JPH0545291A - 生化学分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の測光ヘッドを配設した際にスペクトル
差の少ない測定用照射光を供給して測定精度を向上す
る。 【構成】 各測光ヘッド71にオプティカルファイバ77の
一端をそれぞれ接続し、各オプティカルファイバの他端
を１つに束ね、この他端に光源74から同一フィルタ76を
経た測定用照射光を入射するように構成してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、血液、尿等の試料液を
生化学分析素子の試薬層に点着し、試料液に含まれる所
定の生化学物質と試薬層との化学反応による光学濃度変
化から生化学物質の濃度を測定する生化学分析装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、試料液の小滴を点着供給する
だけでこの試料液中に含まれている特定の化学成分また
は有形成分を定量分析することのできるドライタイプの
化学分析スライドが実用化されている。また、このよう
な化学分析スライドを用いて試料液中の化学成分等の定
量的な分析を行うには、試料液を化学分析スライドに点
着させた後、これをインキュベータ（恒温器）内で所定
時間恒温保持（インキュベーション）して呈色反応（色
素生成反応）させ、次いで試料液中の所定の生化学物質
と化学分析スライドに含まれる試薬との組み合わせによ
り予め選定された波長を含む測定用照射光をこの化学分
析スライドに照射してその光学濃度を測定し、この光学
濃度から、あらかじめ求めておいた光学濃度と所定の生
化学物質の物質濃度との対応を表わす検量線を用いて該
試料液中の所定の生化学物質の物質濃度を求めるように
構成された生化学分析装置が用いられる。

【０００３】また、上記化学分析スライドに代えて化学
分析素子を連続して配設した長尺テストフイルムを使用
し、測光ヘッドを移動させて複数の点着分析素子の光学
濃度を順次測定して、測定効率を高めるようにした生化
学分析装置が、例えば特開平１−134256号公報に見られ
るように公知である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な試料液中の生化学物質の濃度を測定するについて、測
光ヘッドは所定波長の光を含む測定用照射光を呈色反応
した試薬層に照射し、反射光を光検出素子で検出するも
のであり、測定物質が異なると試薬が異なり、その呈色
状態が変化するのに対応して前記測定用照射光のスペク
トルを変更する必要がある。また、複数の同一試薬のフ
イルムを同時に測定するときには、それぞれに対し測光
ヘッドを複数設置するものであるが、このとき各測光ヘ
ッド間でスペクトルがずれて測定誤差が大きくなる問題
を有する。

【０００５】すなわち、生化学分析装置の測定能力を向
上することについては、インキュベータ上に他種類で多
数の生化学分析素子を配列し、試料液をその測定項目に
対応する分析素子に順時点着し、同一測定項目において
複数の点着分析素子の光学濃度を複数の測光ヘッドで同
時に測定することが好適であるが、各測光ヘッドに供給
する測定用照射光が異なる光源および異なるフィルタを
経て入射されると、フィルタの誤差などに応じて照射光
スペクトルがずれ、それに伴って大きな測定誤差が発生
することになる。特に、測光ヘッドもしくは生化学分析
素子を移動させつつ測定を行う際に、同一生化学分析素
子を異なる測光ヘッドによって測定するときに、上記測
定誤差の影響が顕著に現れることになる。

【０００６】そこで、本発明はこのような問題を解決す
るためになされたもので、複数の測光ヘッドに対してス
ペクトル差の少ない測定用照射光を供給して測定精度を
向上するようにした生化学分析装置を提供することを目
的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の生化学分析装置は、試薬層に試料液が点着され
た生化学分析フイルムの光学濃度を測定する測光ヘッド
を複数設置し、各測光ヘッドにオプティカルファイバの
一端をそれぞれ接続し、各オプティカルファイバの他端
を１つに束ね、この他端に光源から同一フィルタを経た
測定用照射光を入射するように構成したものである。

