JPH01259257A - 免疫凝集測定装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、抗原抗体反応により生じる不溶性担体の凝集
塊を個々に粒子計数することにより、抗原または抗体の
定量を行う免疫凝集測定装置に関する。

〔従来の技術〕

癌の診断や経過観察のだめ、σ、−フェトプロティン（
ＡＦＰ）、癌胎児性抗原（ＣＥＡ）等の腫瘍マーカの測
定は今日重要となって来ている。

抗原抗体反応を利用した免疫測定装置として、ラジオイ
ムノアッセイ（ＲＩＡ）法やエンザイムイムノアソセイ
（ＥＩＡ）法を用いたものがある。

両者ともよく知られているように、高感度に測定できる
ものの、ＲＩＡ法では放射性物質を使用するため廃棄物
処理がわずられしい、ＥＩＡ法では測定に長時間を要す
る、という問題があった。

そこで上記の問題を解決するため、抗原抗体反応を利用
したラテックス凝集反応に伴う凝集度を粒子計数法によ
シ測定し、抗原捷だに抗体の定量をする装置、例えば免
疫凝集測定装置ＰＡＭＩＡ−１０（商品名）が考え出さ
れた。

この装置では、測定すべき抗原あるいは抗体が含捷れて
いる検体と、その検体中の抗原あるいは抗体と特異的に
反応する抗体あるいは抗原が結合させられたラテックス
粒子を含む試薬とを混合させることにより、抗原抗体反
応が生じラテックス粒子が検体中の抗原あるいは抗体を
媒介として相互に凝集しラテックス凝集塊が形成される
。このラテックス凝集塊をフローセルに導入し光を照射
して、凝集塊を含む粒子個々の散乱光を計測し弁別する
ことにより得られる未凝集粒子の数と凝集粒子の数とか
ら凝集度を算出し、さらに検体中の抗原あるいは抗体の
濃度に換算される。このようにして検体中の目的とする
抗原あるいは抗体の定量が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の免疫凝集測定装置には次のような課題があった。

（−）　　今Ｈの、検査すべき腫瘍マーカの激増により
、検体試料、試薬等の使用量が増大し、その削減が切望
されている。

（勺　単位時間当りの処理能力の倍増も切望されている
。

（ｃ）動作部分が狭い空間で効率よく正確かつ安全に作
動すること、すなわち操作性の向上も望まれていた。

（ｄ）　　凝集反応の安定促進のだめの攪拌は、回転子
を反応容器内で回転させて行っていだので、長期的に回
転子が摩耗してそのバランスが崩れ回転子の攪拌能力が
低下する恐れがあった。

〔課題を解決するだめの手段〕

前述の如き諸課題を解決するため、本発明は、測定すべ
き抗原あるいは抗体を含む検体と、その抗原あるいは抗
体と特異的に反応する抗体あるいは抗原を結合させた不
溶性担体を含む試薬とを混合させることにより、抗原抗
体反応が生じ不溶性担体が検体中の抗原あるいは抗体を
媒介として相互に凝集し、その凝集塊を検出部に導入す
ることにより粒子の電気的差異または光学的差異に基づ
く信号が発せられ、その信号を粒子計数手段により計測
して不溶性担体の凝集度を数値化し変換することにより
、検体に含才れている抗原あるいは抗体の量を測定する
免疫凝集測定装置において、複数の緩衝液容器５２が恒
温状態を保ちながら装着された正逆回転可能な緩衝液テ
ーブル５０と、複数の試薬容器９２が恒温状態を保ちな
がら装着された正逆回転可能な試薬テーブル９０と、複
数の反応容器１２が恒温状態を保ちながら保持された正
逆回転可能であシ且つ振盪運動可能な反応テーブル１０
と、 検体容器２０２が装着されたラック２００が移動する移
送部２１０と、移送部２１０に接続されラック２００を
移送部２１０に供給する発送部２０４と、移送部２１０
に接続されラック２００を移送部２１０から回収する回
収部２６４と、緩衝液テーブル５０上の緩衝液容器５２
から緩衝液を分取し上記反応テーブル１０上の反応容器
１２に分注する第１の分取・分注装置１００と、検体容
器２０２から検体を分取し上記反応テーブル１０上の反
応容器１２に分注する第２の分取・分注装置１４０と、
試薬テーブル９０上の試薬容器９２から試薬を分取し上
記反応テーブル１０上の反応容器１２に分注する第６の
分散・分注装置１４２と、緩衝液、検体、試薬が混合さ
れ不溶性担体の凝集反応が生じた反応液を上記反応テー
ブル１０上の反応容器１２から分取し検出部１６４に通
ずる試料チャンバ１６２に分注する第４の分取・分注装
置１４６と、反応容器１２に残留した反応液を排出し洗
浄する洗浄装置１５０と、を包含する免疫凝集測定装置
を提供することを特色とするものである。

〔作　用〕

上記免疫凝集測定装置は、ラック移動装置により所定の
位置に移送された検体容器に対して分取・分注装置１０
０により所定の緩衝液容器５２から緩衝液が分取され、
反応容器１２に分注され、分取・分注装置１４０により
検体容器２０２から検体が分取されて上記反応容器１２
に分注される。さらに、分取・分注装置１４２によシ所
定の試薬容器９２から試薬が分取されて上記反応容器１
２に分注される。緩衝液、検体、試薬が反応容器１２内
に順次注入され混合される際、反応テーブルげ全体とし
て振盪を続ける。この時、反応容器１２は恒温状態に保
たれ均一に振盪攪拌されるので、緩衝液、検体、試薬の
混合液すなわち反応液は、反応容器１２内で安定して抗
原抗体反応が促進され不溶性担体の凝集塊が生成される
。

