JPH03194468A - 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） ・本発明は反応管を直列に配列し移動させる反応ライン
、反応管に検体を分注する検体分注部、反応管に試薬を
分注する試薬分注部、及び反応を測定する測定部を少な
くとも備え、かつ、必要に応じて検体を自動的に希釈す
る機能を備えた自動分析装置に関するものである。

希釈機能を備えた自動分析装置は、例えば血清などを検
体とする免疫分析装置や、尿などを検体とする生化学分
析装置など、高濃度の検体を扱うのに適する。

（従来の技術） 自動分析装置の大半のものは検体を自動的に希釈する機
能を備えていない。そのような自動分析装置では、高濃
度の検体を分析しようとすれば、手動で希釈して測定を
行なっている。自動希釈機能を備えていない分析装置で
も、検体の分注量を微量にすることに゛、り希釈機能の
代用をすることはある程度可能である。しかし、十分大
きな希釈は無理であり、１１５〜１／１０程度の希釈度
が限度である。

希釈機能を備えた自動分析装置としては、第１０図に示
されるように、検体ターンテーブル１の円周に沿って外
側に検体カップ２を並べ、同じ数の空のカップ３を内側
に並べたものがある。内側の空カップ３は検体を希釈す
る際に用いる。

希釈機能を備えた他の自動分析装置では、第１１図に示
されるように、検体カップ４と希釈用の空カップ５を対
にして反応ラインに並べる。

希釈機能を備えたさらに他の自動分析装置としては、検
体分注部とは別に希釈用のラインを備えたものもある。

（発明が解決しようとする課題） 第１０図や第１１図に示されるような希釈用の空カップ
を備えた装置では、希釈する必要のない検体の場合であ
っても全ての検体に対して空カップをセットしておかな
ければならないが、はとんどの空カップは使用されない
ままになることが多い。そのため不経済になる。また、
希釈に用いたカップを自動的に取り外す機端は横進が複
雑になるので用意されていない。

希釈用のラインを備えると、装置が大型になり、高価に
なる。

本発明は検体の数だけ希釈用の空カップを用意する必要
をなくし、再検査時など希釈が必要になったときだけ自
動的に検体の希釈を行なう機能を備えた自動分析装置を
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） 本発明では、反応ラインの１又は連続する２以上の反応
管を用いて検体の希釈を行ない、希釈された検体溶液を
希釈に用いた反応管の次の反応管に分注して分析を行な
う。

本発明の好ましい態様では、検体分注部が反応ラインの
隣接する２つの反応管を対象に一方から他方へ分注可能
に構成されている。

（作用） 隣接する２個の反応管で１つの分析を行なうものとする
と、一方の反応管が検体分注位置にきたときに検体を分
注し、かつ、希釈液を分注して希釈する。次の周期で１
ステップ進んだときに他方の反応管が検体分注位置に移
動するので、希釈した検体をその反応管に分注する。そ
の後は、その希釈された検体が分注された反応管に試薬
を分注して分析を行なう。

検体分注部が、隣接する２つの反応管に分注可能に構成
されているときは、一対の連続する反応管の一方の反応
管が検体分注位置にあるときに検体の分注と希釈を行な
い、次の１ステップ進んだときに他方の反応管が検体分
注位置に移動し、そのときに希釈された検体が入ってい
る先の反応管から希釈された検体を吸引し、検体分注位
置にある他方の反応管にその吸引した検体を分注する。

（実施例） 第１図は本発明を生化学自動分析装置に適用した一実施
例を表わす。

１０は反応ラインであり、反応ディスクの周囲に沿って
反応管１２が配列されている。反応ライン１０の近くに
はターンテーブル１４が設けられ、ターンテーブル１４
には検体を収容したカップが並べられる。１６はピペッ
タを備えた検体分注ノズル機構であり、ターンテーブル
１４上の検体カップから検体を吸引し、反応管１２に注
入する。

