JP6830412B2 - 試験キット、試験方法、分注装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態1に係る自動分析装置100の概略図である。各部の機能は公知のものであるため、詳細についての記述は省略する。反応ディスク1上には、反応容器2が円周状に並んでいる。反応容器2は、恒温槽41により一定温度に保持されている。試薬ディスク9の中には複数の試薬ボトル10が円周状に載置することができる。反応ディスク1の近くには、試料容器15を載せたラック16を移動する試料搬送機構17が設置されている。反応ディスク1と試薬ディスク9の間には試薬用分注機構7と8が設置されている。反応ディスク1と試料搬送機構17の間には、回転と上下動することができる試料用分注機構11が設置されている。試料用分注機構11は、試料用分注プローブ11aを備えている。試料用分注プローブ11aには試料用シリンジ19が接続されている。試料用分注プローブ11aは、回転軸を中心に円弧を描きながら移動して、試料容器15から反応容器2に対して試料を分注する。圧力センサ40は、試料用分注プローブ11a内部の流路の圧力を検知する。
試料用分注プローブ11aの表面状態を検査する際には、まず試料容器15に色素溶液を準備する。このとき用いられる色素としては、オレンジG、エオシンY、ライトグリーン、アミドブラックなどの酸性色素が考えられる。酸性色素とは、酸解離係数pKaよりも高いpHにおいてイオンが多く存在し、低いpHにおいては分子が多く存在する色素である。官能基としては、スルホ基、リン酸基などを持つ。すなわちpKaが低い物質は、低いpH環境下においてもイオンとして帯電した状態で存在する。色素溶液はさらに、各種酸により酸性に調製されている。こうして調製された色素溶液を入れた試料容器15は複数個、例えば、3個準備してもよい。それぞれの試料容器15内の色素濃度は同一でもよいし異なっていてもよい。
本実施形態1に係る試験方法によれば、酸性色素を溶かした色素溶液のpHを酸性にすることにより、色素持込試験における色素持込量を充分に確保することができる。したがって分注プローブの表面状態をより正確に判定することができる。
各溶液の吸光度は、自動分析装置100とは別に用意した分光光度計を用いて測定してもよい。この場合は例えば、実施形態1で説明した試験を実施した後、色素が持ち込まれた溶液の試料容器15をラック16から取り出す。この色素が持ち込まれた溶液を攪拌した後、ピペットなどを用いて、別途用意した分光光度計の測定セルに対して分注し、吸光度を測定する。ここで測定された吸光度をもとに、持込量を算出することができる。色素溶液原液やその希釈液、色素を含まない溶液の吸光度を、同様の方法で測定することもできる。
図3は、色素が持込まれた溶液の吸光度を自動分析装置100が測定する手順を説明するフローチャートである。各ステップは、コントローラ21による制御下で実施される。以下図3の各ステップについて説明する。
自動分析装置100は、色素溶液を分注した後、試料用分注プローブ11aを洗浄する(S301)。次に自動分析装置100は、色素を含まない溶液を分注する(S302)。このとき試料用分注プローブ11aに残存していた色素が持ち込まれる。
自動分析装置100は、試料用分注プローブ11aを洗浄する。この洗浄は、通常の洗浄よりも強力に実施することが望ましい。具体的には、洗浄槽13で繰り返し洗浄することが考えられる。もしくは、洗浄槽13で洗浄した後、洗浄槽42で洗浄加速機構45を用いて強力に洗浄してもよい。
自動分析装置100は、強力に洗浄された試料用分注プローブ11aを用いて、色素が持ち込まれた溶液を反応容器2に分注する。試料用分注プローブ11aの分注量によっては測光するのに十分な量の溶液を反応容器2に対して1回で分注することが難しい場合がある。この場合には、複数回に分けて分注してもよい。
