分離装置を更に含んで構成されてもよい。
また、上記のフロー式分析装置は、糖尿病検査におけるヘモグロビン成分（特にヘモグロビンＡ１ｃ）の計測に好適に用いることができる。従って、本発明に係るヘモグロビン成分の計測方法では、上記の試料注入装置を用い、キャリア液の流路に前記試料として血液を注入し、血液中のヘモグロビン成分を分離・検出してその成分量（ヘモグロビンＡ１ｃ値など）を計測する。

尚、本明細書中、ヘモグロビン成分の計測に関し、「血液」という場合には、赤血球を含有する試料、例えば、全血、緩衝液等で希釈された全血、自然沈降あるいは遠心分離により得た赤血球画分、洗浄した赤血球、溶血処理された溶血液などをいう。

フロー式分析装置の例としては、フローサイトメーター、フローインジェクション分析装置、液体クロマトグラフなどが挙げられる。

本発明に係る試料注入装置によれば、ニードルをキャリア液の流路の上壁及び下壁を貫通させて移動させて、ニードルの横穴をキャリア液の流路外の試料吸引位置へ移動させ、試料を吸引した後、ニードルの横穴をキャリア液の流路内の試料注入位置へ移動させ、試料を注入することができる。

このような構造とすることで、試料注入時にキャリア液の流路を遮断せず、キャリア液の流路は常にほぼ同じ状態であるので、注入ショックがなくなり、キャリア液の一定の流れの中に試料を好適に注入することができる。
また、従来の試料注入バルブ等が不要になり、装置を小型かつ安価に構成でき、メンテナンスも容易となる。

特にニードルを先端が開口する構造ではなく横穴構造とすることで、試料注入時にニードルを下壁から抜け出させる必要がなくなり、常に下壁を貫通している状態とすることができるので、貫通部に一般的なリング状のシール部材を適用できる。これにより、耐久性、信頼性を向上させることができる。
更にまた、試料注入装置の機構にニードル洗浄機構を一体化することにより、別途洗浄ユニット設置面積を必要としない機構とすることができる。

従って、上記の試料注入装置を用いて、フロー式分析装置を構成することにより、高精度でかつ高速な分析が可能となる一方、装置の小型化等に寄与できる。
また、上記の試料注入装置を用いて、液体クロマトグラフィーにより、血液中のヘモグロビン成分（特にヘモグロビンＡ１ｃ）の計測を行うことにより、かかる計測を高精度でかつ高速に行うことができる。

本発明に係る試料注入装置を含むフロー式分析装置の一実施形態を示すシステム図 ニードルが洗浄位置のときの試料注入装置の断面図 ニードルが試料吸引位置のときの試料注入装置の断面図 ニードルが試料注入位置のときの試料注入装置の断面図 横穴構造のニードルの形成方法を示す断面図

以下に本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る試料注入装置を含むフロー式分析装置の一実施形態を示すシステム図である。

本実施形態のフロー式分析装置は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）の原理で血液中のヘモグロビンＡ１ｃを始めとするヘモグロビン各成分を分析するために用いられる。従って、試料は血液である。また、前処理として溶血処理が必要であり、溶血液を使用するが、希釈と同時に溶血が可能な希釈液を使用しても良いし、さらに前述の希釈液と洗浄液を兼ねる希釈・洗浄液を使用してもよい。

図１のフロー式分析装置には、溶液組成の異なる第１及び第２のキャリア液の貯留槽５１、５２と希釈・洗浄液の貯留槽５３とが、共通の脱気装置５４を介して、接続される。尚、第１及び第２のキャリア液の貯留槽５１、５２と希釈・洗浄液の貯留槽５３は試薬キット５０としてキット化されてもよい。さらに希釈・洗浄液の貯留槽５３は、それぞれ別個の貯留槽に分割されてもよく、すなわち希釈液の貯留槽５３ａと洗浄液の貯留槽５３ｂとに分割されてもよい。

