JPH01134234A - 自動化学分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、液体試料、特に、血液、血漿、血清、リンパ
液等の体液、尿等の排泄物、胃液、膵液、胆汁、唾液、
汗等の分泌液、腹水、胸水、関節腔液等の穿刺液などの
検体についての自動化学分析装置に関する。また、本発
明は、試料分注装置、試薬分注装置、撹拌装置及び吸光
度測定装置を備える自動化学分析装置に関する。

（ロ）従来の技術 ターンテーブル方式の自動化学分析装置は、間欠的回転
駆動及び連続的回転駆動が可能のターンテーブル、試料
分注装置、試薬分注装置、洗浄乾燥装置及び測定装置を
備えており、ターンテーブルに、キュベツト等の反応容
器を配列して、該ターンテーブルを、予め設定された時
間プログラムに従って間欠的回転駆動又は連続的回転駆
動させて、試料容器毎に分析が行われる０例えば、ター
ンテーブルの停止時に、試料分注領域、試薬分注領域、
撹拌領域、反応領域並びに、洗浄及び乾燥領域等の分析
作業領域に位置する反応容器に、それぞれ、試料分注器
による所定量の試料分注、試薬分注器による所定量の試
薬分注、反応液の撹拌混合、反応、測定済み試料容器か
らの反応液の排出、それに続く洗浄及び乾燥等の分析作
業を行うと共に、測定領域に位置する試料について分析
項目成分の吸光度測定を行い、ついで、ターンテーブル
を間欠的回転させて、反応容器を次の停止位置に送り、
前記分析作業領域に位置する反応容器について、それぞ
れ、前回同様に試料分注、試薬分注、撹拌、反応、洗浄
及び乾燥等の分析操作を行い、このようなターンテーブ
ルの駆動及び夫々の分析作業領域における分析操作を、
連続的に繰り返して分析を行っている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 このように、液体試料についての吸光度測定を行う場合
、吸光度測定波長の光束の透過を遮るように異物が光路
上に存在すると、当該波長の吸収及び散乱を生じて、吸
光度の低下及び散乱光又は迷光等による妨害をもたらす
ので、正確な吸光度を得ることができない。

殊に、自動化学分析装置による血清等の液体試料につい
ての分析の場合、試料を分注した後に試薬を分注し、こ
れら賀者の混合を図るための撹拌を、例えば空気の吹き
込み等により行うために、液体試料内には、とかく気泡
が発生し易い、また、気泡の発生は反応容器内に限らず
、恒温槽内の反応容器の移動によっても生じ、また、こ
のように−旦生成した気泡は残留しがちであるので、気
泡の存在は無視することができない、このような気泡の
存在は、自動化学分析装置における分析においても、吸
光度の値を不正確なものとするので問題である。しかも
、被測定試料中に発生した気泡が完全に消滅したか否か
を確認することは難しいために、気泡に由来する誤差は
避けがたく、自動化学分析装置の分析精度及び分析値に
対する信頼性の点において十分ではなく問題である。

・　本発明は、従来の自動化学分析装置における試料中
の気泡に係る問題点を解消することを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、試料中の気泡の分布の相違を検出することに
より、試料中の気泡による誤差を少なくできる自動化学
分析装置を提供することを目的としている。

本発明は、複数の反応容器が配列されている反応ライン
と、該反応ラインに沿って、試料分注器、試薬分注器、
反応装置、洗浄装置及び乾燥装置をその順に備える自動
化学分析装置において、分析項目成分の吸光度測定装置
が反応ラインの吸光度測定領域樟異なる測定高さで複数
設けられていることを特徴とする自動化学分析装置にあ
る。

本発明の自動化学分析装置において、例えば、分析試料
が分注されるキュベツト等の反応容器は、キュベツトロ
ータ等のターンテーブルに、その円周方向に配列されて
おり、キュベツトロータ等のターンテーブルの間欠的回
転により、各分析作業領域、例えば、試料分注領域、第
一試薬分注領域、第一撹拌領域、第二試薬分注領域、第
二撹拌領域、反応領域、洗浄撹拌領域を逐次移動する。

一方、分析項目成分の吸光度測定装置は、例えば、キュ
ベツトロータ等のターンテーブルの停止時において、各
分析作業領域中の吸光度測定領域に位置する反応容器の
内容物について吸光度の測定を行いながら移動できるよ
うに設けられる。

本発明において、自動化学分析装置には、夫々、光源部
及び測定部からなる測定系を備える前記分析項目成分用
の吸光度測定装置を、反応ラインの吸光度測定領域に、
各々光源部及び測定部の高さを変えて複数個設けられる
。

この測定系においては、光源からの光を、半透明の反射
鏡を介して、透明光と反射光の二元束に分けることによ
り、高さを異にして、即ち多段に測定系の光源部を形成
することができ、また、測定光の光束数に見合った複数
の光ファイバにより測定用の光源部を多段に形成するこ
とができる。

