JPH02307060A - 自動分析方法とその装置 - 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） 本発明は生化学分析装置やＥＩＡ　（酵素免疫測定装置
）などに適する自動分析方法とその装置に関するもので
ある。

（従来の技術） これまで知られている自動分析装置としては５（１）シ
ングル・マルチ方式、（２）マルチ・ライン方式、（３
）バッチ処理方式、又はそれらの一部を変形した方式の
ものがある。

シングル・マルチ方式は反応管を一列に配列した反応ラ
インを備えており、隣合う個々の反応管が異なる分析項
目を分担することによって１反応ラインが１ラインであ
るにも拘らず、多項目の測定を行なうことができる。シ
ングル・マルチ方式では、受付けた試料を順次分析装置
に挿入するだけで多項目の測定を行なうことができるの
で、うンダム・アクセスが可能であり、１項目について
少数の項目しか測定しない場合でも効率が下がらない利
点をもっている。しかしながら、隣合う反応管の分析項
目が異なるため、試薬の汚染に特に留意する必要がある
ほか、反応管を１本ずつ順次移動させる必要がある。ま
た１反応管１本ごとに分析項目が異なるため、試薬分注
や洗浄、反応時間などの処理を隣り合う反応管ごとに変
える必要があり、機構が複雑で、効率が悪くなる。この
ため高い処理能力が要求される分析装置には不向きであ
る。

マルチ・ライン方式は分析項目数だけの反応ラインをも
ち、各反応ラインはそれぞれの分析項目に占有される。

マルチ・ライン方式では分析項目間の汚染の心配がなく
、処理速度が比較的大きい利点がある。しかし、一検体
について少数項目しか測定しない場合には、使用しない
反応管が多くなるので処理速度が極端に下がる欠点があ
る。

バッチ処理方式では全ての検体に対して１項目ずつまと
めて処理を行なう。バッチ処理方式は高速処理に向いて
おり、効率がよい。しかしながら。

ランダム・アクセスを行なうことができず、注目してい
る検体の全項目の測定結果を早く知ろうとしても全ての
検体の測定が終了した後でしかわからないという欠点が
ある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記の方式の欠点を改善して処理速度を上げる
とともに、ランダム・アクセス化を可能にすることので
きる自動分析方法と、それを実現する自動分析装置を提
供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明方法では、複数個の反応管を一体化して反応管ブ
ロックとし、１つの反応管ブロックに属する複数個の反
応管には共通の分析項目を割り当て、各検体の測定しよ
うとする複数の分析項目に対して各項目用の反応管ブロ
ックの１個ずつの反応管にその検体を順次分注し、隣り
合う反応管ブロック単位で任意の異なる項目を分析でき
るようにする。

本発明の自動分析装置では、複数個の反応管が一体化さ
れて列状に配列された分析項目ごとの反応管ブロックの
複数個が並列配置され、１つの検体の選択された項目に
ついて、各分析項目の反応管ブロックに属する反応管に
分注を行なう。検体分注ごとに分注された反応管ブロッ
クを１つの反応管分（１ステツプ）だけ前進させる。検
体を順次分注していき１反応管ブロックごとの検体分注
完了後にその反応管ブロックを分析部へ移送する。

本装置は以上の機能を果たす反応管供給部と、検体を採
取し、選択された分析項目の反応管ブロックの１個ずつ
の反応管に順次分注する検体分注部と、反応管ブロック
を移送させながら反応管ブロック単位で共通の項目を分
析する分析部とを備えている。

（作用） 反応管ブロックには複数個の反応管が一体化されて配列
されており、かつ、各反応管ブロックには１つずつの分
析項目が割り当てられている。そのため、試薬分注、洗
浄などを各反応管ブロックごとに一斉に行なうことがで
きるので、効率がよく、処理速度が上がる。

反応管ブロック単位で処理されるので、反応管ブロック
を単位として異なる任意の項目を割り当てることが可能
であり、いわゆる多項目ランダム・アクセスになってい
る。本発明の方法はこのようにブロック単位のランダム
・アクセスという概念であり、バッチ処理方式とシング
ル・マルチ方式の両方の長所を兼ね備えたものである。

本発明装置では、反応管供給部と検体分注部によって、
１つの検体が採取されるとその検体について分析を行な
おうとする項目の反応管ブロックの１つずつの反応管に
その検体が分注される。反応管ブロックは１つの分析項
目に対応しており、その項目を測定しようとする複数の
検体がその反応管ブロックの異なる反応管に分注される
。検体の分注が完了した反応管ブロックは分析部に送ら
れて反応管ブロック単位で試薬分注や測定などの処理が
施される。

