JPH02311765A - 生化学自動分析装置 - 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、生化学自動分析装置に係り、特に装置サイズ
の小形化の実現に好適な生化学自動分析装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

特開昭６０−１８８８５０号公報に示された装置の動作
原理を第２図を用いて説明する。

サンプルディスク１０１にセットされた試験管等の試料
容器１０２は、サンプルディスク１０１の回転により円
周軌道上を移動し、所定の位置で停止する。この位置に
て試料サンプリング機構１０３により試料は試料容器１
０２から反応容器１０４に分注される。反応容器１０４
は、反応ディスク１０　’５の外縁に円周状−列に配置
固定されており、回転駆動機構（図示せず）により反応
ディスク１０５が回転すると、反応ディスク１０５に固
定された反応容器１０４は恒温水槽１０６に浸った状態
で円周軌道上を移動する。試料サンプリング機構１０３
により試料が反応容器１０４中に分注されると、試料容
器１０２を載せたサンプルディスク１０１は回転駆動機
構により回転し、新たな試料容器１０２を試料分注位置
にセットする。

反応容器１０４内に試料が分注されると、反応ディスク
１０５は一定の回転角度だけ回転して停止する。このと
き、試料が分注された反応容器１０４が静止している位
置は、試薬注入位置であり、試薬ピペッティング機構１
０７により該反応容器１０４に試薬ディスク１０８にセ
ットされた試薬ボトル１０９より試薬が分注、注入され
、攪拌機構１１０によって攪拌される。そして反応ディ
スク１０５が一定の回転角度だけ回転する。

該反応容器１０４中では、試料と試薬とが化学反応をし
ている０反応ディスク１０５の回転により該反応容器１
０４は、光源１１１と吸光光度計１１２の間の光軸を横
切り、吸光度が測定され、Ａ／Ｄコンバータ１１３でデ
ータをディジタル化した後、コンピュータ１１４へ送る
。

以後、試薬分注と試薬注入の動作、反応ディス１０５の
回転動作を一定時間間隔で繰り返す。その間、該反応容
器１０４は一定時間間隔毎に吸光光度計１１２の光軸を
横切るため、反応液の化学反応過程の吸光度変化を断続
的に追跡し、メモリ１１５に記録される。この吸光度変
化をコンピュータ１１４でデータ処理することで試料中
の各種の成分濃度を算出し、装置の操作者が操作パネル
１１６より操作することで、各種測定結果がプリンタ１
１７．ＣＲＴ１１８より出力されたり、フロッピディス
ク１１９に書き込まれたりする。

吸光度を測定し終えた反応容器１０４は、所定の位置で
反応容器洗浄機構１２０により洗浄される。その反応容
器１０４が洗浄されているとき、次の反応容器１０４で
は並行して試料の成分分析が行われているので１反応容
器１０４の洗浄により処理能力が低下することはない。

洗浄を終えた反応容器１０４は、次の分析の用に供され
る。

次に、特開昭６１−２７４２６８号公報に示されている
装置の動作原理を以下に説明する。

この装置は、円形配列で同心的な第１．第２反応部を有
する。血清等の試料は、試料サンプリング機構により外
周列の第１反応部にある反応容器に入れられる。特定の
時間ピッチ毎に反応容器は移動する。第１試薬のノズル
位置にきた反応容器に第１試薬が注入される。さらに所
定の時間が終過すると、該反応容器は第１反応部の内周
にある第２反応部へ移動する。その後、第２試薬のノズ
ル位置で該反応容器に第２試薬が注入される。そして、
この第１．第２反応部の中心を回転中心として回転され
、いずれかの反応部の任意の反応容器に対して測定点を
形成する測定系を含んでいる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術のうち前者には下記の問題点がある。すな
わち、装置のサイズを決定する主要因に反応ディスクの
サイズがある。しかし、反応容器が反応ディスク外縁に
一列に配列しであるため、装置の処理能力を大きくした
いとき、反応ディスクの数の増加、すなわち、ユニット
の増設で対応せざるを慢ず、処理能力の増加に比例して
装置サイズが大型化する。

次に、上記従来技術の後者の問題点について述べる。第
１の駆動部が複雑であるという問題がある。後者では、
第１反応ラインと第２反応ラインの回転方向が異なるた
め、各々独立した回転駆動系を持たなければならない。

