JP6364246B2 - Stirring apparatus, stirring method, and automatic analyzer equipped with the stirring apparatus - Google Patents

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本発明は、反応液の攪拌、凝集した粒子の分散、単離化を効率よく行うもので、特に低液量な反応液に対する攪拌装置、容器に関し、さらには攪拌方法にも関する。
The present invention efficiently stirs a reaction solution, disperses and isolates agglomerated particles, and particularly relates to a stirrer and a container for a low-volume reaction solution, and further relates to a stirring method.

本技術分野の背景技術として、米国特許1011929号(特許文献1)がある。この公報には、材料を含んだ容器を自転と公転を組み合わせた回転動作により高効率で材料の攪拌もしくは分離を行えることが記載されている。(以下、自転公転攪拌と記載する。)この装置では自転と公転を組み合わせた回転動作は遊星歯車を用いることで実現している。さらに、本特許には、容器内壁にフィンを設置することで攪拌効率を向上できることが記載されている。   As background art in this technical field, there is US Pat. No. 10,119,929 (Patent Document 1). This publication describes that a material containing a material can be stirred or separated with high efficiency by a rotating operation combining rotation and revolution. (Hereinafter, referred to as rotation and revolution stirring.) In this device, rotation operation combining rotation and revolution is realized by using planetary gears. Furthermore, this patent describes that stirring efficiency can be improved by installing fins on the inner wall of the container.

また、特開2009−273959号公報(特許文献2)がある。この公報では、攪拌脱泡装置を停止する際に、材料が新たな空気を巻き込むこと、及び、材料から新たな気泡が発生することを防止することが可能な攪拌脱泡方法として、材料が収容された容器を、容器内を減圧した状態で自転及び公転させることが可能に構成された攪拌脱泡装置において、容器の自転/公転角速度比を低下させながら、容器の自転角速度を低下させる自転角速度低下ステップと、自転角速度低下ステップに遅れて開始される、容器内を大気圧に開放する大気開放ステップと、を含むと記載されている。   Moreover, there exists Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-273959 (patent document 2). In this publication, when the stirring deaerator is stopped, the material is contained as a stirring defoaming method capable of preventing the material from entraining new air and generating new bubbles from the material. In a stirring and defoaming device configured to be able to rotate and revolve in a state where the inside of the container is decompressed, the rotation angular velocity that decreases the rotation angular velocity of the container while decreasing the rotation / revolution angular velocity ratio of the container It describes that it includes a lowering step and an air release step for opening the inside of the container to atmospheric pressure, which is started after the rotation angular velocity lowering step.

また、特開2011−235201号公報(特許文献3)がある。この公報では、単一の駆動モータにより、垂直な回転主軸に対して所定の傾斜角度αをもって傾斜支持された攪拌槽を、回転主軸まわりに所定の速度をもって公転させるとともに、回転主軸と平行に配された回転支軸まわりに低速度で回転させることにより、攪拌槽内の被処理液体に与える遠心力の作用方向に対して攪拌槽の傾斜方向を変動させる。これにより、攪拌槽の公転により生じる遠心力が、被処理液体に対して単なる水平方向の動きに止まらず、さらに攪拌槽の傾斜内面の傾斜方向の変動との協働作用による上下方向の動きも誘発し、被処理液体は、攪拌槽内を上下左右方向へ流動(3次元運動)すると記載されている。   Moreover, there exists Unexamined-Japanese-Patent No. 2011-235201 (patent document 3). In this publication, a stirring tank supported by a single drive motor at a predetermined inclination angle α with respect to a vertical rotation main shaft is revolved around the rotation main shaft at a predetermined speed and arranged in parallel with the rotation main shaft. By rotating at a low speed around the rotating support shaft, the inclination direction of the stirring tank is changed with respect to the direction of the centrifugal force applied to the liquid to be treated in the stirring tank. As a result, the centrifugal force generated by the revolution of the agitation tank does not stop in the horizontal direction with respect to the liquid to be treated, but also moves in the vertical direction due to the cooperative action with the change in the inclination direction of the inclined inner surface of the agitation tank. It is described that the liquid to be treated flows (three-dimensional motion) in the vertical and horizontal directions in the stirring tank.

また、特開2013−173092号公報(特許文献4)がある。この公報では、攪拌容器は、フェニル系シリコーン樹脂および蛍光体粉末を収容する容器本体と、容器本体の周囲に設けられて容器本体が固定された側壁を有する容器本体ホルダとを備え、容器本体ホルダの側壁は、側壁の厚み方向に関して変形可能な材料により構成されている。これにより、容器本体ホルダを自転および公転させると、容器本体ホルダの側壁が変形し、容器本体ホルダ内での容器本体の位置が動く。その結果、容器本体の中心軸が自転軸に対して変化するので、容器本体の底壁上で対流の力が弱くなる領域を動かすことができると記載されている。
Moreover, there exists Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-173092 (patent document 4). In this publication, the stirring container includes a container main body that contains the phenyl-based silicone resin and the phosphor powder, and a container main body holder that is provided around the container main body and has a side wall to which the container main body is fixed. The side wall is made of a material that can be deformed in the thickness direction of the side wall. Accordingly, when the container body holder rotates and revolves, the side wall of the container body holder is deformed, and the position of the container body in the container body holder moves. As a result, since the central axis of the container body changes with respect to the rotation axis, it is described that the region where the convection force is weakened on the bottom wall of the container body can be moved.

米国特許1011929号U.S. Pat. 特開2009−273959号公報JP 2009-273959 A 特開2011−235201号公報JP 2011-235201 A 特開2013−173092号公報JP2013-173092A

生化学・免疫検査装置では、検査コストの低減、患者負担の低減を目的として、試薬量の低減、サンプルとなる採血量の低減を実現することが重要な課題の一つである。試薬量とサンプル量が低減する結果、サンプルと試薬を混合させた反応液量が低減される。   In biochemical / immunological test apparatuses, for the purpose of reducing test costs and reducing patient burden, it is one of the important issues to reduce the amount of reagents and the amount of blood collected as a sample. As a result of reducing the reagent amount and the sample amount, the amount of the reaction liquid in which the sample and the reagent are mixed is reduced.

また、攪拌された反応液はノズルと呼ばれる細い管を用いて反応液をセンサー部等へ導入される。ノズルにより液残りがなく、反応液を確実に吸引するためには、反応液の液面の高さをある程度確保する必要がある。つまり、低液量の反応液を確実に吸引するためには、必然的に、反応液を収容している反応容器の直径を小さくして液面高さを確保する必要がある。   The stirred reaction liquid is introduced into the sensor unit or the like using a thin tube called a nozzle. In order to ensure that the reaction liquid is sucked without any remaining liquid by the nozzle, it is necessary to secure a certain level of the liquid level of the reaction liquid. In other words, in order to aspirate the low-volume reaction liquid reliably, it is inevitably necessary to reduce the diameter of the reaction vessel containing the reaction liquid to ensure the liquid level.

一方、生化学・免疫検査装置等で用いられている攪拌装置は、反応液を収容した反応容器に対して自転と公転を組み合わせた回転動作を作用させることにより試料と試薬の混合反応(攪拌)や粒子の分離・単離化を促進させているため、細径化した反応容器を用いて回転攪拌処理を実施した場合、反応液の表面張力の影響により、回転に伴う液面の挙動が制限され、攪拌や分離・単離化が極めて困難となるという問題が生じる可能性がある。   On the other hand, the stirring device used in biochemical / immunological test devices, etc., mixes the sample and the reagent (stirring) by applying a rotating operation that combines rotation and revolution to the reaction vessel containing the reaction solution. Since the separation / isolation of particles and particles is promoted, when rotating agitation processing is performed using a reaction vessel with a reduced diameter, the behavior of the liquid surface accompanying rotation is limited due to the surface tension of the reaction solution. This may cause a problem that stirring, separation and isolation become extremely difficult.