自動分析装置100は、分注された溶液をさらに均一にするため、攪拌機構5や6を用いて攪拌する(S305)。自動分析装置100は、分光光度計4を用いて測光することにより、吸光度を測定する(S306)。自動分析装置100は、求められた吸光度を用いて、実施形態1で説明した手順により、色素の持込量を算出する(S307)。
分注された溶液が充分に均一である場合は、本ステップを省略することもできる。例えば試料用分注プローブ11aにより分注する前に色素が持ち込まれた溶液の吸引吐出を繰り返すことにより、溶液を撹拌するのと同様の効果が発生するので、この場合は本ステップを省略できる。
自動分析装置100は、色素が持込まれた溶液を反応容器2に対して分注する。分注する溶液の量は、分光光度計4が測光することができる量である必要はなく、試料用分注プローブ11aが1回で分注できる量で足りる。
自動分析装置100は、ステップS401において色素が持込まれた溶液を分注した反応容器2に対して、試薬用分注機構8を用いて試薬を分注する。本ステップは、分光光度計4が測光することができる液量に達するまで、試薬によって液量を増やすためのものである。ここで用いる試薬としては、界面活性剤入りの水溶液などが考えられる。
本ステップはS307と同様であるが、ステップS402において試薬により液量を増やしているので、持ち込まれた色素量を求めるためには、式1により得られた色素量に対して下記式3の係数を乗じる必要がある。
係数=(試薬の分注量+色素が持ち込まれた溶液の分注量)/色素が持ち込まれた溶液の分注量 ・・・(3)
色素の持込量を増加させる要因のうち、分注プローブの表面状態以外の要因(例えば洗浄水圧の低下による洗浄水量の減少などの装置状態に由来する要因)と、試料用分注プローブ11aの表面状態に由来する要因とを切り分けることは、従来困難であった。そのため、試料用分注プローブ11aを洗浄すればよいのか、それとも装置の洗浄機構を改善すればよいのか、判別することが難しかった。そこで本発明の実施形態4では、複数種類の色素溶液を用いることにより、色素持込量を増加させている要因を判別する手法を説明する。
自動分析装置100は、低いpH(例えばpH2.5)の色素溶液を用いて、実施形態1と同様の色素持込試験を実施する(S701)。自動分析装置100は、ステップS701における色素持込量が第1閾値以下であるか否かを判定する(S702)。色素持込量が第1閾値以下である場合は、すなわち試料用分注プローブ11aの表面状態が清浄であり、かつ洗浄能力も低下していないことになるので、その旨の判定結果をコントローラ21が備える記憶装置に格納するなどして本フローチャートを終了する。色素持込量が第1閾値を超えている場合は、ステップS703へ進む。
自動分析装置100は、高いpH(例えばpH7.4)の色素溶液を用いて、実施形態1と同様の色素持込試験を実施する(S703)。自動分析装置100は、ステップS703における色素持込量が第2閾値以下であるか否かを判定する(S704)。色素持込量が第2閾値以下である場合はステップS705へ進み、第2閾値を超えている場合はステップS706へ進む、
ステップS704において色素持込量が第2閾値以下であった場合、色素持込量を増加させているのはステップS701であると考えられる。したがって自動分析装置100は対策として、試料用分注プローブ11aの表面を洗浄する。
ステップS704において色素持込量が第2閾値を超えていた場合、色素持込量を増加させているのはステップS701とS703両方であると考えられる。したがって自動分析装置100は対策として、試料用分注プローブ11aの表面を洗浄するとともに洗浄機構が不具合を有している旨の判定結果を出力する。例えばコントローラ21が備える記憶装置にその旨のデータを書き込むことができる。
以上の実施形態においては、色素溶液を分注する量は一定(例えば10μL)とした。本発明の実施形態5では、色素溶液を吸引せず試料用分注プローブ11aを色素溶液に対して浸すのみで同様の試験を実施することにより、試料用分注プローブ11aの表面状態をより詳細に評価する手法を説明する。