（実施例） 第１図は本発明を１ステツプＥＴｌｌ’Ｊ定を行なう装
置に適用した装置の概略を表わしている。

この自動分析装置は大きく分けると反応管供給部、検体
分注部、分析部から構成されている。

反応管ブロックを第２図に示す。反応管である複数個の
穴２が一列に配列されたマイクロプレート４が倒れない
ように台６に嵌め込まれたものが反応管ブロック１とし
て扱われる６反応管に該当する穴２は第２図の例では８
個が一体化されているが、穴２の数はこれに限らない。

この反応管ブロックに属する各穴２の内壁には各反応管
ブロックごとに共通の抗体が固定化されており、ブロッ
ク単位で共通の分析項目が割り当てられている。

反応管供給部では、第３図に示されるように反応管ブロ
ック収納部８に分析項目の等しい反応管ブロックを縦方
向に積み重ねて収納しており、反応管ブロック１は案内
溝に沿って前進することができるようになっている。１
ｏは反応管ブロック１を前進させるレバーである。第１
図の例では１２個の反応管ブロックが並列配置されてお
り、一検体について１２項目までの分析を行なうことが
できる。反応管ブロック１は検体分注が完了するとレバ
ー１０に押されて移送ライン１２へ移送される。

反応管供給部の案内溝に配置された反応管ブロックに検
体を分注するために、検体分注部が設けられている。検
体分注部では、検体分注位置１４まで検体カップ１６を
移送するために、スネークチェーン１８に検体カップ１
６を搭載しており。

チェーン１８が矢印方向に１ステツプずつ移動すること
により、所定の検体カップ１６を分注位置１４まで移送
する。検体分注器１９は第１図では単に１本の直線とし
て表わされているが、後で説明する試薬分注器と同じく
ノズルによって検体分注位置１４の検体カップから検体
を吸引し、所定の項目の反応管ブロック１の反応管に検
体を分注していく。

反応管ブロック１の進行方向の前方には検体分注器１９
に隣接して希釈液分注器２ｏが設けられている。希釈液
分注器２０も検体分注器１９と同様の機構であり、希釈
液タンク２２から希釈液をノズルで吸引し、各反応管に
分注していく。

分析部では検体が分注されて送り込まれた路管ブロック
１を移送させる移送ライン１２が設けられている。移送
ライン１２は反応管ブロック１の縦方向の幅をもち、反
応管供給部の案内溝部分における反応管ブロック１の進
行方向と直交する方向に延びている。移送ライン１２に
は移送開始点Ａから右側方向に１ステツプずつ反応管ブ
ロック１を移送するために、第４図に示される移送８！
構が設けられている。移送機構は移送ライン１２の両側
に反応管ブロック１の端部を保持するベルト２４．２６
を備えている。ブロック移送機構のベルト２４．２６は
１ステツプを６０秒間隔で駆動され１反応管ブロック１
を図で右方向に移送していく。検体が分注されて移送ラ
イン１２に押し出された反応管ブロック１を移送開始点
Ａまで押し込むために、移送ライン１２の左側部分には
ブロック押し部２８が設けられている。

移送ライン１２に沿って図で右方向には、試薬分注部３
０、洗浄部３２、酵素反応発色液分注部３４、比色計３
６、残液吸引部３８が配置され、移送ライン１２の右端
には測定後の反応管ブロック１を廃棄する袋４０が設け
られている。

試薬分注部３０には、第５図に示されるように。

試薬タンク４２を複数個備えた試薬ターンテーブル４４
が設けられており、試薬タンク４２から試薬を吸引し、
反応管に分注するノズル４６と、ノズル４６を反応管ブ
ロック１の反応管配列方向に案内するガイド４８を備え
た試薬分注器が設けられている。ノズル４６はポンプ（
図示略）により吸引と吐出を行なうことができ、また、
上下方向に移動することができる。試薬は試薬分注部３
０の位置にある反応管ブロック１の全ての反応管に分注
されるので、第５図に示されるようにノズル４６によっ
て試薬タンク４２から試薬を吸引し、矢印で示されるよ
うに移動しながらＪＩＪｒ次分注していく。試薬ターン
テーブル４４は回転し、所定の試薬を試薬分注位置へ移
送する。

