JPH0560767A

JPH0560767A - 自動分析装置

Info

Publication number: JPH0560767A
Application number: JP29997291A
Authority: JP
Inventors: Koichi Wakatake; 孝一若竹
Original assignee: Nittec KK
Current assignee: Nittec KK
Priority date: 1991-09-02
Filing date: 1991-09-02
Publication date: 1993-03-12
Anticipated expiration: 2015-04-24
Also published as: JP3035601B2

Abstract

(57)【要約】【目的】洗浄装置を必要とせず、しかも、製造コスト
並びにランニングコストを大幅に低減する。【構成】反応容器ホルダと、この反応容器ホルダに着
脱自在に保持され、かつ、複数の反応容器部が一体形成
された複数個の反応容器カセットと、上記反応容器カセ
ットの各反応容器部をサンプリング位置から試薬分注位
置を経て光学測定位置へと順次移送する駆動装置と、サ
ンプリング位置でサンプル容器内から所要量の検体を反
応容器部に分注するサンプリング装置と、反応容器部内
に測定項目に対応する試薬を分注する試薬分注装置と、
光学測定装置と、を備え、上記反応容器カセットは、サ
ンプリング位置の手前でカセットフィーダから反応容器
ホルダへ自動的に供給され、かつ、光学測定が終了した
反応容器カセットは、光学測定位置より下流側に配設さ
れたカセットコレクタに自動的に収容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、生化学的分析や免疫
学的分析を行う自動分析装置に係り、特に、より小型で
ランニングコストおよび製造コストを大幅に低減できる
自動分析装置に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】従来より、自動分析装置は種々
の方式のものが提案されているが、その多くの自動分析
装置は、検体が収納される反応容器を、光学測定作業が
終了した後に洗浄して再使用するものが殆どである。

【０００３】しかしながら、上記反応容器を洗浄する方
式の自動分析装置にあっては、光学測定装置の下流側
に、洗浄水の供給・廃液の吸引を複数回繰り返し行なう
洗浄装置を配設しなければならないため、装置が複雑化
・大型化・高コスト化する、という問題を有していた。

【０００４】これに対し、洗浄装置を必要としない所謂
ディスポーザブルタイプの自動分析装置も従来種々提案
されている。

【０００５】しかしながら、上記従来のディスポーザブ
ルタイプの自動分析装置にあっては、洗浄装置を必要と
しないので装置の構造が簡略化され、製造コストが低減
される反面、一度使用した反応容器は、そのまま廃棄さ
れる構造であるため、ランニングコストが嵩み、かつ、
省資源面からも多くの問題を有していた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、かかる現状
に鑑み創案されたものであって、その目的とするところ
は、洗浄装置を必要とせず、しかも、製造コスト並びに
ランニングコストも大幅に低減できる構成が簡易な自動
分析装置を提供しようとするものである。

【０００７】上記目的を達成するために、この発明に係
る自動分析装置にあっては、反応容器ホルダと、この反
応容器ホルダに着脱自在に保持され、かつ、複数の反応
容器部が一体形成された複数個の反応容器カセットと、
上記反応容器カセットの各反応容器部をサンプリング位
置から試薬分注位置を経て光学測定位置へと順次移送す
る駆動装置と、サンプリング位置でサンプル容器内から
所要量の検体を反応容器部に分注するサンプリング装置
と、反応容器部内に測定項目に対応する試薬を分注する
試薬分注装置と、光学測定装置と、を備え、上記反応容
器カセットは、サンプリング位置の手前でカセットフィ
ーダから反応容器ホルダへ自動的に供給され、かつ、光
学測定が終了した反応容器カセットは、光学測定位置よ
り下流側に配設されたカセットコレクタに自動的に収容
されることを特徴とするものである。

【０００８】そして、この発明においては、上記反応容
器ホルダと、カセットフィーダ及びカセットコレクタに
装着されている反応容器カセットの数を表示装置にリア
ルタイムで表示することで、反応容器カセットの供給・
回収状態をモニターすることができるように構成したこ
とを特徴とするものである。