１８は検体分注ノズル機構１６に検体を吸引し、反応管
１２に注入するためのピペッタポンプと、検体を脱気水
で押し出すためのダイリュータポンプである。ターンテ
ーブル１４とピペッタポンプ・ダイリュータポンプ１８
はサンプラー制御コンピュータ２２及びインターフェー
ス２０を介してマイクロコンピュータ２４によって制御
される。１７は検体分注ノズル機構１６のプローブや流
路を洗浄するための洗浄液が湧き出す洗浄槽である。

反応管１２中で検体と反応させる試薬を反応管１２に注
入するために、デイスペンサ２６ａ、２６ｂと試薬庫２
８が設けられている。試薬庫２８に配列された試薬瓶か
らデイスペンサ２６ａ、２６ｂによって試薬が吸引され
、反応管１２に注入される。、３０はデイスペンサ２６
ａ又は２６ｂで試薬を吸引し反応管１２に注入するため
のデイスペンサポンプであり、デイスペンサ２６ａ、２
６ｂとデイスペンサポンプ３０はデイスペンサ制御コン
ピュータ３２とインターフェース２０を介してマイクロ
コンピュータ２４により制御される。

２７ａ、２７ｂはそれぞれデイスペンサ２６ａ。

２６ｂのプローブや流路を洗浄するための洗浄液が湧き
出す洗浄瓶である。

反応管１２に注入された検体と試薬を撹拌するために撹
拌機構３４が反応ライン１０の近くに設けられ、また反
応管１２中の反応を光学的に検出する測定部として、反
応ライン１０の近傍には反応管１２の配列の周囲に沿っ
て往復方向に移動可能な分光器３６が設けられている。

反応管１２の洗浄を行なうために、反応ライン１０の近
くには洗浄機構３８が設けられている。

４０は洗浄機構３８のノズルから反応管１２に洗浄液を
注入し回収するための洗浄ポンプである。

洗浄機構３８では反応管１２内の反応液をまず吸引し、
それらを図示しない廃液タンクに送る。

撹拌機構３４、洗浄機構３８及び洗浄ポンプ４０は反応
部制御コンピュータ４２及びインターフェース２０を介
してマイクロコンピュータ２４によって制御される。

分光器３６の検出出力は、ｌｏｇ変換部及びＡ／Ｄ変換
部４４、並びにインターフェース２０を介してマイクロ
コンピュータ２４に取り込まれる。

反応管１２は恒温循環水によって温度が一定に保たれる
。

インターフェース２０にはさらに、プリンタ４８、キー
ボード５０．ＣＲＴ５２及びフロッピーディスクドライ
ブ５４が接続されている。

検体分注ノズル機構１６は、第２図に示されるように反
応ライン１０上の２個所ａ、ｂでノズルを反応管１２の
位置に位置決めできる。ａは通常分注用の位置であり、
ｂは希釈された検体を吸引する位置である。

非希釈時には検体は常にａの位置で反応ラインの各々の
反応管１２に分注される。

希釈時には検体はまずａの位置で反応管１２に分注され
、引続き希釈液が同じノズルからその反応管に分注され
る。例えば、検体の分注量を１０μＱとし、希釈液の分
注量を３００μＱとすれば、１／３１の希釈となる。第
３図に希釈の際のノズル１６ａの動きを示す。ａの位置
では第１のステップで検体が反応管に分注され、希釈液
も分注されて希釈された検体が入る。次に、反応ライン
が１ステツプ移動すると、ａの位置にあった反応管１２
ｂはｂの位置に移動し、ａの位置には空の反応管１２ａ
がくる。そこで、ノズル１６ａがｂの位置の反応管１２
ｂから例えば１０μＱ採取し、ａの位置にきた空の反応
管１２ａに分注する。このａの位置の反応管１２ａには
例えば上記の例では１／３１に希釈された検体が分注さ
れる。反応管１２ａは検体が希釈されている以外は、非
希釈の場合と変わらないので、それ以降の試薬分注や反
応過程は同様に進行する。

