JP6764810B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液や尿等の生体由来試料を分析する自動分析装置に関する。

自動分析装置は、試薬を用いて試料中に含まれる被測定物質の定性・定量分析を行うものである。試料に血液、尿などの生体試料を用いる自動分析装置として、生化学分析装置、免疫分析装置などが知られている。例えば特許文献１には、「従来技術のデバイスの諸問題を軽減すること」を課題とし、「所定の分析を実施するように構成される分析手段を含み、精製水の少なくとも１つのユースポイントを画定する、精製水を使用する種類の分析デバイスであって、前記分析手段のために所定純度を有する精製水を生成するように構成された水精製手段Ａ〜Ｄをさらに含み、精製水が、精製された直後に分析手段によって取り出されることを特徴とする」分析デバイスが開示されている。当該分析デバイスでは精製手段に紫外線放射酸化処理手段を含み、精製水中の細菌のレベルを低く維持することが開示されている。

特開２００５−９５８６３号公報

特許文献１の分析システムは所定純度を有する精製水の生成を目的として、循環流路中に紫外線放射酸化処理手段を設けたものである。しかし、特許文献１の分析システムは、試薬容器に対して適用する場合、古い試薬を含む試薬容器を、新しい試薬を含む試薬容器に交換する際の、循環流路内に残留した試薬液体が新しい試薬を含む試薬容器へ持越されることを抑制することが難しい。残留試薬が新しい試薬へ混入する場合、新しい試薬を用いた分析動作に予期せぬ影響を与える可能性があるため、望ましくない。

そこで、本発明は、循環流路内に残留した試薬液体を適切に排出し、新しい試薬を含む試薬容器へ持越されることを抑制することが可能な自動分析装置を提供する。

上記課題を解決するための、本発明の自動分析装置の構成は以下の通りである。すなわち、試薬を殺菌する殺菌部と、試薬容器内に貯留された試薬を吸引する吸引口、および前記試薬を前記試薬容器内に吐出する吐出口を有し、前記吸引口と前記吐出口の間に前記殺菌部が配置された殺菌流路と、前記殺菌流路を通して試薬を前記試薬容器と前記殺菌部の間で移送するポンプと、試薬を利用した分析を行う検出部と、所定のタイミングで、前記殺菌流路内に空気を取り入れ、前記殺菌流路内に残留する試薬を前記試薬容器内に排出する残試薬排出動作を行うことを特徴とする。

本発明によれば、循環流路内に残留した試薬液体を適切に排出し、新しい試薬を含む試薬容器へ持越されることを抑制することが可能な自動分析装置を提供することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

電気化学発光法を用いる免疫分析装置を模式的に示した上面図である。 図１の免疫分析装置における測定バッファ、洗浄液などの共通試薬の設置位置を模式的に示した側面図である。 実施例１における殺菌に関わる構成を示す図である。 実施例１において、殺菌時吐出口が第一の流路に接触していない場合（ａ）および接触している場合（ｂ）の構成を示す図である。 実施例２における殺菌に関わる構成を示す図である。 実施例３における殺菌に関わる構成を示す図である。 実施例４における殺菌に関わる構成を示す図である。 本発明の実施例４に係る、自動分析装置における残試薬排出御動作終了後の制御用コンピュータの表示画面の例である。 本発明の実施例４に係る、自動分析装置における残試薬排出御動作終了後の制御用コンピュータの表示画面の例である。

以下、本発明の実施形態を説明する。特に、自動分析装置として免疫分析装置に適用した場合を例に挙げて説明する。

尚、本発明における「殺菌」は、「微生物を殺す」という意味以外にも「微生物を無害化する」という意味も含む。また、菌や微生物を全滅させるという意味以外にも菌や微生物を減少させるという意味も含む。

まず、電気化学発光法を用いた免疫分析について、一般的な免疫分析プロトコルであるサンドイッチ法をもとに説明する。なお、本発明は自動分析装置全般に適用可能なものであり、発明の適用範囲を電気化学発光法を用いた免疫分析を行う免疫分析装置に限定するものではない。

電気化学発光法を用いた免疫分析では、抗原抗体反応および磁性粒子を利用して、次に示すような工程で分析が行われることが一般的である。
１）分析対象物質の抗原を含む試料に対して、この抗原と選択的に反応する抗体を修飾した磁性粒子が分散した試薬を混合し、抗原と磁性粒子を抗原抗体反応により結合させる。
２）さらに、分析対象物質の抗原と選択的に反応する抗体を結合した発光標識試薬を混合し、先に磁性粒子と結合させたときとは別の抗原の反応サイトに発光標識分子を結合させる。本工程において、一つの抗原を磁性粒子と発光標識分子の2つの抗体が挟み込む形の免疫複合体が生成する。本方法ではこの免疫複合体を検出物質として用いることから、この方法がサンドイッチ法と呼ばれている。発光標識分子としては、波長６２０ｎｍに発光ピークを有するトリス（２、２’−ビピリジル）ルテニウム（ＩＩ）錯体が用いられることが多い。
３）この免疫複合体を分析用セルに導入し、永久磁石を利用して、分析用セル内の作用電極上に磁性粒子を磁気捕捉する。
４）次いで、電気化学発光反応に必要な共反応物質（Ｃｏ−ｒｅａｃｔａｎｔ）を含む測定バッファを分析用セル内に導入し、作用電極上に共反応物質を供給するとともに、試料や免疫反応試薬に由来する分析用セル内の共存物質を系外に排出する。共反応物質としては、トリプロピルアミン（ＴＰＡ）が用いられることが多い。
５）作用電極に既定の電圧を印加し、免疫複合体に結合している発光標識分子と共反応物質の反応を介して、電気化学発光を生じさせる。
６）光検出部において発光検出を行い、発光検出量から分析対象物質の濃度を決定する。光検出部材としては、光電子増倍管（フォトマルチプライヤ、ＰＭＴ）が用いられることが多い。