図１のフロー式分析装置は、貯留槽５１、５２から第１及び第２のキャリア液を送給する送液ポンプ１、２と、これらの送液ポンプ１、２からのキャリア液を混合する４方ジョイント３と、４方ジョイント３からの排液流路４と、４方ジョイント３からのキャリア液の流路５と、排液流路４上に配置されるドレインバルブ１７と、流路５上に配置される圧力センサ１８と、流路５が入口ポートに接続される試料注入装置（本体）６と、試料注入装置６の出口ポートに接続されるキャリア液の流路７と、流路７に配置されるカラム８及び検出器９と、これらの下流の排液流路１０とを含んで構成される。

第１及び第２のキャリア液の送液ポンプ１、２は、それぞれ、ダブルプランジャポンプであり、吸入口及び吐出口にそれぞれ逆止弁（一方向弁）を有している。また、送液ポンプ１、２は、プランジャストロークの変更によって吐出容量を変更することができる可変容量型のポンプであり、２つの送液ポンプ１、２の流量比を変えることができる。

４方ジョイント３は、送液ポンプ１からの第１のキャリア液と送液ポンプ２からの第２のキャリア液とを混合する。従って、送液ポンプ１、２の流量比の変更と４方ジョイント３による混合とで、第１のキャリア液の濃度と第２のキャリア液の濃度との間の任意の濃度のキャリア液を得ることができる（グラジエント機能）。

試料注入装置（本体）６は、詳細構造については後述するが、試料注入部２２を備えている。試料注入部２２は、４方ジョイント３からのキャリア液の流路５とその下流側の流路７との間に配置され、試料注入位置に移動させたニードル２７により、キャリア液に試料を注入可能である。

試料注入装置６はまた、試料注入部２２の下方に試料吸引部（容器保持部）３９を備えている。試料吸引部３９では、試料吸引位置に移動させたニードル２７により、試料を吸引可能である。従って、試料吸引部３９にて吸引した試料を試料注入部２２にてキャリア液に注入することになる。尚、吸引及び注入は、計量ポンプ１１を切換バルブ１６を介してニードル２７への配管１２に接続して行う。

試料注入装置６はまた、試料注入部２２と試料吸引部３９との間で試料注入部２２のハウジング２１と一体に、ニードル２７に対する洗浄部３３を備えている。洗浄部３３では、洗浄位置に移動させたニードル２７に対し、洗浄液を供給して洗浄を行う。洗浄は、計量ポンプ１１を切換バルブ１６を介して洗浄・希釈液の貯留槽５３からの配管１３に接続して、洗浄液を吸引した後、計量ポンプ１１を切換バルブ１６を介してニードル２７への配管１２に接続して行う。洗浄後の洗浄液は、排液ポンプ１４により回収して、排液流路１５へ排出する。

カラム８は、試料注入装置６下流のキャリア液の流路７に配置されて試料中の成分を分離する。
検出器９は、カラム８の下流側に配置されて、前記分離された成分を検出し、その信号をデータ処理装置（図示せず）に送る。データ処理装置でのデータ処理結果が分析結果として出力される。

図１のフロー式分析装置は、流路切換えのための切換バルブ１６を備え、切換バルブ１６は２つの位置ａ、ｂをとることができる。２つの位置ａ、ｂは、計量ポンプ１１と連通するバルブ内流路１６ａの回動により、このバルブ内流路１６ａが選択的に接続されるポートａ、ｂに対応する。
ポートａは、配管１２により、試料注入装置６のニードル２７に接続されている。
ポートｂは、配管１３により、希釈・洗浄液の貯留槽５３に接続されている。

図１のフロー式分析装置の運転準備段階でのエア抜き及びキャリア液充填について説明する。
運転準備段階では、流路内のエア抜きを行って流路内に液を満たすため、次のような操作が当業者によく知られている。
ドレインバルブ１７を開き、送液ポンプ１、２の逆止弁接液部体積に応じた流量で送液ポンプ１、２を数分間運転し、流路内のエア抜きを行う（例えば流量２ｍＬ／ｍｉｎ、５分間等）。

図１のフロー式分析装置の通常運転中の希釈工程、試料吸引行程、試料注入工程、及び、洗浄工程について説明する。

希釈工程では、試料注入装置６のニードル２７を試料吸引位置（試料吸引部３９）すなわち試料が収容される容器内に位置させる。
切換バルブ１６は先ずｂ位置にする。ｂ位置では、計量ポンプ１１がポートｂ（配管１３）と接続される。この状態で、計量ポンプ１１を吸引動作させる。すると、貯留槽５３内の希釈液（希釈・洗浄液）が配管１３を介して計量ポンプ１１内に吸引される。

