JPH0436659A - 自動化学分析装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、洗浄機構の占有スペースを必要最小に抑える
自動化学分析装置に関する。

（従来の技術） 例えば人体から採取した血清等を試料（サンプル）とし
て用い、これに所望の試薬を反応させてこの反応液内の
特定成分の濃度を例えば比色法により測定して所望項目
例えば総蛋白（ＴＰ）。

尿酸（ＵＡ）、中性脂肪（Ｔ　Ｇ）等の項目を化学分析
して診断に供するようにした自動化学分析装置が知られ
ている。このような化学分析を行うにあたってはほとん
どの場合、１種類の試料（検体）について複数の項目の
検査依頼がなされるので検査の効率化が望まれており、
通常分析装置の能力を示す目安として１時間当りどの程
度の検査（テスト）が行えるかが示される。

例えば１時間当り３０人の患者に対して各々２０項目の
検査が可能な分析装置があるとすると、この分析装置の
能力は６００テスト／時間となる。

同様に１時間当り５０人の患者に対して各々２５項目の
検査が可能な分析装置があるとすると、この分析装置の
能力は１２５０テスト／時間となる。

例えば６００テスト／時間の能力を有する分析装置の場
合、検査の１サイクルに要する時間は６秒になるので、
この６秒間で試料の分注、試薬の分注、撹拌、測光、洗
浄等の分析作業に必要な一連の工程を終了させなければ
ならない。この１サイクルの時間は短くする程分析装置
の能力は高くなる。

第１０図（ａ）乃至（ｄ）はそのように高能力化を図る
ためになされた従来のランダムアクセス型分析装置の構
成例を示すもので、各々円形列に複数の反応容器２が配
置され各容器は一定のサイクルで間欠的に移動可能に構
成されている。−例として反応容器２は２４個用いられ
た例で示し、周囲の数字は各反応容器２が間欠的に移動
されるポジションＮｏ、を示している。反応容器２の移
動経路の途中位置には光源１１と検出器１２から成る測
光系１０が配置されており、間欠的に移動される反応容
器２が移動中光源１１の光軸りを横切ることにより反応
液の吸光度が測定される。ポジションＮｏ、１の上部の
マ印は分注位置を示しており、試料又は試薬が分注され
る。実際の分析装置では試料及び試薬の分注位置は別々
のポジションＮｏ、に設定されるが、説明を理解し易く
するためにポジションＮｏ、１に試料の分注位置が設定
された例で説明する。

第１０図（ａ）は１サイクルにつき各反応容器２を（１
回転−１ピツチ）移動するように構成された例、第１０
図（ｂ）は１サイクルにつき各反応容器２を（１／２回
転−１ピッチ）移動するように構成された例、第１０図
（Ｃ）は１サイクルにつき各反応容器２を（１／３回転
−１ピッチ）移動するように構成された例、第１０図（
ｄ）は１サイクルにつき各反応容器２を（１／４回転−
１ピッチ）移動するように構成された例を示している。

各構成において測光系１０を通過した反応容器はその都
度反応液の吸光度が測定されるので、いわゆる各サイク
ル毎に多点測光が行われて反応の変化量を知ることがで
きる。各構成は高速化につれて１回転に要する時間が短
くなってきているので、これに対処させるために１／２
回転。

１／３回転、１／４回転のように徐々に１回転を少ない
角度に分割するような傾向になってきている。

第１０図（ａ）乃至（ｄ）の各構成で反応容器２内の数
字はマ印のポジションＮ０８１で試料が分注された容器
２が、１サイクル毎にどのポジションＮｏ、に移るかを
示している。例えば第１０図（ｂ）の場合で説明すると
ポジションＮｏ、１で試料分注が行われた反応容器２は
、次のサイクルではポジションＮｏ、１２に移動し、更
に次のサイクルではポジションＮｏ、２３に移動するこ
とを示している。以下便宜上反応容器２内のＮｏ。

は反応進行Ｎｏ、　と称することにする。サイクルが進
むにつれて各反応容器２の反応液の反応が進み、反応が
終了した後は各反応容器２毎に洗浄処理が施されて再使
用に備えられる。いずれの構成においても洗浄の対象と
なるのは反応が進んでいる反応進行Ｎｏ、の大きい反応
容器であり、洗浄効率を上げるため洗浄位置は１箇所（
ポジション）でなく数ポジション例えば４ポジシヨンが
設定されている。これら洗浄対象とすべき反応容器に対
応したポジションＮｏ、を４箇所○で囲んで示している
。