図１は、電気化学発光法を用いる免疫分析装置を模式的に示した上面図である。

本装置は、分析動作を行うための分析部１０１と、装置を制御するための制御部１０２と、ユーザが装置に情報を入力するための入力部１０３と、ユーザに情報を表示するための表示部１０４から構成される。なお、入力部１０３と表示部１０４は同一のものであっても良く、その一例としてタッチパネル式のモニタが挙げられる。

本分析装置における分析部１０１は、試料が含まれる試料容器１１１を試料分取位置まで搬送するための搬送機構１１２と、試料を分注するための試料プローブ１１３と、試料プローブ用のディスポーザブルチップを前記試料プローブに装脱着するためのチップ装脱着部１１４と、前記ディスポーザブルチップを供給するためのチップマガジン１１５と、反応容器を供給するための反応容器マガジン１１６と、前記ディスポーザブルチップと前記反応容器を搬送するためのチップ・反応容器搬送機構１１７と、前記反応容器内の反応液を一定温度で保持可能な開口部１１８を複数個備えた反応容器保持部１１９と、測定試薬を含む試薬容器１２０を保持するための試薬ディスク１２１と、前記測定試薬を前記反応容器保持部に分注するための試薬分注プローブ１２２と、前記試薬分注プローブを水や洗浄液で洗浄するための試薬プローブ洗浄部１２３と、磁性粒子を含む測定試薬を分注前に撹拌するための磁性粒子撹拌機構１２４と、前記磁性粒子撹拌機構を水や洗浄液で洗浄するための磁性粒子撹拌機構洗浄部１２５と、電気化学発光検出を行うための分析用セルを備えた検出部１３１と、前記検出部に反応容器を搬送するための検出部用反応容器搬送機構１３２を備える。

表示部１０４は、後述する残試薬排出動作に関する情報をオペレータに通知する画面を表示することが望ましい。残試薬排出動作に関する情報とは、例えば問題なく残試薬排出動作が完了したことを示す情報、又は残試薬排出動作中に異常を検知したことを示す情報である。

残試薬排出動作中に検知される異常とは、例えばポンプ６の動作、ないしは主殺菌部５における動作における異常の検知、何らかのインターロックによる動作停止の検知等である。

ポンプ６の異常動作とは、流路中への異物混入やポンプ６を動かすモータ等の動力機構の動作不具合による流量異常等が挙げられる。これらを検知する公知の部品として流量計が挙げられる。流量計を第一の流路の途中に設けることで、上記異常の検知が可能である。

また主殺菌部５における異常動作とは、例えば殺菌手段として紫外ＬＥＤを用いている場合は、紫外ＬＥＤ素子の故障による電流量異常、発熱に伴う電流、発光量の異常が挙げられる。これらを検知する公知の部品として、電流計、温度計が挙げられる。上記した検知手段を、例えば装置制御用の回路基板に組み込み、図１の免疫分析装置における表示部１０４へ、残試薬排出動作に関する情報を表示することが考えられる。

図２は、図１の免疫分析装置における測定バッファ、洗浄液などの共通試薬の設置位置を模式的に示した側面図である。

測定バッファ試薬ボトル１４１、洗浄液ボトル１４２など、複数の測定項目に共通に用いられる共通試薬を収容したボトルは、装置内の下部に保管されている。各試薬は、各ボトルの開口部から挿入されて固定された試薬チューブ１４３、１４４を通じて、検出部１３１あるいは各機構に供給される。試薬チューブ１４４は試薬チューブ１４３と同様の構成であるため、一部の記載を省略している。検出部１３１は試薬チューブ１４３，１４４に直接接続されていてもよいし、試薬チューブを介して共通試薬を貯留するカップ内に貯留させ、カップ内に貯留された共通試薬をノズル等でシッピングして検出部に送液するようにしてもよい。測定バッファ試薬用ボトルおよびその周辺部の殺菌に関わる構成については、実施例１以降において説明する。

次に、分析工程の概要について記載する。

まず、反応容器マガジン１１６より反応容器が反応容器保持部に設置される。また、磁性粒子撹拌機構１２４により磁性粒子を含む測定試薬が撹拌され、磁性粒子を当該試薬容器中で懸濁させる。次に、磁性粒子を含む測定試薬を、試薬分注プローブ１２２により前記反応容器内に分注して混合し、一定時間反応を行う。この後、試料が含まれる試料容器１１１が搬送機構１１２により試料分取位置まで搬送され、チップ装脱着部１１４にてディスポーザブルチップを装着した試料プローブ１１３により、試料が反応容器保持部上の前記反応容器に分注される。その後、反応容器中の液体は検出部用反応容器搬送機構１３２によって検出部１３１に搬送され、検出部内の分析用セルにて電気化学発光反応が行われる。そして、発光データより算出された分析結果が表示部１０４に表示される。