この場合、測定部は、夫々、光源部に対応して測定可能
に設けられる。

この複数の測定系は、エンドポイント法及びレート法の
いずれの場合にも、測定ポジションを同じくして上下方
向に設けることができる。しかし、レート法の場合には
、これら複数の測定系は、夫々、測定ポジシランを異に
して設けられ、その測定ポジション毎に配置の高さを変
えて設けることができる。しかし、測定ポジションを変
えて設ける場合には、夫々の測定系は、反応容器内の被
測定試料中の気泡の分布の同一が保たれる範囲内の反応
容器配列間隔で設けられる。従って、殊に、レート法の
場合には、測定系は、反応容器の配列方向に可及的に近
接して、例えばキュベットロー夕の一ピッチの間隔で、
或はキュベツトロータに対する吸光度測定装置の相対的
移動速度に応じて適宜の間隔で設けられるのが好ましい
、もとより、例えば、数ピツチに互って気泡の分布が変
わらない場合には、吸光度測定の際の光源からの光の透
過領域の関係から、測定系を、二以上のピッチで適当な
間隔を設けて配設することができる。

いずれの場合にしても、複数の測定系は、常に一定の位
置関係を維持して同時に移動できるように、同一の支持
体に支持させて設けるのが好ましい。

これら複数の測定系の測定値の出力端を、例えばコンピ
ュータに接続したり、或は比較器に接続することによっ
て、気泡の分布の相違による複数の吸光度値間の差異を
容易に求めることができ、気泡による影響の少ない吸光
度値を選択することができる。

（ホ）作用 本発明は、自動分析装置において、複数の分析項目成分
用の吸光度測定装置を、夫々、高さを異にして設けたの
で、夫々の吸光度測定装置から得られた吸光度測定値を
比較して、これら複数の吸光度の間に所定の閾値を越え
る差異が現れた場合、この吸光度の差異は気泡の存在を
意味するものであるから、吸光度の少ない方の吸光度値
を採用することによって、気泡に由来する誤差を少なく
することができる。

このように、自動化学分析装置により分析を軒う場合で
、分析値に影響を与えるような気泡が、反応容器内及び
／又は恒温槽のウォータバス内に発生したり或は残留し
ても、気泡の分布の差を検出することによって気泡によ
る誤差を少なくすることができる。

しかも１本発明においては、複数の吸光度測定装置の夫
々の出力端をコンピュータに接続すると、前記の複数の
吸光度測定装置からの吸光度測定信号を、例えばコンピ
ュータで処理して、その差が予め定められた閾値を越・
えたところで、測定された複数の吸光度値の中から吸光
度が最も小さい吸光度値を測定値として選択することに
よって、或は、測定された複数の吸光度値を異常データ
として処理することによって、気泡による誤差を少なく
することができる。

従って、本発明によると、仮置、気泡に由来して吸光度
値に異常が生じても、容易にそれを検出することができ
るので、異常な分析値の発生や分析誤差による検体等の
試料や試薬の無駄を省くことができる。

（へ）実施例 以下、添付図面を参照して、本発明の実施の態様の例に
ついて説明するが、本発明は、以下の説明及び例示によ
って、何等の制限を受けるものではない。

第１図は、本発明の一実施例についての概略の平面図で
あり、説明の便宜上簡略化されて示されている。第２図
は、本発明の別の一実施例についての吸光度測定部を中
心に示す部分断面図である。

第１図において、自動分析装置１には、反応ディスク２
が中央に設けられており、その外側上方にキュベツトロ
ータ３が設けられている。キュベツトロータ３には、そ
の内側円周上に多くのキュベツト４（一部省略されて示
されている。）が配置されて、反応ライン５を形成して
いる。

キュベツトロータ３の周囲には、検体カップ６が多数配
列されている検体分注用のサンプリングテーブル７が設
けられており、これに近接する位置に検体分注器８が設
けられている。検体分注器８は、ノズル部９を図の一点
鎖線１０に沿い、検体吸引位置１１と検体分注器ａ！１
２の間を往復移動して、検体分注を行う。

キュベツトロータ３の間欠的回転方向１３の下手には、
多数の試薬容器１４が配列されている試薬分注用の試薬
テーブル１５が設けられており、また、これに近接して
試薬分注器１６が設けられている。試薬分注器１６は、
ノズル部１７を図の一点鎖線１８に沿い試薬吸引位置１
９と試薬分注位置２０の間を往復移動して、試薬分注を
行う。

また、本例においては、キュベツトロータ３の間欠的回
転方向１３のさらに下手には、キュベツト用洗浄及び乾
燥装置２１が設けられている。このキュベツト用洗浄及
び乾燥装置２１は、洗浄及び乾燥領域２２に送られたキ
ュベツト４について、洗浄乾燥を行う。

