JPH01253637A - テストフイルム定量送り方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はテストフィルム定量送り方法に関す　　　゛る
。更に詳細には、生化学分析用テストフィルムを、各回
の分析測定毎に分析測定に必要な一定量だけ送る方法に
関する。

［従来技術及びその問題点１ 現在の医療においては、的確な診断と適切な治療を行な
うために、生物体液（全血、血漿、血清、尿、唾液等）
の中に含まれる各種成分の定量分析を行なう臨床化学検
査が重要視されている。

そのために多数の臨床化学検査を、迅速に行なう必要が
あり、医療機関、研究所等において、上記定量分析を、
簡単に、自動的に、且つ連続的に行なう方法と装置が要
求されている。

上記のような定量分析のために、例えば、分光学的測定
法を利用する多層分析テストフィルムや、イオン活量を
イオン選択電極を用いて測定する分析テストフィルム等
を使用する生化学分析方法が提案され、一部では実用さ
れている。

上記多層分析テストフィルム（以下、「比色分析テスト
フィルム」と言うこともある）を使用する定量分析は、
少量の被検査液を比色分析テストフィルムに点着させた
後、これを所定時間恒温保持（インキュベーション）し
、被検査液中の目的成分と比色分析テストフィルム中の
試薬とを呈色反応させ、その色濃度を分光光度測定する
ことによって、目的成分を定量分析するものである。

また、イオン選択電極を用いる分析テストフィルムを使
用する定量分析は、シート状のイオン選択電極の互いに
電気的に分離されたイオン選択層のそれぞれに被検査液
及び参照液を付与し、ブリッジにより両液体を互いに電
気的に導通させた状態においてイオン選択電極の電位差
を測定することにより、被検査液のイオン活量を測定す
るものである。

これらの生化学分析用テストフィルムを使用して分析を
自動的且つ連続的に行なうためには、米国特許第３，５
２６，４８０号に開示されているような、これらの生化
学分析用テストフィルムが連続的に構成された長尺フィ
ルムを使用することが好都合である。このような長尺の
生化学分析用テストフィルムは、カセットケースにロー
ル状に巻かれて収納され生化学分析装置に装填され、ま
た、分析測定に使用されたテストフィルムも、カセット
ケース内にロール状に巻き取られて収納されるようにす
ることが考えられる。

このような長尺テストフィルムは、分析測定に際しては
分析装置の分析域に一定の長さたけ間欠的に送らねばな
らない。なぜならば、それ以上のフィルム量ではフィル
ムが無駄になり、それ以下のフィルム量では前の分析測
定を行った部分との重なりが生じ正確な分析が出来ない
からである。

この送り方法として、使用済みテストフィルムを巻き取
るロール軸を間欠的に一定量回転してテストフィルムを
間欠的に送る方法が考えられるが、この方法ではテスト
フィルムのロールの巻径が巻取量により次第に変化し、
テストフィルムの種類によりその厚さも異なるので、常
に一定の長さたけ間欠的に送ることは極めて困難である
。

［発明の目的］ 本発明の目的は、生化学分析用テストフィルムを、分析
測定毎に分析測定に必要な一定量だけ、ロールの巻き径
の変化に影響されることなく、送ることにある。

［発明の要旨］ 本発明は、生化学分析用長尺テストフィルムを収容した
未使用フィルムリールと分析に使用したテストフィルム
を巻き取るための使用済みフィルムリールとを装着し、
両リール間の分析域において被検査液を分析処理する生
化学分析装置において、 ａ）未使用フィルムリール又は使用済みフィルムリール
に巻かれているテストフィルムロールの巻き径を検出し
、 ｂ）検出された巻き径から、テストフィルムの特定され
た一定量を送るために必要なリールの回転量を算出し、
そして、 Ｃ）前記回転量だけ前記リールを回転させることを特徴
とする、テストフィルムの定量送り方法にある。前記手
順ａ）でロールの巻き径の変化を検知し、手順ｂ）、Ｃ
）ではａ）で検知した変化に応じてロール軸を回転させ
るようになっているので、本発明の方法を用いて上記の
目的を達成することができる。

［発明の詳細な記述］ 本発明を、添付する図面に示した実施例について説明す
る。

第１図は、本発明のテストフィルム定量送り方法を使用
した比色分析による生化学分析装置の一例の概略断面図
である。第２図は、第１図におけるカセット部Ａ−Ａ線
断面図である。