本実施例では、常に循環型の殺菌流路の片端を大気解放させた構成において残試薬排出動作を可能とする免疫分析装置について説明する。

図３は、実施例１における殺菌に関わる構成を示す図であり、図３（ａ）は殺菌処理動作時の流路内フローを説明する図、図３（ｂ）は残試薬排出動作時の流路内フローを説明する図である。図３の構成は、図１および図２の免疫分析装置の一部であり、試薬２、試薬容器３、第一の流路（殺菌流路）４１、第二の流路（検出流路）４２、主殺菌部５、ポンプ６、検出部７および開閉弁９を有する。

試薬２は、本実施例では免疫分析装置に用いられる測定バッファ試薬であり、電気化学発光反応に必要な共反応物質（Ｃｏ−ｒｅａｃｔａｎｔ）を含む。試薬２の他の例としては、洗浄液、希釈液、洗剤、緩衝液、試料と反応させる反応試薬（例えば、サンドイッチ法を用いた免疫分析において一般的に用いられる、磁性粒子の結合した抗体を含む溶液、又は発光標識物質の結合した抗体を含む溶液）などが挙げられる。

試薬容器３は、試薬２を貯留する容器（ボトル）である。本実施例では、複数回の分析動作の結果、試薬２を所定の量まで消費した場合には、その試薬容器３と、新しい試薬２で満たされた試薬容器３を交換することにより、免疫分析装置に新たな試薬２を供給する。
試薬容器３において、試薬２が規定の初期量、すなわち最大液量分だけ入っているときの試薬２の液面高さを、試薬液面高さ（最大液量）１２と定義する。他方で、試薬容器３において、試薬２が規定の最小量分だけ入っているときの試薬２の液面高さを試薬液面高さ（最小液量）１３と定義する。既定の最小量とは、たとえば一定以下の試薬残量において、空吸いが起こるのを防ぐために設定される、使用可能な最低量である。使用可能な最低量は、装置において設定されている。

第一の流路４１は両端に二つの開口部（殺菌時吸引口４３および殺菌時吐出口４４）を有し、殺菌時吸引口４３および殺菌時吐出口４４はいずれも試薬容器３の中に位置づけられている。

図３（ａ）に示す殺菌処理時には、試薬２が殺菌時吸引口４３より第一の流路４１内に吸引されるようにポンプ６を駆動させ、主殺菌部５で殺菌した後に殺菌時吐出口４４より吐出されることで、再び試薬容器３に戻る。このような流路の構成を本明細書では循環型流路と称す。一方、図３（ｂ）に示す残試薬排出動作時には、ポンプ６の駆動方向を殺菌処理時とは逆方向に送液するように切り替えることで、第一の流路４１内に残留している試薬を、殺菌時吐出口から吸引した空気で押し流し、殺菌時吸引口４３から試薬容器３内に戻すことが可能となる。

殺菌処理時に確実に試薬を第一の流路４１内に吸引するため、殺菌時吸引口４３の高さは、試薬液面高さ（最小液量）１３よりも低い位置に固定される。また、殺菌時吐出口４４の高さは、試薬液面高さ（最大液量）１２より高い位置に固定され、殺菌時吐出口４４は常に大気解放されるようにする。これにより、殺菌時吐出口４４は、試薬容器３内の試薬の液面高さによらず、図３（ｂ）の残試薬排出動作時に空気を第一の流路４１内に吸引することができる。

第二の流路４２は試薬容器３と検出部７との間における試薬の流通を担う配管である。試薬２の検出部７への吸引はポンプ６とは別の図示しないポンプ（以下、第二のポンプ、あるいは別のポンプと称する）により行われる。試薬２は、検出部７に届けられる前に一時的な中間貯留部に吐出され、貯留される構成であってもよい。

主殺菌部５は、第一の流路４１の途中に存在し、第一の流路４１を流通する試薬の殺菌を主に行う部材である。主殺菌部５における殺菌手法としては、紫外ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）または水銀ランプによる紫外光照射、オゾン殺菌などが挙げられる。なお、“主”殺菌部と称したのは、殺菌を行う際に、殺菌作用を補助する構成部材（図示せず）が他にある場合であっても、実際に殺菌作用が主に発揮されるのは、主殺菌部であるためである。

本明細書の実施例では、主殺菌部５における殺菌手法として紫外ＬＥＤによる紫外光照射を用いる場合を考える。紫外光光源として水銀ランプを用いた場合に比べ、紫外ＬＥＤを用いることにより主殺菌部５の小型化が可能となる。紫外ＬＥＤからの放射光の中心波長は、殺菌に有用であることが知られている１８０ｎｍから３４０ｎｍが望ましい。特に殺菌効率の高い波長である２６０ｎｍ付近、すなわち２３０ｎｍから２９０ｎｍであることが望ましい。

また、他の殺菌手法としてオゾン殺菌を用いることが考えられる。この場合、別のオゾン発生器（図示せず）において発生させたオゾンガスを、通気管を通じて、主殺菌部の流路内の試薬に導入することが考えられる。オゾン発生器は、公知の無声放電法によるものが考えられる。オゾン発生器では、オゾンガスの発生量を、オゾン発生器に対する動作時間、あるいは投入電力により制御可能である。