切換バルブ１６は次にａ位置にする。ａ位置では、計量ポンプ１１がポートａ（配管１２）と接続される。この状態で、計量ポンプ１１を吐出動作させる。すると、計量ポンプ１１内の洗浄液が配管１２を介してニードル２７に圧送される。ニードル２７は試料吸引位置（試料吸引部３９）すなわち容器内に位置しており、希釈液が容器内に供給される。

試料吸引工程では、試料注入装置６のニードル２７を試料吸引位置（試料吸引部３９）すなわち試料（希釈液により希釈された試料）が収容された容器内に位置させる。
切換バルブ１６はａ位置にする。ａ位置では、計量ポンプ１１がポートａ（配管１２）と接続される。この状態で、計量ポンプ１１を吸引動作させる。すると、容器内の試料がニードル２７内に吸引される。

試料注入工程では、試料注入装置６のニードル２７を試料注入位置（試料注入部２２）に位置させる。
切換バルブ１６はａ位置にする。ａ位置では、計量ポンプ１１がポートａ（配管１２）と接続される。この状態で、計量ポンプ１１を吐出動作させる。すると、ニードル２７内の試料がキャリア液の流路５、７間の試料注入部２２に注入される。

洗浄工程では、試料注入装置６のニードル２７を試料吸引位置と試料注入位置との間の洗浄位置（洗浄部３３）に位置させる。
切換バルブ１６は先ずｂ位置にする。ｂ位置では、計量ポンプ１１がポートｂ（配管１３）と接続される。この状態で、計量ポンプ１１を吸引動作させる。すると、貯留槽５３内の洗浄液（希釈・洗浄液）が配管１３を介して計量ポンプ１１内に吸引される。

切換バルブ１６は次にａ位置にする。ａ位置では、計量ポンプ１１がポートａ（配管１２）と接続される。この状態で、計量ポンプ１１を吐出動作させる。すると、計量ポンプ１１内の洗浄液が配管１２を介してニードル２７に圧送される。ニードル２７は洗浄位置（洗浄部３３）に位置しており、洗浄液によってニードル２７が洗浄される。洗浄後の洗浄液は、排液ポンプ１４により回収され、排液流路１５を通って排出される。

次に、試料注入装置（本体）６の詳細構造について、図２〜図４により説明する。
図２〜図４は、試料注入装置（本体）６の断面図であり、図２はニードルが洗浄位置のとき、図３はニードルが試料吸引位置のとき、図４はニードルが試料注入位置のときである。

試料注入装置６は、ハウジング２１を主体として構成され、このハウジング２１には、上下方向に貫通形成された試料注入部２２と、４方ジョイント３（図１）からのキャリア液の流路５との接続部となる側壁開口部から水平方向に延びて試料注入部２２に開口する入口ポート２３と、カラム８及び検出器９（図１）へのキャリア液の流路７との接続部となる側壁開口部から水平方向に延びて試料注入部２２に開口する出口ポート２４と、が形成されている。

試料注入部２２の上端側は拡径されて、リング状のシール部材２５が装着されている。試料注入部２２の下端側も拡径されて、リング状のシール部材２６が装着されている。
ここで用いるリング状のシール部材２５、２６は、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製のＵ字状断面を有して環状に形成された枠部材の溝内に金属又はゴムなどの弾性リングを配置して構成することができる。但しこれに限るものではなく、耐久性、耐圧性、耐摩耗性、耐薬品性等に優れたものであれば、一般的なリング状のシール部材を用いることができる。

そして、リング状のシール部材２５、２６の中央の穴に摺動自在に嵌合させて、筒状のニードル２７を配置し、試料注入部２２内に筒状のニードル２７の長手方向の一部を位置させている。
言い換えれば、上下方向に延びて、キャリア液の流路５、７の試料注入箇所（試料注入部２２）の上壁及び下壁を貫通する筒状のニードル２７を設け、その貫通部をリング状のシール部材２５、２６によりシールしている。

