JPH04291159A - 自動分析装置の液体分注装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体試料をピペッティ
ングにより定量分注する分注装置に係り、特に自動分析
装置における粘性等の物性の異なる各種液体試料のサン
プリング時の精度の改善に関し、正確性の向上を画する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動分析装置で液体試料の定
量分注に用いられている分注装置は、例えば「臨床用自
動分析」（小澤恭一編、講談社刊（１９８５年））第４
３頁から第４４頁に論じられている装置があり、以下に
その詳細を説明する。

【０００３】試料のピペッティングのためのプローブに
マイクロ及びミリシリンジの２本のシリンジポンプ，精
製水の貯蔵びんを順次接続し、該２本のシリンジポンプ
の間及びミリシリンジポンプの間に各々第１，第２の電
磁弁を設け、流路系はこの精製水で満たされた構成とな
っている。前記した２本のシリンジのうちマイクロシリ
ンジポンプは試料のピペッティング用であり、プローブ
での試料の吸入及び吐出は該マイクロシリンジポンプ内
のピストンの動作で得られる。

【０００４】多項目自動分析装置においては、分析項目
毎に所要試料量が異なり、従って各分析項目毎にピスト
ンの移動量を変更する必要があり、この変更はコンピュ
ータ制御されたパルスモータで該ピストンを移動させ、
その移動量を制御することで達せられる。またミリシリ
ンジポンプはピペッティング終了後のプローブ内周の洗
浄用で、シリンジ内に吸入した精製水を第１の電磁弁を
経てプローブから一定量吐出しプローブ内周を洗浄する
。以上の構成の分注装置での分注動作の詳細を次に説明
する。

【０００５】試料吸入前のプローブはその先端に少量の
空気を吸い込んだ後、試料設定位置に移動し、次にその
先端を試料中に浸し、前記マイクロシリンジの吸入動作
により所要量の試料を吸入する。この時、第１及び第２
の電磁弁は閉状態にある。プローブ内面に残った精製水
による試料の薄まりを防ぐため、吸入量は吐出すべき量
よりも若干多く設定されている。試料吸入の終ったプロ
ーブは上昇して吐出位置まで移動、次に反応容器内に下
降してマイクロシリンジの吐出動作により分析に必要な
量の試料を吐出する。その後プローブは洗浄位置に移動
して余分に吸入していた試料を吐出し、次いで第１の電
磁弁を開いてミリシリンジポンプの吐出動作により、一
定量の水を吐出してプローブ内側を洗うとともに、外側
も外部からの洗浄水により洗浄する。その後、第１の電
磁弁を閉じるとともに、第２の電磁弁を開いてミリシリ
ンジポンプの吸入動作によりシリンジ内に精製水を吸い
込み、第２の電磁弁を閉じる。ここでマイクロシリンジ
ポンプによってプローブ先端に吸入されいている微小量
の空気は、試料が水で薄まらないように入れるものであ
る。

【０００６】上記した従来の分注装置は、十分に装置の
精度，信頼性を満足し、その任を果たしてきたが、近年
の自動分析装置の普及，進歩，多様化に伴い、その改良
が必要となっているものである。即ち、臨床検査の多様
化，システム化により、■様々な試料、例えば血清，尿
，髄液あるいは様々な濃度で界面活性剤が添加されてい
る試薬等に対し、１台の装置で同時に分析する必要性の
増加や、■分析値の装置間差及び施設間差を減らして、
高度な医療システムに対応するという要求が増加してき
ている。この時、従来の装置では、上記のような物性、
特に粘性の異なる様々な試料に対して、同一の試料量で
あれば前記シリンジポンプ内のピストンの動作は一定で
ある（例えば、施設間差の原因と考えられている装置校
正用の標準試料は、その粘性が、精製水と同程度のもの
から、血清と同程度の比較的高いものまで多様化してき
ている。）。