所定時間後、分取・分注手段１４６により反応容器１２
から反応液が分取され、試料チャンバ１６２に分注され
る。

試料チャンバ１６２に分注された反応液は、検出部１６
４に移送され不溶性担体が検出部をシースフローとして
通過する際に電気的または光学的特性上の差異に基づい
て信号が発生される。この信号を計測することにより得
られる未凝集担体の個数、凝集担体の個数等のデータを
用いて不溶性担体の凝集度が数値化される。この凝集度
の値を変換することにより、検体中に＠まれでいる測定
すべき抗原あるいは抗体の定量を行うことができる。

〔実　施　例〕

図面を参照しながら本発明の免疫凝集測定装置の一実施
例を説明する。

第１図は本発明による免疫凝集測定装置の一実施例の平
面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ線断面図、第２ａ
図は第２図におけるＢ−Ｂ線より見た拡大部分上面図、
第６図は分取・分注装置の一実施例の側面図、第４図は
洗浄装置の一実施例の四部の側面図、第４ａ図は第４図
の円Ａの部分拡大図である。

第１図、第２図によれば、１０は軸１４とともに正逆回
転可能な円板状の反応テールである。反応テーブル１０
は上テーブル１１と下テーブル１３からなり、上テーブ
ル１１と下テーブル１６により反応容器１２の突縁１２
．がはさまれた状態で、４８個の反応容器１２が反応テ
ーブル１０に等角度間隔に保持されて配置されている。

５０は軸５４とともに正逆回転可能な円板状の緩衝液テ
ーブルである。このテーブル５０は上テーブル５１と下
テーブル５３とからなり、等角度間隔に６個の緩衝液容
器５２が着脱可能に装着されている。緩衝液は検体中に
含まれる抗原あるいは抗体を特異的に測定する際に、測
定誤差の原因となる非特異反応を抑制し特異反応を引き
出すだめのものである。

９０は緩衝液テーブル５０と同様であるが稍小形化され
た、正逆回転可能な円板状の試薬テーブルであり、等角
度間隔に６個の試薬容器９２が着脱可能に装着されてい
る。試薬には検体中に含せれる測定すべき抗原あるいは
抗体と特異的に反応する抗体あるいは抗原を周囲に結合
させた不溶性担体、例えば直径約０．７５μｍのラテッ
クス粒子が含有されている。

反応容器１２は反応テーブル１０の下部に設けられた恒
温部２０により例えば４６〜４７℃に保温されている。

熱伝導率の高い例えばアルミニウム製である恒温部２０
には反応容器１２を囲うように溝２２が設けられている
。恒温部２０には温度検知用のセンサ２８が埋め込まれ
、恒温部２０の外周には温度制御可能なヒータ２６が密
着して取り付けられ、さらに恒温部２０の周囲に熱伝導
率の低い、例えばポリウレタン樹脂製の断熱材２４で覆
われている。また、反応テーブル１０の上テーブル、下
テーブル１６も熱伝導率の低い、例えば合成樹脂製であ
り、このため恒温部２０は周囲温度にかかわらず一定温
度に保温され、反応容器１２も一定温度に保温される。

反応テーブル１０の回転軸１４はベアリング１５ａ、１
５／４を介して保持具６０に回転自在に支持され、ベル
ト１７により保持具３０に取り付けられたモータ（図示
せず）と連結されている。反応テーブル１０の中心部は
、固定具１８により軸１４に取り付けられ支持具１６に
より保持具６０に支持されている。反応テーブル１０は
保持具６０に対して軸１４を中心にして正逆回転可能で
ある。さらに、保持具６０にはベアリング６５ａ。

ろ５４を介して軸６４が回転自在に支持され、軸６４は
ベアリング６ろａ、３３４を介して基板６８に回転自在
に支持された軸６２に対して偏心して連接されている。

軸６２は、ベル）４１−．４１８によりモータ４２と連
結されている。よってモータ４２が回転すれば軸３２．
３４も回転し保持具６０は基板６８に対して振盪運動を
行い反応テーブル１０も振倣される。

なお、軸６４には、反応テーブル１０、保持具６０の振
盪時に発生する、重心の移動による振動をキャンセルす
るため、バランサ６６が取シ付けられている。

緩衝液容器５２は緩衝液テーブル５０の下部に設けられ
た恒温部６０によシ、例えは１０〜１５℃に保冷される
。緩衝液テーブル５０に近接配置されている試薬テーブ
ル９０も同様の構成であり、このため、試薬容器？２も
同様に保冷される。

緩衝液テーブル５０の回転軸５４は、ベアリング５５ａ
、５５４を介して基板７０に回転自在に支持され、ベル
ト７６によりモータ７４と連結されている。緩衝液容器
の恒温化のために、ペルチェ効果を利用した温度制御可
能な冷却素子６６をはさみ熱伝導率の良い例えばアルミ
ニウム製の恒温部６０と放熱器６８がそれぞれ冷却素子
６６と熱的に密接して配置され、これらは全体として支
持具７２により基板７０に支持されている。恒温部６０
には温度検知用のセンサ（図示せず）が設けられている
。輔５４に取り付けられた支持具５６は、恒温部６０と
良好な伝熱性を保ちながら回転することができ、さらに
支持具５６と下テーブル５６が熱的に密接するように支
持具５６の上に支持具５６と共に回転移動させられる緩
衝液テーブル５０が乗せられている。

支持具５６、下テーブル５６は共に熱伝導率の良い例え
ばアルミニウム製であり、上テーブル５１および緩衝液
テーブル５０の周囲に設けられた筒状のケース６２は熱
伝導率の低い合成樹脂製であり、さらにケース６２およ
び恒温部６０の外周は熱伝導率の低い例えばポリウレタ
ン樹脂製の断熱材６４で覆われている。かくして緩衝液
テーブル５０、緩衝液容器５２は良好に保冷される。