上側のシール部材２５は、ハウジング２１とガイド部材２８との間に挟持し、ガイド部材２８はロックナット２９により固定してある。ガイド部材２８は、ニードル２７を上下方向に案内する案内孔を有している。
下側のシール部材２６は、ハウジング２１と筒状の洗浄部形成部材３０との間に挟持し、洗浄部形成部材３０はガイド部材３１を介してロックナット３２により固定してある。

洗浄部形成部材３０は、筒状で、ニードル２７を囲むように配置される。これにより、洗浄部形成部材３０は、その内周側に、ニードル２７を洗浄するための洗浄部３３を形成する。
ガイド部材３１は、洗浄部形成部材３０の下端部を含む外周部を囲むように形成される環状空間３４を有し、更に、この環状空間３４に連なってニードル２７を上下方向に案内する案内孔３５を有している。

ガイド部材３１内の環状空間３４は、ガイド部材３１に半径方向に設けた連通穴３６によりハウジング２１内の環状空間３７に連通している。
ハウジング２１内の環状空間３７からはハウジング２１外壁に開口する排液ポート３８が形成され、排液ポート３８には排液流路１５が接続される。排液流路１５は排液ポンプ１４（図１）を有している。

試料注入装置６のハウジング２１の下方、詳しくは前記案内孔３５の下方には、試料吸引部として容器保持部３９が設けられ、容器保持部３９には試料の容器４０が保持される。この容器４０は、試料の希釈（及び溶血）のための容器を兼ねる。尚、試料注入装置６としては、少なくとも、容器４０を位置決めしてセット可能な構成を有していればよいが、容器送り機構を有していてもよい。

ニードル２７は、円筒状で、内部に穴４１を有している。内部の穴４１は上端部から下端部に向かって形成されているが、下端部側で閉じられて、外周面に横穴４２として開口している。ここで、下端部からの横穴４２の高さ（横穴４２より下側のニードル２７の長さ）は、横穴４２を図４のように試料注入部２２に位置させたときに、横穴４２より下側の部分が下側のシール部材２６から試料注入部２２側へ抜け出さないように設定する。

図５には横穴４２構造のニードル２７の具体的形成方法を示す。図５（Ａ）では、筒状のニードル２７の外周面に横穴４２を形成した後、ニードル２７の下端部側から穴４１内に棒状の駒部材４３を挿入し、接着等により固定して、ニードル２７の下端側を閉じている。また、図５（Ｂ）では、駒部材４３の上端面を傾斜面４３ａとして、駒部材４３の挿入時に周方向の位置決めをすることにより、穴４１の底部から横穴４２へスムーズに流れ、滞留等が生じないように改善している。

そして、ニードル２７には、これを任意の位置に上下動させることができるニードル移動装置４４が設けられる。
ニードル移動装置４４は、ニードル２７を上下動させて、少なくとも、前記横穴４２がシール部材２６より下方に位置して容器４０内に臨む試料吸引位置（図３）と、前記横穴４２がシール部材２６より上方に位置して試料注入部２２（キャリア液の流路）に臨む試料注入位置（図４）とに移動させることができる。

ニードル移動装置４４はまた、ニードル２７を上下動させて、前記横穴４２が洗浄部３３に臨む洗浄位置（図２）に移動させることができる。
尚、ニードル移動装置４４は、例えば、ロータ（ナット）の回転運動を非回転シャフト（ネジ）の直進運動に変換する直進ステップモータなどを用いて構成することができる。

ニードル２７の上端部は、前述の切換バルブ１６（図１）を介して、そのａ位置で、計量ポンプ１１（図１）に接続される。従って、計量ポンプ１１を吸引動作させることにより、ニードル２７内にその横穴４２から試料を吸引可能であり、その後、計量ポンプ１１を吐出動作させることにより、ニードル２７内に吸引していた試料をその横穴４２から吐出可能である。

