JPH0240562A - 液体分注方法及びその装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、分析用液体分注方法及び装置に間し、特に、
自動分析装置の液体分注方法及び装置に関する。また、
本発明は、間欠的回転駆動及び連続的回転駆動が可能の
ターンテーブル、試料分注装置、第一試薬トレイを備え
る第二試料分注装置、第二試薬トレイを備える第二試料
分注装置、洗浄−脱水装置及び測定装置を備える自動化
学分析装置における試料分注方法及び装置並びに試薬分
注方法及び装置に関し、特に、血液、血漿、血清、リン
パ液等の体液、尿等の排泄物、胃液、膵液、胆汁、唾液
、汗等の分泌液、腹水、胸水、関節腔液等の穿刺液など
の検体等の液体試料についての自動化学分析装置におけ
る検体分注方法及び試薬分注方法或は検体分注器及び試
薬分注器に関する。

（ロ）従来の技術 例えば、ターンテーブル方式の自動化学分析装置は、間
欠的回転駆動及び連続的回転駆動が可能のターンテーブ
ル、試料ラックを備える試料分注装置、試薬トレイを備
える試薬分注装置、洗浄−脱水装置及び測定装置を備え
ており、ターンテーブルに、反応キュベツト等の反応容
器を配列して、該ターンテーブルを、予め設定された時
間プログラムに従って間欠的回転駆動又は連続的回転駆
動させて、試料容器毎に分析を行っている。

例えば、ターンテーブルの停止時に、試料分注領域、第
一試料分注領域、撹拌領域、第二試料分注領域、撹拌領
域、反応領域並びに洗浄−脱水領域等の分析作業領域に
位置する反応容器に、夫々、試料ラックの試料容器から
の試料分注器による所定量の試料分注、第一試薬トレイ
からの第一試薬分注器による所定量の第一試薬の分注、
第二試薬トレイからの第二試薬分注器による所定量の第
二試薬の分注、反応液の撹拌混合、反応、測定済みの試
料容器からの反応液の排出、それに続く洗浄−脱水等の
分析作業を行うと共に、測定領域に位置する試料につい
て分析項目成分の吸光度測定を行い、ついで、ターンテ
ーブルを間欠的回転駆動させて、反応容器を次の停止位
置に送り、前記分析作業領域に位置する反応容器につい
て、夫々前回同様に試料分注、第−及び第二試薬分注、
撹拌、反応、洗浄−脱水等の分析操作を行い、このよう
なターンテーブルの駆動及び夫々の分析作業領域におけ
る分析操作を、連続的に繰り返して分析を行っている。

このような自動分析装置において、検体分注装置及び試
薬分注装置等の液体分注装置は、検体又は試薬等の液体
を吸引又は吐出することができる液体分注ノズルを備え
て構成されており、この吸引兼吐出可能の液体分注ノズ
ルを液体採取位置に移動し、ついで、液体分注ノズルを
下降して液体収容容器の収容液体内に浸漬させ、液体収
容容器から液体を所定量吸引採取し、続いて液体分注ノ
ズルを上昇させ、次いで反応ラインの当該液体分注位置
に移動させ、そこで液体分注ノズルを下降させて目的の
反応容器に吸引採取した当該所定量の液体を分注し、そ
の後、直ちに液体分注ノズルを上昇させて、次の分注動
作に移っている。

したがって、このような液体分注装置には、水平方向及
び上下方向に、液体分注ノズルを所定の距離移動させる
ことができるように、例えば、マイクロコンピュータ等
によって制御されるステッピングモータを備えるタイミ
ングベルト機構又はウオームギヤ機構等の動力伝達機構
を有する移動装置が設けられており、液体分注ノズルの
水平方向又は垂直方向の移動及び停止動作は、例えば、
ステッピングモータの送りパルス数及びマイクロホトセ
ンサからのオンオフ信号により行われている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、このように、試料分注装置及び試薬分注装置等
の液体分注装置に精度の高い移動装置を設けて、試料分
注ノズル及び試薬分注ノズル等の液体分注ノズルの移動
距離を正確に制御しても、洗浄液の排出不良又は脱水不
良、或は、分注ポンプの動作不良又は分注ノズルの詰ま
り等の、分注ノズル液体試料分注器及び試薬分注器の吸
引吐出流路系統における故障などにより、液体試料及び
試薬の分注は不正確になり、延いては、分析値が不正確
となり、貴重な検体又は高価な試薬を無駄にして問題で
あった。

そこで、分注ポンプ及び分注ノズルの動作不良を流体圧
力を測定して検出する、所謂、間接的な監視が提案され
ている。しかし、このような監視装置を設けても、洗浄
液の排出不良及び脱水不良やその他の液体分注装置の流
路系統の故障等についての監視を継続的に行うのは難し
く、依然、これらの原因による分析値の不正確及び精度
の低下は解決されておらず、問題とされている。