本発明は、上記に記載した課題を解決するためのものであり、低液量の反応液を効率良く攪拌するための攪拌装置、容器を提供し、さらにはこれらを用いた攪拌方法を提供するものである。
The present invention is for solving the problems described above, and provides a stirring device and a container for efficiently stirring a low-volume reaction solution, and further provides a stirring method using them. Is.

上記課題を解決するための本願発明の構成は以下の通りである。   The configuration of the present invention for solving the above-described problems is as follows.

すなわち、容器を自転回転および公転回転させることにより、当該容器内に収容された液体を攪拌する容器攪拌装置と、前記容器内に収容された液体を吸引するための吸引ノズルと、前記吸引ノズルによって吸引された液体を分析する分析装置と、前記容器攪拌装置、吸引ノズルおよび分析装置の動作を制御する制御装置と、を備えた自動分析装置において、前記容器攪拌装置は、直径が3.0mm以下で、100uL以下の液体を収容可能な容器を保持可能な容器保持部と、前記容器保持部を相対的に回転可能に保持する公転回転部と、前記公転回転部全体を回転駆動させる回転駆動部と、前記公転回転の回転駆動に対して前記容器保持部の回転を抑制する回転抑制部材と、を備え、公転角速度をω[rad/s]、容器の直径をD[m]、回転中心と容器の底面との距離L[m]、公転回転軸に対する容器の設置角度をθ[rad]、液体の液量をV[m3]、液体の密度をρ[kg/m3]、液体の表面張力をσ[N/m]、重力加速度をg[m/s2]としたときに、tan-1(8V/πD3)/tan-1((ω2Lcosθ+g)sinθ/−(ω2Lsin2θ+gcosθ)の値が0.09より大きく0.135より小さいであって、かつ、(σ/(ρ(ω42sin2θ+4gω2Lsin2θcosθ+g2)^(1/2))^(1/2)/Dの値が1より小さいとなることを特徴とする自動分析装置。

That is, by rotating and revolving the container, the container stirring device that stirs the liquid stored in the container, the suction nozzle for sucking the liquid stored in the container, and the suction nozzle In an automatic analyzer comprising an analyzer for analyzing the sucked liquid and a controller for controlling the operation of the container agitator, the suction nozzle and the analyzer, the container agitator has a diameter of 3.0 mm or less. A container holding unit capable of holding a container capable of storing a liquid of 100 uL or less, a revolution rotating unit that rotatably holds the container holding unit, and a rotation driving unit that rotationally drives the entire revolution rotating unit. And a rotation suppressing member that suppresses the rotation of the container holding portion with respect to the rotational drive of the revolution rotation, the revolution angular velocity is ω [rad / s], and the diameter of the container is D [m]. The distance between the bottom surface of the rotation center and the vessel L [m], the installation angle of the container relative revolution axis θ [rad], V [m 3] of the amount of liquid, the density of the liquid ρ [kg / m 3] , Tan −1 (8V / πD 3 ) / tan −1 ((ω 2 Lcos θ + g) sin θ / −, where σ [N / m] is the surface tension of the liquid and g [m / s 2 ] is the gravitational acceleration. The value of (ω 2 Lsin 2 θ + g cos θ) is larger than 0.09 and smaller than 0.135, and (σ / (ρ (ω 4 L 2 sin 2 θ + 42 Lsin 2 θ cos θ + g 2 ) ^ (1/2 )) An automatic analyzer characterized in that the value of ^ (1/2) / D is smaller than 1.

以上述べた如く本発明を用いれば、低液量の反応液を収容し、ノズルによる吸引性を考慮した細型反応容器を用いた場合であっても効率良く攪拌することができ、検査コストの低減、患者負担の低減が可能となる。
As described above, when the present invention is used, it is possible to efficiently stir even in the case of using a thin reaction vessel that accommodates a low-volume reaction solution and considers suction by a nozzle, thereby reducing the inspection cost. The patient burden can be reduced.

本発明における試料分析装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the sample analyzer in this invention. 反応容器攪拌装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the reaction container stirring apparatus. 攪拌に伴う反応容器の回転動作を示した図である。It is the figure which showed the rotation operation | movement of the reaction container accompanying stirring. 攪拌装置の設計パラメータ変数の定義を示した図である。It is the figure which showed the definition of the design parameter variable of a stirring apparatus. 理想的な液面傾斜角を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an ideal liquid level inclination angle. 2つの評価パラメータの違いにより液面挙動が変わる結果をまとめた図である。It is the figure which put together the result from which a liquid level behavior changes with the difference of two evaluation parameters. 本発明の実施例3における反応容器攪拌装置を示す図である。It is a figure which shows the reaction container stirring apparatus in Example 3 of this invention.

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施形態の一つである試料分析装置の例として、ある免疫分析装置に関して説明を行う。なお、本発明は免疫分析に限らず、自転公転を伴う回転動作により攪拌する試料分析装置であれば適用可能である、DNA、生化学、遺伝子等の分析装置に対しても同様に使える技術である。本実施例において説明する免疫自動分析装置の構成の一例を図1に示す。   As an example of a sample analyzer which is one of the embodiments, an immune analyzer will be described. Note that the present invention is not limited to immunoassay, and can be applied to any sample analyzer that stirs by a rotational motion involving rotation and revolution, and can also be applied to an analyzer for DNA, biochemistry, genes, and the like. is there. An example of the configuration of the automatic immune analyzer described in this embodiment is shown in FIG.

分析装置100の制御部119は、操作者からのキーボードやタッチパネル等を介して入力された測定依頼を受けて分析計画を作成し、作成した分析計画を分析装置100へ送信することにより、分析計画に基づいて、以下に記述する各機構の動作を制御する。制御部119内には分析依頼情報や分析パラメータ、分析結果等を記憶する記憶部が併設されていても良い。   The control unit 119 of the analysis apparatus 100 creates an analysis plan in response to a measurement request input from an operator via a keyboard, a touch panel, or the like, and transmits the created analysis plan to the analysis apparatus 100, thereby analyzing the analysis plan. Based on the above, the operation of each mechanism described below is controlled. The control unit 119 may be provided with a storage unit that stores analysis request information, analysis parameters, analysis results, and the like.