洗浄部３２は試薬分注部３０から所定の間隔を経て設け
られている。−例として試薬分注から１時間後に洗浄が
行なわれるように、試薬分注部３０と洗浄部３２の間に
は６０個の反応管ブロック１が配列される距離に設定さ
れている。洗浄部３２は、第６図に示されるように、そ
の下に反応管ブロック１が停止している時間、例えば３
０秒間にその反応管ブロック１の８個の反応管を同時に
５回程度洗浄する。洗浄部３２では各反応管上で洗浄ノ
ズル５０が上下方向に移動する。洗浄を行なうときはそ
の洗浄ノズル５０が各反応管に入れられる。洗浄ノズル
は二重管になっており、内側の管から洗浄液が供給され
、外側の管から洗浄液が排出されて洗浄が行なわれる。

酵素反応発色液分注部３４ではすでに説明した試薬分注
器などと同様のノズル機構により、その下の反応管ブロ
ック１の全ての反応管に基質などの発色液が分注される
。

比色計３６は発色液分注部３４から一定の距離の所に設
けられている。この場合１例えば基質などが分注されて
から２０分後に測定されるように、発色液分注部３４と
比色計３６の間には２０個の反応管ブロック１が配置さ
れる距離に設定されている。

比色計３６は第７図に示されるように５光源からの白色
光が光ファイバー５２によってその下の反応管ブロック
１の各反応管に照射され、反応管を透過した光はそれぞ
れフィルタ５４を経てそれぞれのフォトセル５６により
受光される。

残液吸引部３８は使用済みの反応管ブロック１を廃棄す
るに先だって残液を除去するために設けられたものであ
り、残液が吸引された後の反応管ブロック１は袋４０に
落下し、廃棄される。

次に、本実施例の動作について説明する。

反応管ブロック収納部８に収納された反応管ブロック１
は分析項目の異なるものが１２個の案内溝に沿ってレバ
ー１０により押し出される。検体分注部では、検体分注
器１９により検体カップから採取した検体を規定量ずつ
所定の反応管ブロックの反応管に分注していく。分注は
選択された項目用の反応管にのみ行なわれる。図では黒
点で示された９個の反応管に分注されることを示してい
る。検体の分注された反応管ブロック１はレバー１０で
押されて１ステツプだけ矢印方向（図で手前方向）に押
されて前進し、次の検体の分注のために新しい反応管が
検体分注器１９の下に待機する。分注速度は１２２項目
９０秒で行なうものとする。したがって、例えば８項目
の分注なら６０秒ですむ６分注と反応管ブロック１の前
進を順次繰り返すうち、８個の反応管が全て分注された
反応管ブロック１が生じる。このような反応管ブロック
１が同時に２個以上発生することもある。８個の反応管
全部が分注された反応管ブロック１はレバー１０で更に
矢印方向に押されて移送ライン１２へ押し出された後、
ブロック押し部２８によって移送ライン１２の移送開始
位置Ａまで押し込まれる。位置Ａに到達した反応管ブロ
ック１は移送機構によって１ステップ６０秒で移送され
る。

複数個の反応管ブロック１を押し込むときには移送機構
に同期して６０秒のステップで必要数押し込むことにな
る。

試薬分注部のあるＢ点に到達した反応管ブロック１には
酵素標識抗体のような試薬が分注される。

試薬分注後１時間で洗浄部のある０点に到達し。

洗浄部３２によって洗浄水の給水と排水が複数回繰り返
されて反応液が除かれ、続いて分注部のあるＤ点で発色
液分注部３４により酵素反応発色液が分注される。標識
酵素系として全項目に共通の酵素を用いておけば発色液
分注部３４での発色液は全項目で共通とすることができ
るし、異なる正素系を使用しているときは各反応管ブロ
ック１ごとに異なる発色液に切り替えるようにすればよ
い。

発色液分注後２０分で比色計のあるＥ点に到達し、酵素
反応によって生じた呈色を比色計３６で読み取られる。

その後、残液が吸引されて反応管ブロック１は袋４０に
廃棄される。

抗原抗体反応の反応時間は位置ＢからＣの長さで調節で
き、発色反応の時間は位置りからＥの長さで調節できる
。実施例では処理速度は４８０テスト／時間となり、Ｅ
ＩΔとしては多量の処理ができる部類に属する。

反応管供給部と検体分注部で反応管ブロック１の８個の
反応管全てに検体が満たされるのに許される時間は分析
項目によって異なる１選択される頻度の小さい分析項目
では移送ライン１２へ送り出されるのに長時間を要し、
許容される時間を超過する場合がある。そのため、使用
方法の一例として、検体分注時に新しい反応管ブロック
１の最初の反応管供給部したときから時間を計測し、そ
の時間が予め設定した時間より大きくなればその反応管
ブロック１は全ての反応管への検体分注が終了していな
くても移送ライン１２へ送り出すようにすることができ
る。最初の反応管への分注がら最大限待つことのできる
設定時間は分析パラメータの１つとして分析項目ごとに
操作者が設定できるようにしてもよい。