【０００８】また、前記フィルタを円板上に配設し、測
定スペクトルの変更に対応して上記円板を回転して所定
フィルタを光路に臨ませるのが好適である。

【０００９】

【作用および発明の効果】上記のような生化学分析装置
では、試料液の生化学物質の濃度を測定する場合には、
試料液を順次その測定生化学物質の測定用の試薬層を有
する生化学分析素子に点着し、複数の測光ヘッドによっ
て同時に複数の生化学分析素子の呈色反応を測定するも
のであり、その測定における各測光ヘッドでの測定用照
射光は、同一光源から同一フィルタを経た光がそれぞオ
プティカルファイバを経て供給されることからスペクト
ル差が殆どなく、各測光ヘッド間の測定誤差が低減で
き、複数の測光ヘッドによる効率の良い測定を行うこと
ができるものである。

【００１０】また、フィルタを円板に配設し、測定項目
の変更に応じて回転操作することで機構の単純化が得ら
れる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って説明す
る。図１は一実施例の生化学分析装置を一部切除して示
す斜視図である。

【００１２】生化学分析装置１には、たとえば血清，尿
等の試料液を円状に配列された収容部40に収容する試料
液収容手段４が本体部分の一端部に設置され、ここに収
容された各試料液Ｗは回転によって順次取出し位置に回
転され、上部に前後左右に移動可能に配設された点着手
段５により取り出され、後述の構成を有する長尺状の生
化学分析フイルム３の所定生化学分析素子31に点着され
る。この生化学分析フイルム３は、試料液中の測定した
い特定の化学成分または有形成分毎にその成分のみと呈
色反応を示す試薬を含有させてなり、測定項目に対応し
て複数の種類が用意されている。

【００１３】前記生化学分析フイルム３は図４および図
５に示すように、ストリプス状に順次所定間隔に生化学
分析素子31が配設されているものであり、例えばＰＥＴ
（ポリエチレンテレフタレート）等からなる長尺の光透
過性支持体32と、この支持体32上に積層された、展開層
33a および試薬層33b からなる略正方形形状の多層体チ
ップ33と、この多層体チップ33各々の外周部を上記支持
体32との間に挾持するとともに、この多層体チップ33の
中央部分上方に空間部34a を設けるようにしてこの多層
体チップ33を防湿状態で密閉する遮光性のフイルム状被
覆体34とにより構成されている。

【００１４】上記フイルム状被覆体34は後述の注射針状
の点着針51により容易に突き破ることのできる材料、例
えばＰＥ（ポリエチレン）で形成されている。また、上
記多層体チップ33の展開層33a は試料液Ｗをこのチップ
33の略全面に展開し得る材料により形成されており、試
薬層33b は所定の試料液成分と混合されると、所定時間
恒温保持（インキュベーション）後に呈色反応（色素生
成反応）を生じる試薬を含有している。さらに、上記生
生化学分析フイルム３は、支持体32の一方の側縁部にパ
ーフォレーション35が穿設されており、後述の搬送手段
６のスプロケット61,62 に係合される。

【００１５】上記生化学分析フイルム３は測定項目別に
供給カートリッジ11内に収容されて、図１のように、本
体部分の前部の冷蔵庫13に複数並列に装填されており、
この供給カートリッジ11から後述のインキュベータ８上
の測定部に搬送手段６によって繰り出され、測定の終了
した生化学分析フイルム３は、後方に配設された回収カ
ートリッジ12内に回収される。上記生化学分析フイルム
３の一端には、たとえばバーコードにより、この生化学
分析フイルム３のロット番号，個別番号，測定項目，使
用期限等が示されている。

【００１６】前記点着手段５は試料液Ｗの吸引吐出を行
う点着用ノズル50を有し、該点着用ノズル50の先端には
点着針51が装着され、移動手段９により前後および左右
方向に移動され、試料液収容手段４から試料液Ｗを取り
出し、これを前記供給カートリッジ11から搬送手段６に
よりインキュベータ８上に引き出された生化学分析フイ
ルム３に点着する。また、上記移動手段９は、点着手段
５を上下方向にも移動可能なように構成されており、こ
の移動手段９により点着手段５が前後左右方向に移動さ
れるときは、この点着手段５は上昇した位置にあり、上
記試料液Ｗの取出し、点着の際には下降される。また、
上記点着手段５の点着用ノズル50における先端の点着針
51は、試料液Ｗの変更に伴って交換され、この交換用点
着針51は前記試料液収容手段４の収容部40の内周側に保
持されている。