オペレータは、試料用分注プローブ11aの外表面を、例えばエタノールをしみこませたガーゼにより拭取り洗浄する。その他、超音波洗浄などのように外表面を強力に洗浄できる方法を用いてもよい。マニュアル洗浄以外の方法を用いる場合は、コントローラ21によって自動的に洗浄を実施できる。
自動分析装置100は、色素溶液の分注量と色素を含まない溶液の分注量をいずれも0μLとして、実施形態1で説明した方法により色素持込試験を実施する。具体的には、試料用分注プローブ11aを溶液に浸し、吸引せずにそのまま引き上げる。これにより、試料用分注プローブ11aの外表面のみが溶液に対して接触することになる。したがって外表面の清浄度を判定することができる。
自動分析装置100は、色素持込量が閾値以下であるか否かを確認する。閾値以下である場合は、外表面が清浄であると判断してその旨を示すデータをコントローラ21の記憶装置に格納する。閾値を超えている場合は、その旨を示すデータをコントローラ21の記憶装置に格納するとともに、ステップS901に戻って同様の処理を繰り返す。これにより、外表面を確実に清浄に保つことができる。
自動分析装置100は、色素溶液の分注量と色素を含まない溶液の分注量をいずれも10μLとして、実施形態1で説明した方法により色素持込試験を実施する。これにより、試料用分注プローブ11aの内表面が溶液に対して接触することになる。したがって内表面の清浄度を判定することができる。外表面については既に清浄であることを確認しているので、本ステップは内表面の清浄度を確認する意義がある。
自動分析装置100は、色素持込量が閾値以下であるか否かを確認する。ステップS903とは異なる閾値を用いることが望ましい。色素持込量が閾値以下である場合は本フローチャートを終了する。閾値を超えている場合はステップS906へ進む。
自動分析装置100は、試料用分注プローブ11aの内表面が清浄でない旨のアラームを出力する。例えばその旨を表すデータをコントローラ21の記憶装置に格納してもよいし、画面表示や報知音などの外部的出力を用いてもよい。これによりユーザは、例えば試料用分注プローブ11aを交換するなどの措置を促されることになる。
色素溶液を分注する際に、試料用分注プローブ11aを色素溶液や色素を含まない溶液に対して侵入させる深さを変えることにより、外表面が溶液に対して接触する範囲も変化する。このことを利用して、外表面のどの部分が清浄でないのか推定することができる。本発明の実施形態6ではその手順について説明する。
図10は、試料用分注プローブ11aの清浄度を試験するために用いる溶液などを収容した試験キット800の構成図である。図10上段は試験キット800の上面図である。ラック801は、自動分析装置100の試料搬送機構17に載置することができるように構成されている。容器設置部802と803は、試験溶液を収容した容器を設置する空洞になっている。ラック801の側壁の一部には、容器設置部802と803それぞれに連通する開放部804が形成されている。例えば開放部804が形成されている側を試験キット800の正面として認識することができる。
従来、糖や脂質などの生化学項目と、腫瘍マーカやホルモンなどの免疫項目は、別の装置によって測定されてきた。近年、それらの装置を統合した複合型の自動分析装置が広く用いられてきている。こうした複合型自動分析装置においては、2つの試料用分注系統を用いる場合がある。第1分注系統は、1つの試料用分注プローブを洗浄しながら繰り返し使用する。第2分注系統は、ディスポーザブルの試料用分注プローブを使用し、試料ごとに分注プローブを交換する。
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
4:分光光度計
5:攪拌機構
6:攪拌機構
7:試薬用分注機構
8:試薬用分注機構
9:試薬ディスク
10:試薬ボトル
11:試料用分注機構
11a:試料用分注プローブ
13:洗浄槽
14:洗浄槽
15:試料容器
16:ラック
17:試料搬送機構
18:試薬用シリンジ
19:試料用シリンジ
20:洗浄用ポンプ
21:コントローラ
30:洗浄槽
31:洗浄槽
32:洗浄槽
33:洗浄槽
36:ポンプ
40:圧力センサ
