JPH0447266A - 試薬容器攪拌システム - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、抗原又は抗体を結合させた微小粒子が液状試
薬として収納された容器を撹拌する試薬容器撹拌システ
ムに関する。

（従来の技術） サンプル（検体）中の特定の抗原量の定量分析には従来
の放射性元素を用いるＲＩＡ（ラジオイムノアッセイ）
法が行われている。しがしこのＲＩＡ法は放射性元素を
用いるために、専用の機器を設置し、資格を有するオペ
レータが操作を行わなければならず、しがち廃棄物の処
理に注意を要する等の煩わしさがある。

このためＲＩＡ法に代わり酵素反応を利用して分析を行
うようにしたＥＩＡ（エンザイムイムノアッセイ）法が
行われてきている。そして最近になってこのＥｒＡ法の
中でも、抗体固定化担体を用いてこの担体をサンプル中
の抗原と反応させ、担体と反応しない不要な抗原は除去
するようにしたいわゆるＢ／Ｆ分離を行うようにしたヘ
テロジニアス系反応を利用した方法が広く採用されてき
ている。この中でも担体として特に微小粒子を用いるＥ
ＩＡ法は、例えばアボット（ＡＢＢＯＴＴ）社の０．５
μｍ程度のＩＭＸのような微小粒子を用いる方法と、２
乃至３μｍ程度の磁性体を核とした磁性微粒子（Ｍａｇ
ｎｒｔｉｃ　Ｐａｒｔｉｃｌｅ；以下ＭＰと称する）を
用いる方法が、迅速検査という点で注目されている。

ここで前者の微小粒子を用いる方法は、粒子が小さいの
で分散性が良いが、Ｂ／Ｆ分離時の集合性が悪く特殊フ
ィルタを使用して集めて洗浄する作業が必要になる。一
方、後者のＭＰを用いる方法は、磁石でＭＰを容器の中
で集合させて溶液を排出するＢ／Ｆ分離方式をとってお
り、この場合は反応容器として生化学分析で用いている
ものと同じものを使えるというメリットがある。

第４図及び第５図はこれらの方法で用いられる粒子の分
散率を示すもので、第４図は磁石でＭＰを集合させる場
合で粒子径の違いによる分散率の経時的変化を示し、第
５図は自然放置による分散率の経時的変化を示している
。各特性から明らかなように、径の大きな粒子・はど集
合に要する時間は少なくなる。

第６図は特にＭＰを用いたＥＩＡ法の原理を説明するも
ので、先ず第一抗体（第一試薬）２が固定されたＭＰＩ
の溶液が用意され、これに測定すべき抗原３を含んだサ
ンプル４を収納することにより第一の抗原・抗体反応が
生じて抗原３の一部は第一抗体２に結合される。結合し
ない抗原３′はフリー状態で存在している。従って磁石
を用いＭＰＩを吸着することにより集合させた状態でフ
リーの抗原３′を除去し、いわゆるＢ／Ｆ分離を行う。

次に酵素５で標識された第二抗体（第二試薬）６を収納
することにより第二の抗原・抗体反応が生じて、測定し
たい抗原３はＭＰＩと酵素標識抗体６の一部と結合して
サンドイッチ状にされる。結合しない酵素標識抗体６′
はフリー状態で存在している。従って前記同様に磁石を
用いることによりＢ／Ｆ分離を行って、フリーの酵素標
識抗体６′を除去する。

次にこれに基質液（第三試薬）７を収納することにより
第三の反応いわゆる酵素反応が生じて反応生成物８が生
成される。この抗原３には酵素５が結合されているので
、第三の反応状態を吸光法によって測光することにより
、酵素５の量に比例した抗原３の量が測定できることに
なる。

（発明が解決しようとする課題） ところでＭＰを用いたＥＩＡ法は、通常の反応容器を利
用して磁石でＢ／Ｆ分離が容易に行えるが、ＭＰを液状
試薬として分析装置にセットしたまま放置しておくと、
ＭＰが容器の底へ沈澱してしまうので容器内でＭＰの濃
度分布が生ずるという問題がある。このためサンプルと
反応させるため容器からＭＰ試薬を分取するとき、分取
位置によってＭＰの濃度が異なるので測定データにばら
つきを示している。第５図における実線の特性はこの様
子を示している。

ＭＰは通常磁性体を核として外側がスチロール等のプラ
スチックでコーティングされ、これに所定の抗体を化学
的に結合させであるが、比較的粒子径が大きいため沈澱
し易い性質を有している。