第１図および第２図において、生化学分析装置１の上部
には、被検査液点着手段２が設けられ、被検査液点着手
段２に接続する点着ノズル３が生化学分析装置１の中央
部に設けられた分析域４の直上部に開口して設けられて
いる。被検査液点着手段２は、紙面の表裏方向に移動可
能に設けられている。分析域４には、シャッター５、イ
ンキュベーター６及び測光装置７が設けられている。分
析域４は、紙面の表裏方向に複数個設けられていてもよ
く、また、被検査液点着手段２と連動して紙面の表裏方
向に移動可能に設けられていてもよい。生化学分析装置
１の下半部には、生化学分析用テストフィルム３１を収
納する未使用フィルムカセット３０を収容する保冷庫８
が設けられ、保冷庫８は、冷却除湿装置９によって所定
の低温、低湿に調整維持できるようになっている。未使
用フィルムカセット３０は、カセット内部のリール３４
にあけられた穴３０１がロール軸１２に係合されるよう
装填される。分析域４を挟んで保冷庫８の反対側には、
使用済みのテストフィルムを収納するためのカセットケ
ース４０を収容する巻き取り室１０が設けられている。

巻き取り室１０内には、使用済みテストフィルムを巻き
取るリール４１に固着されたスプールホイール４３の外
周の歯と噛み合う歯車Ｗを有しリール４１を回動させる
ためのモータＭが設けられている。

また、使用済みフィルムカセット４０にはフィルム巻き
径検出手段４５が設けられ、このフィルム巻き径検出手
段４５の検出信号がリール回転量算出制御手段４６に人
力されて、巻き径に応じてテストフィルムを一定量送る
のに必要なリールの回転量を算出し、この算出された回
転量に基いてモータＭを回転駆動させる。

生化学分析装置１を使用して被検査液を分析するに当っ
ては、未使用フィルムカセット３０から取り出されたテ
ストフィルム３１が分析域４に移送され、点着ノズル３
から被検査液をテストフィルム３１に点着し、次いでシ
ャッター５によりインキュベーター６を閉じてインキュ
ベータ−６内部を所定の温度（例えば３７℃）にして所
定時間インキュベートする。このインキュベートの途中
又は、終了後に測光装置７によってテストフィルム３１
の光学濃度を測定する。

分析域４において、被検査液の点着から光度濃度測定ま
での一連の分析操作が行なわれた後、テストフィルム３
１はモータＭの駆動により使用済みフィルムカセット部
４０内に巻き取られ、テストフィルム３１の未使用部分
が分析域４に移送される。その際、使用済みフィルムカ
セット部４０内の使用済フィルムの巻き径に応じて一定
の必要長さのテストフィルムが送られるように、リール
４１０回転量をリール回転量算出制御手段４６により使
用済フィルムの巻き径から算出し、モータＭの駆動によ
ってリール４１を必要回転量だけ回転させる。この操作
を繰り返すことにより、分析域４に分析に必要な一定量
ずつテストフィルムを送ることができる。

本発明のテストフィルム定量送り方法を、前記未使用フ
ィルムリールが未使用フィルムカセット部に収容され、
使用済みフィルムリールが使用済みフィルムカセット部
に収容された例について説明する。

上記のような生化学分析用長尺テストフィルムカセット
の一例の斜視図を、第３図に示す。第３図において、未
使用フィルムカセット部３０は、外形がほぼ正方形の側
面３２を有し、テストフィルム３１の幅よりもやや大き
い厚さの厚肉板状の直方体ケースの内部に、テストフィ
ルム３１がリール３４にロール状で巻かれて収納されて
おり、テストフィルム３１の取り出し口３３がケース本
体から突出して構成されている。また、使用済みフィル
ムカセット部４０のケースは、未使用フィルムカセット
部３０のケースと同様の形状及び大きさを有しており、
使用済みのテストフィルムをケース内のり−ル４１に巻
き取れるようになっている。

上記のようなカセットケースは、それ自体公知の方法で
作ることができ、例えば、カセットケースの函体と蓋と
は、別個に作り、未使用テストフィルムを装填した後函
体と蓋とを嵌合、係合、ネジ止め、接着、その他の手段
で固着してもよく、また、函体と蓋とを蓋の一辺で連結
させ連結部をヒンジ構造にしてもよい。

未使用フィルムカセット部３０の内部で、テストフィル
ム３１を、ロール状で巻き付けるためのリール３４は、
テストフィルム３１を小さ過ぎる曲率半径で巻き付ける
ことは、テストフィルム３１にクラックが入る恐れがあ
り好ましくないので、その径をあまり小さくしないよう
にする。−般に、その径は４０〜８０ｍｍであることが
好ましい。また、リールの内部は、テストフィルムの必
要以上の取り出しを防止するために、適当な係１］二部
を有している。