免疫分析装置の制御部１０２は、主殺菌部５における殺菌強度、すなわち紫外光照射量が、あらかじめ決められた値になるようにポンプ６および紫外ＬＥＤの動作を制御する。ここで、紫外光照射量とは試薬液体に対する主殺菌部５における平均的な単位面積当たりの照射エネルギー（Ｊｏｕｌｅ／ｃｍ^２）により定義される。紫外光照射量の値は、紫外光用光検出器(ホトダイオード、光電子増倍管など)を用いた実験、紫外光照射量に対する生存率が既知の細菌を用いた実験、あるいは光学シミュレーションを用いた計算などにより算出可能である。

また、制御部１０２により制御される、ポンプ６および紫外ＬＥＤの動作パラメータは、ポンプ６により流体を流す時間（分）、流量（Ｌ／分）、および紫外ＬＥＤの電流（Ａ）、電圧（Ｖ）、通電時間（分）などである。例えば、ポンプにより流体を流す時間および紫外ＬＥＤへの通電時間を増加させることで、あるいは同時にポンプの流量を低減することで、紫外光照射量を増加させることが可能である。また、紫外ＬＥＤの電流、電圧の増大によっても、紫外光照射量を増加させることが可能である。

紫外光照射量は、少なくとも試薬の殺菌に必要な紫外光照射量以上、となるように決定される。試薬の殺菌に必要な紫外光照射量は、殺菌対象の菌種、主殺菌部５の構成（例えば使用する紫外光の波長、部材の反射率、形状など）、試薬の種類、目標とする生菌生存率などにより異なる。従って、あらかじめ実測、計算、又は文献値により求めておく。例えば、本明細書の実施例の構成では典型的な細菌として芽胞形成菌の一種である枯草菌の場合、１００ｍＪ／ｃｍ^２程度の照射量により９９．９％を不活化する（生菌数を１／１０００とする）ことが可能であった。

ポンプ６は、第一の流路４１の殺菌時吸引口４３より試薬容器３内の試薬２を吸引し、殺菌時吐出口４４へ届けるための流体搬送用機械である。この流体搬送過程において、殺菌対象である試薬２は主殺菌部５を通過する際に、主殺菌部５において殺菌される。ポンプ６としては、ベローズポンプ、マグネットポンプ、ペリスタティックポンプ、シリンジポンプ等公知の部品を用いることが出来る。ポンプ６の動作により発生する流れの向きをポンプ６における矢印で示す（例えば図３（ａ））。なお、ポンプ６は流路内を送液する方向を逆転させる機能を有する。

検出部７は電気化学発光検出を行うための分析用セルを備えており、試薬２を用いて試料の中に含まれる被測定物質の定性・定量分析を行う。

開閉弁９は、第一の流路４１の途中に設けられている。開閉弁９は、流路９１、流路９２の相互の流通（つながっているか、または遮断されているか）を制御できる。

図３（ａ）および（ｂ）は、開閉弁９の流路９１と流路９２がつながっていることを示す。この開閉弁９は、流路途中の遮断により、第一の流路４１への試薬の逆流を防ぐために用いることが出来る。開閉弁９における流路同士の流通の切替えは、装置が自動で行ってもよく、また装置使用者が手作業により行ってもよい。

本実施例の構成は以上の構成を備え、以下の殺菌処理および残試薬排出動作を行う。

殺菌処理動作時には、ポンプ６を一定流量で動作させる。流れの方向は図３（ａ）のポンプ６における矢印にて示す方向である。これにより、試薬２を第一の流路４１内に流通させ、主殺菌部５において紫外ＬＥＤからの紫外光を照射することで試薬の殺菌処理をほどこした後で殺菌時吐出口から試薬容器内に試薬を戻す。殺菌時吸引口４３は試薬液面高さ（最小液量）１３よりも低い高さにあるため、確実に試薬を吸引することが可能である。

残試薬排出動作を行うタイミングは（Ａ）殺菌処理直後、（Ｂ）装置の判断があったとき、あるいは（Ｃ）装置使用者による試薬容器の交換予告後、のいずれかとする。各トリガの詳細と効果について、以下で説明する。

（Ａ）殺菌処理直後
残試薬排出動作を行うための具体的なトリガは、殺菌処理動作が完了したことの検知または殺菌処理動作が完了した旨の情報の通知となる。この場合、殺菌処理が完了するごとに残試薬排出動作を行うため、殺菌流路に古い試薬が貯留されることはなく、オペレータが任意のタイミングで試薬容器３を新品に交換したとしても、流路内に残った古い試薬が新品の新しい試薬容器に持ち越されることを抑制することが可能となる。

（Ｂ）装置の判断があったとき
残試薬排出動作を行うための具体的なトリガは、装置からの残試薬排出動作の指示情報の入力である。装置の判断とは、具体的には、例えば装置がソフトカウンティングや（図示しない）液面検出手段にもとづき、試薬容器３内の試薬２の残量が最小液量に到達したこと、あるいは試薬２について設定される消費期限を経過したこと、のいずれかを検知した場合が挙げられる。検知後は試薬容器３の交換が必要となるため、試薬容器３を交換する前に残試薬排出動作を実施することにより、第一の流路４１内の試薬は古い試薬容器３内に戻される。その後の任意のタイミングでオペレータが試薬容器３を新品に交換した場合であっても、新しい試薬容器に古い試薬が混合することを抑制することが可能となる。