計量ポンプ１１はまた、切換バルブ１６を介して、ニードル２７の上端部と、希釈・洗浄液の貯留槽５３と選択的に接続可能である。すなわち、切換バルブ１６は、その一位置（ｂ位置）で計量ポンプ１１と希釈・洗浄液の貯留槽５３とを接続し、他位置（ａ位置）で計量ポンプ１１とニードル２７とを接続する。従って、計量ポンプ１１は、切換バルブ１６の一位置（ｂ位置）で貯留槽５３から吸引した希釈・洗浄液を切換バルブ１６の他位置（ａ位置）でニードル２７側に吐出可能である。

次に、上記試料注入装置６の一連の動作について、糖尿病検査における血液中のヘモグロビンＡ１ｃ値を計測する例で説明する。
先ず準備工程（エア抜き・キャリア液充填工程）を実施する。

次に前洗浄工程（Ｓ１）を実施する。このとき、ニードル２７は、図２に示すように、横穴４２が洗浄部形成部材３０内の洗浄部３３に臨む洗浄位置に移動している。
Ｓ１−１：切換バルブ１６を計量ポンプ１１と希釈・洗浄液の貯留槽５３とを接続するｂ位置に切換え、計量ポンプ１１で希釈・洗浄液（洗浄液）を計量吸引する。
Ｓ１−２：吸引後、切換バルブ１６を計量ポンプ１１とニードル２７とを接続するａ位置に切換える。
Ｓ１−３：排液ポンプ１４をＯＮにする。

Ｓ１−４：計量ポンプ１１を吐出動作させ、洗浄液をニードル２７に送って、横穴４２から洗浄部形成部材３０内の洗浄部３３に吐出させ、ニードル２７と洗浄部形成部材３０とを洗浄する。
このとき、排液ポンプ１４の流量は計量ポンプ１１の流量より大きいので、洗浄後の洗浄液は、案内孔３５より入った空気と共に、環状空間３４、連通穴３６、環状空間３７及び排液ポート３８を経て、排液流路１５より排出される。ここで、洗浄液は空気と混合してミスト状となることで、洗浄効率を上げることができ、また洗浄液消費量の減少を図り、ニードル２７の洗浄を好適に行うことができる。
Ｓ１−５：排液ポンプ１４をＯＦＦにする。このとき、洗浄部形成部材３０の内周側（洗浄部３３）は、残った洗浄液で満たされる。

次に希釈工程（Ｓ２）を実施する。
Ｓ２−１：切換バルブ１６を計量ポンプ１１と希釈・洗浄液の貯留槽５３とを接続するｂ位置に切換え、計量ポンプ１１で希釈・洗浄液（希釈液）を計量吸引する。
Ｓ２−２：吸引後、切換バルブ１６を計量ポンプ１１とニードル２７とを接続するａ位置に切換える。

Ｓ２−３：ニードル移動装置４４により、図３に示すように、ニードル２７を最下方へ移動させ、ニードル２７の横穴４２が容器４０内に臨む位置（試料吸引位置と同じ位置）に位置させる。
Ｓ２−４：計量ポンプ１１を吐出動作させ、希釈液をニードル２７に送って、ニードル２７の横穴４２から容器４０内に入れる。

Ｓ２−５：別途計量した試料（検査用血液）を手動又は自動で容器４０内に入れる。
なお別途計量した試料（検査用血液）の容器４０内への充填は、Ｓ２−４の後での充填に限定されず、Ｓ２−４に先立ち、予め充填されていてもよい。
Ｓ２−６：ニードル移動装置４４により、ニードル２７を容器４０内の液面から引き上げ、ニードル２７の横穴４２を空気吸引可能な位置とする。そして、計量ポンプ１１を吸引動作させて、ニードル２７内に分節用空気を吸引する。この分節用空気は、ニードル２７内に残っている希釈液と、これから撹拌のために吸引する希釈試料とが境界部で拡散しないようにするためのものである。

Ｓ２−７：ニードル移動装置４４により、ニードル２７を再び最下方へ移動させる。
Ｓ２−８：計量ポンプ１１に吸引・吐出動作を繰り返させ、容器４０内の試料と希釈液との混合液をニードル２７によって吸ったり戻したりすることで、容器４０内の混合液を撹拌し、試料を均一に希釈及び溶血する。最後に計量ポンプ１１の吐出動作によって分節用空気を吐出する。引き続く試料注入工程において分節用空気が分析ラインに入ってノイズとなるのを防止するためである。

