JPH0153421B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は化学分析用測定器具をインキユベート
するインキユベータに関し、更に詳しくは液体試
料例えば生物の体液である血液、血漿、尿等に存
在する特定成分の定量分析を行なう臨床化学検査
システムに用いられる装置に関するものである。

現在の医療においては、適確な診断と適切な治
療とを行なうために、臨床化学検査システムが重
要視されており、この臨床化学検査を実施するた
めに各種の化学分析用測定器具が開発されてい
る。この化学分析用測定器具としては、例えば体
液中の特定イオンの活量を測定するタイプのも
の、体液中の特定物質を試薬と反応させてその光
学的変化を測定するタイプのもの等がある。

前者は電気化学的に特定成分を定量分析するも
のであり、例えば特開昭55−20499号に記載され
ているように、一対の固体電極と、この固体電極
間に延びた多孔性材料と、これらの測定エレメン
トを収納するとともに、片面に体液を滴下するた
めの複数の開口が形成された枠とから構成されて
いる。この枠には固体電極に接続された端子が設
けられており、これに電位計が接続される。そし
て枠の開口から体液をを滴下してからインキユベ
ートし、所定時間が経過した後に電位計でイオン
活量を測定する。

測定するイオンとしては、K，Na、Ca，
Cl，HCO₃等である。最近では、これらの無
機イオンを同時に測定することができるようにし
た多項目測定器具が提案されている。例えば実開
昭55−64759号に記載されているように、電極に
特定のイオンだけを選択するイオン選択膜を設け
たイオン選択電極を用い、これを支持板の上に多
種類設置してイオン選択電極集積板を作り、スペ
ーサを介して２枚のイオン選択電極集積板を対向
配置させた構造になつている。

後者の光学的に定量分析する測定器具として
は、用いる試薬によつて発色反応させてその発色
濃度を測定するものと、試薬と螢光反応させてそ
の発光を測定するもの等がある。この測定器具
は、ベースに試薬類を固定化してシート状測定エ
レメントを作成し、これをスライド枠に収納した
ものであり、通常化学分析スライドと称されてい
る。この測定エレメントとしては、例えば特開昭
49−53888号、同50−137192号、同51−40191号、
同52−3488号、同52−131786号、同52−142584
号、米国特許3992158号、同3526480号等に記載さ
れており、またスライド枠については、
「CHEMICAL WEEK」誌1978年８月23日号第55
ページ、米国特許4142863号等に詳しく記載され
ている。

第１図はこの化学分析スライドの一例を示すも
のである。化学分析スライド１は、上下２枚のプ
ラスチツク製スライド枠２，３の間に、乾式多層
フイルム化した測定エレメント４が挿入されてい
る。上部スライド枠２は試料点着面側に位置し、
その中央部に液体試料例えば血液、血清、血漿、
尿等の体液が滴下される孔２ａが形成されてい
る。下部スライド枠３は分析測光面側に位置し、
その中央部に光を通すための孔３ａが形成されて
いる。これらのスライド枠２，３は測定エレメン
ト４を収納してから、その周縁部が互に溶着され
て一体化される。

前記測定エレメント４は、ベース層５、試薬層
６、反射層７、展開層８から構成されている。ベ
ース層５は支持体としての役割をもち、例えば下
塗り処理を施した厚さ185μmの透明ポリエチレン
テレフタレート（PET）フイルムが用いられる。
なお、このベース層５によつて下部スライド枠３
の孔３ａが閉鎖される。試薬層６はベース層５の
上に層設されており、体液中に含まれる目的成分
と反応し、その成分量に応じた濃度となるように
発色する試薬が用いられる。例えば血液中のグル
コース濃度を測定する場合には、グルコースオキ
シダーゼ（東洋紡製GOD）50mg、ペルオキシ
ダーゼ（東洋紡製POD）20mg、１，７−ジヒ
ドロキシナフタレン135mg、４−アミノアンチピ
リン180mg、ポリオキシエチレンノニルフエニル
エーテル（日本油脂製ノニオンHS210）20mg、ゼ
ラチン8.5g、水100mlよりなる溶液が用いられ、
乾燥膜厚が15μmとなるようにベース層５の上に
塗布される。反射層７は下部スライド枠３の孔３
ａを通つて試薬層６に入射した光が展開層８に達
して、この展開層８中の体液の色が測光されない
ようにするものであり、例えば酸化チタン6.8g、
ゼラチン2.7g、ポリオキシエチレンノニルフエニ
ルエーテル100mg、水50mlよりなる均一分散液が
用いられ、乾燥膜厚が8μmとなるように試薬層６
の上に塗布される。展開層８は、微量例えば10μ
の体液を上部スライド枠２のの孔２ａから滴下
したときに、均一な密度で同じ大きさのスポツト
に展開されるようにするためのものであり、例え
ば木綿製ブロード（東洋紡製100ソウ）を0.2％ポ
リオキシエチレンノニルフエニルエーテル水溶液
で処理したものが用いられ、この展開層８を反射
層７の上に圧着ラミネートする。

