JPH0138521Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はレーザネフエロメータの改良に関す
るものである。

レーザネフエロメータは、試料セル中に収容さ
れた血漿蛋白などの検体試料中にレーザビームを
照射し、試料によつて散乱される光線をフオトマ
ルチプライヤ等の検出器で受光検出しかつこれを
光電変換して試料中に含まれるIgG，IgA，IgM
などの成分濃度を分析定量する装置であることは
周知の通りである。

従来、このようなレーザネフエロメータにおい
ては、もつぱら手操作により１検体毎に試料セル
を測定位置に装入しこれにピペツト等を用いて検
体試料を分注するようにしていた。したがつて測
定作業に時間と労力とを要し作業が極めてやつか
いなものとなつていた。このことは測定操作の完
全自動化を図る上で障害ともなり、また特に近年
の如く多数検体の迅速処理が要望されるこの種臨
床検査の分野においては測定操作の自動化を図る
ことが急務とされるが、従来装置ではこのような
要望に満足に応え得ないという問題が指摘されて
いた。

そこでこれに対処するために、検体試料を分注
する試料セルを試料ホルダーに複数個（例えば10
個程度）同時に収容し、この試料ホルダーを自動
的に測定位置に移送するとともに、この測定位置
で試料の測定が自動的に行え、測定操作の完全自
動化を図つたものが本出願人等によつて既に開発
され実用に供されている。

これによると、測定操作の完全自動化を図るこ
とができ上記問題点が解消されるのであるが、そ
の反面試料セルとこれを収容する試料ホルダーの
挿入孔間には試料セルの装入が簡単に行えるため
等の理由により必然的に所定範囲のクリヤランス
が設けられるため、ホルダー移動の際に試料セル
がガタついたり、あるいは測定時に正規の測定位
置から位置ズレしてしまい安定した良好な測定操
作が行えないという問題が新たに指摘される。

更に上記測定位置には、測定結果にノイズが混
入しないよう試料を外光から遮光する手段が設け
られるのであるが、従来のレーザネフエロメータ
においては、遮光手段が試料セル中に試料を分注
するノズル等と別体に切離されて構成されていた
ため、構造が複雑化する欠点もあつた。

そこでこの考案は、上記のような自動化された
レーザネフエロメータにおいて、試料ホルダーに
収容された試料セルが測定位置でガタや位置ズレ
などを生ずることなく確実簡単に位置決め係止で
きるようにするとともに、その構造の簡素化を図
ることを目的とするもので、以下にこの考案の一
実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図、第２図はこの考案が適用される試料ホ
ルダーの一例を示している。これらの図におい
て、試料ホルダー１は矩形枠状をなし、試料セル
２を収容する挿入孔１００…が長手方向に沿つて
複数個（図の例では５個）所定ピツチで上面に開
口しかつ所要深さを有して穿設されている。挿入
孔１００の一側には試料セル２を位置決めする係
止溝１０１が上下方向に沿つて形成されている。
試料ホルダー１の前後壁面間には、各挿入孔１０
０毎に該孔１００を貫通するレーザビームの透過
孔１０２…が穿孔されている。そして、これら透
過孔１０２…の上方位置には、挿入孔１００に通
ずる開孔１０３が夫々設けられており、この開孔
１０３を通して後述する試料セル２の位置決め手
段９の押え軸９０５が挿入孔１００内に突出又は
これより没入可能に進入するようになつている。
このように構成された試料ホルダー１がその挿入
孔に試料セル２を収容した後測定位置に送り込ま
れ、ここで検体試料が分注され次いで該試料の成
分濃度の分光分析がなされる。

第３図、第４図は本案レーザネフエロメータの
要部を示すもので、装置所定位置つまり試料ホル
ダー１の送り込み側の該ホルダー移送経路Ａの一
方側には試料ホルダー１の載置位置３が設けら
れ、この載置位置３に所要数の試料ホルダー１が
その挿入孔１００…に夫々試料セル２を収容して
載置されている。この載置位置３には試料ホルダ
ー１に送り出し機構（図示せず）が設けられてい
る。移送経路Ａを挾む一方側にはこの経路Ａに沿
つて送り爪４０１を有する試料ホルダー１の送り
機構４が配設されており、載置位置３から送り出
される試料ホルダー１を検知してこれを移送経路
Ａに沿つて検出ユニツト５の位置に順次自動的か
つ間欠的に装入するようになつている。