本発明は、例えば、自動化学分析装置における、洗浄液
の排出不良及び脱水不良、液体分注装置の流路系統の故
障等による分析値の不正確さ及び精度の低下の問題点を
解決することを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、洗浄液の排出不良及び脱水不良、液体分注装
置の流路系統の故障等による液体分注の不良を監視して
、分析不良を未然に防止できる液体分注方法及び装置を
提供することを目的としている。

即ち、本発明は、反応容器内に液体を分注し、その液体
分注後に、分注された液面の位置を検出することを特徴
とする液体分注方法にあり、また、本発明は、反応容器
内の液面を検出後に、液体を分注し、その液体分注量に
、分注された液面の位置を検出することを特徴とする液
体分注方法にあり、さらにまた、本発明は、水平方向移
動部及び上下方向移動部に連結している支持部材に、液
体分注用のポンプに接続する液体分注ノズルが支持され
ている分析用液体分注装置において、液体分注ノズルが
支持されている支持部材が、液体分注位置より下方に液
面検出用の停止位置を有していることを特徴とする分析
用液体分注装置にある。

本発明において、液体分注は、例えば、上下方向又は水
平方向及び」−下方向に移動可能に構成されている液体
分注ノズルを備える液体分注装置によって行われる。

本発明において、液体分注ノズルには、適宜、液面の検
出を行って、該液体分注ノズルによって分注された液体
の計量を行うことができるように、液面検出装置が備え
られている。

本発明において、少なくとも一つの液面の検出は、液体
分注後に行われる。この場合、液体分注位置を液面より
高い位置で行うときは、液体分注ノズルは、液体分注位
置よりも下方に移動して、目的の液面の検出を行う、ま
た、これとは異なって、液体分注位置が液面より下方に
位置するときは、液体分注ノズルは、液中において、液
体の分注を行い、続いて上昇して液面の検出を行う。こ
のような液面の検出は、液体分注ノズルの移動中゛に行
うことができ、また、検体分注ノズルを検体分注量に見
合った所定位置に停止させて行うこともできる。何れの
方法においても、液面の検出により、液体分注された分
注量が所定量にあるか否かを求めて、液体分注量の適否
を検出することができる。

本発明においては、分注された液量を正確に測定するた
めに、液体分注の前後において、液面の位置を検出する
ことが好ましい、この場合、液体分注ノズルによる分注
前の第一の液面検出位置は、最下位置であり、液体分注
位置は、前記第一の液面検出位置と分注後の第二の液面
検出位置との間に設定される。したがって、液体分注ノ
ズルは、液面の検出のために、反応キュベツト等の反応
容器内を下降して、所定の最低の位置において、液体分
注前の液面の検出を行い、この液面検出後に、その液面
検出位置で又はその位置より上方で、液体分注を行い、
この分注後に上昇して液面検出を行う。

このようにして、本発明においては、液体分注位置は、
−の液面検出位置より下方に設けられる。

したがって、分注ノズル移動装置の動力伝達機構には、
液体分注位置より、下方の位置に分注ノズルの停止点が
形成される。この場合、最低の停止位置は、折り返し点
に形成することができ２液面検出装置及び折り返し機構
等を備えて、液面を検出して折り返し動作を行うように
形成される。

（ホ）作用 本発明においては、液体分注位置が−の液面検出位置よ
り下方に設けられ、或は液体分注後又は液体分注前後に
液面の位置が検出されるので、液体分注ノズルから分注
された液量を測定できることとなり、その量の過不足を
知ることにより、洗浄液の排出不良及び脱水不良、液体
分注装置の流路系統の故障等を知ることができる。

したがって、本発明によると、液体分注量の不正確に由
来する、試料の希釈に係る分析値の異常を避けることが
できるので、その分、分析値の精度の向上をはかること
ができ、分析値の信頼性を増すことができる。

くべ）実施例 以下、添付図面を参照して、本発明の実施の態様の例に
ついて説明するが、本発明は、以下の説明及び例示によ
って、何等の制限を受けるものではない。

第１図は、本発明の一実施例について、その試薬分注部
の概略を示す説明図である。

本例の試薬分注器１は、自動化学分析装置に、試料分注
部（図示されていない、）に次ぐ箇所に設けられており
、所謂第一試薬の分注部に設けられる試薬分注器であっ
て、試薬分注ノズル２及び液面センサ３は、アーム（図
示されていない、）に取り付けられた保持部４に保持さ
れている。

