JPH057488A - レート式自動分析装置 - Google Patents

レート式自動分析装置

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JPH057488A
JPH057488A JP18679391A JP18679391A JPH057488A JP H057488 A JPH057488 A JP H057488A JP 18679391 A JP18679391 A JP 18679391A JP 18679391 A JP18679391 A JP 18679391A JP H057488 A JPH057488 A JP H057488A
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JP
Japan
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rate
absorbance
wavelength
concentration
reaction
Prior art date
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Pending
Application number
JP18679391A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyokazu Nakano
清和 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Publication of JPH057488A publication Critical patent/JPH057488A/ja
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  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レート式自動分析装置の測定濃度範囲を広げ
る。 【構成】 測定部2は複数の波長の吸光度Abs
1),……Abs(λn)を測定し、比較判定部4は複
数の波長での吸光度測定値をそれぞれの波長におけるレ
ート測定限界吸光度Al(λ1),……Al(λn)と比較
し、吸光度変化率を算出しうる最大感度波長の吸光度を
採用する。換算係数算出部6は測定を行なう複数の波長
についてレート反応の被検成分算出用の濃度換算係数K
λ1,……Kλnを算出する。濃度演算部8は比較判定
部4で採用された測定吸光度の変化率と該当する波長で
の換算係数を用いて試料の被検成分の濃度を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は反応容器中で試料と分析
試薬を混合し一定条件下で反応させ、その光学的測定値
の変化率に基づいて試料成分の定量を行なうレート式自
動分析装置に関するものである。そのような自動分析装
置は、例えば血液や尿などの検体の生化学検査を行なう
臨床用自動分析装置などとして利用されている。
【0002】
【従来の技術】レート式自動分析装置では、レート反応
の指示物質の極大吸収波長又はできるだけ高感度で測定
可能な波長を測定波長(λs)と定めて、レート反応開
始後の吸光度を測定し、測定波長におけるレート測定限
界吸光度(Al)以下の吸光度から単位時間当りの吸光
度変化(ΔAbs/Δt[単位はAbs/分])を求
め、被検成分濃度(酵素活性の場合は活性値)を算出し
ている。被検成分濃度が非常に高い場合は、レート反応
開始から吸光度変化を求めるのに必要な測定に至るまで
に吸光度がレート測定限界吸光度を越えてしまうことが
起こる。このような場合は、「測定不可能」と判断して
試料量を減少させ、再度試料反応液を調整して再測定し
ている。吸光度変化率から濃度や活性値を求めるには換
算係数が必要であるが、試料量を減少させて再検査を行
なったときは換算係数は試料量及び試薬量から自動的に
修正される。
【0003】レート反応には反応指示物質の増加を測定
する場合と減少を測定する場合の2通りがある。何れも
レート反応が定常状態(吸光度変化が直線状になる状
態)にあることを確認するためにレート測定限界吸光度
を決めておき、測定されたレート反応が定常状態である
ことを確認して吸光度変化を最小自乗法などで計算して
いる。もし、測定吸光度がレート測定限界吸光度を越え
た場合は、それらの値は除外して残りの値だけで吸光度
変化を計算している。この2通りのレート反応のうち、
反応指示物質が増加する場合は、反応を受ける原料物質
(レート反応が酵素活性測定のときはこれを「基質」と
よぶ)は、測定波長では吸収を示さない場合が多く、吸
収を示すとしても感度が低い。そこで、反応液中に原料
物質を多量に存在させることができ、それによって被検
成分量に比例した吸光度変化を直線的に進めて高単位の
被検成分を測定することができる。したがって、吸光度
増加型レート反応の中には吸光度がレート測定限界吸光
度を越えてもレート反応自体は直線的変化を維持できる
種類が多くある。高級な分光光度計を用いると広い吸光
度範囲を測定することができ、高い吸光度域まで濃度に
比例した値を測定できるので、高単位の被検成分を含む
試料の吸光度変化を測定可能ではあるが、装置が高価に
なる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来と同じ吸
光度範囲を測定できる分光光度計を用いても従来よりも