前記化学分析スライド１を用いて定量分析する
場合は、液体試料例えばヘパリン採血した新鮮血
を上部スライド枠２の孔２ａから微量滴下し、試
薬と反応させて発色させる。この発色反応を充分
に行なわせるためにインキユベータが用いられ、
化学分析スライド１を一定時間恒温保持する。こ
のインキユベート後に、下部スライド枠３のの孔
３ａから照明光を試薬層６に照射し、その反射光
の中に含まれている特定波長の光を測定して反射
濃度を求め、予じめ求めておいた反射濃度対成分
量を示す標準曲線を参照することにより、血液中
に存在する特定成分例えばグルコース成分の比色
定量分析を行なうことができる。

前記発色反応には、インキユベート温度、イン
キユベート時間、酸素量、水分等が関係している
ことが知られている。このうち水分については、
発色反応の進行と密接に関係している。すなわ
ち、有機試薬と特定成分との発色反応は、例えば
37℃で５〜10分を要する場合が多いが、この際に
反応が完結するまで、その場に水分が充分に存在
することが必要である。かかる場合には、通常用
いられる試薬層６の厚みは数十μmに過ず、した
がつて保水能力が十分とは云えない。このため、
インキユベート中に水分の蒸発が進行して発色反
応の進行を抑えてしまうことになる。

第２図は試料点着面側をシールした場合と、し
ない場合とについて発色濃度の変化を示したもの
である。すなわち化学分析スライド１の下部スラ
イド枠３を温度調節された恒温板（熱板）の上に
乗せてインキユベートした時のインキユベート時
間と発色濃度との関係を示し、曲線Ａは試料点着
面側にある上部スライド枠２の孔２ａをテープで
シールした場合の発色濃度曲線であり、曲線Ｂは
孔２ａをあけたままの場合の発色濃度曲線であ
る。この第２図で示されるように、常時開口して
いる孔を有する試料点着面側を密閉して水分の蒸
発を抑えた方が発色反応が充分に進行し、正確な
比色定量分析を行なうことができる。

この水分の蒸発による影響は、光学的に定量分
析する化学分析スライドだけについて生じる特有
なものではなく、前述した電気化学的に測定する
ものについても生じ、水分の蒸発によりイオン濃
度が変るため、電極電位が変化することになる。
したがつて、いずれのタイプの測定器具であつて
も、インキユベート中は水分が蒸発しないような
対策が必要である。

試料点着面側からの水分の蒸発を抑えるため
に、従来は試料点着面側に設けた孔に粘着テープ
を貼つたり、あるいは平面状のスプリング又は板
ばね等を用いて孔の上を押し付けて密閉する方法
がとられていた。しかし前者の粘着テープを用い
るものは、粘着テープを自動的に貼着するように
した場合には装置が複雑になり、また手によつて
シールする場合には操作者の負担が増すという難
点がある。また後者のスプリング又は板ばねを用
いるものは、構造が複雑になり、部品点数が増え
てコスト高になるという欠点がある。

本発明は上記欠点に鑑み、簡単な構成によつて
水分の蒸発を効果的に抑えることができるように
したインキユベータを提供することを目的とする
ものである。

本発明は化学分析用測定器具を移送する移送手
段に、上下動可能なブロツク状又は板状のカバー
を設け、このカバーの下に化学分析用測定器具を
もぐり込ませることにより、カバーの自重によつ
て液体試料を滴下するための孔を密閉するように
したことを特徴とするものである。