【０００９】また、この発明にあっては、前記反応容器
部の吸光度値の上下限値を予め設定しておき、検体がサ
ンプリングされる前の反応容器部の吸光度値を前記光学
測定装置で測定し、該測定された吸光度値が上記上下限
値域内にない反応容器部に対しては、検体をサンプリン
グしないことで、測定精度を保持するように構成したこ
とを特徴とするものである。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面に示す一実施例に基づき、こ
の発明を詳細に説明する。

【００１１】図１に示すように、この実施例に係る自動
分析装置Ａは、リング状に形成された反応容器ホルダ１
と、この反応容器ホルダ１に着脱自在に保持され、か
つ、５個の反応容器部２が一体形成された複数個の反応
容器カセット３と、上記反応容器ホルダ１を回転制御し
て上記反応容器カセット３の各反応容器部２をサンプル
分注位置ａから試薬分注位置ｂを経て光学測定位置ｃへ
と順次移送する駆動装置（図示せず）と、サンプル分注
位置ａでサンプル容器４内から所要量の検体を反応容器
部２に分注するサンプリング装置５と、反応容器部２内
に測定項目に対応する試薬を分注する試薬装置６と、検
体と試薬の反応呈色状態を比色測定する光学測定装置７
と、サンプル分注位置ａの上流側の位置ｄに配設された
着脱自在なカセットフィーダ８と、光学測定位置ｃより
下流側の位置ｅに配設され、かつ、上記カセットフィー
ダ８と並設された着脱自在なカセットコレクタ９と、か
ら構成されている。尚、図中符号１０は電源を、１１は
制御装置（ＣＰＵ）を、１２は操作部を、１４は温度制
御装置を、１５はＣＲＴ等の表示装置を、１６はフロッ
ピィディスクドライバーを、１７はプリンタを、１８は
試薬ポンプを、１９はサンプリングポンプを夫々示して
いる。

【００１２】反応容器ホルダ１は、反応容器カセット３
が位置ずれしないで保持されるように断面略凹状に形成
されており、パルスモータ等からなる駆動装置によって
図１時計方向或は反時計方向へとステップ回転するよう
に駆動制御される。

【００１３】即ち、この反応容器ホルダ１は、サンプル
分注位置ａにある反応容器部２を、図１反時計方向に１
５容器分（１０８度）の距離を移送して（以下、この移
送状態を第１ステップ回転という。）試薬分注位置ｂま
で移送し、該試薬分注位置ｂで第１試薬が分注された
後、該反応容器部２を、図１時計方向へ６４容器分（４
６０．８度）の距離を移送して（以下、この移送状態を
第２ステップ回転という。）、上記サンプル分注位置ａ
より１容器分（７．２度）進んだ位置まで移送し、これ
を繰り返すことで、結果的に、各反応容器部２を図１反
時計方向へ１容器づつ間欠移送するように駆動制御され
る。尚、第２試薬は、一の反応容器部２がサンプル分注
位置ａにセットされているときに、試薬分注位置ｂにあ
る他の反応容器部２内に分注される。勿論、上記第２ス
テップ回転は、図１時計方向へ６６容器分（４７５．２
度）の距離を進むように設定しても良い。このとき、各
反応容器部２は図１時計方向へ１容器づつ間欠移送され
る。

【００１４】尚、この反応容器ホルダ１には、この実施
例では１０個の反応容器カセット３が装着される。

【００１５】反応容器カセット３は、図２と図３に示す
ように、正面形状が逆凹状に形成され、その平面形状が
上記反応容器ホルダ１の曲率に対応されて湾曲形成され
ており、該平面部３ａには、透光材質で断面凹状に形成
された５個の反応容器部２が直列状に並べられた状態で
一体形成されている。