カセットケース及びリールは、一般に種々の熱可塑性樹
脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィン系樹脂、ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン
、スチレンアクリロニトリル樹脂、ＡＢＳ樹脂等のスチ
レン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ナイロン、ポリエステル
、ポリカーボネート、ポリアセタール、その他の樹脂か
ら、オーディオ用、ビデオ用カセットテープの製造に使
用される技術を利用して、容易に製造することがてきる
。

第４図は、使用済みフィルムカセット部４０か、第１図
に示す生化学分析装置１の巻取室１０に装填されている
状態を示す拡大断面図である。

第４図において、テストフィルム３１は、使用済みフィ
ルムカセット部４０内のスプールホイール４３（図示せ
ず）を駆動するモータＭ（図示せず）の回転によりリー
ル４１に巻き取られる。使用済みフィルムカセット部４
０の内部に設りられるフィルム巻き径検出手段４５とし
て、電気伝導体でつくられた板バネ５０は使用済みフィ
ルムロール４４の外周面を押圧するように設けられてい
る。前記板バネ５０の移動端には電気伝導体の棒５１が
、一端をケース側面に設けられた電気抵抗体（後記）の
抵抗面に接するよう取付けられている。また、前記板バ
ネ５０の固定端にはリード線４０３が接点４０４で接続
されている。

テストフィルムの使用量が増すに従って使用済みフィル
ムロール４４の巻き径は増加する。使用済みフィルムロ
ール４４の巻き径が増加すると、前記板バネ５０のたわ
みが増し、板バネ５０の移動端は下方へ移動するので、
前記移動端の位置を測定することによって使用済みフィ
ルムロール４４の巻き径を知ることが出来る。

板バネ５０の移動端の位置を測定する方法の一例を第５
図乃至第６図を用いて説明する。第５図は、使用済みフ
ィルムカセット部の拡大側面図である。また、第６図は
第５図におけるＩ−１線断面図である。

第５図及び第６図において、前記板バネ５ｏの移動端に
は電気伝導体の棒５１が設けられており、ケース側面４
０１の内側には、電気伝導体の棒５１の一端の接面５１
０がその抵抗面を摺動するように、電気抵抗体４０２が
接面５１０の移動線に沿って湾曲した帯状に設けられて
いる。前記電気抵抗体４０２の一端の接点４０５にはリ
ード線４０６が設けられている。

従って、前記板バネ５０の移動端に設けられた電気伝導
体の棒５１は一端が電気抵抗体４０２の抵抗面を摺動す
るので、リード線４０３−電気伝導体の板バネ５〇−電
気伝導体の棒５１−電気抵抗体４０２−’、ｌ−ド線４
０６で可変抵抗回路を構成することになる。

使用済みフィルムロール４４の巻き径が小さく、板バネ
５０の移動端が上部にあるときは、前記抵抗回路は抵抗
体４０２の部分が長くなるので高い抵抗値を持つ。また
、使用済みフィルムロール４４の巻き径が大きく、板バ
ネ５０の移動端が下部にあるときは、前記抵抗回路は抵
抗体４０２の部分が短くなるので、その抵抗値は低くな
る。

このように、前記抵抗回路の抵抗値は、電気伝導体の棒
５１の位置、すなわち、使用済みフィルムロール４４の
巻き径に応じて移動する板バネ５０の移動端の位置によ
って決定されるので、前記抵抗回路の抵抗値を測定する
ことによって板バネ５０の移動端の位置を求めることが
でき、それによって、使用済みフィルムロール４４の巻
き径を知ることができる。

本発明において、使用済みフィルムロール４４の巻き径
の検出手段は上記の手段に限定されるものではない。上
記のように板バネ５０の移動端の位置を測定する代りに
、板バネ５０のたわみをセンサーで検知してもよいし、
また、板バネ５０を利用する代りに、たとえば、発光器
と光センサーからなる巻き径検出器を使用してもよい。

この場合、発光器と光センサーを使用済みフィルムロー
ル４４を挟むように設置し、巻き径が増すに従って、発
光器からの光が使用済みフィルムロール４４に遮られ、
光センサーが検知する光量が減少することを利用して巻
き径を検出する。

リール回転量算出制御手段４６では、上記のようにして
検知した巻き径から、特定の一定量のテストフィルムを
送るために必要な巻取軸の回転量は次式によって計算で
きる。

Ｔ　ｈ　＝　Ｌ／Ｒ ここで、Ｔｈは求める巻取軸の回転量（単位ニラジアン
）、Ｌは予め設定しておくテストフィルムの送り量、Ｒ
は検知した使用済みフィルムロール４４の巻き径である
。