（発明が解決しようとする課題） ところで従来の自動化学分析装置では、複数ポジション
で洗浄すべき反応容器が円形列の周囲に分散されてしま
うので、各分散位置に対応して洗浄機構を配置しなけれ
ばならず洗浄機構の占有スペースが大きくなるという問
題がある。

例えば第１０図の従来の構成において高速化に対処させ
るために設定した（ｂ）、　　（ｃ）、（ｄ）において
は、（ｂ）では１４，１６，１８．２０のように、（Ｃ
）では１８，２１，２４．３のように、（ｄ）では２０
．２４．４，８．のようにいずれもポジションＮｏ、が
円形列の周囲に分散している。従って各々洗浄機構を配
置する場合は（ｂ）では７ピツチ分を占有しなければな
らず、（Ｃ）ではｌＯピッチ分を占有しなければならず
、（ｄ）では１３ピッチ分を占有しなければならない。

従って必要以上のスペースを占有することになり、分析
装置の構成を不必要に複雑化してしまうことになる。特
に実際の高速化を図る分析装置では、反応容器を２００
個以上も用いることが多いためにこの場合には更に複雑
な構成の洗浄機構を用意しなければならない。

本発明は以上のような問題に対処してなされたもので、
洗浄機構の占有スペースを必要最小に抑えるようにした
自動化学分析装置を提供することを目的とするものであ
る。

［発明の構成コ （課題を解決する−ための手段） 上記目的を達成するために本発明は、試料及び試薬を分
注すべき複数の反応容器を円形状に一定のサイクルで間
欠的に移動可能に配置し、反応容器の移動経路途中に配
置した測光系によって移動中の反応容器内の反応液の吸
光データを測定する自動化学分析装置において、 Ｎ＝＝ｍｎ±１ 但し、 Ｎ　：反応容器の数、 ｍ　：１サイクル当りの反応容器の送り数、１／ｎ：１
サイクル当りのおおよその回転数、Ｊ！：反応容器停止
時に分注される試料又は試薬の数、 を満足するように反応容器を配置したことを特徴とする
ものである。

（作　用） 円形列に配置する複数の反応容器を前記式で示した関係
を満足するように配置することにより、１サイクルの回
転数をどのように設定しても洗浄対象とする反応容器を
隣接するように並ばせることができる。従って洗浄機構
の占有スペースを必要最小に抑えることができる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の自動化学分析装置の第１の実施例を示
す構成図で、１は恒温槽でこれには複数の反応容器２が
収容され、これら反応容器２は図示しない駆動源によっ
て毎サイクル約１回転の割合で矢印方向に移動されてい
る。恒温槽１の周囲のＡ位置にはサンプラ部３が配置さ
れ、このサンプラ部３には分析すべき複数種類の試料が
試料容器４に収容されており、サンプリングノズル５に
よってマ印の分注位置で対向位置のポジションＮ００１
の反応容器２に分注可能になっている。

恒温槽１の周囲のＢ位置には試薬庫６が配置され、この
試薬庫６には分析に必要な複数種類の試薬が試薬容器７
に収容されており、分注ノズル８によって対向位置の反
応容器２に分注可能になっている。

１０は測光系で光源１１と検出器１２から構成され、反
応容器２の移動経路の途中位置に配置されている。反応
容器２が光軸りを横切ったとき反応液の吸光度が測定さ
れる。１３は洗浄機構で反応が終了した反応容器２を洗
浄して再使用に備えるためのものである。１４はＣＰＵ
　（中央演算処理装置）で分析装置の全体の制御動作を
司っている。

一例として反応容器２は２３個用いた例で示し、周囲の
数字はポジションＮｏ、を示し反応容器２内の数字は反
応進行Ｎｏ、を示している。反応容器２は次式を満足す
るような関係に配置される。

Ｎ＝ｍｎ±１ 但し、 Ｎ　：反応容器の数、 ｍ　：１サイクル当りの反応容器の送り数、１／ｎ：１
サイクル当りのおおよその回転数、Ｊ２二反応容器停止
時に分注される試料又は試薬の数。

次に本実施例の作用を説明する。

ポジションＮｏ、１で試料分注が行われた反応容器２は
、次のサイクルでは約１回転した後ポジションＮｏ、２
に移動し、更に次のサイクルではポジションＮｏ、３に
移動する。以下１サイクルにつきポジションＮｏ、を１
つずつ移動し、例えばポジションＮｏ、１１に到達する
と試薬分注が行われる。各反応容器２は毎サイクル１回
転することにより２３個の全容器内の吸光度がその都度
測定されることになる。