【００１６】サンプル容器４は、合成樹脂等の材質で有
底筒状に形成され、３２個のサンプル容器４がエンドレ
スベルト状のチェーン２０に保持されており、図示しな
い駆動装置によって、上記サンプル容器４をサンプル吸
引位置ｆまで順次間欠移送される。尚、このサンプル容
器４の外周面には、収容検体に関する情報（例えば、患
者登録番号・検査種類・病院コード等）がバーコード化
され印刷されたラベル（図示せず）が貼着されており、
該情報は、図示しないバーコードリーダによってサンプ
リング時に読み取られて制御装置へと自動的に入力され
る。

【００１７】サンプリング装置５は、軸５ａに一端が軸
支されたアーム５ｂと、このアーム５ｂの他端に配設さ
れたピペット５ｃと、から構成されてなり、該ピペット
５ｃは、サンプル吸引位置ｆで所要量の検体を吸引した
後回動して，該吸引した検体をサンプル分注位置ａで反
応容器部２へと吐出するように構成されている。このサ
ンプルの計量方式は、吸上系内を水で満たしておき、空
気を介してサンプルと水とを隔離した状態で吸引計量し
た後、サンプルのみを吐出させ、この後内部から洗浄水
を通して各ピペット５ｃの内部を洗浄する。尚、このピ
ペット５ｃにはサンプル等の吸上量を確認する公知の構
成よりなる吸上量確認装置（図示せず）が配設されてお
り、サンプリングのたびにサンプル等の絶対量を検出
し、サンプル量が不足の場合には、これを自動的に補正
する。

【００１８】測定項目に対応する試薬を分注する試薬装
置６は、上記反応容器ホルダ１の外周にリング状に配設
された試薬容器ホルダ６ａと、この試薬ホルダ６ａを図
１時計方向或は反時計方向へと回転制御する駆動装置
（図示せず）と、上記試薬容器ホルダ６ａに着脱自在に
保持された所要数の第１試薬容器６ｃ或は第２試薬容器
６ｄと、試薬吸引位置ｇに到来した試薬容器６ｃ或は６
ｄ内から所要量の第１或は第２試薬を吸引し試薬分注位
置ｂにある反応容器部２内に吸引した試薬を分注する試
薬ピペット装置６ｅと、から構成されている。尚、第１
試薬は第１試薬保冷庫（図示せず）により常時８℃〜１
０℃に保冷され、第２試薬は第２試薬保冷庫（図示せ
ず）により常時８℃〜１０℃に保冷されている。

【００１９】試薬容器ホルダ６ａは、制御装置の指令に
より正逆回転制御され、測定項目に対応する試薬容器６
ｃ或は６ｄを試薬吸引位置ｆへと移送する。尚、この試
薬容器６ｃ或は６ｄの試薬吸引位置ｆへの移送手段は、
例えば、スライドレールとステップモータ駆動等、公知
の移動機構を適用することができ、また、セットされる
各第１及び第２の試薬容器６ｃ或は６ｄは、予じめ定め
られた位置にセットされて制御装置にメモリーされてい
る。

【００２０】次に、試薬ピペット装置６ｅは、軸６ｆを
中心に回動するアーム６ｇと、このアーム６ｇの他端に
配設されたピペット６ｈと、から構成されており、該ピ
ペット６ｈは、試薬分注後に洗浄位置まで移送され、洗
浄作業が施される。

【００２１】また、上記アーム６ｇに取り付けられた撹
拌体２１は、上記ピペット６ｈの試薬吸引作動と同期し
て試薬分注位置ｂより１容器上流側の位置ｈにある反応
容器部２内に挿入され、該反応容器部２内の検体と試薬
の混合液（試料）を撹拌混合する。勿論、この撹拌体２
１は、撹拌作業後に洗浄位置まで移送され、洗浄作業が
施される。