加えて第１反応ラインから第２反応ラインへあるいは第
２反応ラインから第１反応ラインへ反応容器を移送する
ための機構、さらに測光系の回転駆動機構を持たなけれ
ばならず、駆動系が複雑化し、装置全体が大形化すると
いう問題がある。第２に処理能力を上げたいとき、装置
すＩズが大形化するという問題がある０反応容器が同心
２列に配列してあり、試料の第１試薬との反応を外周列
である第１反応ラインで、第２試薬との反応を第２反応
ラインで行う方式を採用しているため、装置の処理能力
を上げたいとき、反応容器の配列円の径、すなわち、装
置のサイズを大きくせざる得ないという問題点かある。

本発明の目的は、駆動機構が簡単な構造であり、処理能
力が大きく、装置サイズを小形化できる生化学自動分析
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、回転運動する反応ディスク外縁に反応容器
を同心円状多重に固定配置し、これにともなって求心方
向に多列となっている複数の反応容器に分析したい試料
を同時に分注する試料サンプリング機構と、上記反応容
器に分析したい成分に応じた試薬を注入する試薬注入機
構と、上記反応容器中の反応液の吸光度を測定する吸光
光度計とを備え、１つの反応ディスク上の同心方向の上
記複数の反応容器で並行して試料の複数の成分を分析す
る構成として達成される。

この場合１反応ディスク外縁の同心方向の複数の反応容
器内で化学反応が並行して進行するようにし、その反応
液の吸光度を同時に測定するようにし、反応容器の駆動
方式は、前者の従来技術と同一の方式を採用し、測定系
を装置架台に固定設置するようにしたので問題ない。ま
た、反応容器を多列とすることで装置サイズの大形化を
必要とせず、処理能力の増加を行える。

〔作用〕

反応容器を多重とし、下記に詳述する構成として並行同
時分析を可能とした。

問題点を解決するための装置の動作を以下に詳述する１
反応容器は反応ディスク外周に同心円状内外多重に配置
し、１個の反応ディスクに固定した。反応ディスクは反
応ディスク回転駆動機構により回転する。内外周多重配
置された反応容器内の反応液の吸光度を同時測定できる
ように吸光光度計は装置架台に配置固定した。反応ディ
スクの回転によって反応ディスク上に固定されている反
応容器は、容器下方を恒温水槽に浸った状態で円周軌道
上を移動する０反応ディスクの周囲には。

試料容器内の試料を試料分注位置にある内外周の複数の
反応容器に同時に試料を分注する試料サンプリング機構
と、上記複数の反応容器に同時に試薬を注入する試薬注
入機構とがある。

次に、上記した構成の生化学自動分析装置の動作を説明
する。いま、試料サンプリング機構により試料分注位置
の反応容器に試料が分注される。

続いて、反応ディスクは一定の回転角度だけ回転して静
止する。このとき、試料が分注、注入された反応容器は
、試薬注入位置にされている。そして試薬注入機構によ
り反応容器内の試料が同時に注入される。このとき、先
程の試料分注位置では新たな反応容器に試料が分注、注
入される。その後１反応ディスクは先程と同じ回転角度
だけ回転して静止する。この回転動作中に該反応容器は
固定設置された吸光光度計の光軸を横切る。同心円状内
外周多重に、かつ、求心方向−列に反応ディスク上に固
定配置された複数の反応容器は、同時に吸光光度計の光
軸を横切るので、複数の反応容器内で並行して進行して
いる化学反応を同時に吸光度測定を通じて断続的に観察
できる。この吸光度変化をコンピュータでデータ処理す
ることで試料中の各種成分の濃度を知ることができる。

反応液の吸光度を測定し終えた反応容器は、反応容器洗
浄機構により洗浄され１次の分析に供される。この反応
容器の洗浄は、他の反応容器で試料分析が行われている
ときに並行して行われるため、無駄時間の発行が生じな
い。

以上説明したことかられかるように、反応容器が多重で
あり、同時測定を行う反応容器の数だけ並行して試料の
分析が行えるので、処理能力が向上し、反応ディスク駆
動機構の数を増やさずに、また、光度計の駆動機構を省
くことができ、装置サイズの小形化と処理能力の向上を
はかることができる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図を用いて詳細に説明する
。