上テーブル５１には取手５８が取シ付けられ、容易に緩
衝液テーブル５０を取りはずし持ち運びでき、緩衝液容
器の交換時等に便利ならしめである。

次に、それぞれがほぼ同様の構成を有する分取・分注装
置１００，１４０，１４２，１４４．１４．６について
説明する。第６図は分取・分注装置１００の一実施例の
側面図である。ガイド１１９，１２０を介して保持具１
１８．１２２に回転および摺動自在に支持された軸１１
６にアーム１１２が直交して取シ付けられ、アーム１１
２の先端にピペット１０２が通常状態では軸１１６と平
行になるように保持具１０４に取り付けられ、この保持
具１０４はスプリング１０８によシ負荷が与えられてア
ーム１１２に軸１０６を介して回転可能に支持されてい
る。ビペッ）１０２先端部は分取・分注の精度を上げる
ために外径および内径を細くすることが好捷しい。ピペ
ット１０２には、液の吸引、吐出を行うためのシリンジ
（図示せず）が接続される。

アーム１１２には保持具１０４を検知するためのセンサ
１１４が取り付けられている。通常、保持具１０４はス
プリング１０８に押されてセンサ１１４の近傍に位置し
ている。しかし、保持具１０４は、ピペット１０２の下
降時に異物が当ると、スプリング１０８の力に逆って軸
１０６を中心に回転させられセンサ１１４から離れるの
で、セ／す１１４によシその異常を検知することができ
る。この時ただちに軸１１６が上昇させられピペット１
０２も上昇させられるので、ピペット１０２の破損を防
ぐことができる。また、ピペット１０２には導体１１６
が接続されておシ、後述の検知回路６１０によりピペッ
ト１０２が容器内の液面に接触したか否かを検知するこ
とができる。

かくして、液面の高さが異っていても確実に液面を検知
することができるので、分取あるいは分注を確実ならし
めるに有益である。

第６図に明らかなように、ベアリング１２５を介してガ
イド１１９に回転可能に取り付けられた回転部材１２４
と、ベアリング１２７４．１２７４を介してガイドづ２
０に回転可能に取り付けられた回転部材１２６とは、連
結具１２８により互いに連結されている。軸１１６には
連結具１２８のガイド１３０が固定して取り付けられて
いる。回転部材１２６はベルト１２９によりモータ１６
８と連結されている。従って、モータ１６８が回転すれ
ば回転部材１２６、連結具１２８が回転し、連結具１２
８とともにガイドづ６０も回転させられる。ガイド１３
０は１ｌｌ１１１６に固定して取り付けられているので
軸１１６も回転させられ、これに応じてアーム１１２、
ピペット１０２が回転させられる。

＠１１６には軸方向の動きが規制され軸の回りには回転
可能に取り付けられたベアリング１３３ａ。

１３６ｋを介して連動部材１６２が取り付けられ、これ
にベルト固定部１６４′で固定されたベルト１５４によ
りモータ１６６と連結されている。よってモータ１６６
が回転すれば連動部材１′５２は上下に移動でき、この
連動部材１３２は軸方向には軸１１６に固定して取り付
けられているので、軸１１６も軸方向に上下に移動し、
この結果アーム１１２、ピペノｌ−１０２も上下に移動
可能となる。かくしてアーム１１２、ピペット１０２は
軸１１６の軸方向に往復直線運動が可能で、かつ軸１１
６を中心とした正逆回転運動が可能の構造となっている
ことがわかる。

第５図は前述の液面検知回路の概略図である。

ピペット１０２に接続された導体１１ろには例えば１０
にΩ程度の抵抗Ｒが接続された例えば２ＭＨｚ程度の高
周波発振器３００と帯域通過フィルタ３０２が接続され
ておシ、フィルタ３０２の出力側に検波器３０４、微分
器３０６、比較器３０８が直列に接続されている。緩衝
液容器５２げ接地された金属面上に載置されており、ピ
ペット１０２先端が緩衝液容器５２内の液面に接するか
否かによりピペット１０２−接地面間の電気容量Ｃが変
化する。よって、抵抗Ｒと容量Ｃによシ形成されたＲＣ
形積分回路の出力すなわちフィルタ６０２の入力側には
容量Ｃに応じた振幅の高周波信号が得られる。この高周
波信号を所定の帯域通過フィルタ３０２に通すことによ
り、振幅の容量Ｃへの依存性を顕著にすることができる
。この高周波信号は検波器３０４により検波することに
より、直流信号に変換され、さらにこの直流信号は微分
器６０６により直流信号のレベル変化がとらえられ、比
較器６０８により所定値と比較されてピペット１０２が
液面に接触したか否かが検知されるのである。

次に、洗浄装置１５０について説明する。第４図は洗浄
装置１５０の一実施例の要部の側面図である。軸２６０
は駆動源（図示せず〕により往復直線運動可能な軸であ
り、軸２６０にアーム２６２−が直交して取り付けられ
ている。アーム２６２の先端には保持具２７６．２７８
が取り付けられ、軸２６０と平行になるようにピペット
が挿通されている。保持具２７６の内側には保持具２７
８とピペット２６４の凸部２６８とにはさまれたスプリ
ング２８０が設けられている。よって１仙２６０の下降
時にピペット２６４に物が当ると凸部２６８がスプリン
グ２８０の弾力に逆ってスプリング２８０を圧縮するの
で無理なく、ピペット２６４は当った物に密接した状態
で停止することができる。軸２６０が上昇しピペットに
加えられている力が解除されるとピペット２６４１ｄス
プリング２８０の作用により下降状態に戻る。ピペット
２６４の上端は廃液回収部に通じる排出口２６９となっ
ているピペット２６４の下端は吸入口２６５であり小さ
な切り欠き２６７が設けられていて、吸入口２６５が反
応容器１２の底に当接した状態でも切り欠き２６７から
液を吸引することができる。ピペット２６４の外周に形
成される隙間２７２と通じるように供給口であるニップ
ル２７４が設けられた洗浄部２７０がピペット２６４の
ネジ部２６６に取シ付けられている。ニップル２７４か
ら洗浄液が供給されると、隙間２７２を通ってピペット
２６４の外周から洗浄液が吐出される。洗浄装置１５０
には同様の構成でアーム２６２に複数本のピペットを取
り付け、隣接する複数の反応容器１２を同時に洗浄する
ことができる。