ラック101には、サンプルを保持するサンプル容器102が架設されており、ラック搬送ライン117によって、サンプル分注ノズル103の近傍のサンプル分注位置まで移動させる。インキュベータディスク104には、複数の反応容器105が設置可能であり、円周方向に設置された反応容器105を、反応容器設置位置、試薬吐出位置、サンプル吐出位置、検出位置、反応容器廃棄位置、等の所定位置まで移動させるための回転駆動機構(図示しない)が設けられており回転運動が可能である。サンプル分注チップ及び反応容器搬送機構106は、X軸、Y軸、Z軸の3方向に移動可能であり、サンプル分注チップ及び反応容器保持部材107、反応容器攪拌装置2、サンプル分注チップ及び反応容器廃棄孔109、サンプル分注チップ装着位置110、インキュベータディスク104の所定箇所、の範囲を移動し、サンプル分注チップおよび反応容器の搬送を行う。   A sample container 102 for holding a sample is installed on the rack 101, and is moved to a sample dispensing position near the sample dispensing nozzle 103 by a rack transport line 117. A plurality of reaction containers 105 can be installed on the incubator disk 104, and the reaction containers 105 installed in the circumferential direction are arranged in a reaction container installation position, a reagent discharge position, a sample discharge position, a detection position, a reaction container discard position, For example, a rotational drive mechanism (not shown) for moving to a predetermined position is provided, and rotational movement is possible. The sample dispensing tip and reaction container transport mechanism 106 can move in three directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis, and the sample dispensing tip and reaction container holding member 107, the reaction container stirring device 2, and the sample dispensing chip. In addition, the range of the reaction container disposal hole 109, the sample dispensing tip mounting position 110, and a predetermined portion of the incubator disk 104 is moved to carry the sample dispensing tip and the reaction container.

サンプル分注チップ及び反応容器保持部材107には、未使用の反応容器とサンプル分注チップが複数設置されている。サンプル分注チップ及び反応容器搬送機構106は、サンプル分注チップ及び反応容器保持部材107の上方に移動し、下降して未使用の反応容器を把持して上昇し、インキュベータディスク104の反応容器設置位置の上方に移動し、下降して反応容器を設置する。   The sample dispensing tip and reaction vessel holding member 107 is provided with a plurality of unused reaction vessels and sample dispensing tips. The sample dispensing tip and reaction vessel transport mechanism 106 moves above the sample dispensing tip and reaction vessel holding member 107, descends, holds and raises an unused reaction vessel, and installs the reaction vessel on the incubator disk 104. Move above position and lower to install reaction vessel.

試薬ディスク111には、試薬や希釈液を保持した複数の試薬容器118が設置されている。試薬ディスク111の上部には試薬ディスクカバー112が設けられ、試薬ディスク111内部は所定の温度に維持される。試薬ディスクカバー112の一部には、試薬ディスクカバー開口部113が設けられている。試薬分注ノズル114は回転と上下移動が可能であり、試薬ディスクカバー112の開口部113の上方に回転移動して下降し、試薬分注ノズル114の先端を所定の試薬容器内の試薬或いは希釈液に接液させて、所定量の試薬或いは希釈液を吸引する。次いで、試薬分注ノズル114を上昇させて、インキュベータディスク104の試薬吐出位置の上方に移動して、反応容器105に試薬或いは希釈液を吐出する。   The reagent disk 111 is provided with a plurality of reagent containers 118 holding reagents and diluents. A reagent disk cover 112 is provided above the reagent disk 111, and the inside of the reagent disk 111 is maintained at a predetermined temperature. A reagent disk cover opening 113 is provided in a part of the reagent disk cover 112. The reagent dispensing nozzle 114 can be rotated and moved up and down. The reagent dispensing nozzle 114 rotates and moves downward above the opening 113 of the reagent disk cover 112, and the tip of the reagent dispensing nozzle 114 is moved to the reagent or dilution in a predetermined reagent container. A predetermined amount of reagent or diluent is aspirated in contact with the liquid. Next, the reagent dispensing nozzle 114 is raised and moved above the reagent discharge position of the incubator disk 104 to discharge the reagent or diluent to the reaction vessel 105.

次いで、サンプル分注チップ及び反応容器搬送機構106は、サンプル分注チップ及び反応容器保持部材107の上方に移動し、下降して未使用のサンプル分注チップを把持して上昇し、サンプル分注チップ装着位置110の上方に移動し、下降してサンプル分注チップを設置する。サンプル分注ノズル103は、回転及び上下動作が可能であり、サンプル分注チップ装着位置110の上方に移動して下降し、サンプル分注ノズル103の先端にサンプル分注チップを装着する。サンプル分注チップを装着したサンプル分注ノズル103は、搬送ラック101に載置されたサンプル容器102の上方に移動して下降し、サンプル容器102に保持されたサンプルを所定量吸引する。サンプルを吸引したサンプル分注ノズル103は、インキュベータディスク104のサンプル吐出位置に移動して下降し、インキュベータディスク104上の、試薬が分注された反応容器105にサンプルを吐出する。サンプル吐出の後、サンプル分注ノズル103は、サンプル分注チップ及び反応容器廃棄孔109の上方に移動し、使用済みのサンプル分注チップを廃棄孔へと廃棄する。   Next, the sample dispensing tip and reaction vessel transport mechanism 106 moves above the sample dispensing tip and reaction vessel holding member 107, descends, holds and holds an unused sample dispensing tip, and then dispenses the sample. It moves above the tip mounting position 110 and descends to install the sample dispensing tip. The sample dispensing nozzle 103 can rotate and move up and down, moves to the upper side of the sample dispensing tip mounting position 110 and descends, and attaches the sample dispensing tip to the tip of the sample dispensing nozzle 103. The sample dispensing nozzle 103 equipped with the sample dispensing tip moves down above the sample container 102 placed on the transport rack 101 and sucks a predetermined amount of the sample held in the sample container 102. The sample dispensing nozzle 103 that sucks the sample moves to the sample discharge position of the incubator disk 104 and descends, and discharges the sample to the reaction container 105 on which the reagent is dispensed on the incubator disk 104. After sample discharge, the sample dispensing nozzle 103 moves above the sample dispensing tip and the reaction container discarding hole 109 and discards the used sample dispensing tip into the disposal hole.

サンプルと試薬が吐出された反応容器105は、インキュベータディスク104の回転によって、反応容器搬送位置に移動し、サンプル分注チップ及び反応容器搬送機構106によって、反応容器攪拌装置2へと搬送される。反応容器攪拌装置2は、反応容器に自転と公転による回転運動を加えて反応容器内のサンプルと試薬を混和する。攪拌の終了した反応容器は、サンプル分注チップ及び反応容器搬送機構106によって、インキュベータディスク104の反応容器搬送位置に戻される。反応液吸引ノズル115は回転と上下移動が可能であり、サンプルと試薬が分注、混和され、インキュベータディスク104上で所定時間が経過した反応容器105の上方に移動し、下降し、反応容器105内の反応液を吸引する。反応液吸引ノズル115で吸引された反応液は、検出部ユニット116へと送液され、測定対象物が検出される。制御部119は、測定対象物の検出値に基づいて測定結果を導出して表示する。反応液が吸引された反応容器105は、インキュベータディスク104の回転によって反応容器廃棄位置に移動し、サンプル分注チップ及び反応容器搬送機構106によって、インキュベータディスク104からサンプル分注チップ及び反応容器廃棄孔109の上方に移動し、廃棄孔から廃棄される。   The reaction container 105 from which the sample and the reagent are discharged moves to the reaction container transport position by the rotation of the incubator disk 104 and is transported to the reaction container agitator 2 by the sample dispensing tip and the reaction container transport mechanism 106. The reaction vessel stirring device 2 mixes the sample and the reagent in the reaction vessel by applying a rotational motion by rotation and revolution to the reaction vessel. After the stirring, the reaction container is returned to the reaction container transport position of the incubator disk 104 by the sample dispensing tip and the reaction container transport mechanism 106. The reaction solution suction nozzle 115 can be rotated and moved up and down, and the sample and the reagent are dispensed and mixed, and then moved above the reaction vessel 105 after a predetermined time on the incubator disk 104, and then moved down. Aspirate the reaction solution inside. The reaction liquid sucked by the reaction liquid suction nozzle 115 is sent to the detection unit 116, and the measurement object is detected. The control unit 119 derives and displays the measurement result based on the detection value of the measurement object. The reaction container 105 in which the reaction liquid has been sucked moves to the reaction container discarding position by the rotation of the incubator disk 104, and the sample dispensing chip and the reaction container disposal hole are removed from the incubator disk 104 by the sample dispensing chip and reaction container transport mechanism 106. It moves above 109 and is discarded from the disposal hole.