検体を希釈するための希釈容器として使用された反応管
１２ｂは以降は役に立たないので、この反応管１２ｂに
は試薬分注などの処理が施されないまま洗浄部まで移行
し、他の反応管と並行して洗浄され、次の測定に供せら
れる。

第３図では検体の希釈を行なうために、ノズル１６ａに
よって検体を反応管に分注し、続いて脱気水１８ｂをそ
の反応管に分注器１８ａにより分注して希釈する。

第４図は本発明を免疫分析装置に適用した実施例を表わ
す。

６２はスネークチェーンにてなる反応ラインであり、２
４０個の反応管ホルダが直列に接続されている。各反応
管ホルダには反応管６４を１個ずつ保持することができ
る。反応管６４はプラスチック製の使い捨て可能なもの
であり、サイズはマイクロプレートの穴のサイズと同程
度であり、内径が約８ｍｍ、深さが約１２ｍｍである。

反応ライン６２は１５秒ごとに１ステツプずつ矢印方向
に移動するものとし、６０分で１循環する。

６６は反応管供給装置であり、選ばれた測定項目の反応
管６４を１個ずつ反応ライン６２に順に供給する。反応
管６４が供給される位置をスタート点とする。反応ライ
ン６２の進行方向に沿ってスタート点から０．７５分の
位置に検体分注部６８が配置され、１．５分後の位置に
試薬分注部７０が配置され、４４．５分後の位置に洗浄
機構７２が配置され、４４．７５分後の位置に基質液分
注部７４が配置され、５８．７５分後の位置に吸光度測
定部７６が配置され、５９．２５分後の位置に残液排出
又は洗浄を行なう＃ｒ呂・洗浄部７８が配置され、５９
．７５分後の位置に反応管排除機構８０が配置されてい
る。

検体分注部６８はターンテーブル式のものであり、ター
ンテーブル６８ａの円周に沿って検体カップ６８ｂが配
置されており、検体分注ノズル機構６８ｃにより検体が
反応管６４に分注される。

検体分注ノズル機４９Ｌ６８Ｃは反応ライン６２の隣接
する２点の位置ａ、ｂで分注できるように構成されてい
る。６９は希釈液ポットである。

試薬分注部７０もターンテーブル式のものであり、ター
ンテーブル７０ａの円周に沿って配置された試薬瓶７０
ｂの試薬がデイスペンサ７０ｃによって反応管６４に分
注される。

検体分注部６８や試薬分注部７０としてはラック方式の
ものなど、他の形式のものを用いてもよい。

反応管供給装置６６の具体例を第５図から第９図により
説明する。

反応管供給装置６６の枠８２には反応管ラック８４がガ
イド８６によって図で横方向に摺動可能に取りつけられ
ている。反応管ラック８４にはステッピングモータ８８
により即動されるねじ棒９０が通されており、ねじ捧９
０の回転により反応管ラック８４はガイド８６に沿って
摺動して移動させられる。反応管ラック８４は枠８２と
ともに一端部が下になるように傾斜して配置されている
。

反応管ラック８４には図で縦方向に延びる６個の溝９２
が設けられており、各溝９２の下側の一端は枠８２の壁
面と対向している。各溝９２には１２個の反応管が直線
状に連結した１２連反応管６４ａが配置されている。６
個の溝３２のうち、５個の溝はＡからＥの異なった測定
項目に対応しており、各溝Ａ−Ｅにはそれぞれの測定項
目用の抗原または抗体が固定化された連結反応管６４ａ
が配置されている。他の１個の溝には何も固定化されて
いないニュートラルの連結反応管６４ａが配置されてい
る。

連結反応管６４ａは第６図に示される形状をしており、
プラスチック製である。複数個の反応管６４は連結部６
４ｂによって直線状に連結されており、連結部６４ｂは
細く整形されていて容易に折ることができる。反応管６
４は９６六マイクロプレートの１つの穴に対応した大き
さであり、測定用の一連の反応管６４には同一測定項目
用の抗原または抗体が固定化されている。希釈用の反応
管６４には抗原も抗体も固定化されていない。