この検出ユニツト５の移送経路Ａを挾む一方側
に配設した略Ｌ状の支持ブロツク６には、レーザ
ビームの投射経路７が貫通形成されており、図外
のレーザ発振器等からなるレーザ発生手段から投
光されるレーザビームを上記透過孔１０２を通し
て試料セル２内の検体試料に照射するようになつ
ている。

支持ブロツク６には、検出ユニツト５に送り込
まれた試料ホルダー１をその測定位置で一方側に
押圧しこれを位置決め保持する保持手段が設けら
れている。この保持手段８は、支持ブロツク６に
設けた装入孔６０１に前面側に所定高さ突出可能
に挿嵌されたボールプランジヤ８０１と、このボ
ールプランジヤを保持する受座８０２と、ボール
プランジヤ８０１を受座８０２を介して上記突出
方向に付勢するバネ８０３とからなつており、試
料ホルダー１が測定位置に送り込まれることによ
り、ボールプランジヤ８０１がバネ８０３の付勢
でもつてホルダー１の一面と摺接しこれをレーザ
ビームの受光部２０側に押圧付勢するようになつ
ている。これによつて、試料ホルダー１が測定位
置にガタ等がなく位置決め保持されるとともに、
この測定位置内で移送経路に沿つてスムーズに移
送される。

支持ブロツク６の保持手段８の取付位置下方に
は、試料セル２を位置決め係止する位置決め手段
９が配設されている。この位置決め手段９は、支
持ブロツク６の前後方向に貫通形成した支持孔６
０２に前後にスライド可能にガイドされた軸筒９
０１と、この軸筒９０１の後端ツバ部９０１ａと
支持ブロツク６間に介装され該軸９０１を前方す
なわち第４図の矢印９０２方向に付勢するバネ９
０３と、軸筒９０１に前方に所定高さ突出して嵌
挿された試料セル２の押え軸９０５と、この押え
軸９０５と挿入孔９０４の後端部に螺嵌された止
栓９０６間に介挿され押え軸９０５を上記突出方
向に付勢するとともに、この押え軸９０５が試料
セル２と当接する際その緩衝を行うバネ９０７と
からなつている。この位置決め手段９はその後方
に配設された駆動機構により駆動されるようにな
つている。駆動機構はシヤーシベースに固定され
た駆動用のモータ９０８と、その出力軸９０８ａ
に連結されたギヤ９０９と、このギヤ９０９に噛
合するとともに支持ブロツク６上に回動可能に枢
着した軸９１０に支持されたギヤ９１１と、該軸
９１０の下方に偏心して支持されその周面が上記
軸筒９０１の後端に摺接する略円板状の偏心カム
９１２とからなつている。そしてモータ９０８の
駆動によりギヤ９１１がギヤ９０９を介して半回
転、つまり偏心９１２が1/2回転（180度）回転駆
動されると、第５図に示すようにその長径部と短
型部との長さの差分に相当するストロークで該偏
心カム９１２と摺接する軸筒９０１が支持孔６０
２内を前方すなわち試料ホルダー１方向にスライ
ドし、これに伴つて押え軸９０５が支持孔６０２
から上記開孔１０３を挿通してホルダー１の挿入
孔１００内に進入するとともに、その先端が該挿
入孔１００に収容された試料セル２と当接してこ
れを上記係止溝１０１方向に押圧付勢する。これ
により該試料セル２が係止溝１０１と押え軸９０
５間で固定され正規の測定位置に位置決め係止さ
れる。

なお、偏心カム９１２の回転角度の制御すなわ
ちモータ９０８の駆動制御は、例えばギヤ９１１
の回転角度をマイクロスイツチ，フオトセンサ等
の検出器で検出することにより行われる。すなわ
ち、第３図に示すように、ギヤ９１１の周面に
180度間隔で２個のスリツト９１１ａ，９１１ｂ
が形成される一方、これと対向する位置に検出器
９１３が配設され、ギヤ９１１の回転に伴うスリ
ツト９１１ａ，９１１ｂの回転位置を検出器９１
３により検出することで偏心カム９１２が1/2回
転ずつ回転制御され、これにより押え軸９０５が
支持孔６０２からホルダー１の挿入孔１００内に
突出し又はこれより支持孔６０２内に没入復帰さ
れるようになつている。