【００２２】尚、上記試薬の計量方式は、吸上系内を蒸
留水で満たしておき、空気を介して試薬と蒸留水とを隔
離した状態で吸引計量した後、試薬のみを吐出させ、こ
の後内部から洗浄水を通してピペット６ｈの内部を洗浄
するとともに、外側は蒸留水で洗浄される。また、ピペ
ット６ｈには、試薬の吸上量を確認する公知の構成より
なる吸上量確認装置（図示せず）が配設されており、試
薬吸引作業のたびに試薬の絶対量を検出し、試薬量が不
足の場合には、これを自動的に補正する。

【００２３】検出部もしくは観測点を形成する光学測定
装置７は、図１に示すように、光学測定位置ｃを通過す
る全ての反応容器部２内の試料の反応状態を比色測定す
るもので、公知の回折格子方式の光学測定装置の構成・
作用と同様に、図には詳細に示さないが、光源と、この
光源からの測定光を光ファイバで導光して反応容器部２
へと照射する光学系（図示せず）と、光分散素子と、測
定光が反応容器５を透過した後の光量を所定波長毎に受
光する受光素子と、から構成されており、制御装置は、
この中から、吸光度値および第２試薬分注後の試料の吸
光度を選択して記憶部にデータを記憶させる。

【００２４】即ち、この受光素子で受光された測定項目
に対応する波長の光量は、電圧変換されてその分析値が
処理される制御部と、測定結果を記憶する記憶部と、自
動分析装置の全ての操作を行う操作部／ディスプレイ
と、プリンターと、から構成されてなるデータ処理装置
によって演算処理され、その結果は、反応タイムコース
と共に表示装置１５或はプリンター１７等に出力され
る。

【００２５】カセットフィーダ８は、図４に示すよう
に、反応容器カセット３を縦に複数個収納する本体８ａ
と、該本体８ａに開閉自在に取り付けられた扉体８ｂ
と、上記本体８ａの下部開口から反応容器カセット３を
１個づつ反応容器ホルダ１へと供給する昇降装置（図示
せず）と、から構成されており、該昇降装置は、一の反
応容器カセット３が反応容器ホルダ１に装着され、該反
応容器ホルダ１の上記間欠移送によって反応容器カセッ
ト３が５段階移送されたときに、次の反応容器カセット
３が反応容器ホルダ１に供給されるように構成され駆動
制御される。

【００２６】カセットコレクタ９は、図４に示すよう
に、カセットフィーダ８と略同様に構成されており、反
応容器カセット３を縦に複数個収納する本体９ａと、該
本体９ａに開閉自在に取り付けられた扉体９ｂと、上記
本体９ａの下部開口から反応容器カセット３を１個づつ
該本体９ａ内に収容する昇降装置（図示せず）と、から
構成されており、該昇降装置は、一の反応容器カセット
３が反応容器ホルダ１に装着された状態で本体９ａの下
部開口の真下にセットされたときに作動して、該反応容
器カセット３を上方へ押し上げるように構成され駆動制
御される。

【００２７】尚、上記カセットフィーダ８とカセットコ
レクタ９に配設される昇降装置は、例えば、アクチュエ
ータやギア等を利用した公知の昇降装置を用いることが
でき、この場合、カセットフィーダ８とカセットコレク
タ９の各本体８ａ，９ａ内には、反応容器カセット３を
一定方向に送ることができる公知の出没自在なストッパ
を配設することで、該反応容器カセット３の供給・回収
を円滑に行なうことができる。

【００２８】また、上記カセットコレクタ９内に反応容
器カセット３が所要数収納された場合には、該カセット
コレクタ９を反応容器ホルダ１から取り外し、この収納
された反応容器カセット３を本体９ａ内から取り出して
図示しない洗浄装置できれいに洗浄し、これを乾燥する
ことで再使用することができる。勿論、上記カセットフ
ィーダ８とカセットコレクタ９に収納される反応容器カ
セット３の数は、上記実施例に限定されるものではな
く、例えば１０個以上とすることもできる。