（Ｃ）装置使用者による試薬容器の交換予告があったとき
残試薬排出動作を行うための具体的なトリガは、装置使用者による試薬容器の交換予告を示す情報の入力である。具体的には、例えば装置使用者が、試薬容器を交換する直前に試薬容器の交換開始ボタン（図示せず）を押す、あるいは入力部１０３を通じて試薬交換の指示を入力する場合が挙げられる。いずれかの発生を検出してから装置が残試薬排出動作を実施することにより、その後の任意のタイミングで試薬容器３が新品に交換される場合であっても、新しい試薬容器内に流路内残試薬の持越しを抑制することが可能となる。

次に、残試薬排出動作の詳細について説明する。

残試薬排出動作においては、ポンプ６を一定流量で動作させる。流れの方向は図３（ｂ）のポンプ６における矢印にて示す方向である。すなわち、流れの方向は図３（ａ）とは逆転させる。ここで、殺菌時吐出口４４の高さは、試薬液面高さ（最大液量）１２より高く設定されているため、殺菌時吐出口４４は常に大気解放されている。このため、殺菌時吐出口４４は残試薬排出動作時に空気を吸引する口となり（図３（ｂ））、空気の吸引により第一の流路４１における試薬２への残試薬の排出が可能となる。なお、流れの方向を逆転させることが可能なポンプの例としてペリスタティックポンプが挙げられる。

また、残試薬排出動作時における、ポンプ６の流量の絶対値は、殺菌処理動作時におけるポンプ６の流量の絶対値よりも低くすることが望ましい。これは残試薬排出動作においては、殺菌時吐出口４４から吸引した空気を、試薬液中にある殺菌時吸引口４３より吐き出すために、試薬の泡立ちが発生するリスクがあるためである。

残試薬排出動作の後に、開閉弁９を駆動させて流路９１、流路９２の相互の流通を遮断する。これにより、一度残試薬を排出し、空気で満たされている第一の流路４１への試薬の逆流を防ぐことが出来る。

このような構成により、特段の追加部材なく、また第一の流路の設置位置を動かすことなく、そして残試薬排出動作前の試薬２の吸引（実施例４で説明）を行うこともなく、残試薬排出が可能となる。このような構成及び効果は従来技術として知られる水等に対する殺菌技術では得られない。これは、従来技術では、自動分析装置の分析に関わる試薬を殺菌の対象としておらず、試薬容器の交換が前提となっていないことから、残試薬排出のタイミングを指定する必要がないためである。

図４は、殺菌時吐出口の位置を示す図である。

図４（ａ）は殺菌時吐出口４４が第一の流路４１から離れた位置に配置されている場合に殺菌処理動作を実行した際に試薬容器３内に戻る試薬の様子を示す図である。

殺菌時吐出口４４から吐き出された試薬は、空気中における自由落下により、乱流状態になり飛散する。この現象は殺菌時吐出口４４と試薬液面の距離が増すほど、また試薬の流量が大きくなるほど顕著になる。試薬の飛散は、試薬における気泡や泡の発生原因となる。気泡が発生すると、第二の流路４２から吸引されることで分析動作に悪影響をおよぼす可能性があるため、極力低減することが望ましい。

図４（ｂ）は殺菌時吐出口４４が第一の流路４１に接触している場合に、試薬容器内に戻る試薬の様子を示す図である。殺菌時吐出口４１から吐き出された試薬は、第一の流路４１との接触を保ちながら、第一の流路４１を伝わって試薬液面に向けて落下するため、乱流化およびそれに伴う飛散、ひいては試薬容器内に泡や気泡が発生するのを抑制することが出来る。

なお、殺菌時吐出口４４は、第一の流路４１に必ずしも接触しなくてもよく、十分に近傍に配置されていてもよい。ここで「十分に近傍」とは、殺菌時吐出口４４から吐出される試薬の少なくとも一部が第一の流路４１に接触し、第一の流路４１に伝わる程度の距離が殺菌時吐出口４４と第一の流路４１の間に設けられている状態をいう。

図８は本実施例の免疫分析装置における残試薬排出動作終了後の制御用コンピュータの表示画面の例である。この例では、残試薬排出動作が終了したことを示す表示２１（Ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｏｆ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｒｅａｇｅｎｔ ｈａｓ ｆｉｎｉｓｈｅｄ．）を示す。これにより、装置の使用者は、処理状況を認識した上での、分析作業を行うことが可能となる。

図９は本実施例の免疫分析装置における残試薬排出動作終了後の制御用コンピュータの表示画面の例である。この例では、残試薬排出動作中に異常を検知した、ことを示す表示２２（Ａｂｎｏｒｍａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｏｆ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｒｅａｇｅｎｔ ｈａｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ．）を示す。これにより、装置の使用者は、処理状況及び、何らかの対策が必要であることを認識できる。

本実施例によれば、分析処理のために試薬が第二の流路４２に吸引されるタイミングとは無関係に、使用者または装置が適切と判断する任意のタイミングでの殺菌処理が可能となる。

さらに、使用者または装置が適切と判断する任意のタイミングで残試薬排出動作を実施することにより、容器の交換作業が発生する前に第一の流路４１内に残留した試薬を古い試薬容器内に吐き戻すことができ、新しい試薬容器内に古い試薬が混合することを防ぐことが可能である。