あるいは、巻取軸の回転量に対する巻き径の変化率から
、前記回転量を得てもよい。

上記のようにして、特定の一定量のテストフィルムを送
るために必要な巻取軸の回転量を得れば、巻取軸駆動用
モーター（図示せず）の回転量と、巻取軸１１の回転量
とは単純な比例関係にあるので、前記回転量が得られる
ように、巻取軸駆動用モーターの回転量を制御し、前記
回転量だけ巻取軸１１を回転させて、テストフィルム３
１の分析処理に必要な長さだけの一定量を常に正確に間
欠的に分析域４に送ることができる。

第７図は、未使用テストフィルムロール３５の巻き径を
測定するための他の態様を示す斜視図である。

第７図において、フィルム巻き径検出手段４５として、
未使用フィルムカセット部３０の側面に対面して、角度
センサ６０が設置され、角度センサ６０に設けられた回
転板６１の周端部に検出レバー６２が設けられ、検出レ
バー６２は途中で折れ曲がっておりその先端部６３は、
未使用フィルムカセット部３０の側面３２に設けられた
円弧状の切り欠き部３６を通って未使用フィルムカセッ
ト部３０の内部に入り未使用テストフィルムロール３５
の外周面に接触している。検出レバー６２は、回転板６
１の回転によってその先端部分が切り欠き部３６内を移
動できるような位置で折り曲げられている。

検出レバー６２の先端部６３は、常に未使用テストフィ
ルムロール３５の外周面に接触しておす、未使用テスト
フィルム３１の消費により未使用テストフィルムロール
３５の巻き径が減少するにつれて第７図において上方に
移動するように設けられている。

未使用テストフィルム３１を分析に使用するにつれて未
使用テストフィルムロール３５の巻き径が減少し、それ
に伴なって回転板６１が回転するのでその回転量を角度
センサ６０により測定することによって未使用テストフ
ィルムロール３５の巻き径を測定することができる。角
度センサ６０としてはそれ自体公知のもの（例えば、■
材用製作所製無接触角度センサ）を任意に使用すること
ができる。

このようにして測定した未使用テストフィルムロール３
５の巻き径から、前記第４〜６図において説明したのと
類似の方法により、特定の一定量のテストフィルムを送
るために必要な未使用テストフィルムのロール軸１２の
回転量を算出し、ロール軸１２がこのような回転量にな
るように巻取軸駆動用モーターＭの回転量を制御すれば
よい。

第４〜６図に示すフィルムロールの巻き径計測手段を未
使用テストフィルムロール３５の巻き径の計測に適用す
ることもでき、また、第７図に示すフィルムロールの巻
き径計測手段を使用済みテストフィルムロール４４の巻
き径の計測に適用することもできることは勿論である。

これまでの説明で、未使用フィルムリールが未使用フィ
ルムカセット部に収容され、使用済みフィルムリールが
使用済みフィルムカセット部に収容された例について説
明したが、本発明においては、未使用フィルムリール及
び使用済みフィルムリールのいずれか一方又は両者は、
カセット部に収容されることなく、保冷庫又は巻取室に
直接収容されていてもよい。

テストフィルム３１の一例は、第８図に示すような多層
分析要素を有する比色分析テストフィルムである。第８
図において、比色分析テストフィルム３１は、光透過性
支持体３１１上に試薬層３１２が積層され、その上に展
開層３１３が積層されている。ドライ分析においては、
展開層３１３上に被検査液を点着し、被検査液が展開層
３１３中て広かり、分析対象成分が試薬層３１２に移動
し試薬層３１２中に含まわる試薬と反応して発色した色
濃度変化を、支持体３１１側から反射測光して比色法の
原理により被検査液中の分析対象成分を分析する。比色
分析スライドテストフィルム３１には、更に必要に応じ
て、反射層、光遮蔽層、濾過層、係留（ｒｅｇｉｓｔｒ
ａｔｉｏｎ）層、吸水層、下塗層等、当該技術分野で公
知のその他の層が含まれていてもよい。また、上記展開
層と試薬層とは単一層であってもよい。

第８図に示すような多層分析要素の構造自体は公知であ
り、例えば、支持体３１１としては、光透過性であり且
つ水不透過性である物質から製造されたフィルムであり
、このような物質としては、例えば、ポリエヂレンテレ
フタレ−１・、ビスフェノールＡのポリカーボネー］・
、ポリスチレン、セルロースエステル（例、セルロース
ジアセデー１・、セルローストリアセテート、セルロー
スアセテートプロピオネート等）等のポリマーを例示す
ることができる。支持体３１１の厚さは、約５０μｍ〜
約３００μｍ、特に８０〜２００μｍの範囲内であるこ
とが好ましく、また、その幅は、約３〜１０ｍｍの範囲
内であることが便利である。またその長さは、−巻当り
の分析回数によって適宜定めることができ、その回数は
特に限定されないが、一般に１００〜５００回分の分析
領域を有するもであることが便利である。