本例において、光源部２３及び測定部２４を備える分析
項目成分用の吸光度測定装置２５′が移動可能に設けら
れている。光源部２３には、光源２６と二つの投光部２
７及び２８を結んで二つの光ファイバ２９及び３０が設
けられており、夫々の光ファイバの先端に形成される投
光部２７及び２８は夫々の高さを異にして設けられてい
る１本例において、投光部２７と２８は、反応ライン２
の隣合うキュベツト４間の間隔に等しい間隔をおいて設
けられている０時間の経過に伴い、気泡は、消滅或は上
方に移動するから、投光部２７が通常の測定位置に設け
られるのに対して、他方の投光部２８は投光部２７より
も低い位置に設けられている。

一方、測定部２４は、反応ライン２を挟んで、前記投光
部２７及び２８と対峙する位置に受光部３１及び３２が
配置されている。受光部３１及び３２は、従来公知の自
動化学分析装置と同様に、例えば回折格子及び検出素子
を備えて形成されている。

本例においても、従来公知の自動化学分析装置と同様に
、反応ディスク２には、窓部を備えて、反応温度の温度
調節が可能であると共に吸光度の測定が可能に形成され
ている恒温槽２５が設けられている。

本例は、このように構成されているので、分析項目成分
用の吸光度測定装置２５′を回動させて、従来の装置と
同様に、反応限界レベルを設定してレート分析を行うこ
とができ、また、分析項目成分用の吸光度測定装置２５
°を所定の位置に固定してエンドポイント法により測定
することができる。

この場合、キュベツトロータ３は一定周期で−ピッチ宛
間欠的に矢印１３方向に回転させられ、キュベツトロー
タ３に載置されている複数のキュベツト４の総てが、反
応ライン５に沿って、間欠的に−ピッチ宛移動する。

キュベツトロータ３の間欠的送りによって、検体分注位
置１２に送られたキュベツト４は、キュベツトロータ３
の停止期間中に、検体分注器８により検体採取位置１１
の検体カップ６から検体が分注される。検体が分注され
たキュベツト４は、反応ライン５に沿って間欠的に矢印
１３の方向に移動し、試薬分注位置２０に送られて、試
薬分注器１６により試薬採取位置１９にある試薬容器１
４の試薬を反応キュベツト１５に分注する。キュベツト
ロータ３の停止期間中、分析項目成分用の吸光度測定装
置２５゛が回転して、分析項目成分の吸光度測定領域に
位置する各キュベツト４について、分析項目成分の吸光
度測定波長についての吸光度が測定される。

この分析項目成分の吸光度測定は、投光部２７及び２８
からそれぞれ投光されてキュベツトを透過した測定波長
の光を受光部３１及び３２に受けて測定する。

受光部３１及び３２で、夫々、測定された吸光度に係る
信号は、比較演算回路（図示されていない、）に送られ
て、同−試料毎に比較される。受光部３１及び３２で測
定された同一試料の吸光度値についての差が許容範囲内
に収まるときは、測定値に気泡による影響が現れていな
いことなるので、受光部３１の吸光度値が採用される。

これにたいして、受光部３１及び３２で測定された吸光
度値の差が許容範囲に収まらないときは、測定値に気泡
の影響が現れていることになるので、受光部３１及び３
２で測定された吸光度値の中で吸光度の低い方の値が採
用される。

本例においては、このように二つの受光部３１及び３２
の吸光度値を比較して、試料中及びウォータバス中の気
泡による影響の少ない吸光度値を絶えず選択することに
なるので、得られる分析値も、必然的に気泡の影響の少
ないものとなり、分析精度の向上及び分析値の信頼性の
向上を計ることができる。

本例においては、この測定後、キュベツト４は洗浄及び
乾燥領域２２に送られて洗浄及び乾燥されて清浄となり
、試料分注位置２０に送られる。

第２図の例は、吸光度測定装置を除いて、第１図に示さ
れる例と同様に構成されている。

第２図において、反応ディスク３３には、側壁３４及び
３５に、夫々、窓板部材３６及び３７を備える恒温槽３
８が設けられており、キュベツト３９は、キュベツトロ
ータ４０の保持部４１に保持されて、該恒温槽３８内に
配置されている。光源４２、光導波路レンズ４３及び光
ケーブル４４は、光源４２からの光が、先導波路レンズ
４３を介して光ケーブル４４に導かれるように、互いに
関連して配設されている。光ケーブル４４の光進行方向
前方には、集光レンズ４５が設けられており、その集光
方向に半透明のハーフミラ−４６が設けられている。ハ
ーフミラ−４６は、ハーフミラ−４６に投射された光が
、共に同じ光量で後方に透過すると共に、前方に反射す
るように、集光レンズ４′５の光軸４７に対して傾斜し
て設けられている。このハーフミラ−４６がらの反射光
４８をキュベツト３９側に反射するように、ハーフミラ
−４６の反射方向前方には反射ミラー４９が設けられて
いる。