さらに、殺菌をおこなう第一の流路４１を循環型流路として構成することで、試薬の定期的な殺菌が可能である。これは実際の分析のタイミングとは無関係に殺菌処理が可能なためである。定期的な殺菌の頻度の例としては、分析動作有無によらず、毎日１回１時間ずつ、という場合が考えられる。定期的な殺菌により、細菌増殖の影響を常に一定レベル以下に抑制することが可能となる。

本実施例では、循環型流路の片端を所定のタイミングで大気解放させることが可能な構成において残試薬排出動作を可能とする免疫分析装置について説明する。

図５は、実施例２における殺菌に関わる構成を示す図であり、図５（ａ）は殺菌処理動作を説明する図、図５（ｂ）は残試薬排出動作を説明する図である。なお、既に説明した図１〜図４に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分の説明は省略する。

図５の構成は、殺菌時吸引口高さ調整機構４５を有する。殺菌時吸引口高さ調整機構４５は殺菌時吸引口４３の高さを調整する機構であり、例えばモーターを動力源として、上下動作を行う部品に第一の流路４１を引っ掛けることで構成することができる。また、使用者の手作業により、第一の流路４１を上げ下げする際に、引っ掛けるための機械部品から構成することもできる。

第一の流路４１の殺菌時吸引口４３の高さは、殺菌時吸引口高さ調整機構４５により調整可能である。高さ調整は装置が自動で行ってもよく、また装置使用者が手作業で殺菌時吸引口高さ調整機構４５を上下動させてもよい。殺菌時吸引口高さ調整機構４５により、実施例１の場合と異なり、第一の流路４１の片端を常時大気解放する必要はなくなるため、図４で説明した試薬飛散のリスクを低減することができる。

殺菌処理時における殺菌時吸引口４３は、殺菌時吸引口高さ調整機構４５により、試薬液面高さ（最小液量）１３よりも低い位置に調整する（図５（ａ））。これにより、殺菌動作時を行っている間は常に、殺菌時吸引口４３から試薬２を吸引することが可能となる。

また、残試薬排出時における殺菌時吸引口４３の高さは、殺菌時吸引口高さ調整機構４５により、試薬液面高さ（最大液量）１２より高い位置に調整する（図５（ｂ））。これにより、殺菌時吸引口４３は、一時的に大気解放され、流路内の残試薬の一部を試薬の自重落下により、試薬容器３の試薬２へ吐出することが出来る。殺菌時吸引口４３は残試薬排出動作時に第一の流路４１内に空気を吸引する口とすることができる。従って、ポンプ６の動作に伴う、空気の吸引により第一の流路４１における残試薬のさらなる排出が可能となる。残試薬排出動作において、ポンプ６を一定流量で動作させる際の流れの方向は図５（ｂ）のポンプ６における矢印にて示す方向である。すなわち、流れの方向は図５（ａ）と同一である。

また殺菌時吐出口４４の高さは、試薬液面高さ（最小液量）１３よりも低い位置に調整される。これにより、常に殺菌時吐出口４４から液面下に残試薬または空気を試薬２へ吐き戻すことが可能となるため、図４で説明した周囲への試薬飛散を抑制することが可能となる
なお、残試薬排出動作を行うタイミングは実施例１の場合と同様である。

このような構成により、殺菌処理時および残試薬排出動作時において、第一の流路４１から試薬容器３内へ吐出される試薬吐出口４４を常に試薬２の液中に位置づけることが出来る。従って、吐出時に液面で試薬が跳ね、周囲に試薬が飛散することを抑制しつつ残試薬を排出することが可能となる。

なお、残試薬排出時における殺菌時吐出口４４の高さを、別の殺菌時吐出口高さ調整機構（図示せず）により調整し、試薬液面高さ（最大液量）１２よりも高くすることも可能である。この場合、試薬飛散のリスクはあがるものの、第一の流路４１の両端を、試薬中から離し、大気解放できる。従って、より確実に第一の流路４１内の残試薬を排出することが可能である。

本実施例では、一時的に、循環型流路の途中を三方弁により大気解放させた構成において残試薬排出御動作を可能とする免疫分析装置について説明する。

図６は、実施例３における殺菌に関わる構成を示す図であり、図６（ａ）は殺菌処理動作を説明する図、図６（ｂ）は残試薬排出動作を説明する図である。なお、既に説明した図１〜図５に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分の説明は省略する。

図６の構成は、第一の流路４１の、殺菌時吸引口４３とポンプ６との間に、三方弁８を有する。三方弁８は、流路８１、流路８２、流路８３の相互の流通を、内部の開閉弁により制御できる。図６（ａ）は、三方弁８の流路８１と流路８２が繋がっているとともに、流路８３は遮断されていることを示す。また、図６（ｂ）は、三方弁８の流路８１、流路８２および流路８３がすべて繋がっていることを示す。また流路８４は三方弁８と接続された流路であり、三方弁８と逆の端部は大気解放されている。三方弁８における流路同士の流通の切替えは、装置が自動で行ってもよく、また装置使用者が手作業により行ってもよい。

殺菌時吸引口４３の高さは、試薬液面高さ（最小液量）１３よりも低い位置に位置づけられている。これにより、殺菌処理時に、常に殺菌時吸引口４３から試薬２を吸引することが可能となる。