この孔をを密閉するには、液体試料を滴下した
後、表裏を変えないで、そのままカバーの下にも
ぐり込ませて、カバーと試料点着面側とを密着さ
せる方法と、測定器具をひつくり返して試料点着
面側を下にしてカバーの下にもぐり込ませ、カバ
ーの自重により恒温状態にある移動手段又は恒温
板に試料点着面側をを押し付けて密着させる方法
とがあり、本発明はいずれの方法にも利用するこ
とができる。

また、本発明は化学分析スライドをインキユベ
ートする場合には、カバーと測定エレメントとの
間に空気層が形成されるから、試薬として酵素を
用いたものでは、反応に必要な酸素が供給され、
反応を充分に進行させることができる。

以下、第３図ないし第６図を参照して本発明の
実施例について詳細に説明する。

第３図は本発明を利用した化学分析装置の一例
を示す断面図である。モータ１０のの回転軸１１
に間欠回転機構１２が連結されており、モータ１
０が所定角度だけ回転する毎に、間欠回転機構１
２の出力軸１３が１ステツプだけ回転する。この
間欠回転機構１２としてはゼネバ機構等が用いら
れる。なおモータ１０を電気的に間欠駆動すれ
ば、この間欠回転機構１２を省略することができ
る。

前記出力軸１３は円板プレート１４を貫通して
おり、その先端にターレツト１５が固着されてい
る。円板プレート１４は内部に熱源が内蔵されて
おり、通常は37℃の温度に保たれる。この円板プ
レート１４を恒温保持するために、温度制御装置
１６が設けられている。この円板プレート１４上
に複数の化学分析用測定器具例えば化学分析スラ
イド１が乗せられ、インキユベートされる。この
インキユベート中にある化学分析スライド１は、
その上部スライド枠２の上にカバー１７が載置さ
れ、孔２ａが密閉される。またターレツト１５の
上方には外側熱板１８が設けられており、温度制
御装置１９によつて恒温保持されている。

前記円板プレートの一部に孔２０が形成されて
おり、ターレツト１５によつて化学分析スライド
１がこの孔２０上に移送された時に測光が行なわ
れる。したがつて、測光中は化学分析スライド１
を停止しておく必要があるため、この孔２０はタ
ーレツト１５の間欠運動の停止位置に設けられて
いる。

前記孔２０の下部には、暗箱２１が設けられて
おり、この中に照明光源２２が収納されている。
この照明光源２２から放出された照明光は、孔２
０を通つて化学分析スライド１の分析測光面側を
照明する。すなわち、照明光は下部スライド枠３
の孔３ａを通り、さらにベース層５を透過して体
液と発色反応した試薬層６に達し、これを照明す
る。この試薬層６で反射した光は、レンズ２３、
特定波長の光だけを透過する色フイルタ２４を通
つて光検出器２５に入射し、ここで光電変換され
る。

光検出器２５の出力信号は、分析制御装置２６
に入力され、ここで比色定量分析され、その分析
結果が出力され、必要に応じて化学分析スライド
番号（被検体番号）とともにプリントアウトされ
る。この分析制御装置２６としてはマイクロコン
ピユータが用いられ、分析処理と各部の制御とを
行なう。すなわち、温度制御装置１６，１９の制
御そ、モータ制御装置２７を制御する。なお、分
析制御装置２６に化学分析スライドの種類に応じ
た標準分析テーブルメモリを設けておき、種類指
定キーを押すことにより、所望の標準分析テープ
メモリを選択して分析処理を行なうようにするの
が望ましい。

第４図に示すように、体液を滴下した化学分析
スライド１は、試料点着面側を上にして装填位置
Ｉにあるカバー１７の下に挿入され、このカバー
１７で試料点着面側が密閉される。この化学分析
スライド１の挿入は、操作者の手によつて直接に
行なつてもよいが、操作を簡便にするために、装
填装置を用いるのが良い。この装填装置として
は、チヤンネル状をした通路と、こ通路上を摺動
する押し板とを設け、この押し板をターレツト１
５の間欠回転に同期して摺動させ、通路上に置か
れた化学分析スライド１をカバー１７の下にもぐ
り込ませる。または押し板をスプリング等によつ
て挿入方向に常時付勢しておき、カバー１７が通
路の前に位置したときに化学分析スライド１をカ
バー１７の下に押し込むようにしてもよい。