図2に、本発明における反応容器攪拌装置2の構成を示した図を示す。   In FIG. 2, the figure which showed the structure of the reaction container stirring apparatus 2 in this invention is shown.

反応容器攪拌装置2は、反応液1を収容している反応容器105を保持することができる凹部を有する容器保持部4、モータ等の回転駆動発生部3、容器保持部全体を保持する公転回転部5、ベアリング6、容器保持部4と接続されている回転制御部材7、容器保持部4の回転を制御する抑制部材(図中に図示せず)で構成されている。回転駆動発生部3と公転回転部5は軸8により結合されており、回転駆動発生部3が軸Aを中心として回転するにともない、公転回転部5は回転駆動発生部3と同方向に同一の回転を生じる。なお、回転駆動発生部3と公転回転部5は軸以外のプーリー等で結合されていても良い。公転回転部5と容器保持部4とは、ベアリング6を介して固定されており、容器保持部4は、自転軸となる容器保持部4の軸Bを中心として、自由に回転することが可能となる。容器保持部4には反応容器105を挿嵌するための凹部(穴状の形状)が形成されている。回転制御部材7は一端が容器保持部4と螺嵌して固定されており、反応容器攪拌装置2とは離れた位置にある抑制部材に他端の動作が抑制されることにより、容器保持部4の回転動作を抑制される。なお、抑制部材は、例えば分析装置100の筺体の一部等であって、回転駆動発生部3による回転動作により回転駆動しない部材である。   The reaction vessel stirring device 2 includes a container holding portion 4 having a recess capable of holding the reaction vessel 105 containing the reaction liquid 1, a rotational drive generating portion 3 such as a motor, and a revolution rotation for holding the entire vessel holding portion. It is comprised by the part 5, the bearing 6, the rotation control member 7 connected with the container holding part 4, and the suppression member (not shown in the figure) which controls rotation of the container holding part 4. The rotation drive generator 3 and the revolution rotation unit 5 are coupled by a shaft 8. As the rotation drive generation unit 3 rotates about the axis A, the revolution rotation unit 5 is the same in the same direction as the rotation drive generation unit 3. Cause rotation. In addition, the rotational drive generation part 3 and the revolution rotation part 5 may be couple | bonded by pulleys other than an axis | shaft. The revolution rotating part 5 and the container holding part 4 are fixed via a bearing 6, and the container holding part 4 can freely rotate around the axis B of the container holding part 4 serving as a rotation axis. It becomes. A recess (hole shape) for inserting the reaction container 105 is formed in the container holding part 4. One end of the rotation control member 7 is screwed and fixed to the container holding portion 4, and the operation of the other end is suppressed by the suppression member located at a position away from the reaction vessel stirring device 2, thereby the container holding portion. 4 is suppressed. The suppression member is, for example, a part of the housing of the analyzer 100 and the like, and is a member that is not rotationally driven by the rotational operation by the rotational drive generator 3.

図3に、本発明における反応容器攪拌装置2を用いたときの反応容器105の回転動作を模式的に示した図を示す。この図では、後述の説明のために、装置に固定された座標系(xy座標)と容器の特定位置を四角形として明示的に示した。例として、回転駆動発生部3の回転角度、すなわち、公転角度が、0゜、90゜、180゜、270゜の場合を示してある。   In FIG. 3, the figure which showed typically the rotation operation | movement of the reaction container 105 when the reaction container stirring apparatus 2 in this invention is used is shown. In this figure, the coordinate system (xy coordinates) fixed to the apparatus and the specific position of the container are explicitly shown as a rectangle for the purpose of the following description. As an example, the rotation angle of the rotational drive generator 3, that is, the revolution angle is 0 °, 90 °, 180 °, 270 °.

本実施例における反応容器攪拌装置2では、回転制御部材7により回転動作を抑制されているため、図3(a)のように反応容器(の四角形)は常に同一方向(図中ではx軸方向)を向く。一方、回転制御部材7により回転動作が抑制されていない状態では、図3(b)のように反応容器(の四角形)は常に半径方向外側に向くこととなり、自転公転攪拌を用いた攪拌装置の機能を無くしてしまう。本攪拌装置では、図3(a)の如く、反応容器105はほぼ同じ方向を向きつつ、回転駆動発生部3の公転軸と容器保持部4の自転軸に対して一定の角度を保ちながら回転することとなる。なお、本反応容器攪拌装置2では、公転と自転の回転数が同じで、回転方向が逆方向となる。   In the reaction vessel agitator 2 in the present embodiment, since the rotation operation is suppressed by the rotation control member 7, the reaction vessel (square) is always in the same direction (in the figure, the x-axis direction as shown in FIG. 3A). ) On the other hand, in a state where the rotation operation is not suppressed by the rotation control member 7, the reaction vessel (square) is always directed outward in the radial direction as shown in FIG. 3 (b), and the stirring device using the rotation / revolution stirring is used. The function is lost. In this stirring apparatus, as shown in FIG. 3A, the reaction vessel 105 is rotated while maintaining a constant angle with respect to the revolution axis of the rotation drive generator 3 and the rotation axis of the vessel holder 4 while facing substantially the same direction. Will be. In addition, in this reaction container stirring apparatus 2, the rotation speed of revolution and rotation is the same, and a rotation direction becomes a reverse direction.

なお、回転制御部材7は本実施例において棒状の部材で構成されているが、必ずしも、棒形状である必要はなく、例えば、変形可能なリング状のゴム部材で容器保持部と抑制部材を連結させることで、容器保持部の回転を制御してもよい。   Although the rotation control member 7 is composed of a rod-shaped member in the present embodiment, it does not necessarily have a rod shape. For example, the container holding portion and the suppression member are connected by a deformable ring-shaped rubber member. By doing so, the rotation of the container holding part may be controlled.

反応液1(単離化させたい粒子を含む場合もある)を十分に攪拌するためには、反応容器攪拌装置2での攪拌時に、反応容器105底面が露出する程度に反応液1の液面を傾いている必要がある。反応容器105の底面が露出する程度に液面が傾くことにより、反応容器105内の反応液1の移動量が多くなり、十分に攪拌されるためである。一方、反応液1が反応容器105の底面が露出しない場合、反応容器105の底面近くの反応液1の移動量が抑制されることとなり、結果として十分に攪拌されないことがある。そこで、どのようにしたら、反応液1が反応容器105の底面を露出するような挙動となるかを調べた。   In order to sufficiently stir the reaction liquid 1 (which may contain particles to be isolated), the liquid level of the reaction liquid 1 is such that the bottom surface of the reaction container 105 is exposed when stirring with the reaction container stirring device 2. It is necessary to lean. This is because the liquid level is inclined to the extent that the bottom surface of the reaction vessel 105 is exposed, so that the amount of movement of the reaction solution 1 in the reaction vessel 105 increases and is sufficiently stirred. On the other hand, when the reaction solution 1 does not expose the bottom surface of the reaction vessel 105, the amount of movement of the reaction solution 1 near the bottom surface of the reaction vessel 105 is suppressed, and as a result, the reaction solution 1 may not be sufficiently stirred. Therefore, it was examined how the reaction solution 1 behaves so as to expose the bottom surface of the reaction vessel 105.