ハーフミラ−４６の透過光及び反射ミラー４９の反射光
を受ける位置に、夫々、窓板部材３６及び３７並びにレ
ンズ５２及び５３が設けられており、これらレンズ５２
及び５３には、夫々、光ケーブル５４及び５５を介して
夫々の分光器５６及び５７に接続している。

従って、ハーフミラ−４６の透過光５０及び反射ミラー
４９の反射光５１は、夫々、窓板部材３６、キュベツト
３９及び窓板部材３７を透過して、夫々、レンズ５２及
び５３に受光されて、光ケーブル５４及び５５を伝送さ
れて分光器５６及び５７に導かれ、分光測定される。

本例は、以上のように構成されているので、キュベツト
３９内の試料５８についての吸光度を、同一測定ポジシ
ョンで、キュベツトの通常測定位置５９及び下方測定位
置６０において、同時に測定することができる。従って
、これらの測定値を、例えば、コンピュータ（図示され
ていない、）に送って比較することにより、試料５８及
び恒温槽３８のウォータバス６１について、通常測定位
置及び下方測定位置における気泡の分布の有無を求める
ことができ、さらに、これら吸光度値の中、吸光度の小
さい方の吸光度値を選択することにより、気泡による影
響の少ない吸光度の測定値をうろことができる。

これらの例においては、いずれも二つの吸光度測定装置
により吸光度を測定して、気泡による測定値の異常の検
出を行っているが、測定装置の数を増やして、さらに、
気泡による異常値の検出精度を上げることができる。

（ト）発明の効果 本発明は、自動化学分析装置において、複数の分析項目
成分用の吸光度測定装置を、夫々、高さを異にして設け
たので、分析項目成分の吸光度を測定すると共に、試料
中或は恒温槽のつオータバス中に存在する気泡の分布割
合の相違を検出することが可能となり、気泡の影響の少
ない吸光度値を求めることができ、気泡による分析値の
異常を来すことがなくなる。従って、本発明の自動化学
分析装置は、従来の自動化学分析装置に対して分析精度
の向上及び分析値の信頼性が向上を計ることができる。

このように、本発明によると、従来の自動化学分析装置
においては困難であった気泡にもとすく異常値の発生を
容易に検出できることになり、しかも、気泡に由来する
異常の発生に伴って測定値の取捨選択を行うことができ
るので、気泡を原因とするに試料及び試薬の無駄を避け
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例についての概略の平面図で
あり、説明の便宜上簡略化されて示されている。第２図
は、本発明の別の一実施例についての吸光度測定部を中
心に示す部分断面図である。 図中の符号については、１は自動分析装置、２は反応デ
ィスク、３はキュベツトロータ、４はキュベツト、５は
反応ライン、６は検体カップ、７は検体分注用のサンプ
リングテーブル、８は検体分注器、９はノズル部、１０
は図の一点ｆｓ１１１、１１は検体採取位置、１２は検
体分注位置、１３は間欠的回転方向、１４は試薬容器、
１５は試薬分注用の試薬テーブル、１６は試薬分注器、
１７はノズル部、１８は図の一点鎖線、１９は試薬採取
位置、２０は試薬分注位置、２１はキュベツト用洗浄及
び乾燥装置、２２は洗浄及び乾燥領域、２３は光源部、
２４は測定部、２５は恒温槽、２５′は分析項目成分用
の吸光度測定装置、２６は光源、２７及び２８は投光部
、２９及び３０は光ファイバ、３１及び３２は受光部、
３３は反応ディスク、３４及び３５は側壁、３６及び３
７は窓板部材、３８は恒温槽、３９はキュベツト、４０
はキュベツトロータ、４１は保持部、４２は光源、４３
は先導波路レンズ、４４光ケーブル、４５は集光レンズ
、４６はハーフミラ−１４７は光軸、４８は反射光、４
９は反射ミラー、５０は透過光、５１は反射光、５２及
び５３はレンズ、５４及び５５は光ケーブル、５６及び
５７は分光器、５８は試料、５９は通常測定位置、６０
は下方測定位置、６１はウォータバスである。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の反応容器が配列されている反応ラインと、該反応
   ラインに沿って、試料分注器、試薬分注器、反応装置、
   洗浄装置及び乾燥装置をその順に備える自動化学分析装
   置において、分析項目成分の吸光度測定装置が反応ライ
   ンの吸光度測定領域に異なる測定高さで複数設けられて
   いることを特徴とする自動化学分析装置。