前記ターレツト１５は間欠回転しており、装填
された化学分析スライド１を移送し、この移送中
に円板プレート１４と外側熱板１８とによつてイ
ンキユベートされる。そして所定時間が経過する
と、測光位置Ｍに達し、ここで比色測光が行なわ
れる。測光された化学分析スライド１は、ターレ
ツト１５によつて排出位置Ｒまで移送され、ここ
で排出される。この排出は、化学分析スライド１
よりも大きい孔を円板プレート１４に設けてお
き、この孔から自然落下させれば良い。

第５図及び第６図はターレツトとカバーとの関
係を示すものである。ターレツト１５の周縁部に
等間隔で複数の切欠部２９が形成されている。こ
の切欠部２９は、化学分析スライド１を収納する
ためのものであるから、これよりも多少大きめで
ある。なお化学分析スライド１の挿入を容易にす
るために、入口部の壁面を斜めにして多少広げて
おくのが良い。

前記切欠部２９の両脇に、一対のピン３０が植
設されており、カバー１７の左右に設けた穴３１
がこのピン３０に嵌合する。カバー１７は熱伝導
が良好なもの例えば金属で作られており、その自
重でターレツト１５の表面に当接している。そし
て化学分析スライド１が挿入される際に、上方に
持ち上げられ、化学分析スライド１が完全に挿入
されると、この上に乗る。このために化学分析ス
ライド１の厚みは、ターレツト１５の厚みよりも
大きくしてある。なお、ターレツト１５の方が厚
い場合には、カバー１７の下面の一部（周辺部を
除いた部分）に突出部を設けて、この突出部を切
欠部２９内に嵌合させておけば良い。

また化学分析スライド１の挿入時に、カバー１
７に衝突するのを防止するために、カバー１７の
挿入端側は斜面１７ａに形成されている（第３図
参照）。

上記構成を有する本発明は、化学分析用測定器
具を移送する移送手段に、カバーを上下動可能に
設け、挿入された化学分析用測定器具の試料点着
面側に乗り、その自重で化学分析用測定器具を押
し付けて試料点着面側を密閉するようにしたもの
であり、構造が極めて簡単であり、また簡便に密
閉を行なうことができる。したがつてこのカバー
によつて測定エレメントからの水分の蒸発を効果
的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は化学分析スライドの一例を示す説明
図、第２図は試料点着面側をシールしたものとし
ないものとについてインキユベート時間と発色濃
度との関係を示したグラフ、第３図は化学分析装
置の断面図、第４図は本発明装置の斜視図、第５
図は要部の平面図、第６図は要部の正面図であ
る。 １…化学分析スライド、２…上部スライド枠、
２ａ…孔、３…下部スライド枠、３ａ…孔、４…
測定エレメント、Ａ…試料点着面側をシールした
ものの発色濃度曲線、Ｂ…試料点着面側をシール
しないものの発色濃度曲線、１２…間欠回転機
構、１４…円板プレート、１５…ターレツト、１
６，１９…温度制御装置、１７…カバー、２４…
色フイルタ、２５…光検出器、２６…分析制御装
置、２９…切欠部、３０…ピン、３１…穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体試料を滴下するための開口が試料点着面
   側に形成されている化学分析用測定器具をインキ
   ユベートするインキユベータにおいて、 インキユベート状態にある化学分析用測定器具
   を移送する移送手段と、前記化学分析用測定器具
   を収納するために前記移送手段に設けられた切欠
   部と、前記切欠部より広い面積を有し、前記切欠
   部の上部に設けられたブロツク状又は板状のカバ
   ーとを設け、前記切欠部と前記カバーとの間に前
   記化学分析用測定器具を挿入することによつて、
   前記化学分析用測定器具の開口が前記カバーの自
   重により密閉されるようにしたことを特徴とする
   インキユベータ。 ２ 前記移送手段は、温度調節された円板プレー
   トの表面に近接しながら間欠的に回転するターレ
   ツトであり、前記化学分析用測定器具を収納する
   前記切欠部が周縁部に等間隔に形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイン
   キユベータ。 ３ 前記切欠部の横に一対のピンが植設されてお
   り、前記カバーの両側部に設けた２個の穴が前記
   ピンに嵌合していることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載のインキユベータ。