次に試料吸引及び注入工程（Ｓ３）を実施する。
Ｓ３−１：図３に示す試料吸引位置にて、計量ポンプ１１を計量吸引し、ニードル２７内に容器４０内の希釈及び溶血済みの試料を吸引する。
Ｓ３−２：ニードル移動装置４４により、図４に示すように、ニードル２７を引き上げ、ニードル２７をその横穴４２がキャリア液の流路（試料注入部２２）に臨む試料注入位置とする。そして、計量ポンプ１１を吐出動作させて、キャリア液の流れの中に所定量の試料を注入する。

Ｓ３−３：ニードル移動装置４４により、ニードル２７を図２に示す洗浄位置まで移動させる。この移動の過程で、ニードル２７の外側に付着していた試料による汚れは、シール部材２６により扱かれて除去されると共に、洗浄部形成部材３０内に満たされている洗浄液により洗浄される。
Ｓ３−４：注入された試料は、下流側のカラム８で分離し、分離された成分を検出器９で検出する。

次に後洗浄工程（Ｓ４）を実施する。
Ｓ４−１：排液ポンプ１４をＯＮにする。
Ｓ４−２：図２に示す洗浄位置にて、計量ポンプ１１を吐出動作させ、ニードル２７内に残った試料を捨てる。

Ｓ４−３：切換バルブ１６を希釈・洗浄液の貯留槽５３側に切換え、計量ポンプ１１で希釈・洗浄液（洗浄液）を計量吸引する。吸引後、切換バルブ１６をニードル２７側に切換える。
Ｓ４−４：計量ポンプ１１を吐出動作させ、洗浄液をニードル２７に送って、ニードル２７内と洗浄部形成部材３０の内外とを洗浄する。
Ｓ４−５：排液ポンプ１４をＯＦＦにする。このとき、洗浄部形成部材３０の内周側（洗浄部３３）は、残った洗浄液で満たされる。
次の試料を分析するときは、Ｓ２〜Ｓ４を繰り返す。

本実施形態の試料注入装置は、上下方向に延びて、キャリア液の流路の試料注入箇所（試料注入部２２）の上壁及び下壁を貫通する筒状のニードル２７と、前記貫通部をシールするリング状のシール部材２５、２６と、前記下壁の下方にて試料が収容された容器４０を保持する容器保持部３９と、前記ニードル２７を上下方向に移動させることができるニードル移動装置４４と、前記ニードル２７の上端部に接続可能な計量ポンプ１１と、を含んで構成され、前記筒状のニードル２７は、内部の穴４１が下端部側で閉じられて外周面に横穴４２として開口し、前記ニードル移動装置４４は、前記ニードル２７を上下方向に移動させて、少なくとも、前記横穴４２が前記下壁（シール部材２６）より下方に位置して前記容器４０内に臨む試料吸引位置と、前記横穴４２が前記下壁（シール部材２６）より上方に位置してキャリア液の流路に臨む試料注入位置とに移動させることができ、前記計量ポンプ１１は、前記筒状のニードル２７の上端部に接続され、前記ニードル２７が前記試料吸引位置のときに吸引動作を行い、前記ニードル２７が前記試料注入位置のときに吐出動作を行うことができるようにしたので、次のような効果を得ることができる。

試料注入時にキャリア液の流路を遮断せず、キャリア液の流路は常にほぼ同じ状態であるので、注入ショックがなくなり、キャリア液の一定の流れの中に試料を好適に注入することができる。従って、高精度な分析が可能となる。
また、従来の試料注入バルブ等が不要になり、装置を小型かつ安価に構成できる。しかも、従来の試料注入バルブの煩雑なメンテナンスも無くなるという利点もある。