また殺菌時吐出口４４の高さは、試薬液面高さ（最小液量）１３よりも低い位置に位置づけられている。これにより、常に、殺菌時吐出口４４から残試薬または空気を、試薬２へ吐出することが可能となるため、残試薬排出時に周囲へ試薬が飛散することを抑制することが可能となる。

殺菌処理時には、三方弁８の流路８１と流路８２が繋がっているとともに、流路８３は遮断されている。他の殺菌処理の内容は実施例２の場合と同様である。

残試薬排出時には、三方弁８の流路８１、流路８２および流路８３がすべて繋がっている。流路８４の三方弁８とは逆の端部は大気解放されているため、流路内の残試薬の一部を、試薬の自重落下により、殺菌時吸引口４３と殺菌時吐出口４４の両方から、試薬容器３の試薬２へ吐出することができる。そのため、流路８４の大気解放端は、第一の流路４１よりも高い位置にあることが望ましい。これにより、自重落下による残試薬の排出を促進することが出来る。

また、ポンプ６の動作に伴う、空気の吸引により第一の流路４１における残試薬の排出を促すようにしてもよい。本実施例の場合、流路８４から殺菌時吐出口４４へ空気を吸引することで残留している試薬を完全に排出することが可能となる。ポンプ６を一定流量で動作させる際の流れの方向は図６（ｂ）のポンプ６における矢印にて示す方向である。すなわち、流れの方向は図６（ａ）と同一である。

また三方弁８と殺菌時吸引口４３との間に別のポンプ（図示せず）を設け、ポンプ６とは逆向きの方向に流れを発生させることで、三方弁８と殺菌時吸引口４３との間の残試薬排出をより効率的に行うことが可能である。この場合、別のポンプとして、逆流可能なポンプを用いる必要がある。これは、一般的なダイヤフラムポンプでは、既定の吸引方向に対して、逆の方向への流れを発生させることは、内部の逆止弁の作用により難しいためである。別のポンプとしては、ペリスタティックポンプが挙げられる。

なお、残試薬排出動作を行うタイミングは実施例１の場合と同様であればよい。

このような構成により、殺菌処理時および残試薬排出動作時における吐出口を常に試薬２中に保持することが出来る。また実施例２のような、殺菌時吸引口高さ調整機構４５は不要である。従って、弁の開閉機構のみで、試薬飛散を抑制可能な状態で、残試薬排出が可能となる。

本実施例では、第二の流路を活用することで、一時的に、循環型流路の少なくとも片端を大気解放させた構成において残試薬排出御動作を可能とする免疫分析装置について説明する。

図７は、実施例４における殺菌に関わる構成を示す図であり、図７（ａ）は殺菌処理動作を説明する図、図７（ｂ）は残試薬排出動作を説明する図である。なお、既に説明した図１〜図６に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分の説明は省略する。

殺菌時吸引口４３の高さは、試薬液面高さ（最小液量）１３よりも低い位置に位置づけられている。これにより、殺菌処理時には、常に殺菌時吸引口４３から試薬２を吸引することが可能となる。

殺菌時吐出口４４の高さは、試薬液面高さ（最小液量）１３よりも低い位置に位置づけられている。これにより、常に殺菌時吐出口４４から残試薬または空気を、試薬２の液中へ吐出することが可能となるため、周囲への試薬飛散を抑制することが可能となる。更に望ましくは、殺菌時吐出口４４の高さは、殺菌時吸引口４３よりも低いほうがよい。このとき、殺菌時吐出口４３が大気解放されれば、第一の流路４１内の残試薬が自重落下により、殺菌時吐出口４４より排出されることを期待できる。

第二の流路４２は、一端に吸引口４６を有し、他端が検出部７に接続されている。第二の流路の吸引口４６の高さは、殺菌時吸引口４３の高さよりも低い位置に位置づけられている。これにより、第二の流路の吸引口４６から一定量以上の試薬２を吸引することで、殺菌時吸引口４３を大気解放することが可能となる。このため、残試薬排出動作時には殺菌時吸引口４３から空気を吸引して、殺菌時吐出口４４から試薬容器３内に試薬を吐き戻すことが可能となる（図７（ｂ））。

殺菌処理動作は実施例２の場合と同様であるため、詳細な説明は割愛する。

残試薬排出動作を行うタイミングは他の実施例と異なり、（Ｂ）装置の判断があったとき、あるいは（Ｃ）装置使用者による試薬容器の交換予告後、とする必要がある。これは後述する残試薬排出動作によって試薬液面高さ（最小液量）１３よりも低い高さまで試薬２を吸引しきることで、その後の分析動作を行うことが出来ないためである。言い換えると、本実施例の残試薬排出動作は、試薬容器３内の試薬２を消費しきってしまうために、試薬容器３の交換の直前にしか適用できない。

次に残試薬排出動作について説明する。まず、試薬２を第二の流路４２内に吸引する。ここで、一定量以上の試薬２を吸引することで、殺菌時吸引口４３が大気解放される。このときの試薬液面高さは、試薬液面高さ（最小液量）１３よりも低くなる。