第１図は本発明の生化学自動分析装置の一実施例を示す
概略図で、第１図において、同心円状内外周２重に配置
された透光性のある透明のプラスチック等の内周側の反
応容器Ｌａ、ｌｂ、ｌｃ。

・・・と外周側の反応容器２ａ、２ｂ、２ｃ、・・・と
が求心方向−列で対応するように配設され、反応デイス
ク３の外縁全周囲に固定されている。

反応ディスク３は、回転駆動機構（図示せず）により回
転する機造としてあり、これの回転により反応ディスク
３の縁に固定された反応容器１ａ。

ｌｂ、・・・、２ａ、２ｂ、・・・は、容器の下方がド
ーナツ状の恒温水槽４に浸った状態で円周軌道上を水平
に移動する。恒温水槽４はまわりをポリスチレンあるい
はポリウレタン等でできた断熱材（図示せず）で覆われ
、ヒータ５で一定温度に加熱された恒温水が循環ポンプ
６により常に循環しているため、槽内は一定温度に保た
れている。

反応ディスク３の周囲には、試料サンプリング機構７．
第１試料注入機構８．第２試薬注入機構９、第１試薬注
入機構１０．第２試薬攪拌機構１１、吸光光度計１２．
１３．反応容器洗浄機構１４等があり、その他に反応デ
ィスク３に横にラックサンプラ１５とラインサンプラ１
６よりなるサンプラ部がある。

試料サンプリング機構７は１反応ディスク３のラインサ
ンプラ１６側にある。第１試薬注入機構８は、反応ディ
スク３上の試薬注入位置の反対側で反応ディスク３の半
回転と反応セル１個分だけ回転した位置、すなわち、第
１試薬注入位置にある反応容器に試薬を注入できる位置
にある。第１試薬攪拌機構１０は、第１試薬注入機構８
の隣の反応容器２個分だけ離れた第１試薬攪拌位置の反
応容器内の反応液を攪拌できる位置にある。第２試薬注
入機構９は、第１試薬注入機構８の横で少し離れた位置
、すなわち、第２試薬注入位置にあり、その隣の反応容
器２個分だけ離れた第２試薬攪拌位置に第２試薬攪拌機
構１１がある。

試薬サンプリング機構７の隣には、吸光光度計１２．１
３と反応容器洗浄機構１４とがあり、吸光光度計１２．
１３は、光源ランプ２１，２２゜反射鏡２３，２４．回
折格子２５，２６．受光器２７．２８より構成され、内
周側の反応容器内の反応液の吸光度を測定する吸光光度
計１２と外周側の反応容器内の反応液の吸光度を測定す
る吸光光度計１３とよりなる。吸光度は、Ａ／Ｄ変換器
２９によりデータがディジタル化され、コンピュータ２
０に送られる。

被験者より採取された血清等の試料は、試験管等の試料
容器１７ａ、１７ｂ、・・・に入れられる。

試料容器１７ａ、１７ｂ、・・・の外壁には、バーコー
ドなどの識別番号が付けである。試料容器１７ａ。

１７ｂ、・・・を複数個保持するサンプルラック１８に
も識別付量が付けである。

ラインサンプラ１６上の識別番号読み取り位置には、バ
ーコードリーダなどの識別番号読取り装置１９があり、
読み取られたデータはコンピュータ２０に送られる。コ
ンピュータ２０は、出力装置としてＣＲＴ３０．プリン
タ３１．外部記憶装置３２を備えている。

次に、上記に詳述した構成を持つ装置の動作について説
明する。試料の入った試料容器１７ａ。

１７ｂ、・・・は、サンプルラック１８にセットされ、
ラックサイグラ１５上に置かれる。サンプルラック１８
は、ラックサンプラ１５の移送機構（図示せず）により
ラインサンプラ１６上へと移送され、さらにラインサン
プラ１６の移送機構（図示せず）によりラインサンプラ
１６上を直線方向に移動する。識別番号読取り位置でバ
ーコードリーダ等の識別番号読取り装置１９によりサン
プルラック１８と試料容器１７ａ等の識別番号が読み取
られ、データをコンピュータ２０に伝送し、その内容を
コンピュータ２０が認識する。続いてサンプルラック１
８は、所定の試料採用位置で停止する。