また、特にニードル２７を先端が開口する構造ではなく横穴構造とすることで、試料注入時にニードル２７を下壁から試料注入部２２側へ抜け出させる必要がなくなり、常に下壁を貫通している状態とすることができる。このため、貫通部に一般的なリング状のシール部材２５、２６を適用できる。これにより、耐久性、信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、前記ニードル移動装置４４による前記ニードル２７の移動位置として、前記試料吸引位置と前記試料注入位置との間で、前記キャリア液の流路外に、洗浄位置が設定され、前記ニードル２７が前記洗浄位置のときに前記ニードル２７内に洗浄液を供給して前記横穴４２から流出させることができる洗浄液供給装置（計量ポンプ１１等）と、前記ニードル２７が前記洗浄位置のときに前記ニードル２７を囲み前記横穴４２から流出する洗浄液を回収する洗浄液回収装置（排液ポンプ１４等）と、を更に含んで構成されることにより、試料吸引及び注入工程の前後にて、ニードル２７の内外を確実に洗浄できる。また、試料注入装置の機構にニードル洗浄機構を一体化することにより、別途洗浄ユニット設置面積を必要としない機構とすることができる。

また、本実施形態によれば、前記洗浄液供給装置は、前記計量ポンプ１１を含んで構成され、前記計量ポンプ１１は、切換バルブ１６を介して、前記ニードル２７の上端部と、洗浄液の貯留槽５３とに選択的に接続可能であり、前記切換バルブ１６の一位置（ｂ位置）で前記貯留槽５３から吸引した洗浄液を前記切換バルブ１６の他位置（ａ位置）で前記ニードル２７に吐出供給可能であることにより、洗浄液の供給も容易であり、実用性が高い。

また、本実施形態によれば、前記洗浄液回収装置は、前記ニードル２７を囲んで洗浄部３３を形成する筒状の洗浄部形成部材３０と、この洗浄部形成部材３０の下端部を囲む空間３４に接続されて吸引動作を行うことができる排液ポンプ１４と、を含んで構成されることにより、ニードル２７の洗浄と洗浄後の洗浄液の回収とを確実に行うことができる。

また、本実施形態によれば、前記洗浄液は、試料の希釈液を兼ね、前記洗浄液供給装置は、前記ニードル２７が前記試料吸引位置のときに前記ニードル２７内に希釈液を兼ねる洗浄液を供給して前記横穴４２から前記容器４０内に吐出可能であることにより、希釈工程についても簡単に実施でき、実用性が高い。

また、本実施形態のフロー式分析装置は、上記の試料注入装置６と、この試料注入装置６より下流側のキャリア液の流路にて、試料中の成分を検出する検出装置（検出器９）と、を含んで構成され、注入ショックを生じることがなく、分析への悪影響を回避できるので、高精度でかつ高速な分析が可能となる。

また、本実施形態のヘモグロビン成分の計測方法は、上記の試料注入装置６を用いて、キャリア液の流路に試料として血液を注入し、血液中のヘモグロビン成分を分離・検出してその成分量（ヘモグロビンＡ１ｃ値など）を計測することにより、糖尿病検査の高精度化、高速化に寄与することできる。尚、血液中のヘモグロビン成分を分離・検出してその成分量を計測する方法としては、公知の方法を利用可能であり、例えば、試料注入部、分離カラムを有する試料分離部、及び検出部等を含む一般的な液体クロマトグラフィー法による分離分析が当業者によく知られている。但し本装置の適用範囲はこれに限るものではない。

尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。

本発明に係るフロー式分析装置用の試料注入装置、これを用いたフロー式分析装置、及び、ヘモグロビン成分の計測方法は、各種の分析に好適に用いることができ、産業上の利用可能性は大である。

１ 第１の送液ポンプ
２ 第２の送液ポンプ
３ ４方ジョイント
４ 排液流路
５ キャリア液の流路
６ 試料注入装置（本体）
７ キャリア液の流路
８ カラム
９ 検出器
１０ 排液流路
１１ 計量ポンプ
１２ 配管
１３ 配管
１４ 排液ポンプ
１５ 排液流路
１６ 切換バルブ
１７ ドレインバルブ
１８ 圧力センサ
２１ ハウジング
２２ 試料注入部
２３ 入口ポート
２４ 出口ポート
２５、２６ シール部材
２７ ニードル
２８ ガイド部材
２９ ロックナット
３０ 洗浄部形成部材
３１ ガイド部材
３２ ロックナット
３３ 洗浄部
３４ 環状空間
３５ 案内孔
３６ 連通穴
３７ 環状空間
３８ 排液ポート
３９ 容器保持部（試料吸引部）
４０ 容器
４１ 穴
４２ 横穴
４３ 駒部材
４４ ニードル移動装置
５０ 試薬キット
５１ 第１のキャリア液の貯留槽
５２ 第２のキャリア液の貯留槽
５３ 希釈・洗浄液の貯留槽
５４ 脱気装置