次に検体容器２０２の動きについて第１図を参照しなが
ら説明する。検体容器２０２はラック２００に５個ずつ
装着される。ラック２００は個々に持ち運びできるので
検体容器の装着の際便利である。用いられる検体試料は
例えばヒトの抑清である。

ラック２００は発送部２０４に横向きに縦一列にセント
される。発送部２０４にある全てのラッり２００はラッ
ク移動装置２０６によシいっせいに第１図において紙面
上方に向って移動される。

先頭のラックがセンサ２０８に近接することにより検知
されるとラック移動装置２０６は停止する。

先頭のランクは第１図において左方に移動しているベル
ト２１３に乗り移送部２１０を左方に移動される。ラッ
ク移動装置２１４に取り付けられり、（）ンパ２１８に
移動してきたランク２００が接触すると、ラックを停止
させるとともに、先にゴム材２２１が取り付けられたア
ーム２２０が回転し後ろからラックを押圧する。ランク
がセンサ２２４ａ、２２４４に接近することによりラッ
クの存在が検知される。ストッパ２１８とアーム２２０
の間に保持されたラックはガイド２１６に沿ってラック
移動装置２１４により第１図において右から左方向に検
体容器１個分ずつこま送シされ、センサ２２２ａ、２２
２Ａにより検体容器の有無が確認されながら順次、分取
・分注手段１４０によシー定量の検体が分取される。ラ
ックには５個の検体容器装着部分にそれぞれ１個ずつ計
５個の貫通孔が設けられ、検体容器がセンサ２２２ａ、
２２８を通過することにより検体容器の有無が確認され
る。

５検体分の分取が終了すると、ストッパ２１８、アーム
２２０とも初期位置に戻りランクに対する規制がとかれ
ラックは移送部２１０を左方向に移送される。ラック２
００がセンサ２６２に近接することにより検知されると
、ラック移動装置２３０により回収部２６４に押し入れ
られる。その後、ラック移動装置２３０は元の位置に戻
る。

ラック回収部２６４に収容されるラック２００がセンサ
２３６ａ、２３６Ａを遮断することにより検知されると
、さらにラック２００を回収部２６４に収容させること
はできない。

次に、第１図および第６図〜第８図を参照しながら免疫
凝集測定装置の動作フローについて説明する。第６図〜
第８図にそれぞれ分取・分注装置１００．１４０，１４
２，１４．４，１４６、検出部１６４、洗浄装置１５０
周辺の流体回路の概略図である。

分取・分注装置１００が動作してピペット１０２が緩衝
液テーブル５００所定位置の緩衝液容器内の緩衝液液面
に接触すると液面検知機能によりピペット１０２の下降
が止まり、ピペット１０２に接続されたシリンジＣ１の
ピストンが下降することにより一定量例えば８０μｌの
緩衝液がピペット１０２から吸引される。この時弁ｖ１
　　は閉じた状態にある。次に、分取・分注装置１００
が上昇、回転、下降し、ピペット１０２が反応テーブル
の所定位置の反応容器内に配置されると、シリンジＣＩ
　　のピストンが上昇し先程吸引した緩衝液が分注され
る。分注終了時にピペット先端と液面が接触するように
すれば先端に零が付着したままにならないので分注精度
が向上する。その後、分取・分注装置１００は上昇、回
転、下降し、ピペット１０２が洗浄槽１０１内に配置さ
れる。弁■１　　が開けられて洗浄液供給源から洗浄液
が供給されピペット１０２先端から排出されるので、ピ
ペット１０２内壁が洗浄される。また、ピペット１０２
外壁は、弁ｖ２　　を開放することにより洗浄槽１０１
中央部から洗浄液がピペット１０２に当るように噴出さ
れるので洗い流されて洗浄される。この後、弁ｖ１ハ閉
じられる。ピペット１０２外壁および先端に付着した洗
浄液は弁Ｖ３　　が開けられることにより洗浄槽上部か
ら空気がピペット１０２に当るように噴出されるので吹
き飛ばされ除去される。

洗浄中は弁ｖ４　が開けられ、洗浄液、空気は廃液回収
部に回収される。シリンジＣ１のピストンをさらに微少
量降下させておけばピストン１０２先端部に空気層を形
成することができるので、緩衝液は洗浄液とは遮断され
た状態で分取・分圧が行える。

さて、分取・分注装置１００により所定位置の反応容器
１２に緩衝液が分注されると、分取・分注装置１００の
上６己洗浄工程を待つことなく反応テーブル１０が反応
容器９個分反時計方向に回転し、前もって分取・分注装
置１４０によりランクの所定位置の検体容器２０２から
一定量例えば１０μｌ分取された検体が、先程分注され
た緩衝液の入った反応容器１２に分注され、両者は混合
される。分取・分注装置１４０の分取・分注動作はシリ
ンジＣ７を用いて分取・分注装置１００と同様になされ
洗浄は洗浄槽１４１を使って同様になさ牡る。同様に分
取・分注装置１４０の洗浄工程を待つことなく反応テー
ブル１０が反応容器１０個分時計方向に回転する。この
ように反応テーブル１０が正反転をくり返しながら待ち
時間なく効率的に次々と新しい反応容器に緩衝液と検体
が混合され、反応容器１２が１個ずつ時計方向に送られ
ていく。