【００２９】次に、以上のように構成されてなる自動分
析装置の作用について説明する。

【００３０】スタートスイッチ（図示せず）をＯＮする
と、カセットフィーダ８から１個の反応容器カセット３
が反応容器ホルダ１へと供給され、この後、該反応容器
ホルダ１は、前記第１ステップ回転と第２ステップ回転
を繰り返して反応容器カセット３を図１反時計方向へと
間欠移送する。

【００３１】そして、上記新たに反応容器ホルダ１に装
着された反応容器カセット３が５段階（５容器分）間欠
移送されると、カセットフィーダ８から新たな１個の反
応容器カセット３が反応容器ホルダ１へと供給され、そ
の後、上記手順に従って、反応容器ホルダ１に１０個の
反応容器カセット３が順次装着される。勿論、５個の反
応容器カセット３が反応容器ホルダ１に装着されたとき
には、新たなカセットフィーダ８を装着し、かつ、１０
個の反応容器カセット３が反応容器ホルダ１に装着され
たときにも、新たなカセットフィーダ８を装着する。か
かる新たなカセットフィーダ８の交換作業は、反応容器
カセット３が５段階（５容器分）間欠移送される間に行
なえばよいため、十分な時間を確保できる。

【００３２】一方、上記スタートスイッチがＯＮされ、
反応容器カセット３が反応容器ホルダ１に装着されてサ
ンプル分注位置ａまで移送される第１或は第２ステップ
回転のときに、各反応容器カセット３の反応容器部２は
光学測定位置ｃを通過するため、吸光度値が自動的に測
定される。このとき、反応容器カセット３の反応容器部
２が確実に乾燥されていることが重要である。勿論、反
応容器部に水などを入れた状態で吸光度値を測定するよ
うに構成することもできる。

【００３３】制御装置には、上記各反応容器部２の吸光
度値の上下限値を予め設定されて格納されており、検体
がサンプリングされる前の乾燥状態にある反応容器部２
の吸光度値を前記光学測定装置７で測定し、該測定され
た吸光度値が上記上下限値域内にない反応容器部２に対
しては、検体をサンプリングしないことで、測定精度を
保持するように各機構を駆動制御する。

【００３４】このようにして吸光度値が上記上下限値域
内にある反応容器部２がサンプル分注位置に到達し、か
つ、エンドレスベルト２０に保持されたサンプル容器４
がサンプル吸引位置ｆまで移送されると、サンプル容器
４内の検体はサンプリング装置５を介して所要量吸引さ
れた後、サンプル分注位置ａで反応容器ホルダ１に保持
された反応容器部２内に上記検体が分注される。

【００３５】このようにして検体が分注された反応容器
部２は、この後、試薬分注位置ｂまで第１ステップ回転
により移送され、同位置ｂで試薬装置６を介して測定項
目に対応する第１試薬が所要量分注される。

【００３６】この後、該第１試薬が分注された反応容器
部２は、第２ステップ回転によりサンプル分注位置ａよ
り１容器分進んだ位置まで移送される。

【００３７】このようにして反応容器部２は、上記第１
および第２ステップ回転が繰り返されることで試薬分注
位置ｂへと再び接近するように間欠移送され、該試薬分
注位置ｂに到達すると、試薬分注装置６が作動して、測
定項目に対応する第２試薬を反応容器部２に分注する。
この第２試薬の分注は、上記サンプル分注作業と同時
に、即ち、第２ステップ回転後に行なわれる。

【００３８】このようにして第２試薬が分注された反応
容器部２は、上記手順に従って間欠移送され、試薬分注
位置ｂより１容器進んだ位置ｈでは、撹拌体２１による
撹拌作業が行なわれる。

【００３９】そして、上記撹拌作業が終了した反応容器
部２は、上記手順に従って光学測定位置ｃへと送られ、
該光学測定位置ｃでは光学測定装置７による比色測定処
理が施される。