なお、以下では、公転角速度をω[rad/s]、反応容器105の直径をD[m]、回転中心と反応容器105の底面との距離L[m]、公転回転軸に対する反応容器の設置角度をθ[rad]、反応液の液量をV[m3]、反応液の密度をρ[kg/m3]、反応液の表面張力をσ[N/m]、重力加速度をg[m/s2]とした。 In the following, the revolution angular velocity is ω [rad / s], the diameter of the reaction vessel 105 is D [m], the distance L [m] between the rotation center and the bottom surface of the reaction vessel 105, and the installation of the reaction vessel with respect to the revolution rotation axis. The angle is θ [rad], the reaction liquid volume is V [m 3 ], the reaction liquid density is ρ [kg / m 3 ], the reaction liquid surface tension is σ [N / m], and the gravitational acceleration is g [ m / s 2 ].

図4は、攪拌装置のパラメータ変数の定義を示した図を示す。   FIG. 4 shows a diagram showing the definition of the parameter variables of the stirring device.

反応液の液面形状は、液体にかかる力に対して液面形状が垂直となるように形成される。液体にかかる単位質量あたり力(加速度)は、単位質量あたりの慣性力a(ベクトル成分)と重力加速度g(ベクトル成分)の合力となる。その結果、反応容器底面に対する反応液の液面角度φは、以下の式で表される。   The liquid surface shape of the reaction liquid is formed so that the liquid surface shape is perpendicular to the force applied to the liquid. The force (acceleration) per unit mass applied to the liquid is a resultant force of inertial force a (vector component) and gravitational acceleration g (vector component) per unit mass. As a result, the liquid surface angle φ of the reaction liquid with respect to the bottom surface of the reaction vessel is expressed by the following equation.

〔式1〕
φ=tan-1((a+g)の容器半径方向(x、y方法)成分/(a+g)の容器軸方向(z方向)成分)
毛管長κ-1は次式で表されると考えられ、反応液の表面張力と密度をそれぞれσとρとすると、毛管長κ-1は以下の式で表される。
[Formula 1]
φ = tan −1 ((a + g) component in the container radial direction (x, y method) component / (a + g) component in the container axis direction (z direction))
The capillary length κ -1 is considered to be expressed by the following equation. When the surface tension and density of the reaction solution are σ and ρ, respectively, the capillary length κ -1 is expressed by the following equation.

〔式2〕
κ-1=(σ/(ρ|a+g|))^(1/2)
なお、φとκ-1を計算するにあたり、単位質量あたりの慣性力a(ベクトル成分)を計算する必要がある。この力は、絶対座標系の運動方程式を反応容器に固定された座標系へ変換することにより、得ることができるが、非常に複雑な式となる。速度に依存する項は他の項と比較すると小さいため無視するなどの簡略化を行い、以下の式で十分に評価できる。すなわち、aは以下のようになる。
[Formula 2]
κ −1 = (σ / (ρ | a + g |)) ^ (1/2)
In calculating φ and κ −1 , it is necessary to calculate the inertial force a (vector component) per unit mass. This force can be obtained by converting the equation of motion of the absolute coordinate system into a coordinate system fixed to the reaction vessel, but becomes a very complicated equation. The term that depends on speed is small compared to other terms, so it can be ignored by simplifying it, such as ignoring it. That is, a is as follows.

〔式3〕
aの容器半径方向成分= ω2Lsinθcosθ
aの容器垂直方向成分=−ω2Lsin2θ
この時、重力加速度も同様に以下のようになる。
[Formula 3]
container radial direction component of a = ω 2 Lsin θ cos θ
Container vertical component of a = −ω 2 Lsin 2 θ
At this time, the gravitational acceleration is similarly as follows.

〔式4〕
gの半径方向成分= gsinθ
gの垂直方向成分=−gcosθ
なお、式3と式4を用いれば、式1で示した反応容器底面に対する反応液の液面角度φ、ならびに式2で示した毛管長κ-1は、以下のようなる。
[Formula 4]
radial component of g = gsinθ
Vertical component of g = −g cos θ
If Equation 3 and Equation 4 are used, the liquid surface angle φ of the reaction liquid with respect to the bottom surface of the reaction vessel shown in Equation 1 and the capillary length κ −1 shown in Equation 2 are as follows.

〔式5〕
φ=tan-1((ω2Lcosθ+g)sinθ/(−(ω2Lsin2θ+gcosθ)))
[Formula 5]
φ = tan −1 ((ω 2 L cos θ + g) sin θ / (− (ω 2 L sin 2 θ + g cos θ)))

〔式6〕
κ-1=(σ/(ρ(ω42sin2θ+4gω2Lsin2θcosθ+g2)^(1/2)))^(1/2)
図5(a)のように、直径Dの容器を考え、液量Vの反応液が攪拌により液面が傾いた時の理想的な状態を図5(b)のように考える。回転により容器底面が露出する程度に液面が傾くとし、容器底面と液面との角度をΨとすると、容器直径Dと体積Vから角度ψは以下のようになる。
[Formula 6]
κ −1 = (σ / (ρ (ω 4 L 2 sin 2 θ + 42 Lsin 2 θcos θ + g 2 ) ^ (1/2)) ^ (1/2)
As shown in FIG. 5 (a), a container having a diameter D is considered, and an ideal state when the liquid level is inclined by stirring the reaction liquid having a liquid volume V is considered as shown in FIG. 5 (b). Assuming that the liquid surface is inclined to the extent that the bottom surface of the container is exposed by rotation, and the angle between the bottom surface of the container and the liquid surface is ψ, the angle ψ from the container diameter D and the volume V is as follows.

〔式7〕
ψ=tan-1(8V/πD3
低液量の反応液の攪拌を効率良く行うためには反応液自体を大きく移動する必要があり、そのためには、反応液の液面が容器底面を露出させる程度に傾斜させる必要がある。このことから、低反応液量反応液量攪拌はφとψの角度比で構成される値が重要な指標になると考えられ、これを傾斜角度パラメータαと定義した。
[Formula 7]
ψ = tan −1 (8V / πD 3 )
In order to efficiently stir the low-volume reaction solution, the reaction solution itself needs to be moved greatly, and for this purpose, the reaction solution surface needs to be inclined to the extent that the bottom surface of the container is exposed. From this, it is considered that the low reaction liquid volume reaction liquid volume stirring is an important index that is constituted by the angle ratio of φ and ψ, and this is defined as the tilt angle parameter α.

〔式8〕
α≡ψ/φ
さらに、毛管長κ-1が容器直径Dに対してある程度以上大きいと反応容器の液面が容器底面を露出させることが困難となる。そこで、毛管長κ-1と直径Dの比で構成される値が重要な指標になると考えられ、これをキャピラリーパラメータχと定義した。
[Formula 8]
α≡ψ / φ
Furthermore, if the capillary length κ −1 is larger than the vessel diameter D to some extent, it becomes difficult for the liquid level of the reaction vessel to expose the vessel bottom. Therefore, it is considered that a value constituted by the ratio of the capillary length κ −1 and the diameter D becomes an important index, and this is defined as the capillary parameter χ.