試薬分注ノズル２は、保持部４の動作により、矢印５に
示されるように上下方向に移動可能であり、第１図で下
方に移動して、第一試薬分注位置６に位置する反応キュ
ベツト７内に挿入され、試薬分注ノズル２内に吸引採取
された試薬を分注することができる。

また、試薬分注ノズル２は、アームの動作により、矢印
８に示されるように水平方向に移動可能であり、この水
平方向の移動により、第一試薬分注位置６の反応容器７
と第一試薬採取位置９の試薬容器１０の間を往復して、
第一試薬の分注を行うことができる。

試薬分注ノズル２の上端は管路１１に接続しており、こ
の管路１１を介して、試薬分注ノズル２の吸引及び吐出
洗浄系統に接続している。

試薬分注器１は、試薬分注ポンプ、ステッピングモータ
及び運動伝達装置を備える駆動装置（何れも図示されて
いない、）を備えており、該駆動装置の作動により、試
薬分注ノズル２の吸引及び吐出動作を行う。

本例において試薬分注ノズル２はステンレス製であり、
液面センサ３と共に、液面検知回路を備える液面検出装
置１２に、夫々導線１３を介して接続している。液面検
出装置１２は、メインコンピュータ１４に導線１３°を
介して接続しており、このメインコンピュータ１４は、
導線を介して第一試薬分注器１の制御部のサブコンピュ
ータ（何れも図示されていない、）に接続している。第
一試薬分注器１の制御部は、流路切換部及び試薬分注ポ
ンプ、ステッピングモータ等（何れも図示されていない
、）に接続している。

このメインコンピュータ１４は、前記第一試薬分注器１
の制御部の他に、反応ディスク、キュベツトロータ、試
料テーブル、試料分注器、第二試薬分注器、洗浄装置及
び吸光度測定装置等の各駆動装置の制御部のサブコンピ
ュータ（何れも図示されていない、）に接続しており、
この接続を介して、各装置の駆動を制御する。

本例は以上のように構成されており、キュベツトロータ
１５には、複数個の反応キュベツト７が配列されて反応
ラインが形成されている。この反応キュベツト７は、キ
ュベツトロータ１５の間欠駆動により、矢印１６の方向
に間欠的に一定周期で−ピッチ宛、試料分注領域、第一
試薬分注領域、第二試薬分注領域、反応領域、洗浄領域
の順に送られ、測定領域に位置する間に、例えば複数回
にわたって吸光度が測定されて分析が行われる。

本例においては、試料分注位置において、キュベツトロ
ータ１５の停止中に、試料分注器により、試料採取位置
に位置する試料カップから試料が分注される。この試料
が分注された反応キュベツト７は、反応ラインに沿って
矢印１６の方向に間欠的に移動して、第一試薬分注位置
６に送られる。

キュベツトロータ１５の停止中に、第一試薬分注器１に
より、第一の試薬トレイ１７の第一試薬採取位置９に位
置する第一試薬容器１０から第一試薬を、第一試薬分注
位置６に位置する反応キュベツト７に分注する。

第一試薬の分注は、アームを作動させて、試薬分注ノズ
ル２を第−試薬様取位１．９に移動させて、保持部４を
下方に移動させ、試薬分注ノズル２及び液面センサ３を
第一試薬容器１０の第一試薬１８内に挿入する。試薬分
注ノズル２と液面センサ３が共に第一試薬１８に浸漬さ
れたところで、電気的に導通が検出されるが、この電気
的導通が検出されたところで、液面検出装置１２は、メ
インコンピュータ１４に、液面が検出されたことを知ら
せる信号を送る。

一方、メインコンピュータ１４は、この信号を受けて、
異常のない旨の信号を各制御部に送る。

各制御部はこの信号を受けて、通常のプログラムにした
がって動作を継続する。

第一試薬分注を行う試薬分注器１は、試薬分注ポンプを
吸引動作させて試薬分注ノズル２内に第一試薬１８を吸
引採取する。

第一試薬１８が試薬分注ノズル２内に吸引採取されたと
ころで、保持部４を上昇させ、次いでアームを作動させ
て、試薬分注ノズル２を第一試薬分注位置６に移動させ
る。試薬分注ノズル２が第一試薬分注位置に到達したと
ころで、保持部４を下降させる。

第一試薬分注位置６には、試料分注位置で試料が分注さ
れた反応キュベツト７が、キュベツトロータ１５の間欠
駆動によって送られており、反応キュベツト７内には、
所定量の試料１つが、既に、分注されている。試薬分注
ノズル２は、その先端２０が反応キュベツト７内の予め
定められた深さの位置２１に到達するまで下降して、液
面の有無を検出する。この検出工程で液面が検出された
ときは、液面検出装置１２はメインコンピュータ１４に
液面が検出された旨の信号を送る。