一方、上記送り機構４における送り爪４０１
は、パルスモータ（図示せず）の駆動により移送
径路Ａに沿つて所定ストロークで一定の間隔をお
いて間欠駆動され、この間欠駆動によつて上記載
置位置３から移送経路Ａ上に送り出された試料ホ
ルダー１が検出ユニツト５に順次間欠的に送り込
まれるようになつている。

そしてこの送り込まれた試料ホルダー１が上記
保持手段８によつて付勢保持されると、次いで図
外のフオトセンサ，マイクロスイツチ等の検知手
段がこれを検出する。すると、この検出出力を受
けて試料ホルダー１が図外の制御手段により所定
ピツチで順次間欠的に移動制御され、該ホルダー
の送り込み方向最先に位置する試料セル２から後
方の試料セル２にわたつてこれらセル２が順次測
定位置つまり上記挿入孔１００に設けた開口１０
３を通して試料セル２が上記レーザビームの投射
経路７と正対するように位置決め制御される。そ
の後、後述するように測定位置に位置決めされた
試料セル２の抗血清等の検体試料が分注されその
成分濃度の測定操作がなされる。

他方、検出ユニツト５のホルダー移送経路Ａを
挾む他方側には、レーザビームの受光部２０が配
設されている。この受光部２０は、第４図に示す
ように、ケーシング２００内に配置されたフオト
マルチプライヤなどの受光素子２０１からなつて
いる。そして、上記投射経路７を通して投光され
るレーザビームが試料ホルダー１の透過孔１０２
を経て試料セル２内の検体試料に照射された後、
検体試料によつて散乱された散乱光がケーシング
２００前面に設けた受光径路２０３を通して受光
素子２０１で受光検出され、ここで光電変換増幅
された後この信号が適宜演算処理され、検体試料
中に含まれる成分濃度、例えばIgG，IgA，IgM
などの成分濃度に対応する濃度図がグラフ化して
取出されると共に、その測定結果が記録部（図示
せず）により報告用の記録紙にプリントアウトさ
れる。

上記検出ユニツト５には、上記測定位置に位置
決めされた試料セル２を試料測定時に外光から遮
光する遮光手段３０が設けられている。この遮光
手段３０は、第４図、第６図に示すように上記受
光部２０の後方に配設した枠体300の一側に固設
された駆動用のモータ３０１と、このモータ３０
１の出力軸に固定されたギヤ３０２と、このギヤ
３０２と一対で噛合すると共に枠体３００とこの
枠体３００上に配された支持プレート３０３間に
軸架された軸３０４の一端に引持されたギヤ３０
５と、該軸３０４の他端部とその上方位置とに上
下に所定間隔おいて軸着された一対のプーリ３０
６，３０６と、このプーリ３０６，３０６間に張
設されたタイミングベルト３０７と、枠体３００
の前面側すなわち受光部２０側に立設された一対
のガイドポスト３０８，３０８と、このガイドポ
スト３０８，３０８に挿嵌され該ポスト３０８，
３０８に沿つて上下動可能に案内されるガイドブ
ロツク３０９と、一端がガイドブロツク３０９の
前面に固定され他端が上記測定位置に延びる支持
アーム３１０と、支持アーム３１０の他端にネジ
止め、ネジ込み等により固定された支持部材３１
１と、この支持部材３１１に支持された遮光部材
４０とから構成されている。

遮光部材４０は、第７図に詳示するように、支
持部材３１１に上下に貫通形成した取付孔３１１
ａに挿嵌されネジ止め固定される内部中空の中軸
４０１と、この中軸４０１の大径部４０１ａと支
持部材３１１間に外嵌されたガイドリング４０２
と、上端部がこのガイドリング４０２に嵌合され
るとともに中間部内周に突設した段部４０３ａの
周縁が中軸４０１の大径部４０１ａに上下スライ
ド可能に挿嵌された外筒４０３と、中軸４０１外
周の上記段部４０３ａとリング４０２間に介装さ
れ外筒４０３を図示下方、すなわちリング４０２
から突出する方向に付勢するとともに該外筒４０
３の先端が試料ホルダー１の上面に当接する際こ
れを緩衝するバネ４０４とからなつている。そし
て、中軸４０１の内空には、試料分注用のノズル
５０が一体に挿嵌固定されている。このノズル５
０の上端には図外の試料分注手段が接続用のチユ
ーブ５１を介して連結される。また、その下端は
外筒４０３の下方に所定長さで突出しており、試
料測定時に遮光部材４０で試料セル２を遮光した
際、該試料セル２内に所定範囲で進入するように
なつている。