第５図に戻って説明すると、連結反応管６４ａは反応管
ラック８４の各溝９２に３本ずつ並べることができ、し
たがって１つの４３２当たり３６個の反応管が配置され
ることになる。

枠８２の下端部には反応管取出し機構９４が設けられて
いる。反応管取出し機構９４には、ステッピングモータ
８８により選択された測定項目用の連結反応管６４ａの
うちの先端の１個の反応管６４を取り出すためのエヤー
シリンダ９６と、取り出され切断された反応管を反応ラ
イン６２に送り出すための圧縮空気導入口９８が設けら
れている。

第７図には反応管取出し機構９４の内部構造を示す。

反応管取出し機構９４内にはエヤーシリンダー９６によ
って上下方向に移動する仕切り板１００が設けられてお
り、仕切り板１００には切欠き部１０２が設けられてい
る。仕切り板１００は反応管ラック８４の下端の端面に
接しており、仕切り板１００が下に降りている状態では
反応管ラック８４がステッピングモータ８８によって横
方向に移動するとき反応管６４ａの先端の位置は仕切り
板１００で規制されている。切欠き部１０２の外側の位
置には反応管収納部１０４が設けられている。第８図に
示されるように、反応管収納部１０４には圧縮空気導入
口９８が導かれており、収納部１０４に落ちた反応管は
圧縮空気によってチューブ１０６を経て反応ラインに導
かれる。

仕切り板１００がエヤーシリンダー９６によって上方向
に移動することにより、切欠き部１０２からその切欠き
部１０２の位置にある溝内の連結反応管６４ａの先端の
１個の反応管６４が切欠き部１０２から外側に出て反応
管収納部１０４に入る。

第９図によりこの反応管供給装置６６で１個の反応管６
４を選択して取り出す動作を説明する。

（Ａ）は選択時の状態であり１反応管ラック８４はステ
ッピングモータ８８によって矢印のように横方向に移動
し、反応管ラック８４の選択された溝が仕切り板の切欠
き部１０２の位置にきたところで反応管ラック８４が停
止する。

次に、（Ｂ）に示されるように、仕切り板１００がエヤ
ーシリンダー９６によって引き上げられることにより、
切欠き部１０２の位置の溝に配置されている反応管６４
ａの先端の１個の反応管６４が反応管収納部１０４に落
ち込む。仕切板１゜Ｏを降ろし、反応管ラック８４をス
テッピングモータ８８によって横方向に移動させると、
反応管の連結部が折れて１個の反応管６４が切断される
。

切断されて反応管収納部１０４に収納された反応管６４
は、第８図に示されるように圧縮空気により押し出され
て反応ライン６２の反応管ホルダーに収納される。

このようにして、反応ライン６２の反応管ホルダーには
選択された任意の反応管６４が１個ずつ挿入され、反応
ライン６２に沿って移動していく。

本実施例について希釈を行なう場合を説明する。

例えば項目Ａの希釈が要求されると、反応ライン６２に
まずニュートラルＮの反応管を供給し、次にＡの反応管
を供給する。Ｎの反応管がａの位置にきたとき、検体を
分注し、続いて希釈液ボッ１−６９から希釈液を供給し
て希釈を行なう。このとき、ノズルにより液を吸排して
撹拌すれば別に撹拌装置を設ける必要がなくなる。

次のステップではＮの反応管がｂの位置に、Ａの反応管
がａの位Ｉｄにくるので、Ｎの反応管から必要量の希釈
された検体を採取し、ａの位置の反応管に分注する。そ
の後は、非希釈の場合の動作と同じである。

上記の実施例では、非希釈時には１つの反応管で１測定
を行ない、希釈時には２つの反応管で１測定を行なうこ
とになるが、希釈容器を特別に用意することなく、ラン
ダム・アクセス的に希釈測定をすることができる。