〔式9〕
χ≡κ-1/D
各設計パラメータを様々な値に変化させ、評価パラメータである傾斜角度パラメータαとキャピラリーパラメータχのそれぞれの値に対する反応液の液面形状がどのようになるかを流体解析にて評価した。様々な攪拌機の構成を考慮するために、公転角速度ω、反応容器の直径D、回転中心と反応容器の底面との距離L、公転回転軸に対する反応容器の設置角度θ、反応液の液量V、反応液の密度ρ、反応液の表面張力σを変数として、解析を実施した。
[Formula 9]
χ≡κ -1 / D
Each design parameter was changed to various values, and the liquid surface shape of the reaction liquid with respect to the values of the inclination angle parameter α and the capillary parameter χ, which are evaluation parameters, was evaluated by fluid analysis. In order to consider various configurations of the stirrer, the revolution angular velocity ω, the diameter D of the reaction vessel, the distance L between the rotation center and the bottom of the reaction vessel, the installation angle θ of the reaction vessel with respect to the revolution rotation axis, the liquid volume V of the reaction solution The analysis was performed using the density ρ of the reaction solution and the surface tension σ of the reaction solution as variables.

また、検討した評価変数と傾斜角度パラメータαとキャピラリーパラメータχに関する解析結果を図6に示す。図6には傾斜角度パラメータα、キャピラリーパラメータχをプロットするとともに、数値解析により得られた反応液の液面形状を示した。グラフ中で黒く塗り潰されているプロットは反応液の液面形状が容器底面を露出する程度に十分に傾いていると判断した。この結果から、攪拌を効率よく行う条件として、破線で囲まれた領域、すなわち傾斜角度パラメータαとキャピラリーパラメータχが下記の条件を満たす必要があることがわかる。   Further, FIG. 6 shows the analysis results regarding the evaluated evaluation variable, the inclination angle parameter α, and the capillary parameter χ. FIG. 6 plots the tilt angle parameter α and the capillary parameter χ, and shows the liquid surface shape of the reaction solution obtained by numerical analysis. The plot filled in black in the graph was judged to be sufficiently inclined to expose the bottom of the container. From this result, it can be seen that the region surrounded by the broken line, that is, the inclination angle parameter α and the capillary parameter χ must satisfy the following conditions as a condition for efficient stirring.

〔式10〕
0.09<χ<0.135 かつ α<1
上記のような傾斜角度パラメータαとキャピラリ―パラメータχを満足するように、反応容器攪拌装置2ならびに反応容器の形状および構成を設計することで、どのような液量であっても反応液の液面が容器底面を露出させる程度に傾斜させることができ、低液量の反応液の攪拌を効率良く行うことができる。
[Formula 10]
0.09 <χ <0.135 and α <1
By designing the shape and configuration of the reaction vessel agitator 2 and the reaction vessel so as to satisfy the tilt angle parameter α and the capillary parameter χ as described above, the liquid of the reaction solution can be obtained at any liquid volume. The surface can be inclined to the extent that the bottom surface of the container is exposed, and the reaction liquid with a low liquid volume can be efficiently stirred.

具体的に、低液量の反応液を十分に攪拌するために各パラメータを検討した場合の例を実施例2で説明する。本実施例では、低液量として100μL以下の反応液を反応容器攪拌装置2を用いて攪拌することを想定する。   Specifically, an example in which each parameter is examined in order to sufficiently stir a low-volume reaction solution will be described in Example 2. In this example, it is assumed that a reaction liquid of 100 μL or less is stirred using the reaction vessel stirring device 2 as a low liquid volume.

分析装置100において、反応容器中の反応液1は、反応液吸引ノズル115で吸引されることにより検出部ユニット116へ送液される。反応液吸引ノズル115で確実に吸引するためには、反応容器内に収容される反応液1はある程度の液面高さ(例えば底面からの液面高さが15mm以上)を有する必要がある。100μLの反応液を収容しつつ十分な液面高さを出すためには反応容器の直径Dは細径である必要があり、例えば直径Dは3mm以下である必要がある。   In the analyzer 100, the reaction solution 1 in the reaction vessel is sucked by the reaction solution suction nozzle 115 and sent to the detection unit 116. In order to aspirate reliably with the reaction liquid suction nozzle 115, the reaction liquid 1 accommodated in the reaction container needs to have a certain level of liquid level (for example, the level of the liquid level from the bottom is 15 mm or more). In order to obtain a sufficient liquid level while accommodating 100 μL of the reaction solution, the diameter D of the reaction vessel needs to be small, for example, the diameter D needs to be 3 mm or less.

また、反応液1の一般的な表面張力は0.04N/mであり、最大で0.08N/m程度である。また、反応液の密度ρは1000kg/m3と仮定した。 Moreover, the general surface tension of the reaction liquid 1 is 0.04 N / m, and is about 0.08 N / m at the maximum. The density ρ of the reaction solution was assumed to be 1000 kg / m 3 .

また、回転中心と容器底面との距離Lを20mm以上とし、設置角度θを10゜とする。Lおよびθは過度に大きくすると攪拌装置のサイズの大型化につながる可能性があるため、装置サイズをコンパクトにするためには従来装置と同程度の大きさにするのが良い。   Further, the distance L between the rotation center and the container bottom is set to 20 mm or more, and the installation angle θ is set to 10 °. If L and θ are excessively large, the size of the stirring device may be increased. Therefore, in order to make the size of the device compact, it is preferable to make the size of the conventional device about the same.

上記条件のもとで、キャピラリ―パラメータχ<0.135とするためには、自転公転攪拌の回転数ωは3500min-1以上必要である。このような設計パラメータ設定をすることにより、反応液の液面が容器底面を露出させる程度に傾斜させることができ、低液量の反応液を十分に攪拌することができる。
Under the above conditions, the rotational speed ω of rotation / revolution stirring is required to be 3500 min −1 or more in order to set the capillary parameter χ <0.135. By setting such design parameters, the liquid level of the reaction liquid can be inclined to the extent that the bottom surface of the container is exposed, and the low-volume reaction liquid can be sufficiently stirred.

次に、試薬ごとに攪拌パラメータを設定しておき最適な攪拌条件を実現する攪拌装置に関する実施例を説明する。   Next, an embodiment relating to an agitation apparatus that realizes optimum agitation conditions by setting agitation parameters for each reagent will be described.

生化学・免疫分析装置では、試薬の物性すなわち、密度ρ、表面張力σは前もって調べておき、分析装置の制御部に記憶しておくことは可能である。一方、血液のサンプルも前もってある程度の範囲で予測することができ、大きく異なることはない。これらのことから、反応液の密度ρ、表面張力σは前もって知ることができる。また、反応容器と攪拌装置の条件、すなわち、反応容器の直径D、公転回転軸に対する反応容器の設置角度θ、回転中心と反応容器の底面との距離Lは前もって決まっている。   In the biochemical / immunological analyzer, the physical properties of the reagent, that is, the density ρ and the surface tension σ can be examined in advance and stored in the control unit of the analyzer. On the other hand, blood samples can also be predicted to some extent in advance and do not differ greatly. From these facts, the density ρ and surface tension σ of the reaction solution can be known in advance. The conditions of the reaction vessel and the stirring device, that is, the diameter D of the reaction vessel, the installation angle θ of the reaction vessel with respect to the revolution rotation axis, and the distance L between the rotation center and the bottom surface of the reaction vessel are determined in advance.