次に、第一の流路４１内の残試薬を試薬容器３内へ排出する。殺菌時吐出口４４の高さが、殺菌時吸引口４３よりも低い場合には、殺菌時吐出口４３が大気解放された段階で、第一の流路４１内の残試薬が自重落下により、殺菌時吐出口４４より排出されることを期待できる。また、さらに好ましくは、残試薬排出動作時にポンプ６を動作させる。ポンプ６を一定流量で動作させる際の流れの方向は図７（ｂ）のポンプ６における矢印にて示す方向である。すなわち、流れの方向は図７（ａ）と同一である。これにより、空気の吸引により第一の流路４１における残試薬のさらなる排出が可能となる。

このような構成により、殺菌処理時および残試薬排出動作時における吐出口を常に試薬２の液中に保持することが出来るため、試薬飛散を抑制可能な状態である。また、殺菌時吸引口高さ調整機構や三方弁などの構成が不要であるため、より簡素な構成のみで残試薬排出が可能となる。

＜その他＞
前述した各実施の形態においては、各実施形態は、任意に組み合わせて所望の効果を得ることができる。

２ 試薬
３ 試薬容器
４１ 第一の流路
４２ 第二の流路
４３ 殺菌時吸引口
４４ 殺菌時吐出口
４５ 殺菌時吸引口高さ調整機構
４６ 第二の流路の吸引口
５ 主殺菌部
６ ポンプ
７ 検出部
８ 三方弁
８１，８２，８３，８４ 流路
９ 開閉弁
９１、９２ 流路
１２ 最大液量の液面
１３ 最少液量の液面
２１、２２ 表示

Claims (13)

1. 試薬を殺菌する殺菌部と、
   試薬容器内に貯留された試薬を吸引する吸引口、および前記試薬を前記試薬容器内に吐出する吐出口を有し、前記吸引口と前記吐出口の間に前記殺菌部が配置された殺菌流路と、
   前記殺菌流路を通して試薬を前記試薬容器と前記殺菌部の間で移送するポンプと、
   試薬を利用した分析を行う検出部と、
   前記試薬容器内に貯留された試薬を吸引する吸引口を有し、前記試薬容器内の試薬を前記検出部に移送する検出流路と、
   自動分析装置を制御する制御部を備え、
   所定のタイミングで、前記殺菌流路内に空気を取り入れ、前記殺菌流路内に残留する試薬を前記試薬容器内に排出する残試薬排出動作を行うことを特徴とする、自動分析装置。
2. 請求項１記載の分析装置において、
   前記制御部は、前記殺菌流路の少なくとも一部を一時的に大気解放させる、自動分析装置。
3. 請求項２記載の自動分析装置において、
   前記吐出口は試薬が前記試薬容器内に最大液量の試薬が貯留された際の液面よりも高い位置に位置づけられており、
   前記ポンプは前記吸引口から前記吐出口へ試薬を送液する第一の送液方向と、前記第一の送液方向と逆方向に試薬を送液する第二の送液方向に試薬を送液可能である、自動分析装置。
4. 請求項３記載の分析装置において、
   前記吐出口は前記殺菌流路の外壁近傍に位置づけられている、自動分析装置。
5. 請求項３記載の分析装置において、
   残試薬排出時の前記ポンプの流量の絶対値は、殺菌処理時の流量の絶対値よりも低下させることを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項２記載の分析装置において、
   試薬容器の高さ方向に前記吸引口の位置を調整する高さ調整機構を備え、
   前記制御部は、所定のトリガを検出すると、前記吸引口の高さが試薬容器内に最大液量の試薬が貯留された際の液面よりも高い位置に位置づけるよう前記高さ調整機構を制御する、自動分析装置。
7. 請求項６記載の分析装置において、
   前記吐出口は、前記試薬容器内に最少液量の試薬が貯留された際の液面のよりも低い位置に位置づけられる、自動分析装置。
8. 請求項６記載の分析装置において、
   前記吸引口と前記ポンプとの間に設けられ、外気と接続する大気解放流路と、
   前記殺菌流路と前記大気解放流路とを切り替え可能に接続する弁と、を有し、
   前記制御部は、前記殺菌流路と前記大気解放流路を接続することで、前記殺菌流路中の残試薬を前記試薬容器内に吐き戻す、自動分析装置。
9. 請求項８記載の分析装置において、
   前記弁と前記吸引口との間に第２のポンプを有し、
   前記所定のトリガを検出すると、前記第２のポンプは前記大気解放流路から前記吸引口の方向の流れを生じさせる、自動分析装置。
10. 請求項２記載の自動分析装置において、
    前記検出流路の吸引口の高さは、前記殺菌流路の吸引口よりも低い位置に位置づけられており、
    前記試薬容器内の試薬を、前記殺菌流路の吸引口の高さよりも低い試薬液面高さとなるまで前記検出流路の吸引口から吸引し、その後に前記試薬液面高さよりも高い位置に位置づけられた殺菌流路の吐出口から当該殺菌流路内の残試薬を排出する、自動分析装置。
11. 請求項１記載の自動分析装置において、
    前記ポンプによる液の流れの方向は殺菌処理時と残試薬排出時で同方向とすることを特徴とする自動分析装置。
12. 請求項１記載の自動分析装置において、
    前記ポンプまたは前記殺菌流路の途中に設けられた弁により、殺菌処理時以外は、試薬の流通を遮断させる、自動分析装置。
13. 請求項１記載の自動分析装置において、
    前記所定のタイミングは、殺菌処理後、装置による指示があったとき、あるいは、装置使用者よる試薬容器の交換予告があったとき、の少なくともいずれかである、自動分析装置。

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