反応が終了した反応容器２は反応進行Ｎｏ。

２３．２２，２１．２０が各々対応したポジションＮｏ
、２３．２２，２１．２０に隣接して並べられる。従っ
て前記洗浄機構１３をこれら洗浄すべき各反応容器２を
占有するスペースに配置すれば、必要最小限の占有スペ
ースで洗浄機構を配置することができる。なお各容器は
等間隔に配置されているが、説明の都合上Ｎｏ、２４の
容器はブランクで示した。

第２図は本発明の第２の実施例を示すもので、各反応容
器２を毎サイクル約１／２回転の割合で矢印方向に移動
する例を示している。２３個の反応容器２は毎サイクル
１２個（ξ２３　Ｘ　１／２）ずつ先に移動する。すな
わち、ポジションＮｏ。

１で試料分注が行われた反応容器２は、次のサイクルで
は１２個分先に移動してポジションＮｏ。

１３に移動し、更に次のサイクルではポジションＮｏ、
２に移動する。以下１サイクルにつきポジションＮｏ、
を１２ずつ移動し、図示したようなＰＱｏ、に移動する
。また所望のポジションＮｏ。

で試薬分注が行われ、更に毎サイクル１２個の反応容器
内の吸光度が測定される。

反応が終了した反応容器２は反応進行Ｎｏ。

２３．２１，１９．１７が各々対応したポジションＮｏ
、１２．１１．１０．９に隣接して並べられる。従って
洗浄機構１３をこれら洗浄すべき各反応容器２を占有す
るスペースに配置すれば、前記実施例と同様に必要最小
限の占有スペースで洗浄機構を配置することができる。

なお本実施例のように占有スペース内に含められる反応
容器２の反応進行Ｎｏ、は、前記実施例のように連続し
ていなくとも反応が終了しているとみなせる大きなＮｏ
、をまとめているので何ら問題はない。

第３図は本発明の第３の実施例を示すもので、各反応容
器２を毎サイクル約１／３回転の割合で矢印方向に移動
する例を示している。２３個の反応容器２は毎サイクル
８個（’＝２３ｘｌ／３）ずつ先に移動する。すなわち
、ポジションＮｏ、１で試料分注が行われた反応容器２
は、次のサイクルでは８個分先に移動してポジションＮ
００９に移動し、更に次のサイクルではポジションＮｏ
。

１７に移動する。以下１サイクルにつきポジションＮｏ
、を８ずつ移動し、図示したようなＮｏ。

に移動する。また所望のポジションＮｏ、で試薬分注が
行われ、更に毎サイクル８個の反応容器内の吸光度が測
定される。

反応が終了した反応容器２は反応進行Ｎｏ。

２３．２０，１７．１４が各々対応したポジションＮｏ
、１６．１５，１４，１３４．：隣接して並べられる。

従って洗浄機構１３をこれら洗浄すべき各反応容器２を
占有するスペースに配置すれば、前記実施例と同様な効
果を得ることができる。なお反応が終了しているとみな
せる大きなＮｏ、の反応容器２をまとめて洗浄するので
何ら問題はない。

第４図は本発明の第４の実施例を示すもので、各反応容
器２を毎サイクル約１／４回転の割合で矢印方向に移動
する例を示している。２３個の反応容器２は毎サイクル
６個（’＝２３Ｘ１／４）ずつ先に移動する。すなわち
、ポジションＮ０１１で試料分注が行われた反応容器２
は、次のサイクルでは６個分先に移動してポジションＮ
００７に移動し、更に、次のサイクルではポジションＮ
００１３に移動する。以下１サイクルにつきポジション
Ｎｏ、を６ずつ移動し、図示したようなＮｏ。

に移動する。また所望のポジションＮｏ、で試薬分注が
行われ、更に毎サイクル６個の反応容器内の吸光度が測
定される。

反応が終了した反応容器２は反応進行Ｎｏ。

２３．１９，１５．１１が各々対応したポジションＮｏ
、１８．１７，１６．１５に隣接して並べられる。従っ
て洗浄機構１３をこれら洗浄すべき各反応容器２を占有
するスペースに配置すれば、前記実施例と同様な効果を
得ることができる。なお反応が終了しているとみなせる
大きなＮｏ、の反応容器２をまとめて洗浄するので何ら
問題はない。

第５図乃至第８図は本発明の第５乃至第８の実施例を示
すもので、いずれも２サイクルにつき試料又は試薬を２
つずつ分注する場合の例を示すものである。すなわち、
第９図に示すようにサンプリングノズルを１５Ａ、１５
Ｂの２本を備えたプローブ１５を用意し、サンプラ部３
の試料容器４に２本のノズル１５Ａ、１５Ｂを挿入して
試料を吸引した後、各ノズル１５Ａ、１５Ｂを”１＋Ｌ
２のように広げて隣接する２個の反応容器２に同時に分
注を行うようにしたものである。この点以下の構成は第
１乃至第４図の各実施例と同様であり、第５図乃至第８
図の各実施例は各々第１図乃至第４図の各実施例に対応
している。