【００４０】光学測定装置７による測定が終了した反応
容器部２は、この後、反応容器カセット引取位置ｅまで
送られ、該引取位置ｅでは、昇降装置が作動して測定作
業が終了した反応容器カセット３を空のカセットコレク
タ９へと送る。

【００４１】勿論、５個の反応容器カセット３がカセッ
トコレクタ９へと引き取られたときには、新たな空のカ
セットコレクタ９を装着する。かかる新たなカセットコ
レクタ９の交換作業は、反応容器カセット３が５段階
（５容器分）間欠移送される間に行なえばよいため、十
分な時間を確保できる。この時間は、表示装置１５が、
反応容器ホルダ１に保持されている反応容器カセット３
の数及びカセットフィーダ８とカセットコレクタ９に保
持されている反応容器カセット３の数をリアルタイムで
表示するので、この表示装置１５を見ながら行うことが
できる。反応容器カセット３の追跡は、反応容器カセッ
ト３に識別番号を付し、これを移動路中に設けた公知の
読み取り装置で読み取ることで行うことができる。

【００４２】尚、上記実施例では、反応容器ホルダ１と
試薬容器をリング状に配置した場合を例にとり説明した
が、この発明にあってはこれに限定されるものではな
く、例えば、ループ状に配置した試薬容器を反応容器ホ
ルダと並設して配置し、或は、試薬容器と反応容器ホル
ダを直線上に配置したものにも、各機構を適宜対応させ
て変形することで容易に適用することもでき、また、反
応容器カセットに形成される反応容器部の数や形状も上
記実施例に限定されるものではない。

【００４３】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように、従来
のディスポーザブル式自動分析装置とは異なり、一度使
用した反応容器カセットを洗浄して再使用することがで
きるのでランニングコストも大幅に低減でき、しかも、
洗浄装置を必要としないので構成を大幅に簡易化するこ
とができるので、自動分析装置を小型化できると共に、
製造コストを大幅に低減できる等、幾多の優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る自動分析装置の全体
構成を概略的に示す説明図である。

【図２】反応容器カセットの斜視図である。

【図３】同反応容器カセットの縦断面図である。

【図４】カセットフィーダとカセットコレクタの構成を
示す斜視図である。

【符合の説明】

Ａ自動分析装置ａサンプル分注位置ｂ試薬分注位置ｃ光学測定位置ｄ反応容器カセット供給位置ｅ反応容器カセット引取位置１反応容器ホルダ２反応容器部３反応容器カセット５サンプル装置６試薬装置７光学測定装置８カセットフィーダ９カセットコレクタ

【手続補正書】

【提出日】平成４年１月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反応容器ホルダと、この反応容器ホルダ
に着脱自在に保持され、かつ、複数の反応容器部が一体
形成された複数個の反応容器カセットと、上記反応容器
カセットの各反応容器部をサンプリング位置から試薬分
注位置を経て光学測定位置へと順次移送する駆動装置
と、サンプリング位置でサンプル容器内から所要量の検
体を反応容器部に分注するサンプリング装置と、反応容
器部内に測定項目に対応する試薬を分注する試薬分注装
置と、光学測定装置と、を備え、上記反応容器カセット
は、サンプリング位置の手前でカセットフィーダから反
応容器ホルダへ自動的に供給され、かつ、光学測定が終
了した反応容器カセットは、光学測定位置より下流側に
配設されたカセットコレクタに自動的に収容されること
を特徴とする自動分析装置。
【請求項２】前記反応容器ホルダと、カセットフィー
ダ及びカセットコレクタに装着されている反応容器カセ
ットは、その数が表示装置にリアルタイムで表示される
ことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項３】前記反応容器部の吸光度値の上下限値を
予め設定しておき、検体がサンプリングされる前の反応
容器部の吸光度値を光学測定装置で測定し、該測定され
た吸光度値が上記上下限値域内にない反応容器部に対し
ては、検体をサンプリングしないことを特徴とする請求
項１に記載の自動分析装置。