【００１７】点着された生化学分析フイルム３は、イン
キュベータ８によりインキュベーションが行われ、この
インキュベータ８の下方に配設された測定手段７により
測定される。上記生化学分析装置１の作動の制御、測定
データの処理等は、内蔵された回路部とコンピュータに
より行われ、指示を与えるキーボード22、指示のための
補助情報や測定結果等を表示するディスプレイ23、測定
結果を印字出力するプリンタ24等が設置されている。

【００１８】図２および図３は点着測定部分の概略断面
図を示し、前記点着手段５は、移動手段９のＸ−Ｙ駆動
部91により前後左右方向に移動され、図示しない吸引手
段に接続された点着用ノズル50が前記Ｘ−Ｙ駆動部91に
より垂下され、その下端部には先端が注射針状に尖った
点着針51が着脱可能に装着される。

【００１９】また、前記供給カートリッジ11からインキ
ュベータ８上に繰り出された生化学分析フイルム３に
は、そのパーフォレーション35にインキュベータ８の前
後に配設された搬送手段６のスプロケット61,62 が噛合
されるとともに、スプロケットガイド63に案内され、図
示しない駆動手段によって生化学分析フイルム３の搬送
が行われ、測定後の生化学分析フイルム３の使用済みの
部分を回収カートリッジ12（図２には図示せず）内に収
容する。この構成により試料液Ｗが点着され汚れた使用
済の生化学分析フイルム３に手を触れることなく生化学
分析装置１から取り出して廃却等を行うことができる。

【００２０】上記供給カートリッジ11と回収カートリッ
ジ12の間の生化学分析フイルム３が露出した部分の下方
には、内部が所定温度（たとえば37℃）に保たれたイン
キュベータ８が設置されている。また、このインキュベ
ータ８上には生化学分析フイルム３の搬送方向に伸び、
上面には前記点着針51が挿通される開口81a が形成され
たチャネル状のストリプス押え81が並設されている。さ
らに、上記インキュベータ８には、化学分析素子31の配
設間隔に対応して所定の大きさの多数の測光窓82が開口
されている。

【００２１】前記インキュベータ８の下部には、生化学
分析フイルム３と試料液Ｗとの呈色反応による光学濃度
を測定するための複数（図示の場合４個）の測光ヘッド
71を有する測定手段７が配置されている。上記測光ヘッ
ド71は移動枠72に並設され、該移動枠72が図示しない移
動手段により、左右方向に往復移動して順次点着後の生
化学分析素子31を走査するように設けられている。

【００２２】上記測光ヘッド71は所定波長の光を含む測
定用照射光を試薬層33b に照射し、反射光を光検出素子
73で検出するものであり、各測光ヘッド71には単一光源
74（ランプ）からの光がレンズ75、フィルタ76を介して
４本のオプティカルファイバ77の１本に束ねられた一端
に入射され、このオプティカルファイバ77の他端がそれ
ぞれ測光ヘッド71に分岐して接続されている。この測光
ヘッド71内では、オプティカルファイバ77の他端からの
光がレンズ78を経て試薬層33b に照射される。前記フィ
ルタ76は、検査項目に対応する複数フィルタが円板76a
上に設置され、該円板76a をモータ79によって回転して
測定項目に対応する所定の特性のフィルタを選択するよ
うに構成されている。

【００２３】また、試薬層33b からの反射光は試薬層33
b 中で生成された色素量に応じた光情報（具体的には光
量）を担持しており、この光情報を担持した反射光が光
検出素子73に入射して光電変換され、アンプ15を介して
図示しない色素判定部に送出される。色素判定部では、
入力された電気信号のレベルに基づき試薬層33b 中で生
成された色素の光学濃度を判定し、試料液Ｗ中の所定の
生化学物質の物質濃度を特定する。