41:恒温槽
42:洗浄槽
43:洗浄液タンク
44:洗浄液用シリンジ
45:洗浄加速機構
46:洗浄液
100:自動分析装置
800:試験キット
801:ラック
802:容器設置部
803:容器設置部
804:開放部
805:容器
806:容器
807:凸部
808:シール
Claims (15)
- 液体の試料を分注する分注装置が備える分注プローブの表面状態を評価するための試験キットであって、
酸性色素を溶かした第1試験液を収容する第1容器、
酸性色素を溶かしていない第2試験液を収容する第2容器、
を備え、
前記第1試験液は、2.0以上6.0以下のpHを有する
ことを特徴とする試験キット。 - 前記試験キットはさらに、前記第1容器の開口部と前記第2容器の開口部を封止する蓋部を備え、
前記第1容器と前記第2容器は、前記蓋部によって連結されている
ことを特徴とする請求項1記載の試験キット。 - 前記試験キットはさらに、前記第1容器と前記第2容器を装着するラックを備え、
前記第1容器の側面は第1凸部を有し、
前記第2容器の側面は第2凸部を有し、
前記ラックは、前記第1凸部と対応する位置に配置された第1開放部、および前記第2凸部と対応する位置に配置された第2開放部を備え、
前記ラックは、前記分注装置が備える搬送機構に対して装着することにより、前記搬送機構が前記ラックを前記分注プローブまで搬送できるように構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の試験キット。 - 前記第1試験液は、2.0以上6.0以下のpHを有し、
前記酸性色素は、オレンジG、エオシンY、ライトグリーン、アミドブラックのうちいずれかである
ことを特徴とする請求項1記載の試験キット。 - 液体の試料を分注する分注装置が備える分注プローブの表面状態を評価する試験方法であって、
酸性色素を溶かした第1試験液を分注するステップ、
前記分注プローブを洗浄するステップ、
酸性色素を溶かしていない第2試験液を分注するステップ、
前記分注プローブに残留していた前記酸性色素から前記第2試験液に対して持ち込まれた前記酸性色素の量を計算する色素量計算ステップ、
前記第2試験液に対して持ち込まれた前記酸性色素の量に基づき前記分注プローブの表面状態を評価するステップ、
を有し、
前記第1試験液は、2.0以上6.0以下のpHを有する
ことを特徴とする試験方法。 - 前記試験方法はさらに、
前記第1試験液の吸光度を取得するステップ、
前記酸性色素が持ち込まれる前における前記第2試験液の吸光度を取得するステップ、 前記酸性色素が持ち込まれた後における前記第2試験液の吸光度を計測する計測ステップ、
を有し、
前記色素量計算ステップにおいては、前記第1試験液の吸光度と、前記酸性色素が持ち込まれる前後それぞれにおける前記第2試験液の吸光度を用いて、前記第2試験液に対して持ち込まれた前記酸性色素の量を計算する
ことを特徴とする請求項5記載の試験方法。 - 前記計測ステップにおいては、前記分注装置が備える光度計以外の光度計を用いて、前記第2試験液の吸光度を計測する
ことを特徴とする請求項6記載の試験方法。 - 前記計測ステップにおいては、前記分注装置が備える光度計を用いて、前記第2試験液の吸光度を計測する
ことを特徴とする請求項6記載の試験方法。 - 前記試験方法はさらに、
前記第1試験液とは異なるpHを有し前記酸性色素を溶かした第3試験液を分注するステップ、
前記分注プローブを洗浄するステップ、
前記酸性色素が持ち込まれていない前記第2試験液を分注するステップ、
前記分注プローブに残留していた前記第3試験液から前記第2試験液に対して持ち込まれた前記酸性色素の量を計算するステップ、
を有し、
前記第1試験液と前記第3試験液のうち、低いpHを有する試験液から前記第2試験液に対して持ち込まれた前記酸性色素の量が、第1閾値以下の場合は、前記分注プローブの表面が清浄であり、洗浄能力も低下していないと判定し、
