JPH05107252A - 固体表面の電荷を利用した洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】各種体液成分の分析において、使用される分析
装置のサンプル接触部分または器具をディスポーザブル
化することなく、キャリーオーバー及びコンタミネーシ
ョン等の問題を回避するために、前記器具等の洗浄効率
を飛躍的に高めること。 【構成】抗原、抗体、酵素、ＤＮＡ等の各種生体関連成
分が付着されている固体対象物表面から前記生体関連成
分を除去する洗浄方法において、前記対象物表面に所定
のｐＨ値を有する緩衝液を供給することにより前記生体
関連成分に電荷を与えると共に、前記対象物表面には前
記電荷と逆極性の電位を与えることにより、電気的反発
力を利用して前記生体関連成分を前記対象物表面から除
去するする。その際、前記緩衝液のｐＨ値を少なくとも
１回変えることにより、前記生体関連成分の電荷極性を
反転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は分析装置におけるサンプ
ルノズル、希釈サンプルノズル、希釈液作成用カップ、
反応容器等、サンプル又は試薬が接する部分を洗浄する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】臨床検査等においては、各種の分析装置
を用いることにより、例えば、尿、血清、血漿等の各種
体液成分が分析されている。そのような分析では、通常
の生化学的な測定法に限らず、抗原- 抗体反応を用いる
免疫学的測定法、ＤＮＡプローブを用いる測定法又は電
気泳動による測定法のような多種多様の分法が採用され
ている。

【０００３】近年、これら分析法は著しく高感度化さ
れ、また測定レンジの拡大が達成されている。それに伴
って、特にサンプル分注ノズルや反応容器等のように、
サンプルと接する部分の洗浄はますます重要になってい
る。

【０００４】従来、ノズルの洗浄には多くの考案がなさ
れているが、これらは基本的には洗浄水あるいは洗剤を
使うことにより、機械的に洗浄効率を上げようとするも
のが多い（特開昭６２−２４２８５８号、特開昭６２−
２８８５７４号、実公平３−２３５７２号、特公昭５２
−３８７５４号）。しかしながら、単に機械的に洗浄効
果を高めても限界が有り、これで十分とは言えない。

【０００５】さらに、特開平１−２５４８７１号には、
圧電振動子を使用した洗浄方法が提案されている。しか
し、この場合方法によれば洗浄効率は高まると考えられ
るものの、ノズルに吸着した物質はノズル表面と吸着平
衡を保っているから、吸着した物質とプローブ表面との
親和性の強さによっては必ずしも効果的な洗浄が達成さ
れるとは言えない。

【０００６】そこで、サンプルノズル等のような、サン
プルと接する部分をディスポーザブル化しようとする機
構に関する提案がなされたている（特開昭６３−２４３
７６２号、特開平１−１８４４６５号、実開平１−１４
６１６２号、実開平１−１４１４６６号、特開昭６３−
１０６５６７号）

【０００７】ディスポーザブル化されるにことよって、
サンプルノズル等の洗浄不良により生じるサンプル間の
コンタミネーション、あるいはキャリ−オーバーと言っ
た問題は確実に回避できる。しかしながら、この場合に
は一つのサンプルの測定を行う毎に、サンプルノズルそ
の他の部品が廃棄されるから、コスト的に負担が大きく
なる。のみならず、近年高まりつつ有る環境保護の観点
からも、廃棄物が増えることは好ましくない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の技
術には夫々一長一短があり、何れの方法を用いても、ノ
ンディスポーザブル、ノンキャリ−オーバー及びノンコ
ンタミネーションの全ての要請を満たすことは困難であ
る。

【０００９】一方、洗浄方法に関し提案されている技術
の変遷を見ると、デイスポーザブル化へ移行しており、
これは上記要請に対応できる完璧な洗浄方法がいかに困
難かを示唆している。本発明はかかる事情に鑑みてなさ
れたもので、その課題は、上記要請に対応し得る効果的
な洗浄方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用】分析装置のサ
ンプルノズル、希釈サンプルノズル、希釈液カップ等の
ような、サンプル又は試薬に接する部分の洗浄におい
て、洗浄方法の完成度を強く要求されるのは、主とし
て、免疫学的測定法のように近年著しく高感度化され且
つ測定レンジの拡大が達成された分析方法を用いる場合
である。このような分析法では、従来法では問題となら
ないレベルの汚染が問題となり、極く微量の汚染レベル
（1/100 万〜 1/500万）まで洗浄することが必要とされ
る。

【００１１】しかしながら、水および洗剤を使用する従
来技術は効率が悪いため、その延長上で上記の洗浄度を
達成しようとすると、大幅なコストアップを伴わざるを
得ない。