一方、メインコンピュータ１４は、この信号を受けて、
異常のない旨の信号を各制御部に送る。

各制御部はこの信号を受けて、通常のプログラムに従っ
て動作を継続する。

続いて、このメインコンピュータ１４からの通常のプロ
グラム動作を指令する信号を受けて、試薬分注器１は、
試薬分注ノズル２を上昇させ、所定の位置で試薬分注ノ
ズル内に吸引採取されている第一試薬を、反応キュベツ
ト７内に分注する。

試薬分注を終えた後も、試薬分注ノズル２は上昇動作を
継続し、第一試薬分注後の液面の位置を検出する。この
液面の検出は、試薬分注ノズル２と液面センサ３の間の
電気的導通を液面検出装置１２により検出して行う。こ
の第一試薬分注後の液面が検出されたところで、液面検
出装置１２は、この検出信号をメインコンピュータ１４
に送る。

本例においては、メインコンピュータ１４は、試薬分注
ノズル２と液面センサ３間の電気的導通が検出された位
置を、ステッピングモータに送られた駆動パルス数を計
数することによって求め、この第一試薬分注後の検出さ
れた液面の位置が、予定された高さの許容される範囲内
にある否かを求めて、許容される範囲内にあることが検
出されたときは、メインコンピュータ１４は、第一試薬
分注が予定通り行われ異常のない旨の信号を各制御部に
送る。各制御部はこの信号を受けて、通常のプログラム
に従って動作を継続する。

本例においては、以上のように、第一試薬分注量の適否
が、第一試薬分注時に直ちに検出できるので、第一試薬
分注の異常を容易に検出することができる。このように
して、異常なく第一試薬の分注が行われた反応キュベツ
ト７は、キュベツトロータ１５の間欠的移動により、次
の工程に送られ、分析作業が行われる。

本例においては、第一試薬分注器に本発明を適用した例
を説明したが、試料分注器及び第二試薬分注器等のその
他の分注器に適用して、同様に分注量の監視を行うこと
ができる。

試料分注器に本発明を適用した場合には、洗浄液の残留
の有無が検出されると共に試料分注が適切に行われたか
否かについても検出することができ、分析値の異常をも
たらす試料の希釈不良を生じたことがいちはやく知れる
ので、分析値の異常を避けることができる。

また、第二試薬分注器に本発明を適用した場合には、試
料分注及び試薬分注が適切に行われたか否かについて検
出すると共に、第二試薬分注が適切に行われたか否かに
ついても検出することができる。

本例においては、試薬分注等の液体分注の前後において
、液面の検出を行っているが、例えば、試料が微量の場
合等、分注前の液面検出が難しい場合には、前段の液体
分注工程における分注後の液面検出位置を、後続の液体
分注工程における第一の液面検出位置とすることによっ
て、後続の液体分注工程における第一の液面検出工程ご
省略することができる。

また、液体分注後に測定された液面検出位置を、予定さ
れている位置と比較することによっても、分注が異常な
く行われたか否かの検出を行うことができ、また、本例
と同様の結果を得ることができる。

（ト）発明の効果 本発明においては、液体分注位置は、−の液面検出位置
より下方に設け、又は液体分注後に液面の位置を検出す
るので、従来の液体分注方法に比して、液体分注量が過
不足がなくなり、液体分注量が不正確な値に反応ライン
を移動することがなくなり、不正確な分析値の発生を防
止することができる。

また、本発明によると、従来方法及び装置に比して、分
注エラーによる貴重な検体及び高価な試薬の無駄な使用
を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例について、その試薬分注部
の概略を示す説明図である。 図中の符号については、１は試薬分注器、２は試薬分注
ノズル、３は液面センサ、４は保持部、５は矢印、６は
第一試薬分注位置、７は反応キュベツト、８は矢印、９
は第一試薬採取位置、１０は試薬容器、１１は管路、１
２は液面検出装置、１３及び１３゛は導線、１４はメイ
ンコンピュータ、１５はキュベツトロータ、１６は矢印
、１７は第一の試薬トレイ、１８は第一試薬、１９は試
薬、２０は先端、２１は予め定められた深さの位置であ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）反応容器内に液体を分注し、その液体分注後に、
   分注された液面の位置を検出することを特徴とする液体
   分注方法。
2. （２）反応容器内の液面を検出後に、液体を分注し、そ
   の液体分注後に、分注された液面の位置を検出すること
   を特徴とする液体分注方法。
3. （３）水平方向移動部及び上下方向移動部に連結してい
   る支持部材に、液体分注用のポンプに接続する液体分注
   ノズルが支持されている分析用液体分注装置において、
   液体分注ノズルが支持されている支持部材が、液体分注
   位置より下方に液面検出用の停止位置を有していること
   を特徴とする分析用液体分注装置。