【０００７】このような状況のなかで、最近では特公平
２−２９９８９号で記載のあるように、一定分注周期の
中での試料の吸入及び吐出速度を変える、例えば試料の
吸入速度を遅くして、全量の吸入に比較的時間のかかる
粘性の高い試料を吸入し、その分だけ吐出速度を速くす
るという方法で高粘性の試料に対応しようとする技術が
開示されるまでに至った。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、試料
の種類によってその物性、特にその粘性が異なるという
ことについて配慮がなされておらず、各試料種において
、同一分注量を指定してもその正確性に差が生じる問題
があった。さらに、特公平２−２９９８９号に記載され
ているような技術においては、■高粘性試料のみを対象
とすることによって、分注後の試料吐出速度が速くなり
、その粘性が（水に近いような）比較的低いものに対し
てはその吐出時に、試料が飛散してその分注精度を低下
させたり、■また、試料吐出速度が速いために、高粘性
試料が吐出しきれずにプローブ内に残留する場合が生じ
るといった問題があった。

【０００９】本発明は、各種試料の分注正確性を確保す
るために、その吸入及び吐出速度を変えずに、各分析時
の試料吸入量を各試料種及び分注量に応じて僅かに変化
させて、行うことを目的としており、さらに、様々な性
質の液体試料を正確に分注できる分注装置を構成要素と
する自動分析装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、各試料種に応じた単位分注量当たりのパルス数を初
期値としてパルスモータの制御回路に与え、さらに、試
料種に応じてこのパルスモータに伝えるパルス数をその
制御回路により制御し、また、分析毎の各試料種の選択
を画面等により行えるようにして得た情報から、各試料
種及び分注量に応じて分注量を決定する演算部を設ける
ことにより行えることとしたものである。

【００１１】

【作用】上記したように、該試料の吸入及び吐出はマイ
クロシリンジポンプの動作によって得ており、従ってこ
の吸入及び吐出量を試料種に応じて変化させるには、該
マイクロシリンジポンプのピストンを駆動しているパル
スモータに伝える単位分注量当たりのパルス数を制御す
ればよく、演算部が試料の種類及び分注量に応じて計算
したパルス数を該パルスモータの制御回路に伝え、この
制御回路が該パルスモータの駆動回路を制御する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。同図において１はマイクロシリンジポンプで、シリ
ンダ２，ピストン３，該ピストン３のシーリング４，パ
ルスモータ６，該パルスモータ６の回転運動を該ピスト
ン３の直線運動に変換するためラックピンオン機構５等
から構成されている。該シリンダ２は、一方で電磁弁１
０，ポンプ１１等を介して精製水の貯蔵びん１２に配管
され、また他方はプローブ８にチューブ７で配管されて
、前記の精製水が該プローブの先端まで満たされている
。９は該プローブ８に旋回及び上下運動を与えるプロー
ブ移動機構、１３は試料が入った試料容器、１４は反応
容器、１５は分析項目及び試料の種類，試料及び試薬の
量等を入力する入力装置、１６は入力された試料の種類
及び分注量に応じた回転角（パルス数）で該パルスモー
タ６を制御する制御回路、１７は該制御回路の信号で該
パルスモータを駆動する駆動回路である。

【００１３】以上の構成の液体試料分注装置による試料
の定量分注は次のようにして得られる。まず上死点に位
置していたピストン３をわずかに下降してプローブ８の
先端に微量の空気を吸い込み、その後該プローブ移動機
構９により試料容器の位置に移動、試料中まで下降する
。そこでパルスモータ６を制御回路の出力により、予め
入力装置１５により入力及び記憶されていた分注量Ｖ０
　に、余分に吸入する量Ｖ１　を加えた吸入量Ｖを試料
種に応じたパルス数Ｐで回転させて該ピストン３をシリ
ンダ２より引出して該プローブ８内に試料を吸入する。

【００１４】その後、該プローブ８を上昇、反応容器１
４の位置に移動、容器中に下降して、吸入時に設定され
たパルス数で、所定分注量Ｖ０　だけ該パルスモータ６
を該ピストン３を押し込む方向に回転させプローブ８よ
り試料を吐出する。吐出完了後は該プローブ８を洗浄位
置（図示せず）に移動、該ピストン８を上死点に戻して
残った試料Ｖ１　を吐出すると共に、電磁弁１０を開き
ポンプ１１を所定時間作動させて精製水をプローブ８の
先端から吐出してプローブ内面を洗浄し、また同時にプ
ローブ８の外面も洗浄水で洗浄し、該電磁弁１０を閉じ
る。 この状態で次の分注依頼を待つ。