【００１２】本発明では、汚染の原因であるタンパク
質、脂質、糖質、核酸等の生体物質の粒子が電場の下で
移動する現象を利用し、ノズル壁に対して吸着平衡状態
で存在する粒子の平衡状態を破壊し、効果的に洗浄効果
を上げることとした。

【００１３】この基本的な思想に基づけば、洗浄不足と
なる状況は、粒子（主にタンパク質）が壁に対して吸着
平衡状態に有り、吸着している壁から容易に脱離しない
ことから生じる。このような状態にある粒子は、一般的
にある環境下では等電位状態に有り、何らの方法でこの
等電位状態を崩さなければ洗浄効果は出ない。

【００１４】そこで、本発明では電気泳動の技術を利用
し、粒子を (十) 又は (一) の帯電状態にした後に、吸
着している壁に対し、粒子が帯電している電荷とは反対
の極性を有する電位を発生させ、電気的反発作用を利用
して粒子を吸着壁から脱離させる。これによって、微量
の洗剤および水を用いて、洗浄方法では限界と思われる
（実験では1/50万〜1/200 万）レベルの洗浄を行なうこ
とができる。洗浄効果をより強力かつ効率良く行なうに
は、粒子と吸着している壁との電位差を大きく取ればよ
い。

【００１５】また、吸着している粒子の中には、同一環
境下でも一様には帯電しないものが僅かに存在するか
ら、これらについても対策が必要である。このような場
合には、洗浄水として流す溶液のｐＨを適当な時間毎
（実験的には数秒毎）に変え、キャリーオーバーの原因
となる粒子の帯電極性を変えることによって、これら原
因粒子の全てを洗い出すことができる。

【００１６】本発明において粒子の帯電状態を作るに
は、一般的に酸性側では希塩酸を、アルカリ側では水酸
化ナトリウム等をイオン交換水等に混入し、これを洗浄
液として使用すればよい。一方、粒子の吸着壁となるプ
ローブおよび洗浄槽には、ステンレス材を使用して電極
としての作用を効果的にする。本発明の適用対象は単に
分析装置に限られず、マニュアルで使用される器具等の
洗浄にも本発明を適用できることは言うまでもない。

【００１７】本発明が適用される分析装置または分析器
具等は、免疫学的測定、例えば赤血球等の粒子凝集反
応、ラテックスイノムアッセイ、免疫比濁法、ラジオイ
ノムアッセイ、エンザイムイノムアッセイ、ケミカルル
ミネッセンスイノムアッセイ等の分析法を採用した分析
に用いるものであってもよい。また、ＤＮＡ、ＲＮＡ等
をサンプルとする分析法、或いはＤＮＡプローブを試薬
とする分析法を採用した分析に用いる装置や器具に対し
ても、本発明の洗浄方法は十分な効果を示すと考えられ
る。

【００１８】

【実施例】図１は、本発明の一実施例として、電気的反
発作用を利用してサンプルノズル部を洗浄する方法を説
明するための図である。同図において、１は血清又は血
漿サンプルを規定量分取し、吐出するマイクロシリンジ
である。２は流路中に設けられた三方弁で、マイクロシ
リンジ１と洗浄水４との流路切換えを行なう。タンク３
内の洗浄水４はイオン交換水で、給水ポンプ５により、
アスピレータ６を通って三方弁２および二方弁７へ供給
される。希塩酸等でｐＨ値を２〜３位に調整される。ｐ
Ｈ調整された洗浄水４は、給水ポンプ５により三方弁２
および二方弁７へ送給される。更に、図示しないシーケ
ンスプログラム従って、洗浄水４は、三方弁２および二
方弁７からサンプルノズル１４及び洗浄槽１０へ供給さ
れる。アスピレーター６は、三方弁９を介してｐＨ決定
溶液１２，１３に接続されており、シーケンスプログラ
ムに従って三方弁９をコントロールすることにより、何
れかのｐＨ決定溶液が選択され、使用される。分岐管２
１によって、洗浄水４の流路は弁２，７向かう流路と、
元のタンク３へ戻る流路とに分けられている。従って、
弁２，７が何れも閉じているときには、洗浄水４は元の
タンク３に戻され、給水ポンプ５の負荷を軽減して故障
を防止するようになっている。

【００１９】サンプルノズル１４は洗浄槽１０の位置か
ら、サンプル２３の吸引位置および反応容器１５の位置
へと移動して元に戻る。２２はサンプルチューブを収納
するサンプルラック、２３はサンプルを示す。サンプル
ノズル１４内に吸引されたサンプル２３は、反応容器１
５上のウエル２４へ吐出される。