次に、分取・分注装置１４２により試薬テーブル９０の
所定位置の試薬容器９２から一定量、例えば１０μｌの
試薬が、緩衝液、検体の混合された所定位置の反応容器
１２に分注されることにより、緩衝液、検体、試薬の６
者が混合される。分取・分注装置１４２の動作はシリン
ジＣ３を用いて分取・分注装置１００と同様になされ、
洗浄は洗浄槽１４３を使って同様になされる。なお、検
体の分注時、試薬の分注時に、分取・分注装置１４０　
、１４２の各ピペットを反応容器１２内の各液面に接し
た捷たは浸した状態で検体あるいけ試薬を分注し同時に
反応テーブル１０を振盪攪拌させれば、分注精度良くあ
る程度の混合効果が生じる。さらに、反応容器１２は前
述のように４６〜４７°Ｃに保温されている。反応テー
ブル１０は正逆回転時以外、一定回転で振盪攪拌される
ので反応容器１２内の緩衝液、検体、試薬の混合液から
なる反応液はたとえ１００μｌの微量であっても時間の
経過とともに反応容器内で均一にかつ反応容器ごとにば
らつきなく攪拌され、抗原抗体反応によるラテックス凝
集反応が安定して促進されることになる。さらに反応容
器中に使用しないため回転子の摩耗の恐れがないので、
長期にわたりその安定した振盪攪拌作用が保証される。

反応テーブル１０の振盪攪拌の回転直径、回転数σ大き
け扛ば大きい程攪拌力は強くなるが、強くなり過きると
逆にラテックス凝集反応の進行を妨げる作用をおよぼす
ので、例えば反応容器１２の内径が８□、反応液液量が
１００μｌであれば、振盪攪拌の回転直径は２〜５ｎｎ
ｎ、回転数は４００〜１１０００ｒｐ　が適当であり、
好適には通常それぞれ３　＋＋ｍ、６００　ｒｐｍ　　
が良い。

分取・分注装置１４４，１４．６　　はそれぞれある反
応液についての第１回目の測定（Ｔ、　　測定）用、第
２回目の測定（Ｔ２　測定）用の分取・分注装置であり
、それぞれのピペットはそれぞれ洗浄槽１４５．１４７
で洗浄される。分取・分注装置１４４、．１４．６のピ
ペットには分取・分注を行うピペット選択用の弁ｖ５、
反応液の分取・分注用のシリンジＣ１、希釈液流路切換
え用の弁Ｖ６、逆流止め弁ｖ７、希釈液分注用のシリン
ジＣ５が接続されている。弁ｖ６　　を希釈液供給源側
に切り換え、シリンジＣ５のピストンを下降させると、
シリンジＣ６内に一定量の希釈液が蓄えられ、また弁■
６をピペット側に切り換えシリンジＣ６内のピストンを
上昇させると、一定量の希釈液がいずれかのピペットか
ら分注される。弁Ｖ５　　をいずれかのピペット側に切
り換えてシリンジＣ９のピストンを下降または上昇させ
ると、選択されたピペットから反応液の分取または分注
ができる。反応液の分注時に同時に希釈液も分注させれ
ば、反応液の希釈が行われる。弁ｖ７は弁ｖ６の切シ換
え時に生じる圧力ショックをやわらげる働きをする。

分取・分注装置１４４が切換えられた状態で、この分取
・分注装置１４４に、］：！１１反応テーブル１０の所
定位置の反応容器１２から反応液が一定量例えば６０μ
β　分取され試薬の混合から一定時間ｆｌＪえば２４秒
後試料チャンバ１６０に１　ｒｎｌの希釈液とともに分
注される。なお、その前にシリンジＣ７によ’）　０．
５　ｍ／！の希釈液のみが試料チャンバ１６０に分注さ
れているので、６０μｌの反応液は０、５　ｍｌと１　
ｍｌの希釈液にはさまれるようにして効果的に試料チャ
ンバ１６０内で５１倍に希釈混合される。これは検体か
ら見れば５１０倍の希釈となる。この希釈試料はＴ１　
　測定用である。

残シの７０μｌの反応液は、弁Ｖ、が切シ換えられ分取
・分注装置１４６により試料の混合から一定時間例えば
１４分６６秒後に同様にして、試料チャンバ１６２内で
Ｔ２　測定用の５１倍に希釈された反応液の希釈試料が
作製される。なお、希釈液の代りにシース液を使って希
釈を行うことも可能である。

第７図は、ラテックス凝集塊を検出するだめの検出部で
あるフローセル１６４周辺の流体回路の概略図である。

分取・分注装置１４４により試料チャンバ１６０内に作
製されりＴ１　測定用の１５６０μｌの希釈試料は、弁
Ｖ８．Ｖ、、　　が開放されることにより流路に充満さ
れ、その抜弁ｖ８゜Ｖ、５Ｕ閉じられる。次に弁■１７
が開けられる。シリンジＣ６のピストンが一定速度で上
昇することにより希釈済み試料がノズル１６６から一定
流速で押し出され、この時弁ｖ、６が開けられるとシー
ス液がフローセル上側面部の供給口１６７から一定圧で
供給される。かくして希釈試料は、フローセル１６４中
央をシース液によってさや状に囲まれた細流となって流
れる。この細流にスポット状の光が照射され粒子個々の
散乱光が光学的に検出される。

第９図は光学的検出装置の平面図である。発光素子１６
８から発せられる、例えば波長７８０　ｎｍのレーザ光
をレンズ１７２．１７４，１７６により集光し、フロ−
セル１６４中央部分にスポット状に照射させる。遮光板
１８０によシ透過光が遮断され、前方散乱光のみがレン
ズ１７８によシ集光され受光素子１７０に照射され光電
変換される。迷光は遮光板１８２によシ遮断され、前方
散乱光の検出感度が向上される。