前記第1閾値を超える場合は、さらに前記第1試験液と前記第3試験液のうち、高いpHを有する試験液から前記第2試験液に対して持ち込まれた前記酸性色素の量が第2閾値以下であるか否かを判定し、第2閾値以下であった場合は前記分注プローブを洗浄し、第2閾値を超える場合は、前記分注プローブの表面を洗浄するとともに洗浄機構が不具合を有していると判定する
ことを特徴とする請求項5記載の試験方法。 - 前記試験方法はさらに、
前記第1試験液に対して前記分注プローブを浸した上で前記第1試験液を吸引せずに前記分注プローブを前記第1試験液から引き上げることにより、前記分注プローブの外面に対して前記酸性色素を付着させるステップ、
前記分注プローブの外面に残留していた前記酸性色素から前記第2試験液に対して持ち込まれた前記酸性色素の量を計算するステップ、
前記第2試験液に対して持ち込まれた前記酸性色素の量に基づき前記分注プローブの外面の表面状態を評価するステップ、
を有することを特徴とする請求項5記載の試験方法。 - 前記第1試験液を分注するステップにおいては、前記分注プローブを前記第1試験液に対して第1深さまで侵入させて前記第1試験液を吸引し、
前記第2試験液を分注するステップにおいては、前記分注プローブを前記第2試験液に対して前記第1深さまで侵入させて前記第2試験液を吸引し、
前記試験方法はさらに、
前記第1試験液に対して前記分注プローブを前記第1深さとは異なる第2深さまで侵入させて前記第1試験液を吸引するステップ、
前記第1試験液を分注するステップ、
前記分注プローブを洗浄するステップ、
前記酸性色素を溶かしていない前記第2試験液に対して前記分注プローブを前記第2深さまで侵入させて前記第2試験液を吸引するステップ、
前記酸性色素を溶かしていない前記第2試験液を分注するステップ、
前記分注プローブに残留していた前記第1試験液から前記第2試験液に対して持ち込まれた前記酸性色素の量を計算するステップ、
前記第2試験液に対して持ち込まれた前記酸性色素の量に基づき前記分注プローブの表面状態を評価するステップ、
を有し、
前記第1深さまで前記分注プローブを侵入させて前記分注プローブの表面状態を評価するステップにおいては、前記第1深さに対応する前記分注プローブの位置における表面状態を評価し、
前記第2深さまで前記分注プローブを侵入させて前記分注プローブの表面状態を評価するステップにおいては、前記第2深さに対応する前記分注プローブの位置における表面状態を評価する
ことを特徴とする請求項5記載の試験方法。 - 前記分注装置は、洗浄することにより繰り返し使用する第1分注プローブと、使い捨て型の第2分注プローブとを備えており、
前記試験方法はさらに、第1試料について前記第1分注プローブと前記第2分注プローブのいずれを用いて分注するか決定するとともに、前記第1試料とは異なる第2試料について前記第1分注プローブと前記第2分注プローブのいずれを用いて分注するか決定する分注プローブ決定ステップを有し、
前記分注プローブ決定ステップにおいては、前記第1分注プローブにおける前記酸性色素の持ち込み量が閾値以下である場合は、前記第1試料については前記第1分注プローブを用いるとともに前記第2試料については前記第2分注プローブを用いることを決定し、
前記分注プローブ決定ステップにおいては、前記第1分注プローブにおける前記酸性色素の持ち込み量が前記閾値よりも大きい場合は、前記第1試料と前記第2試料いずれについても前記第2分注プローブを用いることを決定する
ことを特徴とする請求項5記載の試験方法。 - 前記試験方法はさらに、前記第2試験液に対して持ち込まれた前記酸性色素の量が閾値を超えた場合はその旨を報知するステップを有する
ことを特徴とする請求項5記載の試験方法。 - 前記第1試験液は、2.0以上6.0以下のpHを有し、
前記酸性色素は、オレンジG、エオシンY、ライトグリーン、アミドブラックのうちいずれかである
ことを特徴とする請求項5記載の試験方法。 - 請求項5から14のいずれか1項記載の試験方法を実行するコントローラを備えたことを特徴とする分注装置。
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