ラインサンプラ１６上の試料採取位置にある試料容器１
７ａ内の試料は、試料サンプリング機構７により反応デ
ィスク３の試料注入位置にある内周、外周の反応容器１
ａ、ｌｂ等の各１個に同時に分注される。試料が分注さ
れた後、反応ディスク３は半回転と反応容器１個分に相
当する回転角度だけ回転し停止する。

２個の反応容器１ａ、２ａは第１試薬注入位置にあり、
第１試料注入機構８により第１試薬が反応容器１ａ、２
ａ内に注入される。

反応ディスク３の回転動作中にサンプルラック１８が移
動される。ラインサンプラ１６上の試料採取位置には新
たな試料容器１７ｂがあり、第１試料注入位置で反応容
器１ａ、２ａに第１試薬が注入されているとき、反応デ
ィスク３上の試料注入位置にある新たな反応容器１ｂ、
２ｂに試料注入が行われる。

反応ディスク３の回転動作は、一定の時間間隔毎に行わ
れる。反応ディスク３の回転動作が２回行われたとき、
反応容器１ａ、２ａは第１試薬注入位置から１回転と反
応容器２個分に相当する回転角度だけ回転しており、第
１試薬攪拌位置にある。この位置で第１試薬攪拌機構１
０により反応容器１ａ、２ａ内の試料は第１試薬と攪拌
される。

この間、試料注入位置では反応容器１ｂ、２ｂに試料が
注入され、試薬注入位置では試薬が注入される。

このような動作が繰り返し行われながら、反応容器１ａ
、２ａが一定の時間間隔毎に半回転と反応容器１個分に
相当する回転角度だけ回転していき、第２試薬注入位置
にくる。この位置で反応容器１ａ、２ａに第１試薬注入
時と同じように第２試薬が注入され、さらに反応容器１
ａ、２ａは第１試薬攪拌時と同じように第２試薬攪拌位
置まで回転進行し、攪拌される。

このような反応ディスク３の回転動作が２回、すなわち
、１回転と反応容器２個分の回転を行うたびに反応容器
は吸光光度光１２．１３の光軸を横切る。

このとき内周側、外周側の反応容器１ａ、２ａ。

・・・、　１ｂ、　２ｂ、・・・各々の反応液の吸光度
を同時測定し、そのデータをＡ／Ｄ変換器２９によりデ
ィジタル化してコンピュータ２ｏへ送る。

コンピュータ２０は１反応ディスク３の回転動作が２回
行われるたびに１回送られてくる内周側。

外周側の反応容器１ａ、２ａ、−、ｌｂ、２ｂ。

・・・内の反応液の２つの吸光度データを蓄積し、処理
し、試料中の各種成分を分析する。

コンピュータ２０により処理されたデータは、ＣＲＴ３
０やプリンタ３１から出力されたり、フロッピディスク
等の外部記憶装置３２に出力されたりする。

本実施例によれば、内外周の反応容器で同時に２つの成
分分析ができるので、処理能力は２倍化する。しかも、
反応容器を２列配置としているので装置サイズは大きく
なっていない。従って、目的を十分達することができる
。

また、同心３重、４重に反応容器を配置してもよく、同
様な効果がある。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、反応ディスクに並べる反
応容器を同心円状多重に取り付けたので、反応ディスク
の数を増やさないので、装置サイズをそのままにして処
理能力が大きく、しかも、駆動機構が簡単な構造にでき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の生化学自動分析装置の一実施例を示す
概略図、第２図は従来の生化学自動分析装置の動作原理
概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、試料と試薬とを反応させる反応容器に試料を分注す
   る試料サンプリング機構と、前記試薬を注入する試薬注
   入機構と、前記反応容器内の反応液の吸光度を測定する
   吸光光度計と、前記反応容器を保持する反応ディスクと
   、該反応ディスクを回転させる回転駆動機構と、保温す
   る恒温水槽とよりなる生化学自動分析装置において、回
   転運動する前記反応ディスク外縁に前記反応容器を同心
   円状多重に取り付け、分析したい試料を求心方向に多列
   となつている複数の前記反応容器に同時に分注する試料
   サンプリング機構と、前記反応容器に分析したい成分に
   応じた試薬を注入する試薬注入機構と、前記反応容器中
   の反応液の吸光度を測定する吸光光度計とを備え、１つ
   の反応ディスク上の同心方向の前記反応容器で並行して
   試料の複数の成分を分析する構成としたことを特徴とす
   る生化学自動分析装置。