【００２０】ウエル２４内へは、図示されない分圧器と
試薬ノズルにより試薬が分注され、攪拌されて反応させ
られる。反応終了後、測光判定がされる。１６は測光系
の照明部を示す。１７は画像（反応パターン）読取部を
示す。

【００２１】サンプルノズル１４と洗浄槽１０内に設置
された電極１１の夫々は、直流発生器８に接続されてい
る。サンプルノズル１４および電極１１は、洗浄水４を
介して電気的に開ループを作る。サンプルノズル１４と
電極１１との間の電位差により、サンプルノズル１４の
管壁に吸着されていた粒子は、電気的反発作用により洗
浄水４の中へと移動して来る。洗浄水４内へ移動した粒
子は、常に一定量が供給されている洗浄水４と共に排出
される。常に供給されている洗浄水４により、管壁から
離れた粒子は、電気的に対向する電極１１に付着するこ
となく装置外へ排出される。

【００２２】一方、反対の極性に帯電する粒子について
も、三方弁９を切換えることによりｐＨ決定液１２，１
３の何れかを選択して使用し、粒子の帯電極性を変えて
前記動作を再度行うことにより管壁から離脱され、洗浄
水４によって装置外へ排出される。図２は、本発明の他
の実施例として、希釈サンプル作成カップ部１９の洗浄
方法を説明する図である。

【００２３】洗浄水４は、給水ポンプ５により必要量だ
け吸引され、吸吐ダブルノズル２０の吐出側に供給され
る。分岐管２５は、供給される流量を適度に調節する。
吸吐ダブルノズル２０は、直流発生器８及び希釈サンプ
ル作成カップ部１９に接続されている。従って、希釈サ
ンプル作成カップ部１９と吸吐ダブルノズル２０は、洗
浄水４を介して電気的開ループを形成する。希釈サンプ
ル作成カップ部１９と吸吐ダブルノズル２０との間の電
位差により、カップ１９の壁面に吸着していた粒子は、
電気的反発作用により洗浄水４の中へ移動して来る。洗
浄水４内へ移動した粒子は、常に一定量が供給されてい
る洗浄水４と共に排出される。常に供給されている洗浄
水４により、管壁より離れた粒子は電気的に対向する吸
吐ダブルノズル２０に付着することなく装置外へ排出さ
れる。一方、極性が反対に帯電する粒子についても、三
方弁９の流路選択によりｐＨ決定液１２，１３を使用し
て粒子の帯電極性を変え、前記動作を再度行なうことに
より、洗浄することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、電気的反発作用を
利用した本発明の洗浄方法は、特に、抗原、抗体、ＤＮ
Ａ等のような帯電性粒子を、サンプルあるいは試薬とし
て扱う分析装置のサンプルノズル、希釈液作成用カッ
プ、反応容器等を洗浄するために有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す説明図。

【図２】本発明の他の実施例を示す説明図。

【符号の説明】

１…マイクロシリンジ、２，９…三方弁、３…洗浄水タ
ンク、４…洗浄水、５…給水ポンプ、６…アスピレー
タ、７…二方弁、８…電源、１０…洗浄槽、１１…電
極、１２，１３…ｐＨ決定溶液、１４…サンプルノズ
ル、１５…反応容器、１６…測光系照明部、１７…反応
パターン読取部、１９…希釈サンプル作成カップ部、２
０…吸吐ダブルノズル、２１…分岐管、２２…サンプル
ラック、２３…サンプル、２４…ウエル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐久間 壹 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抗原、抗体、酵素、ＤＮＡ等の各種生体
   関連成分が付着されている固体対象物表面から、電気的
   反発力を利用して前記生体関連成分を除去する洗浄方法
   であって、 前記生体関連成分に電荷を与えることと、 前記対象物表面には前記電荷とは逆極性の電位を与える
   ことと、 前記生体関連成分に与える電荷の極性を少なくとも一回
   逆転させることとを特徴とする洗浄方法。
2. 【請求項２】 前記生体関連成分に電荷を与えるため
   に、所定ｐＨ値を有する生理食塩水又は緩衝液等を前記
   対象物表面に接触させ、また、そのｐＨ値を変化させる
   ことによって前記電荷の極性を反転させることを特徴と
   する請求項１に記載の洗浄方法。
3. 【請求項３】 前記対象物表面が導電性部材で構成され
   ていることを特徴とする請求項１または２の何れか１項
   に記載の洗浄方法。
4. 【請求項４】 前記対象物が、前記生体関連成分と接す
   る分析装置または器具の一部であることを特徴とする請
   求項１〜４の何れか１項に記載の洗浄方法。