広い濃度範囲を測定できるレート式自動分析装置を提供
することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では反応指示物質
に対して感度の異なる複数の波長で吸光度を測定してお
き、最も感度の高い波長での吸光度変化を測定する前に
吸光度がレート測定限界吸光度を越えた場合は、その次
に感度の高い波長での吸光度データによって吸光度変化
を測定する。その波長でも吸光度変化を測定する前に吸
光度がレート測定限界吸光度を越えた場合は、さらにそ
の次に感度の高い波長での吸光度データを使用して吸光
度変化を測定するというように、使用する測定波長を反
応指示物質の低感度域側に順次移していく。
【0006】図1は本発明を示したものである。試料溶
液の光学的測定を行なう測定部2は多波長光度計を備え
てレート反応とともに濃度を増す指示物質の吸収波長領
域における複数の波長の吸光度Abs(λ1),……Ab
s(λn)を測定する。比較判定部4は測定部2における
複数の波長での測定値をそれぞれの波長におけるレート
測定限界吸光度Al(λ1),……Al(λn)と比較し、
それぞれのレート測定限界吸光度以下で変化率を算出し
うる波長のうち、最大感度波長の吸光度を採用する。換
算係数算出部6は被検成分の濃度既知の標準液又はレー
ト反応指示物質の濃度既知の標準液を用いて、測定部2
が測定を行なう複数の波長についてレート反応の被検成
分算出用の濃度換算係数Kλ1,……Kλnを算出す
る。濃度演算部8は比較判定部4で採用された測定吸光
度の変化率と換算係数算出部6で算出された該当する波
長での換算係数を用いて試料の被検成分の濃度を算出す
る。
【0007】
【作用】図2と図3を用いて本発明の動作の一例を説明
する。レート反応指示物質の吸収波長液から感度の異な
る複数(例えば3個)の測定波長λ1,λ2,λ3と、各
波長におけるレート測定限界吸光度Al(λ1),Al(λ
2),Al(λ3)を設定する。分析に先立って試薬ブラン
ク測定が行なわれ、各測定波長λ1,λ2,λ3ごとの試
薬ブランクの吸光度変化率ΔAbs・rb(λ)/Δtが求め
られる。また、濃度(又は活性値)換算係数Kを算出す
るために、被検成分の濃度Cstが既知の標準液を試料と
して反応液が調製され、各測定波長ごとの吸光度変化率
ΔAbs・st(λ)/Δtが求められ、先に求められた試薬
ブランクの吸光度変化率ΔAbs・rb(λ)/Δtで補正さ
れて、各測定波長での換算係数Kλ1,Kλ2,Kλ3
算出される。 Kλ1=Cst/{ΔAbs・st(λ1)/Δt−ΔAbs・rb(λ1)/Δt} Kλ2=Cst/{ΔAbs・st(λ2)/Δt−ΔAbs・rb(λ2)/Δt} Kλ3=Cst/{ΔAbs・st(λ3)/Δt−ΔAbs・rb(λ3)/Δt} 換算係数Kλ1,Kλ2,Kλ3の算出は較正実行時に行
なわれる。被検成分が酵素の場合には装置定数(いわゆ
るKファクター)を、レート反応指示物標準液を用いて
次式で求めることもできる。 Kλ1=Cst/{Abs・st(λ1)−Abs・rb(λ1)} Kλ2=Cst/{Abs・st(λ2)−Abs・rb(λ2)} Kλ3=Cst/{Abs・st(λ3)−Abs・rb(λ3)}
【0008】分析は図2と図3に示されるように実行さ
れる。分析が開始されると、反応容器に試料がサンプリ
ングされる。サンプリング量はSv1である。再検査の
場合は設定された割合に減少した量Sv2がサンプリン
グされる。その後第1試薬が分注され、所定の時間後に
第2試薬が分注された後、一定時間ごとに各波長λ1
λ2,λ3で吸光度が測定されていく。酵素活性測定の場
合は通常、緩衝液が第1試薬に該当し、基質が第2試薬
に該当する。測定された吸光度は一旦メモリに記憶され
る。
【0009】試料中の被検成分濃度(又は活性値)を算
出するには、吸光感度の最も高い測定波長λ1の測定値
から吸光度変化率ΔAbs(λ1)/Δtが求められ、換算
係数Kλ1を用いて濃度又は活性値が算出される。最も
感度の高い波長λ1におけるレート測定限界吸光度との
比較判定の結果、吸光度変化率を算出するための測定吸
光度のデータ数が不足しているとき(測定時間の不足)
は、次に吸光感度の高い波長λ2の測定値についてその
波長λ2でのレート測定限界吸光度との比較判定が行な
われ、吸光度変化率を算出するための測定吸光度のデー
タ数が十分であれば、波長λ2での測定値から吸光度変
化率ΔAbs(λ2)/Δtが算出され、波長λ2での換算係
数Kλ2を用いて濃度又は活性値が算出される。波長λ2
でも測定できない場合は、同様にして波長λ3の測定値
が比較判定され、吸光度変化率を算出するための測定吸
光度のデータ数が十分であれば、同様にして波長λ3
測定値で濃度又は活性値が算出される。
【0010】レート測定限界吸光度以下の吸光度で吸光
度変化率を算出できる測定波長においては、吸光度変化
率から次の該当する波長の式により濃度C又は活性値が
算出される。 C={ΔAbs(λ1)/Δt−ΔAbs・rb(λ1)/Δt}・Kλ1 C={ΔAbs(λ2)/Δt−ΔAbs・rb(λ2)/Δt}・Kλ2 C={ΔAbs(λ3)/Δt−ΔAbs・rb(λ3)/Δt}・Kλ3 もし、最も低感度の波長λ3の測定値でもデータ数が
不足しているときは、試料のサンプリング量が減らされ
て再検査が行なわれる。再検査においてもなお、データ
数が不足しているときは、その試料は「超高値」と判断
され、その旨の表示がなされて測定が終了する。通常、
測定吸光度のデータ数は例えば同一波長で少なくとも2