展開層３１３は、その表面に点着供給された被検査液を
、その中に含有されている成分を実質的に偏在させるこ
となく、横（水平）方向にｍ位面積当りほぼ一定量の割
合で広げる作用を有するものである。展開層３１３は、
濾紙のような紙や、天然繊維、合成ｍ維等から作られた
編織布や、不織布等から構成されている。また、展開層
３１３は、微粒子のポリマーからなる多孔質物質から作
られたものであってもよい。

展開層３１３には、更に、被検査液の展開を制御するた
めに、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリ
ビニルアルコール、ポリアクリルアミド等の親水性ポリ
マー、ノニオン、カチオン、アニオン、両性界面活性剤
のような各種界面活性剤、分析を安定に行なうための適
切な緩衝剤等を含浸させることができる。

試薬層３１２は、分析対象成分ど反応して比色分析によ
り検出可能な色濃度変化を呈し得るような適当な試薬を
含有する。試薬層３１２としては、一種又は二種以上の
試薬を、結合剤として作用するゼラチン、ゼラチン誘導
体、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ
ビニルピロリドン等の親水性コロイド中に分散させたも
のが好ましい。

本発明におけるテストフィルムの他の例としては、イオ
ン選択電極を有するテストフィルムを使用することもて
きる。

「発明の効果」 本発明のテストフィルム定量送り方法を用いることによ
り、生化学分析用テストフィルムの性能に悪影響を全く
及ぼすことなく、生化学分析用テストフィルムの分析測
定に必要な一定量の送り量を常に確保することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のテストフィルム定量送り方法を使用
した比色分析による生化学分析装置の一例の概略断面図
、 第２図は、第１図におけるカセット部Ａ−Ａ線断面図、 第３図は、本発明のテストフィルム定量送り方法を使用
した比色分析による生化学分析装置に装填する、生化学
分析用長尺テストフィルムカセットの一例を示す斜視図
、 第４図は、使用済みフィルムカセット部が、生化学分析
装置の巻取室に装填されている状態を示す拡大断面図、 第５図は、使用済みフィルムカセット部の拡大側面図、 第６図は第５図におけるＩ−Ｉ線断面図、第７図は、未
使用テストフィルムロール３５の巻き径を測定するため
の他の態様を示す斜視図、第８図は、比色テストフィル
ムの一例を示す斜親図である。 １：生化学分析装置、　　２：被検査液点着手段、３：
点着ノズル、　　　４：分析域、 ５：シャッター、　　　　６：インキュベーター、７：
測光装置、　　　　８：保冷庫、 ９：冷却除湿装置、　　１０：＠取室、１１：巻取軸、
　Ｍ：モータ、　Ｗ：歯車、１２：未使用テストフィル
ム用ロール軸、３０：未使用フィルムカセット部、 ３０１：穴、 ３１：テストフィルム、 ３１１：光透過性支持体、 ３１２：試薬層、　３１３：展開層、 ３３：取り出し口、３４：リール、 ３５：未使用テストフィルムロール、 ３６：切り欠き部、 ４０：使用済みフィルムカセット部、 ４０１：使用済みフィルムカセット部側面、４０２：電
気抵抗体、　　４０３：リード線、４０４：接点、　　
　　　４０５：接点、４０６・リード線、 ４１：リール、　　　４２：穴、 ４３ニスプールホイール、 ４４：使用済みフィルムロール、 ４５：フィルム巻き径検出手段、 ４６：リール回転量算出制御手段、 ５０：板バネ、　　　５１：電気伝導体の棒、５１０：
摺動接面、 ６０：角度センサ、　　６１：回転板、６２：検出レバ
ー、　　６３：先端部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、生化学分析用長尺テストフィルムを収容した未使用
   フィルムリールと分析に使用したテストフィルムを巻き
   取るための使用済みフィルムリールとを装着し、両リー
   ル間の分析域において被検査液を分析処理する生化学分
   析装置において、 ａ）未使用フィルムリール又は使用済みフィルムリール
   に巻かれているテストフィルムロールの巻き径を検出し
   、 ｂ）検出された巻き径から、テストフィルムの特定され
   た一定量を送るために必要なリールの回転量を算出し、
   そして、 ｃ）前記回転量だけ前記リールを回転させることを特徴
   とする、テストフィルムの定量送り方法。