そのため、予め分析項目ごとに〔式10〕を指標として、反応容器攪拌装置2による自転公転回転数ωを設定し、登録することにより、生化学・免疫分析装置としての時間の短縮が可能となり、より優れた効果を発揮することができる。   Therefore, by setting [Equation 10] as an index for each analysis item in advance and setting and registering the rotation and revolution speed ω by the reaction vessel agitator 2, it is possible to shorten the time as a biochemical / immunological analyzer, A more excellent effect can be exhibited.

例えば、図7に示すように、反応容器攪拌装置2の動作を制御する制御部119内の記憶装置内に、分析項目ごとに回転数ω等の攪拌パラメータを関連付けて記憶したデータベースを有する。分析装置100は反応容器攪拌装置2により攪拌を実行する際に、当該反応容器内の反応液に依頼された分析項目に関連付けられた試薬の攪拌パラメータをデータベースから読み取り、分析項目に最適な攪拌条件に調整することができる。本実施例によれば、混ざりにくい試薬(密度ρや表面張力σが大きい試薬)とそうでない試薬とで攪拌条件を最適に調整できるため、液量が少ない場合でも十分な攪拌を実現できると共に、容易に混合される分析項目については、攪拌処理に要する時間を短縮することができる。   For example, as shown in FIG. 7, the storage device in the control unit 119 that controls the operation of the reaction vessel stirring device 2 has a database that stores the stirring parameters such as the rotational speed ω in association with each analysis item. When the analysis apparatus 100 performs the stirring by the reaction vessel stirring apparatus 2, the stirring parameter of the reagent associated with the analysis item requested for the reaction liquid in the reaction vessel is read from the database, and the optimal stirring condition for the analysis item is obtained. Can be adjusted. According to this example, the stirring conditions can be optimally adjusted with a reagent that is difficult to mix (a reagent with a large density ρ and surface tension σ) and a reagent that is not, so that sufficient stirring can be achieved even when the amount of liquid is small, For analysis items that are easily mixed, the time required for the stirring process can be shortened.

また、予めデータベース内に各試薬の条件を入力するための入力画面をディスプレイ等の表示装置121に表示させ、オペレータがキーボードやタッチパネル等の入力手段によって試薬の条件あるいは試薬毎の攪拌条件を設定できるように構成しても良い。   In addition, an input screen for inputting the conditions of each reagent in the database in advance can be displayed on the display device 121 such as a display, and the operator can set the reagent conditions or the stirring conditions for each reagent by an input means such as a keyboard or a touch panel. You may comprise as follows.

また、反応液の液量が分析項目によって異なる場合には、分析項目ごとに反応液の液量を記憶しておき、反応容器攪拌装置2による攪拌時に、当該反応容器内に収容されている反応液1の液量に応じた最適な攪拌動作とするように制御することも可能である。   Further, when the amount of the reaction solution varies depending on the analysis item, the amount of the reaction solution is stored for each analysis item, and the reaction contained in the reaction vessel at the time of stirring by the reaction vessel stirring device 2 It is also possible to control so as to achieve an optimum stirring operation according to the amount of liquid 1.

なお、本実施例では、回転数のみを変更パラメータとして設定したが、公転回転軸に対する反応容器の設置角度θ、反応容器の直径D、反応液の液量V等を変更パラメータとして、〔式10〕内で最適な条件のもと、攪拌工程を実施することも可能である。   In this embodiment, only the rotation speed is set as a change parameter. However, the installation angle θ of the reaction vessel with respect to the revolution rotation axis, the diameter D of the reaction vessel, the liquid volume V of the reaction solution, etc. are used as change parameters [Equation 10 It is also possible to carry out the stirring step under the optimum conditions.

例えば、反応容器の設置角度θを調整可能とすることにより、最適な条件のもと、攪拌工程を実施することも可能である。

For example, by making the installation angle θ of the reaction vessel adjustable, the stirring step can be performed under optimum conditions.

1 反応液
2 攪拌装置
3 回転駆動発生部
4 容器保持部
5 公転回転部
6 ベアリング
7 回転制御部材
100 分析装置
101 ラック
102 サンプル容器
103 サンプル分注ノズル
104 インキュベータディスク
105 反応容器
106 サンプル分注チップおよび反応容器攪拌搬送機構
107 サンプル分注チップおよび反応容器保持部材
109 サンプル分注チップおよび反応容器廃棄孔
110 サンプル分注チップ装着位置
111 試薬ディスク
112 試薬ディスクカバー開口部
114 試薬分注ノズル
115 反応液吸引ノズル
116 検出ユニット
117 ラック搬送ライン
118 試薬容器
119 制御部
120 データベース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reaction liquid 2 Stirring device 3 Rotation drive generation part 4 Container holding part 5 Revolving rotation part 6 Bearing 7 Rotation control member 100 Analyzer 101 Rack 102 Sample container 103 Sample dispensing nozzle 104 Incubator disk 105 Reaction container 106 Sample dispensing tip and Reaction vessel agitation and transport mechanism 107 Sample dispensing tip and reaction vessel holding member 109 Sample dispensing tip and reaction vessel disposal hole 110 Sample dispensing tip mounting position 111 Reagent disc 112 Reagent disc cover opening 114 Reagent dispensing nozzle 115 Reactive solution suction Nozzle 116 Detection unit 117 Rack transport line 118 Reagent container 119 Control unit 120 Database

Claims (9)