このような第５図乃至第８図の各実施例によれば、隣接
した２個の反応容器２に同時に試料分注又は試薬分注を
行うことにより、１個の反応容器の分注時間を半分に短
縮することができるので実質的に処理速度を２倍に向上
することができる。

例えば第１図乃至第４図の各実施例で６００テスト／時
間の処理速度が得られるとすると、単純に計算して第５
図乃至第８図の各実施例では１２００テスト／時間の処
理速度を得ることができる。

次の表１は各実施例に対応して前記式Ｎ＝ｍｎ±１に具
体的数値を当てはめた例を示すものである。

表１ 以上のように本発明の各実施例によれば、反応容器を円
形列に配置する場合Ｎ＝ｍｎ＋Ｊを満足するような関係
に配置することにより、反応の終了した又は終了したと
みなせる反応容器を互いに隣接するように並ばせること
ができる。これによって洗浄機構を最小の占有スペース
で配置することができるので、分析装置の構成を不必要
に複雑化するのを避けることができる。

このような本実施例によってランダムアクセス型分析装
置における毎サイクルの回転を１　／　ｎ（ｎ＝１．２
，３．４・・・）に減少してサイクルタイムの短縮を図
ることができるので、より高速処理に対処させることが
できる。本実施例における反応容器の数は一例を示した
ものであり、実際にはより多くの反応容器が用いられ、
例えば２００個以上が用いられる。このように多（の反
応容器を用いた場合本発明はより顕著な効果を発揮する
ことができる。次の表２は従来例第１０図（ｄ）におい
て２４０個の反応容器２を用いた場合のポジションＮｏ
、　　と反応進行Ｎｏ、　　との関係を示すものである
。

（以下余白） 表２ 従来は洗浄位置が４箇所の場合※で示した４つのポジシ
ョンＮｏ、１９４．１９０，１８６゜１８２の１３ピツ
チに対応した反応容器２を１個の洗浄機構でカバーする
ことが要求され、洗浄位置が６箇所の場合は２１ピツチ
に反応容器が分散される。−力木発明では１／４回転に
分割して回転させても、反応容器の数に関係なく、洗浄
すべき反応容器２は連続したポジションＮＯ１をとり、
洗浄位置が４箇所の場合は４ピツチ、洗浄位置が６箇所
の場合は６ピツチで対応できる。この点従来の構成では
分散が大きくなり過ぎて、大きな占有スペースの洗浄機
構を用意せざるを得ない。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、円形列に配置する複
数の反応容器を特定の関係を満足するように配置するこ
とにより、洗浄機構の占有スペースを必要最小に抑える
ことができる。

４、図面の簡単説明 第１図は本発明の自動化学分析装置の第１の実施例を示
す構成図、第２図は本発明の第２の実施例を示す構成図
、第３図は本発明の第３の実施例を示す構成図、第４図
は本発明の第４の実施例を示す構成図、第５図は本発明
の第５の実施例を示す構成図、第６図は本発明の第６の
実施例を示す構成図、第７図は本発明の第７の実施例を
示す構成図、第８図は本発明の第８の実施例を示す構成
図、第９図は本発明の第５乃至第８の実施例に適用され
る試料分注方法の説明図、第１０図（ａ）乃至（ｄ）は
従来装置を示す構成図である。

２・・・反応容器、３・・・サンプラ部、６・・・試薬
庫、１０・・・測光系、１３・・・洗浄機構、１４・・
・ＣＰＵ　（中央演算処理装置）、１５・・・プローブ
、 １５Ａ、１５Ｂ・・・サンプリングノズル。

第２図 ｆ：Ｊ１回転 約し２葬転 第 図 （Ｃ） （ｄ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 試料及び試薬を分注すべき複数の反応容器を円形状に一
   定のサイクルで間欠的に移動可能に配置し、反応容器の
   移動経路途中に配置した測光系によって移動中の反応容
   器内の反応液の吸光データを測定する自動化学分析装置
   において、 Ｎ＝ｍｎ±ｌ 但し、 Ｎ：反応容器の数、 ｍ：１サイクル当りの反応容器の送り数、 １／ｎ：１サイクル当りのおおよその回転数、ｌ：反応
   容器停止時に分注される試料 又は試薬の数、 を満足するように反応容器を配置したことを特徴とする
   自動化学分析装置。