本発明は以上のような問題に対処してなされたもので、
分析のための試薬分取時粒子を均一に分散させるように
した試薬容器撹拌システムを提供することを目的とする
ものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、抗原又は抗体を結合
させた微小粒子が液状試薬として収納された容器を撹拌
する試薬容器撹拌システムにおいて、前記容器内の微小
粒子が均一に分散された状態で試薬を分取するため、配
置されている複数の試薬容器の中から試料の測定項目選
択情報に基いて特定の試薬容器を選択し、試薬分取前に
その試薬容器を予め強制的に撹拌することを特徴とする
ものである。

（作　用） 試料の測定項目選択情報に基いて多数配置されている試
薬容器の中から特定のものを選んで、試薬分取前にこの
試薬容器を強制的に撹拌する。

これによって分析のための試薬収納時は粒子は均一に分
散されているので、測定データにばらつきは生じない。

（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図は本発明の試薬容器撹拌システムの実施例を示す
斜視図で、１０は回転テーブルで図示しない駆動源によ
って矢印方向に回転可能に構成され、この円周に沿って
各々異なった試薬が収納されている試薬ボトル１１が複
数着脱可能に構成されている。各試薬ボトル１１は回転
テーブル１０の所定位置に設けられた孔内に弾性体１２
を介して挿入されている。１３は上下ストッパーである
。

回転テーブル１０の下方には撹拌機構１４が配置されて
いる。１５は弾性体受けで、回転テーブル１０上に配置
されている試薬ボトル１１の特定回転位置の下方に配置
され、この特定回転位置の試薬ボトル１１を受けて支持
するためのものである。この弾性体受け１５は試薬ボト
ル１１に衝撃を与えないように、この衝撃を吸収する弾
性体から構成されている。この弾性体受け１５は偏心さ
れたスライド軸１６を介して軸受け１７によって支持さ
れている。

１８は撹拌モータでこの駆動プーリ２０からベルト１９
を介して、前記スライド軸１６に固定されている駆動プ
ーリ２１に回転力を伝達して、前記試薬ボトル１１を振
動させることにより撹拌させるためのものである。２２
は上下モータでこのモータ軸２３にはリードスクリュー
２４が取付けられており、このリードスクリュー２４に
はアーム２５が係合されている。上下モータ２２が回転
するとリードスクリュー２４のスクリューに従ってアー
ム２５が上下動することになる。

アーム２５の一端２５ａはストッパー軸２６に係合され
ると共に、他端２５ｂはＵ字状に形成されていてこのＵ
片の内側で前記スライド軸１６と接触可能に配置されて
いる。このような配置により弾性体受け１５はアーム２
５の他端２５ｂを介して上下動可能となる。

２７はＣＰＵ　（中央演算処理装置）で撹拌モータ１８
を駆動するためのプログラムが格納されており、このプ
ログラムに基いて撹拌モータ１８を駆動するタイミング
及びインターバルを制御する。

これらタイミング及びインターバルは試薬の種類。

測定項目選択情報等に応じて決定される。各試薬ごとに
撹拌のための標準インターバルが決定され、撹拌を行う
場合は各々標準インターバルを越えないように制御され
る。

次に本実施例の作用を第２図のフローチャートを参照し
て説明する。

ステップＡでは試薬毎の標準インターバルを定めた試薬
情報が得られ、ステップＢでは項目選択情報により、こ
れから使用される試薬が何かという情報が得られる。ま
たステップＣで撹拌インターバルがチエツクされる。こ
のチエツクは予め各試薬ごとに決定されている標準イン
ターバルに基いて行われる。

撹拌インターバルが標準インターバルを越えない場合、
フローはステップＤに進んで撹拌は行われない。撹拌イ
ンターバルが標準インターバルを越えている場合、フロ
ーはステップＥに進みここで該当試薬の撹拌が後述のよ
うな具体的方法によって行われる。次にステップＦにお
いて撹拌した最新時刻が記録され、分析時の情報として
用いられる。以下フローはステップＣに戻って撹拌ごと
に同様な動作が繰返される。なおステップＧのように必
要なときいつでも撹拌が行われるように、撹拌システム
は２４時間待機状態に保たれる。

撹拌に要する時開は分析のサイクルタイム以上になるこ
ともある。例えば６００テスト／Ｈの分析を行う場合１
サイクルタイムは６秒となるが、第３図のＡのようにこ
の６秒以上になる場合がある。これは特にインターバル
が長くて沈澱している時間が長い場合が該当する。また
−度十分に分散させると２乃至３μｍのＭＰ粒子の場合
５分間位は分散性が保たれている場合が多い。