容器を自転回転および公転回転させることにより、当該容器内に収容された液体を攪拌する容器攪拌装置と、
前記容器内に収容された液体を吸引するための吸引ノズルと、
前記吸引ノズルによって吸引された液体を分析する分析装置と、
前記容器攪拌装置、吸引ノズルおよび分析装置の動作を制御する制御装置と、を備えた
自動分析装置において、
前記容器攪拌装置は、
直径が3.0mm以下で、100uL以下の液体を収容可能な容器を保持可能な容器保持部を備え、
公転角速度をω[rad/s]、容器の直径をD[m]、回転中心と容器の底面との距離L[m]、公転回転軸に対する容器の設置角度をθ[rad]、液体の液量をV[m3]、液体の密度をρ[kg/m3]、液体の表面張力をσ[N/m]、重力加速度をg[m/s2]としたときに、
液面の角度を表わすパラメータとして、tan-1(8V/πD3)/tan-1((ω2Lcosθ+g)sinθ/(−(ω2Lsin2θ+gcosθ)))の値が0.09より大きく0.135より小さいであって、かつ、
表面張力の影響を表わすパラメータとして、((σ/(ρ(ω42sin2θ+4gω2Lsin2θcosθ+g2)^(1/2)))^(1/2))/Dの値が1より小さいとなることを特徴とする自動分析装置。
A container stirring device for stirring the liquid contained in the container by rotating and revolving the container, and
A suction nozzle for sucking the liquid contained in the container;
An analyzer for analyzing the liquid sucked by the suction nozzle;
In the automatic analyzer comprising the controller for controlling the operation of the container agitator, the suction nozzle and the analyzer,
The container agitator is
A container holding part capable of holding a container having a diameter of 3.0 mm or less and capable of containing a liquid of 100 uL or less,
The revolution angular velocity is ω [rad / s], the diameter of the container is D [m], the distance L [m] between the rotation center and the bottom surface of the container, the installation angle of the container with respect to the revolution rotation axis is θ [rad], and the liquid liquid When the amount is V [m 3 ], the density of the liquid is ρ [kg / m 3 ], the surface tension of the liquid is σ [N / m], and the acceleration of gravity is g [m / s 2 ],
As a parameter representing the angle of the liquid level, the value of tan −1 (8V / πD 3 ) / tan −1 ((ω 2 Lcos θ + g) sin θ / (− (ω 2 Lsin 2 θ + gcos θ))) is greater than 0.09 and 0 .135 a smaller, and,
As a parameter representing the influence of surface tension, the value of ((σ / (ρ (ω 4 L 2 sin 2 θ + 42 Lsin 2 θ cos θ + g 2 ) ^ (1/2))) ^ (1/2)) / D is 1 An automatic analyzer characterized by being smaller .
請求項1記載の自動分析装置において、
前記容器保持部を相対的に回転可能に保持する公転回転部と、
前記公転回転部全体を回転駆動させる回転駆動部と、
前記公転回転の回転駆動に対して前記容器保持部の回転を抑制する回転抑制部材と、を備えたことを特徴とする自動分析装置。
The automatic analyzer according to claim 1, wherein
A revolution rotating part for relatively rotatably holding the container holding part;
A rotation drive unit that rotationally drives the entire revolution rotation unit;
An automatic analyzer comprising: a rotation suppressing member that suppresses rotation of the container holding portion with respect to rotational drive of the revolution rotation.
請求項2記載の自動分析装置において、
前記容器保持部は前記公転回転部に対してベアリングを介して固定されていることを特徴とする自動分析装置。
The automatic analyzer according to claim 2,
The automatic analyzer according to claim 1, wherein the container holding part is fixed to the revolution rotating part via a bearing.
請求項1記載の自動分析装置において、
前記容器攪拌装置の自転回転と公転回転の回転数が同じであって回転方向が逆であることを特徴とする自動分析装置。
The automatic analyzer according to claim 1, wherein
An automatic analyzer characterized in that the rotation speed and the rotation speed of the container stirring device are the same and the rotation directions are opposite.
請求項4記載の自動分析装置において、
前記回転数が3500min-1以上であることを特徴とする自動分析装置。
The automatic analyzer according to claim 4,
The automatic analyzer is characterized in that the rotational speed is 3500 min -1 or more.
請求項1記載の自動分析装置において、
前記容器は反応液を収容した反応容器であって、
分析項目ごとに容器攪拌装置の攪拌条件を関連付けて記憶する記憶装置を備え、
前記制御装置は、前記反応容器内に収容された反応液に依頼されている分析項目について設定されている攪拌条件に基づいて、前記容器攪拌装置の攪拌条件を設定することを特徴とする自動分析装置。
The automatic analyzer according to claim 1, wherein
The container is a reaction container containing a reaction solution,
A storage device is provided for associating and storing the stirring conditions of the container stirring device for each analysis item
The control device sets an agitation condition of the container agitator based on an agitation condition set for an analysis item requested for the reaction liquid stored in the reaction vessel. apparatus.
請求項6記載の自動分析装置において、
前記攪拌条件は公転角速度であることを特徴とする自動分析装置。
The automatic analyzer according to claim 6,
An automatic analyzer characterized in that the stirring condition is a revolution angular velocity.
容器を自転回転および公転回転させることにより、当該容器内に収容された液体を攪拌する方法において、
公転角速度をω[rad/s]、反応容器の直径をD[m]、回転中心と反応容器の底面との距離L[m]、公転回転軸に対する反応容器の設置角度をθ[rad]、反応液の液量をV[m3]、反応液の密度をρ[kg/m3]、反応液の表面張力をσ[N/m]、重力加速度をg[m/s2]としたときに、
容器の直径Dが3.0mm以下であって且つ、反応液の液量Vが100uL以下であるときに、
液面の角度を表わすパラメータとして、tan-1(8V/πD3)/tan-1((ω2Lcosθ+g)sinθ/(−(ω2Lsin2θ+gcosθ)))の値が0.09より大きく0.135より小さいであって、かつ、
表面張力の影響を表わすパラメータとして、((σ/(ρ(ω42sin2θ+4gω2Lsin2θcosθ+g2)^(1/2)))^(1/2))/Dの値が1より小さいとなることを特徴とする攪拌方法。
In the method of stirring the liquid contained in the container by rotating and revolving the container,
The revolution angular velocity is ω [rad / s], the diameter of the reaction vessel is D [m], the distance L [m] between the rotation center and the bottom surface of the reaction vessel, the installation angle of the reaction vessel with respect to the revolution rotation axis is θ [rad], The liquid volume of the reaction liquid is V [m 3 ], the density of the reaction liquid is ρ [kg / m 3 ], the surface tension of the reaction liquid is σ [N / m], and the gravitational acceleration is g [m / s 2 ]. sometimes,
Diameter D of the vessel 3. When 0 mm or less and the volume V of the reaction solution is 100 uL or less,
As a parameter representing the angle of the liquid level, the value of tan −1 (8V / πD 3 ) / tan −1 ((ω 2 Lcos θ + g) sin θ / (− (ω 2 Lsin 2 θ + gcos θ))) is greater than 0.09 and 0 .135 a smaller, and,
As a parameter representing the influence of surface tension, the value of ((σ / (ρ (ω 4 L 2 sin 2 θ + 42 Lsin 2 θ cos θ + g 2 ) ^ (1/2))) ^ (1/2)) / D is 1 A stirring method characterized by being smaller .
容器を自転回転および公転回転させることにより、当該容器内に収容された液体を攪拌する攪拌装置において、
公転角速度をω[rad/s]、反応容器の直径をD[m]、回転中心と反応容器の底面との距離L[m]、公転回転軸に対する反応容器の設置角度をθ[rad]、反応液の液量をV[m3]、反応液の密度をρ[kg/m3]、反応液の表面張力をσ[N/m]、重力加速度をg[m/s2]としたときに、
容器の直径Dが3.0mm以下であって且つ、反応液の液量Vが100uL以下であるときに、
液面の角度を表わすパラメータとして、tan-1(8V/πD3)/tan-1((ω2Lcosθ+g)sinθ/(−(ω2Lsin2θ+gcosθ)))の値が0.09より大きく0.135より小さいであって、かつ、
表面張力の影響を表わすパラメータとして、((σ/(ρ(ω42sin2θ+4gω2Lsin2θcosθ+g2)^(1/2)))^(1/2))/Dの値が1より小さいとなることを特徴とする攪拌装置。
In the stirring device that stirs the liquid contained in the container by rotating and revolving the container,
The revolution angular velocity is ω [rad / s], the diameter of the reaction vessel is D [m], the distance L [m] between the rotation center and the bottom surface of the reaction vessel, the installation angle of the reaction vessel with respect to the revolution rotation axis is θ [rad], The liquid volume of the reaction liquid is V [m 3 ], the density of the reaction liquid is ρ [kg / m 3 ], the surface tension of the reaction liquid is σ [N / m], and the gravitational acceleration is g [m / s 2 ]. sometimes,
The container diameter D is 3 . When 0 mm or less and the volume V of the reaction solution is 100 uL or less,
As a parameter representing the angle of the liquid level, the value of tan −1 (8V / πD 3 ) / tan −1 ((ω 2 Lcos θ + g) sin θ / (− (ω 2 Lsin 2 θ + gcos θ))) is greater than 0.09 and 0 .135 a smaller, and,
As a parameter representing the influence of surface tension, the value of ((σ / (ρ (ω 4 L 2 sin 2 θ + 42 Lsin 2 θ cos θ + g 2 ) ^ (1/2))) ^ (1/2)) / D is 1 A stirrer characterized by being smaller .
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