フローセル１６４において粒子の検出中はシリンジＣ６
は希釈試料をノズル１６６がら押し出しこの開弁Ｖ、６
．　Ｖ、７は開いている。弁ｖ８　に閉じているので、
時間を有効に使い試料チャンバ１６０の洗浄を行う。弁
■１ｏを開けることにより試料チャンバ１６０内に残留
している希釈試料は排出される。弁■１２を開けること
により試料チャンバ１６０上部から洗浄液を供給し内壁
を洗浄し排出する。再度洗浄液を供給し一部を弁ｖ１ｏ
を通じて排出し洗浄する。シリンジＣ６が所定量の希釈
試料を押し出してしまえばシリンジＣ６は停止し、供給
口１６７からシース液のみ供給され弁ｖ１７を通り排出
されるのでフロ−セル１６４内部カ洗浄され、弁Ｖ、、
、Ｖ、７が閉じられる。弁■８．ＶＩ５が開けられるこ
とにより試料チャンバ１６０の洗浄液が排出され先程測
定用の試料を充満した流路を洗い流して洗浄する。次に
弁■８　を閉じ弁ＶＩＯを開けて試料チャンバ１６０内
の洗浄液を完全に排出するとともに、弁■１４を開けさ
らに洗浄する。

次に弁Ｖ、６．Ｖ、６　が開けられてシース液が供給口
１６７に供給されノズル１６６を逆流して排出される。

こうしてノズル１６６の洗浄が行われる。

なお、第７図において洗浄液の代りにソース液を用いて
洗浄を行うことも可能である。

Ｔ２　測定用の希釈試料は分取・分注装置１４６によシ
同様に試料チャツバ１６２内に作製され、弁■８．Ｖ１
ｏ　の代りにそれぞれ弁ｖ０．ｖ、　ｌが機能して同様
に測定、洗浄が行われる。

第１０図は測定回路の概略図である。１８４は受光素子
１７０を含む、例えば実願昭６２−１９７１５３号に記
載された高速応答可能な光電変換器であり、粒子の大き
さに応じた大きさの電気信号が得られる。高速の光電変
換器を用いればフローセル１６４中に粒子を従来より速
く流すことができるのでより測定時間の短縮を図ること
ができる。この粒子信号は増幅器１８６にて増幅されＡ
／Ｄ変換器１８８により個々の粒子信号の波高値がＡ／
Ｄ　　変換される。このＡ／Ｄ変換されたデータは記憶
されて粒子計数の終了後、第１１図に示す粒度分布図と
して表示される。解析手段１９０において、例えば、ノ
イズと未凝集ラテックス粒子Ｆ１　　を弁別するレベル
Ｌ１、未凝集ラテックス粒子Ｆ１　　と２個凝集ラテッ
クス粒子Ｆ２　を弁別するレベルＬ２　を設定すること
により、レベルＬ１　以上の大きさの粒子の数（未凝集
ラテックス粒子の数Ｍと凝集ラテックス粒子の数Ｐの和
〕、レベルＬ２　以上の大きさの粒子の数〔凝集ラテッ
クス粒子の数ｐ〕を算出し、凝集度ＹをＹ−Ｐ／ＣＭ＋
Ｐ　）を用いて数値化することができる。

凝集度Ｙを数値化するためには、この式によらないで他
の方法によって凝集度Ｙを定義し、その定義に従って凝
集度Ｙを数値化することができ、これには例えば特開昭
６０−１１１９６３号公報や特開昭６０−２４３５６５
号公報に記載された方法がある。解析手段１９０により
得られた凝集度Ｙは、濃度変換手段１９２により濃度に
変換され出力装置１９４に出力される。第１２図は既知
濃度のキャリブレータを用いて濃度とその時の凝集度Ｙ
との関係を表わした検量線図の一例である。

この検量線図にＴ２　測定において得られた凝集度Ｙの
値をあてはめることにょ夕、凝集度から濃度を求めるこ
とができる。ただし、検体に含壕れる所定の抗原の濃度
が高過ぎる所Ｍｌ！Ｉ過剰城（プロゾーン〕においては
ラテックス凝集反応が抑制される傾向がみられる。第１
６図はこのような抑制現象を示す濃度−凝集度曲線であ
る。２５０．２５２は、それぞれＴ２　測定時、Ｔ１測
定時における濃度−凝集度曲線である。Ｔ２　測定時の
濃度−凝集度曲線２５（Ｈ″］：低濃度領域においては
抗原４度が高くなれば凝集度も高くなるが、ツロゾ〜ン
においては抗原濃度が高くなればなる程凝集度が低くな
る現象が見られる。従って単に凝集度の値がら製度を一
意的に求めることはできない。そこで、Ｔ２　測定にお
いて得られた凝集度がプロゾーンにおいて得られた凝集
度ではないことを検体ごとに確認しておく必要がある。

このため、し１ｊえば、Ｔ２測定以前の適当な時期にＴ
１　　測定を行い、この時イＨられた凝集度の値が抗原
の濃度が高くなると凝集度が高くなる場合に注目するの
である。すなわち、Ｔ＋　　１ｌｌｌ定の凝集度（曲線
２５２）の値をプロゾーンの下限−度に対応するＴ、測
定の凝集度ｐを判定値として比較しｐを越えた場合Ｋｉ
Ｊプロゾーン領域であると判定することができる。

以上のように、分取・分注装置１４４に」＝り調製され
た試料は、第１回目の測定（Ｔ、　　測定うに用い、分
取・分注装置１４６により調製された試料は第２回目の
測定（Ｔ２　測定〕に用いることにして、前述したプロ
ゾーンの内外の判定を行うのである。

測定が終了し不用な反応液が残留したま−まの反応容器
１２は５本のピペットを有する洗浄装置１５０に到達す
る。第８図は、洗浄装置１５０周辺の流体回路の概略図
である。軸２６０が下降すれば５本のピペットは同時に
下降し反応容器１２の底に当接することができる。反応
液はそれぞれのピペットにより切シ欠き２６７が設けら
れた吸入口２６５から吸引され、排出口２６９から廃液
回収部へ排出される。洗浄液がポンプ１５８がら洗浄部
２７０に供給されピペットの外周がら吐出されることに
よりピペット外壁、反応容器内壁が洗浄される。この洗
浄液幻：再びピペットにより吸引、排出される。これを
くシ返すことで１本のピペットにつき２回洗浄される。