例えば５分間にわたり分散性が保てる試薬６種類を第１
図の各試薬ボトルｌｌａ乃至１１ｆに用意したとする。

１個の試薬ボトルの撹拌時間として１５秒が必要である
とすると、３００テスト／Ｈの分析装置では１サイクル
タイムは１２秒となるので、１サイクルタイム内では撹
拌できない。

そのため測定項目選択情報により予め３サイクル使って
１５秒の撹拌時間を確保する。−度分散したものは５分
間分散性が保てるので、そのままでは撹拌が不要となる
。

すなわち１種類の試薬の撹拌に３サイクル。

３６秒使用したとすると、６種類では３６秒×６＝３分
３６秒となり、５分間の保持時間に含めることができる
。

以上は一例であり撹拌時間を制御することにより短縮す
ることもでき、また分散性を向上させれば撹拌のインタ
ーバルを長く取ることができる。

このように種々の撹拌を行う場合、これらの撹拌の情報
を予め第１図におけるＣＰＵ２７に与えておくことによ
り、各ケースに応じた撹拌を行わせることができる。す
なわち撹拌が必要な場合、第１図のように情報に基いて
ＣＰＵ２７によって回転テーブル１０．撹拌モータ１８
．上下モータ２２を制御すると、撹拌すべき試薬ボトル
１１は撹拌機構１４の弾性体受け１５上方の回転位置で
停止する。

続いて撹拌モータ１８及び上下モータ２２か駆動される
ことにより、弾性体受け１５はアーム２５によって上昇
され、所望の試薬ボトルを保持する。これによって撹拌
モータ１８からの回転力は、弾性体受け１５によって試
薬ボトルを振動させて撹拌させるようになる。必要な撹
拌が終了すると上下モータ２２によって弾性体受け１５
は下降される。以下振動が必要なごとに同様な動作が繰
返される。

このように本実施例によれば、分析にあたって試薬分取
前に試薬ボトルを強制的に撹拌させるので、ＭＰのよう
な微小粒子を均一に分散させることができるため、測定
のばらつきを改善することができる。

なお撹拌をする場合、撹拌子を外部から試薬容器に挿入
する方法は撹拌子に試薬が付着するので、十分な洗浄が
必要となる。また投込み式のマグネット撹拌子は永久磁
石を使うので磁石にＭＰが引きつけられて、自然放置時
はもちろん回転中でも試薬ボトルの底に沈澱して付着す
る。また分散性を良くするために界面活性材を添加する
ことが多いが、強力すぎる撹拌、振動は泡をたててしま
うので分取時に適量の収納を不可能にする。以上のよう
な理由で撹拌にはあまり激しくない振動を与えることが
できるバイブレータのようなものが最適である。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、試薬容器を強制的に
撹拌させて微小粒子を均一に分散させた状態で試薬分取
を行うようにしたので、測定データのばらつきを改善す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の試薬容器撹拌システムの実施例を示す
斜視図、第２図は本実施例の作用を説明するフローチャ
ート、第３図は撹拌時間と分散時間の相互関係を示す説
明図、第４図及び第５図は粒子径の違いによる分散率の
経時的変化を示す説明図、第６図はＥＩＡ法の原理の説
明図である。 １０・・・回転テーブル、 １．１１ａ乃至１１ｆ・・・試薬ボトル、４・・・撹拌
機構、　１５・・・弾性体受け、６・・・スライド軸、
１８・・・撹拌モータ、２・・・上下モータ、２５川ア
ーム、 ７・・・ＣＰＵ　（中央演算処理装置）。 卆＠宮１ 牛Ｍ軒ｔ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）抗原又は抗体を結合させた微小粒子が液状試薬と
   して収納された容器を撹拌する試薬容器撹拌システムに
   おいて、前記容器内の微小粒子が均一に分散された状態
   で試薬を分取するため、配置されている複数の試薬容器
   の中から試料の測定項目選択情報に基いて特定の試薬容
   器を選択し、試薬分取前にその試薬容器を予め強制的に
   撹拌することを特徴とする試薬容器撹拌システム。
2. （２）試薬の種類に応じて強制撹拌の標準インターバル
   を有し、この標準インターバルを越えないように自動的
   に複数の試薬容器を順次強制撹拌し、常に分取可能状態
   を保持しておく請求項１記載の試薬容器撹拌システム。