【００１５】ここで、試料の吸入及び吐出の分注パルス
数は、その試料種及び分注量によって決定するのである
が、それは制御回路１７及び演算部１９で行われる。そ
れらの詳細を図２に示す。同図において１８は水晶発信
器等よりなる基本クロックの発生回路、１９は試料の種
類及び吸入量Ｖに応じてパルスモータ６の移動量及びパ
ルス数（ＰＡ，ＰＢ，ＰＣ，Ａ〜Ｃは試料種を表わす。 ）を決定するための演算部で、入力装置１５で入力され
た試料種及び吸入量Ｖの情報を元に、例えば数１式の演
算により、パルスモータ６の移動量あるいはパルス数を
決定する。

【００１６】

【数１】ＰＡ＝ＸＡ・Ｙ ここで、ＰＡ　：試料Ａの分注量Ｙのときのパルスモー
タに与えるパルス数、ＸＡ　：試料Ａの１μｌ当たりの
パルス数、Ｙ：設定分注量（μｌ）である。２０は、上
記パルス数を分注に供与される時間内に発生させるパル
ス発生器で、２１はパルス発生器２０で得られたパルス
列を該パルスモータ６の各相巻線に分配する既知の回路
もしくはコンピュータで構成する。

【００１７】本実施例によれば、各試料種が持つ物理的
性質（特に粘性）が引き起こす、分注絶対量の正確性を
、シリンジの移動量から設定される分注量に対して補正
する効果がある。例えば、水に比較して粘性の高い血清
試料は、シリンジの移動量から計算される体積より数パ
ルス多め（＋ａ％とする）に、血清より粘性の低い尿試
料は、血清より少なめ（＋０．１ａ％）にするといった
方式で、補正する初期値を予め制御回路１６にあたえる
。このような方式であれば、粘性が既知であれば数種類
の試料に対して、同時分析を実行することが可能である
。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば試料の粘性等による性質の差に無関係に、正確な
分注が可能となるので、別種の試料に対して同一の検量
線が使用できる。つまり、各種試料において同一項目を
分析する場合、各々粘性等性質の類似した標準液で検量
線を作成し、且つ、別個に測定していたものを一つの、
検量線でしかも同時に分析できるようになり、操作者の
手間を半減できる。

【００１９】また、施設毎に性質の異なる標準液等を使
用する場合が多いが、本発明によれば、このような施設
間差の原因の一つとして考えられている標準液の分注正
確性つまり、検量線の施設間での相異を解消するのに貢
献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すシステム構成図である
。

【図２】本発明の一実施例の中の、演算部とパルスモー
タ制御回路部の説明図である。

【符号の説明】

１…マイクロシリンジポンプ、６…パルスモータ、８…
プローブ、１６…パルスモータ制御回路部、１７…パル
スモータ駆動回路部、１９…演算部、２０…パルス発生
器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体の試料又は試薬（以下、両者を合わせ
   て試料と記す。）のピペッティングのためのプローブ、
   該プローブでの該試料の吸入及び吐出動作を行わせるピ
   ストンがパルスモータで駆動されるシリンジポンプ、該
   パルスモータの制御回路と駆動回路等から構成され、前
   記制御回路で該試料の吸入及び吐出量を該試料の種類に
   応じて制御することを特徴とした自動分析装置の液体分
   注装置。
2. 【請求項２】該試料の吸入及び吐出量が、その種類に応
   じて変化するように、指定された分注量に対する該パル
   スモータに伝えるパルス数を、制御回路で制御するよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の自動分析装置の
   液体分注装置。
3. 【請求項３】該試料の種類を分析毎に選択できるように
   し、その種類及び分注量に応じて該パルスモータに伝え
   るパルス数を計算する演算部を持ち、この演算部で決定
   されたパルス数を該パルスモータに伝えて制御するよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の自動分析装置の
   液体分注装置。