【００２４】なお、図１において、16は電解質測定部を
示し、その前方には電解質カートリッジ17が設置され、
前記本体部分の測定部上方および冷蔵庫13の上部はケー
ス18で覆われている。

【００２５】上記生化学分析装置１による測定を説明す
れば、移動手段９によって点着用ノズル50を試料液収容
手段４の所定収容部40上に移動させて点着針51を試料液
Ｗに浸漬して、該点着針51内に所定量の試料液Ｗを吸引
する。そして、この点着用ノズル50を移動手段９によっ
て測定項目に対応する生化学分析フイルム３の生化学分
析素子31上に移動させ、次いで点着用ノズル50を下動さ
せて、図５に示すように、点着針51の先端で生化学分析
素子31のフイルム状被覆体34を突き破る。この後、この
点着針51から多層体チップ33の展開層33a 上に試料液Ｗ
を所定量だけ滴下する。滴下された試料液Ｗは展開層33
a 内で拡散され、下層の試薬層33b 内に浸出して試薬と
混合する。

【００２６】続いて、点着が行われた生化学分析素子31
はインキュベータ８により所定温度に加熱されると、試
薬層33b が呈色反応（色素生成反応）を生起する。そし
て、呈色反応中の所定時間毎もしくは所定時間経過後
に、この呈色反応により生じた色素の光学濃度を測光ヘ
ッド71で測定する。所定の測定項目数の点着を終了した
場合には、点着針51を交換して次の試料液Ｗを吸引し点
着する。

【００２７】上記のように順次試料液Ｗを必要検査項目
に対応する生化学分析素子31上に点着し、その呈色状態
を複数の測光ヘッド71を順次走査させて複数試料液Ｗお
よび測定項目の測定を行う。その際、測定項目の変更に
応じてモータ79を駆動して円板76a を回転させて所定特
性のフィルタ76を光路に臨ませて、各測光ヘッド71に所
定のスペクトルを有する同一の測定用照射光を供給す
る。

【００２８】なお、前記点着用ノズル50の点着針51は、
生化学分析フイルム３上に点着したあとノズル洗浄部で
洗浄して、次の点着に再使用するように構成してもよ
い。また、上記実施例の生化学分析フイルム３は、フイ
ルム状の支持体32に連続的に生化学分析素子31が配設さ
れたストリプス状に形成されているが、単一生化学分析
素子31を有するスライドタイプとして搬送手段によって
順次送給するようにしてもよく、さらに面状に生化学分
析素子を配設したタイプの生化学分析フイルムを使用す
るようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る生化学分析装置を一部
切除して示す概略斜視図

【図２】点着測定部分の概略断面図

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図

【図４】生化学分析フイルムの斜視図

【図５】生化学分析素子への点着状態を示す断面図

【符号の説明】

１ 生化学分析装置 ３ 生化学分析フイルム ４ 試料液収容手段 ５ 点着手段 ６ 搬送手段 ７ 測定手段 ８ インキュベータ ９ 移動手段 Ｗ 試料液 31 生化学分析素子 50 点着用ノズル 51 点着針 71 測光ヘッド 73 光検出素子 74 光源 76 フィルタ 76a 円板 77 オプティカルファイバ 79 モータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試薬層に試料液が点着された生化学分析
   フイルムの光学濃度を測定することにより前記試料液中
   の生化学物質の物質濃度を求める生化学分析装置であっ
   て、前記光学濃度を測定する測光ヘッドが複数設置さ
   れ、各測光ヘッドにオプティカルファイバの一端がそれ
   ぞれ接続され、各オプティカルファイバの他端が１つに
   束ねられ、この他端に光源から同一フィルタを経た測定
   用照射光が入射されることを特徴とする生化学分析装
   置。
2. 【請求項２】 前記フィルタが円板に配設され、測定ス
   ペクトルの変更に対応して上記円板を回転して所定フィ
   ルタを光路に臨ませることを特徴とする請求項１記載の
   生化学分析装置。