ｌｉ［１Ｉ２６０．５本のピペット２６４が上昇し反応
テーブル１０が回転する。反応容器１２が時計方向に１
個分ずつ移動するごとに同様の洗浄が行われる。こうし
て、１個の反応容器ｉｄ４本のピペットにより連続して
計８回の洗浄が行われ、反応液は完全除去される。

５本目のピペットには洗浄部が設けられていないので洗
浄液に供給されず吸引のみ行わｆＬ、こｎにより最終的
に反応容器１２内の液体は完全に除去される。本発明に
よれば、反応容器１２内には従来のような回転子がない
ので、反応容器の洗浄は容易で確実となり、回転子に付
着するがたちで洗浄液が残留しない。かくして、次の検
体の測定に悪影響を及ぼすことがない。また、前述した
振盪攪拌による反応促進効果、反応状態の長期安定性に
より、抗原−抗体反応に関連した高精度の各種測定を可
能にする。

さらに、１回の測定では検体試料中の一つの物質の分量
を定量することができるだけであるが、緩衝液テーブル
５０、試薬テーブル９０には複数の容器が装着できるの
で、測定すべき物質の種類に合わせて複数の緩衝液容器
５２、試薬９２を装着し、測定項目を予め設定しておけ
ば複数の物質または、多項目の測定結果を随時得ること
ができる。測定可能な抗原としては、ぬ−フェトプロテ
ィン（ＡＦＰ）、癌胎児性抗原（ＣＥＡ）、フェリチン
（ＦＲＮ）、β２−マクログロブリン（ＢＺＭ）等があ
る。本発明装置により、そ扛ぞれ２〜１０００Ｃｎｇ／
ｍｅ〕、　１〜２５０　Ｃｎ　？／ｍｅ〕、２〜１００
０Ｃｎ　ＬｉＩ／ｍｅ　〕、２５５〜１０２０口Ｃｎ　
？／ｍｌ：］の濃度範囲において測定の直線性が保たれ
ることが判明した。

また、従来の分取・分注装置は、緩衝液用と検体用、Ｔ
１　　測定用とＴ２　測定用、がそれぞれ兼用であった
が、本発明においてはすべて独立させたので洗浄時等に
発生する待ち時間をなくすために各動作を互いに時間的
に重複しながら行わせることができ、このため単位時間
当りの検体処理能力が格段に向上し、新規な免疫凝集測
定装置として１時間当り１５０検体もの処理が可能とな
った。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の免疫凝集測定装置は次の
ような顕著な効果を有するものである。

（ａ）　　抗原抗体反応の促進と安定化のための攪拌を
振舘攪拌により行うので、従来の半分の反応液鄭、であ
っても安定して凝集反応が促進され、また反応容器ごと
にばらつきなく均一に攪拌振盪することができる。これ
に応じて、測定に必要な緩衝液、検体、試薬の分量をそ
れぞれ半分にすることができた。

（匍　反応液の攪拌に回転子を用いないので、回転子や
容器面の摩耗の恐れがなくなり、反応容器内部が全体と
して均一かつ良好な攪拌が保証でき、正確な測定の実現
と再現性の高い装置を実現した。

寸だ、反応容器も完全に洗浄でき、より高感度に安定し
た測定結果が得られるようになった。

（ｃ）緩衝液、検体、試薬、反応液の分取・分注装置を
それぞれ独立させて専用に設けたので、各分取・分注動
作を待ち時間少なく極めて効率的に実行することができ
、これによって検体処理能力が格段に向上した。