上記ガイドポスト３０８，３０８の一側方に
は、フオトセンサ，マイクロスイツチ等からなる
一対の位置センサ３１２，３１２が上下に所定離
間距離おいて配設されている。一方、上記ガイド
ブロツク３０９には両端が逆向きにＬ状に折曲さ
れた金具３１４が取付けられており、この金具３
１４の一端折曲部に形成した位置決め片３１５が
位置センサ３１２，３１２の検出部と対向するよ
うになつている。そして、位置センサ３１２，３
１２がこの位置決め片３１５を検出することによ
りガイドブロツク３０９すなわち支持アーム３１
０がガイドポスト３０８，３０８に沿つて上方又
は下方に位置決め制御される。これにより遮光部
材４０およびノズル５０の上動および下動範囲が
位置規制される。

次に、以上の構成による本案レーザネフエロメ
ータの動作について説明する。

先ず、上述の如く、所要数の試料セル２…を収
容する試料ホルダー１が検出ユニツト５の測定位
置に装入されかつ最先に位置した試料セル２がレ
ーザビームの投射経路７と受光径路２０３間に正
対するように位置決め停止される。すると、上記
位置決め手段９のモータ９０８が駆動され、偏心
カム９１２が第４図に示す状態から第５図に示す
ように1/2回転され、その長径部周面が軸筒９０
１の後面を付勢しこれを支持孔６０２に沿つて矢
印９１３方向に所定ストロークでスライドさせ
る。これにより押え軸９０５が支持孔６０２から
開孔１０３を挿通してホルダー１の挿入孔１００
内に進入しその先端が該孔１００に収容された試
料セル２と当接してこれを上記係止溝１０１方向
に付勢する。その結果、試料セル２がこの押え軸
９０５と係止溝１０１間で挾持固定され、当該測
定位置に位置ズレやガタ等がなく正確に位置決め
係止される。このとき試料ホルダー１は、上記保
持手段８に付勢されてこの測定位置に位置決め保
持されている。

試料セル２が位置決め係止されると、次いで上
記遮光手段３０のモータ３０１が駆動され、支持
アーム３０１がガイドブロツク３０９を介しタイ
ミングベルト３０７に牽引駆動されて、第３図の
仮想線で示す上動位置から、矢印３１６方向に下
降され遮光部材４０のノズル５０が該セル２内に
進入する。これと同時に、同部材４０の外筒４０
３が試料セル２を上方から囲うように被蓋し、こ
のセル２が外光から遮光される。その後、上記試
料分注手段が駆動され当該試料セル２中に所定量
の検体試料例えば抗血清が分注される。

なお、各試料セル２には、予めステンレス鋼等
からなる撹拌子２０１が収容されている。一方、
この測定位置の下方には、モータ５０１の出力軸
に固定された受け台５０２にマグネツト５０３が
固定され、モータ駆動により撹拌子２０１の下方
で回転駆動されるようになつている。撹拌子２０
１は、マグネツト５０３の回転駆動により、試料
セル２内で撹拌運動を行い試料セル２内に注入さ
れた検体試料を振動撹拌しこれを均一化する。

試料セル２内の検体試料が均一に撹拌される
と、次いで上記レーザ発生手段からレーザビーム
が投射経路７を経て上記透過孔１０２を通して該
セル２内の検体試料に照射される。

そして検体試料に照射されたレーザビームが該
検体試料で散乱された後、この散乱光が受光経路
２０３を経て受光素子２０１で受光検出され、こ
こで光電変換された後増幅されて上述の如く測定
処理部で演算処理され、その測定結果が上記記録
部から測定データとして取出される。