上記の実施例では、１段階の希釈のみを行なうように動
作を説明しているが、例えば３個の反応管を用いて２つ
の反応管で２段階の希釈を行ない、最後の反応管で分析
を行なうようにすることも可能である。−殻内には、Ｎ
個の隣接する反応管を１つの分析に用い、先に進むＮ−
１個の反応管でＮ−１段の希釈を行なった後、最後の１
個の反応管で分析を行なう。このように、多段の希釈を
行なうことにより、希釈度を大きくすることができる。

上記の実施例はいずれも反応ラインの隣接する２個の反
応管の位置で検体分注ノズルを位置決めできるようにし
ているが、例えばａの位置だけでノズルが位置決めされ
る場合においても反応管を希釈容器として用いることは
可能である。例えば、ａの位置で希釈し、希釈された検
体を直ちにノズルが採取し、その検体をノズルに蓄えた
状態で反応ラインが１ステップ進み、次の反応管が検体
分注位置ａにきたときに採取している検体を反応管に分
注すればよい。この方式は、第１図の実施例では比較的
実現しやすいが、第４図の実施例では検体分注と次の希
釈液採取を１ステツプ内で行なう必要があるため、検体
分注ノズル機構６８ｃを速く動作させる必要がある。

（発明の効果） 本発明では１又は連続する２以上の反応管を用いて検体
の希釈を行ない、希釈された検体溶液を希釈に用いた反
応管の次の反応管に分注して分析を行なうようにしたの
で、特別の空カップなどを用意することなく、希釈した
検体の分析を行なうことができる。使用後の希釈容器は
、反応管洗浄部で洗浄され再使用されるか、反応管排除
機構で除かれるので、使用済みの希釈容器を取り除くよ
うな特別な操作も不要であり、希釈容器専用の排除機構
なしに連続分析を行なうことができる。

検体カップを希釈容器に用いず、反応管を希釈容器に用
いるため、自由度が大きく、いつでも希訳測定をするこ
とができる。そのため１例えば非希釈測定による結果に
基づく再測定を希釈で行なったり、希釈測定の再希釈測
定を行なうなど、自由度が大きい。

２段希釈や３段希釈も行なうことができる。これに対し
、従来のように空の希釈用カップを検体カップの近くに
並べておく方式では、並べた空のカップ数以上に多段の
希釈測定を行なうことはできない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を生化学自動分析装置に適用した一実施
例を表わす構成図、第２図は同実施例における検体分注
と希釈に関する要部を示す平面図、第３図は希釈動作を
示す検体分注部の要部斜視図、第４図は本発明を免疫分
析装置に適用した一実施例を示す構成図、第５図は第４
図の実施例における反応管供給装置を示す斜視図、第６
図は連結反応管を示す斜視図、第７図は反応管取出し機
構の内部構造を示す斜視図、第８図は反応管収納部を示
す斜視図、第９図は反応管取出し機構の動作を示す平面
図である。第１０図は従来の自動分析装置の検体ターン
テーブルを示す斜視図、第１１図は従来の希釈カップを
備えた検体カップを示す斜視図である。 １０・・・・・・反応ライン、１２．６４・・・・・・
反応管、１４・・・・・・検体ターンテーブル、１６．
６８・・・・・・検体分注ノズル機構、２６ａ、２６ｂ
・・・・・・デイスペンサ、３６・・・・・・分光器、
６６・・・・・・反応管供給機構。 ６８・・・・・・検体分注部、７０・・・・・・試薬分
注部、７６・・・・・・吸光度測定部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）反応管を直列に配列し移動させる反応ライン、反
   応管に検体を分注する検体分注部、反応管に試薬を分注
   する試薬分注部、及び反応を測定する測定部を少なくと
   も備えた自動分析装置において、１又は連続する２以上
   の反応管を用いて検体の希釈を行ない、希釈された検体
   溶液を希釈に用いた反応管の次の反応管に分注して分析
   を行なうことを特徴とする自動分析装置。
2. （２）前記検体分注部は、反応ラインの隣接する２つの
   反応管を対象に一方から他方へ分注可能に構成されてい
   る請求項第１項に記載の自動分析装置。