（ｄ）　　ラックげ検体容器を装着してこのランクを発
送部に並置するだけで順次測定されるので検体容器の操
作がし易くなった。

【図面の簡単な説明】

添付図は本発明による免疫凝集測定装置の一実施例を示
し、第１図はその概略の平面図、第２図は第１図におけ
るＡ−Ａ線断面図、第２ａ図はＢ−Ｂ線より見た部分拡
大上面図、第６図は第１図知回路の基本構成図、第６図
は分取・分注装置周辺の流体回路の概略図、第７図は検
出部周辺の流体回路の概略図、第８図は洗浄装置周辺の
流体回路の概略図、第９図は光学的検出部の平面図、第
１０図は測定回路の基本構成図、第１１図は凝集度に応
じた粒度分布図、第１２図は検量線図、第１６図は抗原
濃度−凝集度曲線である。 図中符号： １０・・反応テーブル １１．５１　　上テーブル １２・・反応容器 １３．５３・・下テーブル １４．３２，３４，５４．１Ｑ６．１１６．２６０・・
軸１５ａ、１５８．３３ａ、３３８．３５ａ、３５４．
５５ａ。 ５５＃、１２５．１２７ａ、１２７＃、１３３ａ・・・
ベアリング１６．４０．５１７２・・・支持具 １７．４１ａ、４１に、７３．１２９．１３４．、、ベ
ルト１８・・・固定具 ２０．６０・恒温部 ２２・・溝 ２４．６４・・・断熱材 ２６・・・ヒータ（温度制御素子〕 ２８　、１１４・・・センサ ３０．１０４，１１８，１２２・・・保持具６６・バラ
ンサ ３８．７０　・・・基板 ４２．７４．１３６・・・モータ〔駆動源〕５０・・・
緩衝液テーブル ５２・緩衝液容器 ５８・・取手 ６２・・ケース ６６・・冷却素子（温度制御素子〕 ６８・・・放熱器 １００、ｌＯ，１４２，１４４，１４６・分取・分注装
置１０２．２６４・・・ピペット １０８・・・スプリング １１０・・チューブ １１２．２２０，２６２・・アーム １１６・・導体 １１９．１２０．１３０　　ガイド １２４．１２６　　・回転部拐 １２８・連結具 １６２　・連動具 １０１．１４１，１４３，１４５，１４７・・・洗浄槽
１５０・・・洗浄装置 １５８・・ポンプ １６０　、１６２・・試料チャンバ １６４・・・フローセル（検出部） １６６・・ノズル　　　　　１６７・・・供給口１６８
・・発光素子 １７０・・・受光素子 １７２．１７４．１７６．１７８・・・レンズ１８０　
、１８２・・・遮光板 １８４・・・光電変換器 １８６・・・増幅器 １８８・・・Ａ／Ｄ変換器 １９０・・・解析手段 １９２・・濃度変換手段 １９４・・・出力装置 ２００・ラック ２０２・・検体容器 ２０４・・発送部 ２０６．２１２，２１４．２３０・・ランク移動装置２
０８．２２２Ｑ、２２２Ａ、２２４ｃＬ、２２４４．２
３２゜２３６、．２３６吾・・センサ ２１０・・・ラック移送部 ２１３・・・ベルト ２１６・・・ガイド ２１８・・・ストッパ ２２１・・・ゴム材 ２６４・・・回収部 ２６５　・吸入口 ２６６・・坏ジ部 ２６８・・・凸部　　　　２６７・・・切υ欠き２６９
・・・排出口 ２７０・・洗浄部 ２７２・・・隙間 ２７４・・ニップル（供給口） ２７６．２７８・・・保持具 ２８０・・・スプリング ３００・・発振器 ６０２・・フィルタ ６０４・検波器 ３０６・・・微分器 ３０８・・・比較器 ６１０・・・液面検知回路 Ｒ・・抵抗 Ｃ・・・容量。 特許出願人東亜医用電子株式会社 （外４名〕 手続補正書 昭和６３年１り月／９日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］測定すべき抗原あるいは抗体を含む検体と、その
   抗原あるいは抗体と特異的に反応する抗体あるいは抗原
   を結合させた不溶性担体を含む試薬とを混合させること
   により、抗原抗体反応が生じ、不溶性担体が検体中の抗
   原あるいは抗体を媒介として相互に凝集し、その凝集塊
   を検出部に導入することにより粒子の電気的差異または
   光学的差異に基づく信号が発せられ、その信号を粒子計
   数手段により計測して不溶性担体の凝集度を数値化し変
   換することにより、検体に含まれている抗原あるいは抗
   体の量を測定する免疫凝集測定装置において、 複数の緩衝液容器が恒温状態を保ちながら装着された正
   逆回転可能な緩衝液テーブルと、複数の試薬容器が恒温
   状態を保ちながら装着された正逆回転可能な試薬テーブ
   ルと、 複数の反応容器が恒温状態を保ちながら保持された正逆
   回転および振盪運動可能な反応テーブルと、 検体容器が装着されたラックが移動する移送部と、 移送部に接続されラックを移送部に供給する発送部と、 移送部に接続されラックを移送部から回収する回収部と
   、 緩衝液容器から緩衝液を分取し反応容器に分注する装置
   と、 検体容器から検体を分取し反応容器に分注する装置と、 試薬容器から試薬を分取し反応容器に分注する装置と、 緩衝液、検体、試薬が混合され不溶性担体の凝集反応が
   生じた反応液を反応容器から分取し検出部に通ずる試料
   チャンバに分注する装置と、反応容器に残留した反応液
   を排出し洗浄する装置と、 を包含することを特徴とした免疫凝集測定装置。 ［２］反応テーブルに直交して取り付けられた軸（１４
   ）と、 軸（１４）が回転自在に支持された保持具と、軸（１４
   ）と連結された駆動源と、 保持具に回転自在に支持された軸（３４）と、軸（３４
   ）に扁心して連接された軸（３２）と、軸（３２）が回
   転自在に支持された基板と、軸（３２）と連結された駆
   動源（４２）と、反応容器を囲むように溝が設けられ温
   度制御可能な素子が密接して取り付けられた恒温度と、
   恒温部の周囲を覆うように設けられた断熱材とから構成
   されることにより、反応テーブルが反応容器を恒温状態
   に保ち正逆回転および振盪運動可能である請求項１記載
   の免疫凝集測定装置。 ［３］分取・分注装置が、 保持具（１１８）、（１２２）に回転および摺動自在に
   支持された軸（１１６）と、 軸（１１６）に取り付けられたアームと、 アームに一端が回転可能に支持された保持具（１０４）
   と、 保持具（１０４）の回転移動に負荷を与えるスプリング
   と、 保持具（１０４）に取り付けられたピペットと、ピペッ
   トに接続されたシリンジと、 スプリングの力に逆って保持具（１０４）が回転移動さ
   せられた事を検知するセンサと、軸（１１６）に対して
   回転可能に取り付けられた回転部材（１２４）、（１２
   ６）と、 回転部材（１２４）、（１２６）を連結させる連結具と
   、回転部材と連結する駆動源と、軸（１１６）に取り付
   けられ連結具の動きを規制するガイド（１３０）と、 軸（１１６）の軸方向には軸（１１６）に固定され軸の
   回りには回転可能に取り付けられた連動具と、連動具を
   軸（１１６）の軸方向に往復直線運動させる駆動源と、 からなり、 ピペットにより分取または分注が行われる容器の下に接
   地面を設け、ピペットが容器内の液面に接するときと接
   しないときのピペット、接地面間のインピーダンス変化
   を検知することにより、液面の検知を行う請求項１また
   は２記載の免疫凝集測定装置。 ［４］洗浄装置が、 軸方向に往復直線運動が可能な軸と、 軸の駆動源と、 その軸に取り付けられたアームと、 アームに取り付けられた保持具と、 保持具を挿通し移動可能に支持され先端に切り欠きが設
   けられたピペットと、 保持具内部においてピペットに設けられた凸部と保持具
   との間にはさまれるように設けられたスプリングと、 ピペット外周との間に隙間が形成されてピペットに取り
   付けられ、その隙間と通ずる供給口が設けられた洗浄部
   と、 からなる請求項１ないし３のいずれか一に記載の免疫凝
   集測定装置。