かくして、１つの試料セル２内の検体試料の測
定操作が完了すると、上記モータ３０１が逆転駆
動され支持アーム３０１が上記矢印３１６と反対
に上動される。これにより遮光部材４０が当該試
料セル２を被蓋した位置から上動復帰し遮光動作
を解除すると同時に、ノズル５０が遮光部材４０
と共に元の位置に上動復帰し、次の試料分注動作
に備える。次いで、上記モータ９０８が駆動さ
れ、偏心カム９１２が第５図の位置から第４図で
示す位置に1/2回転されその長径部による軸筒９
０１の付勢を解除する。その結果、バネ９０３の
付勢により軸筒９０１が支持孔６０２内を元の位
置にスライド復帰すると共に、押え軸９０５がホ
ルダー１の挿入孔１００から支持孔６０２内に没
入復帰し試料セル２の上記係止溝１０１との間の
挾持固定を解除する。その後、試料ホルダー１が
所定ピツチで移送され次試料が分注される試料セ
ル２が測定位置のレーザビーム投射経路７と付対
するように位置決め停止され、次いで上記同様の
手順操作によりこの試料セル２に分注された次試
料の測定操作が行われる。以後、同様の操作手順
で１つの試料ホルダー１について全試料セル２…
に分注された検体試料の測定操作が順次実行され
た後、この試料ホルダー１が移送経路Ａの終端位
置の一側に設けられた取出し機構１０によつて測
定位置から取出されると共に、図外の排出位置に
自動的に排出される。

以上説明したように、この考案に係るレーザネ
フエロメータによれば、試料ホルダーに収容され
た試料セルが測定位置でガタや位置ズレ等がなく
確実簡単に位置決め係止できるため、測定操作が
良好かつ正確に行え、測定データの信頼性が向上
する効果がある。更に、この考案によれば、装入
孔でも説明したように、試料セルを測定時に外光
から遮光する遮光手段と検体試料を該セル中に分
注するノズルとが一化された構造であるため、従
来の遮光手段とノズルとが別体となつたもの比べ
て構造が簡単ににりコスト低減に寄与し得る効果
がある。

よつてこの考案によれば、該種レーザネフエロ
メータに適用して極めて好適であり、特にその完
全自動化に果す役割は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案レーザネフエロメータで用いられ
る試料ホルダーの外観斜視図、第２図は第１図に
おける−線に沿う断面図、第３図は本案レー
ザネフエロメータの要部平面図、第４図は同レー
ザネフエロメータの要部断面図、第５図は本案レ
ーザネフエロメータにおける試料セルの位置決め
手段の要部斜視図、第６図は同レーザネフエロメ
ータにおける遮光手段の要部側面図、第７図は同
遮光手段の遮光部材の一例を示す拡大断面図であ
る。 １……試料ホルダー、２……試料セル、１００
挿入孔、１０１……係止溝、１０３……開孔、９
０５……押え軸、９０１……軸筒、９０３……バ
ネ、９０８……モータ、９１０……軸、９０９，
９１１……ギヤ、９１２……偏心カム、３０……
遮光手段、３０１……モータ、３０２，３０４…
…ギヤ、３０６，３０６……プーリ、３０８，３
０８……ガイドポスト、３０９……ガイドブロツ
ク、３１０……支持アーム、３１１……支持部
材、４０……遮光部材、４０１……中軸、４０２
……ガイドリング、４０３……外筒、４０４……
バネ、５０……ノズル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 試料セルを収容する複数の挿入孔が設けられ
   た試料ホルダーを有し、測定位置に送り込まれ
   た試料ホルダーの各試料セル毎に順次検体試料
   が分注され測定操作が行われるレーザネフエロ
   メータにおいて、前記挿入孔の一側に試料セル
   の係止溝を切欠形成するとともに、前記試料ホ
   ルダーの一面に該挿入孔と通ずる開孔を夫々開
   穿する一方、前記測定位置の一側に前記開孔を
   通して前記試料セルを係止溝方向に付勢する押
   え軸と、該押え軸を長手方向に移動可能に嵌挿
   する軸筒と、この軸筒を前記押え軸が試料セル
   から離間する方向に付勢するバネと、前記軸筒
   を介して前記押え軸を前記挿入孔に進入又はこ
   れより離間するように進退可能に駆動する機構
   とからなる位置決め手段とを設けて成るレーザ
   ネフエロメータ。 (2) 前記測定位置には、前記送り込まれた試料セ
   ルを外光から遮蔽する遮光手段と、この遮光手
   段に一体に組込まれた試料分注用のノズルとが
   設けられて成る実用新案登録請求の範囲第１項
   に記載のレーザネフエロメータ。