Claims (8)

1. キャリア液の流路に試料を注入するフロー式分析用の試料注入装置であって、
   上下方向に延びて、キャリア液の流路の試料注入箇所の上壁及び下壁を貫通する筒状のニードルと、
   前記貫通部をシールするリング状のシール部材と、
   前記下壁の下方にて試料が収容された容器を保持する容器保持部と、
   前記ニードルを上下方向に移動させることができるニードル移動装置と、
   前記ニードルの上端部に接続可能な計量ポンプと、
   洗浄液供給装置と、
   洗浄液回収装置と、
   を含んで構成され、
   前記筒状のニードルは、内部の穴が下端部側で閉じられて外周面に横穴として開口し、
   前記ニードル移動装置は、前記ニードルを上下方向に移動させて、前記横穴が前記下壁より下方に位置して前記容器内に臨む試料吸引位置と、前記横穴が前記下壁より上方に位置してキャリア液の流路に臨む試料注入位置と、前記試料吸引位置と前記試料注入位置との間で前記キャリア液の流路外に設定される洗浄位置と、に移動させることができ、
   前記計量ポンプは、前記筒状のニードルの上端部に接続され、前記ニードルが前記試料吸引位置のときに吸引動作を行い、前記ニードルが前記試料注入位置のときに吐出動作を行うことができ、
   前記洗浄液供給装置は、前記ニードルが前記洗浄位置のときに前記ニードル内に洗浄液を供給して前記横穴から流出させることができ、
   前記洗浄液回収装置は、前記ニードルが前記洗浄位置のときに前記ニードルを囲み前記横穴から流出する洗浄液を回収するように構成される、
   ことを特徴とする、フロー式分析用の試料注入装置。
2. 前記洗浄液供給装置は、前記計量ポンプを含んで構成され、
   前記計量ポンプは、切換バルブを介して、前記ニードルの上端部と、洗浄液の貯留槽とに選択的に接続可能であり、前記切換バルブの一位置で前記貯留槽から吸引した洗浄液を前記切換バルブの他位置で前記ニードルに吐出供給可能である、
   ことを特徴とする、請求項１記載のフロー式分析用の試料注入装置。
3. 前記洗浄液回収装置は、前記ニードルを囲んで洗浄部を形成する筒状の洗浄部形成部材と、この洗浄部形成部材の下端部を囲む空間に接続されて吸引動作を行うことができる排液ポンプと、を含んで構成される、ことを特徴とする、請求項１又は請求項２記載のフロー式分析用の試料注入装置。
4. 前記洗浄液は、試料の希釈液を兼ね、
   前記洗浄液供給装置は、前記ニードルが前記試料吸引位置のときに前記ニードル内に希釈液を兼ねる洗浄液を供給して前記横穴から前記容器内に吐出可能である、ことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のフロー式分析用の試料注入装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の試料注入装置と、
   この試料注入装置より下流側のキャリア液の流路にて、試料中の成分を検出する検出装置と、
   を含んで構成される、フロー式分析装置。
6. 請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の試料注入装置を用いて、キャリア液の流路に前記試料として血液を注入し、血液中のヘモグロビン成分を分離・検出してその成分量を計測することを特徴とするヘモグロビン成分の計測方法。
7. 請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の試料注入装置を用いて、計量ポンプに吸引・吐出動作を繰り返させ、容器内の試料と希釈液との混合液を、計量ポンプと接続されたニードルによって吸ったり戻したりすることで、容器内の混合液を撹拌し、試料を均一に希釈する撹拌方法。
8. 請求項６記載のヘモグロビン成分の計測方法であって、
   計量ポンプに吸引・吐出動作を繰り返させ、容器内の試料と希釈液との混合液を、計量ポンプと接続されたニードルによって吸ったり戻したりすることで、容器内の混合液を撹拌し、試料を均一に希釈及び溶血する撹拌工程を含むことを特徴とするヘモグロビン成分の計測方法。

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