実ｍ例はｌステップＥＩＡの例であるが、分析部を長く
すれば２ステップ以上のＥＩＡにも適用することができ
る。

実施例は反応管の内壁に抗体を固定化した例であるが１
本発明は同相にビーズを用いるＥＩＡにも適用すること
ができる。ビーズを用いるＥＩＡに適用するときは、実
施例より大きめの反応管ブロックを用い、試薬分注部３
０の直前にランダムセレクト機能付きのビーズ分注部を
設けるようにすればよい。その場合も各反応管ブロック
に屈する反応管の分析項目は共通である。

本発明はまた、単なる化学分析用に適用することもでき
る。その場合には実施例の洗浄部３２、発色液分注部３
４を用いず、比色計３６を多波長形にすることにより対
応することができる。

実施例は単なる一例であって、各部の機構は図示のもの
に限定されない。

（発明の効果） 本発明では、複数個の反応管を一体化して反応管ブロッ
クとし、各反応管ブロックにはそれぞれ１つずつの分析
項目を割り当て、各検体について測定しようとする複数
の分析項目の反応管ブロックの１個ずつの反応管にその
検体を分注し、反応管ブロック単位で異なる任意の項目
を扱うことができるので、ランダムアクセス相当の使い
易さを実現できるとともに、バッチ処理的要素を取り込
んでおり、試薬分注及び測定を行なうブロック単位での
処理速度の大きい自動分析装置を構成することができる
。

操作者から見れば操作はランダム・アクセスそのもので
ある。すなわち到来した試料を特に再編成することなく
順次この自動分析装置に投入できる。したがって、使い
やすい自動分析装置となる。

試薬分注や洗浄などを反応管ブロック単位で一括して行
なうことができるので、効率がよく、他の試薬が混入す
ることも少ない。

穴が一列に並んだマイクロプレートなどを用いることが
できるので、処理スピードは大きくても装置は比較的小
型にすることができる。そのため、ＥＩＡ用に特に好都
合である。

一検体に対して少数項目しか選ばれなくても処理スピー
ドは下がらない。この点で項目ごとに専用のラインを用
いるマルチ・ライン方式の欠点がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を表わす概略平面間、第２図は反応管
ブロックの一例を示す斜視図、第３図は反応管供給部を
示す斜視図、第４図は分析部におけるブロック移送機構
を示す平面図、第５図は同実施例における試薬分注部を
示す概略断面図、第６図は同実施例における洗浄部を示
す概略断面図、第７図は同実施例における比色部を示す
概略斜視図である。 １・・・・・・反応管ブロック、２・・・・・・穴、４
・・・・・・マイクロプレート、８・・・・・反応管ブ
ロック収納部、１０・・・・・・Ｌ／　バー、１２・・
・・・・移送ライン、１６・・・・・・検体カップ、１
９・・・・・・検体分注器、２４．２６・・・・・・移
送機構、２８・・・・・・ブロック押し部、３０・・・
・・・試薬分注部、３２・・・・・・洗浄部、３４・・
・・・・発色液分注部、３６・・・・・・比色計、３８
・・・・・・残液吸引部、４０・・・・・・ブロック廃
棄部の袋。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の反応管を一体化して反応管ブロックとし
   、１つの反応管ブロックに属する複数の反応管には共通
   の分析項目を割り当て、各検体の測定しようとする複数
   の分析項目に対して、各項目用の反応管ブロックの１個
   ずつの反応管にその検体を順次分注する方式と、反応管
   ブロック単位で任意の項目を分析できるようにしたこと
   を特徴とする自動分析方法。
2. （２）複数個の反応管が一体化されて列状に配列され、
   分析項目ごとに用意される反応管ブロックの複数個が並
   列配置され、一検体分注ごとに分注された反応管ブロッ
   クを１つの反応管分だけ前進させ、反応管ブロックごと
   の検体分注を完了したときにその反応管ブロックを後記
   分析部へ移送する反応管供給部と、検体を採取し、選択
   された分析項目の反応管ブロックの１個ずつの反応管に
   順次分注する検体分注部と、反応管ブロックを移送させ
   ながら反応管ブロック単位で共通の項目を分析する分析
   部とを備えた自動分析装置。