点必要であるとしている。
【0011】
【実施例】酵素ALP(アルカリ性ホスファターゼ)の
レート反応について説明する。この反応は次のように表
わすことができる。
【0012】
【化1】
【0013】基質p−ニトロフェニールリン酸(p−N
PP)は酵素ALPの作用によりp−ニトロフェノール
(p−NP)とリン酸になり、図4(A)に示されるよ
うに吸光度が増加する。従来の方法では通常410nm
付近に測定波長を設定して吸光度変化率を測定する。こ
れに対し、実施例では測定波長としてλ1(410n
m)、λ2(440nm)、λ3(450nm)の3波長
について一定時間ごとに各波長での吸光度を測定する。
この3波長では図4(B)に示されるように波長λ1
最も感度が高く、次に波長λ2で高く、波長λ3で最も感
度が低くなっている。各波長でレート測定限界吸光度と
比較して判定を行ないながらレート反応の定常状態にお
ける吸光度変化率を算出する。
【0014】図5に本発明が適用される自動分析装置を
ブロック図で示す。反応ラインに配列された反応容器に
試料を分注するために試料分注ノズル機構が設けられて
おり、そのピペッタにより試料の分注を行なうピペッタ
ポンプ10は、サンプラ制御部12からインターフェー
ス14を経てCPU16より制御される。反応容器中で
試料と反応させる分析試薬を反応容器に分注するため
に、ディスペンサが設けられており、そのディスペンサ
により試薬を分注するディスペンサポンプ18は試薬分
注器制御部20からインターフェース14を経てCPU
16より制御される。反応ラインの反応容器内の溶液を
撹拌したり、反応終了後の反応容器を洗浄する洗浄機構
を制御するために、反応部制御部22が設けられてお
り、反応部制御部22もインターフェース14を経てC
PU16より制御される。反応容器内の試料と分析試薬
との反応を吸光度として検出するために分光器を備えた
測定部(図示略)が設けられている。測定された吸光度
を一旦記憶するために、フロッピーディスクドライブ2
4が設けられている。複数の波長の測定値をそれぞれの
波長におけるレート測定限界吸光度と比較し、それぞれ
のレート測定限界吸光度以下で変化率を算出しうる波長
のうち、最大感度波長の吸光度を採用するために測定吸
光度比較判定部26がインターフェース14を介してC
PU16に接続され、測定吸光度比較判定部26で採用
された測定吸光度の変化率と該当する波長での換算係数
を用いて試料の被検成分の濃度を算出するために濃度演
算部28がインターフェース14を介してCPU16に
接続されている。レート反応指示物質の濃度既知の標準
液を用いて測定部が測定を行なう複数の波長についての
レート反応の被検成分算出用の濃度換算係数を算出する
換算係数算出部はCPU16により実現される。インタ
ーフェイス14には更にプリンタ30,キーボード32
及びCRT34が接続されている。
【0015】反応指示物質が増加を示すレート反応は、
臨床生化学分野での分析項目としては、ALP(アルカ
リ性ホスファターゼ)、γ−GTP(γ−グルタミルト
ランスペプチターゼ)、LAP(ロイシイアミノペプチ
ターゼ)、CK(クレアチンキナーゼ)、LDH(乳酸
脱水素酵素)、AMY(アミラーゼ)、CHE(コリン
エステラーゼ)及びグルコース(血糖)などがある。本
発明の装置はこれらのレート反応に利用するのに適する
が、それに限定されるものではない。
【0016】
【発明の効果】本発明では従来の測定法に比較して2〜
数倍の高濃度(酵素の場合は高活性単位)域まで測定範
囲を拡張することができる。その結果として、検出器と
して高級な分光光度計を備える必要がなくなり、低コス
トにすることができる。試料量を微少化して反応液を再
調整する再検査を減らすことが可能になり、再検査用試
料、試薬及び分析時間を節約することができる。試料量
を微少化しないこと、及び副波長(主波長に比較して数
分の1以下の吸光感度を示す波長)を用いることによ
り、吸光度の時間変化(反応速度)を低吸光度の多点測
定値からの最小自乗法により求めることができ、測定精
度の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を示すブロック図である。
【図2】本発明における分析シーケンスを示す図であ
る。
【図3】動作を示すフローチャート図である。
【図4】実施例を示す図であり、(A)は反応進行にと
もなう吸光度変化と波長との関係を示す図、(B)は設
定した測定波長での吸光感度を示す図である。
【図5】本発明が適用される自動分析装置の一例を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
2 測定部 4 比較判定部 6 換算係数算出部 8 濃度演算部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応容器中で試料と分析試薬を混合し一
    定条件下で反応させ、その光学的測定値の変化率に基づ
    いて試料成分の定量を行なうレート式自動分析装置にお
    いて、試料溶液の光学的測定を行なう測定部として、多
    波長光度計を備えてレート反応とともに濃度を増す指示
    物質の吸収波長領域における複数の波長の吸光度を測定
    する測定部を備え、測定部における複数の波長の測定値
    をそれぞれの波長におけるレート測定限界吸光度と比較
    し、それぞれのレート測定限界吸光度以下で変化率を算
    出しうる波長のうち、最大感度波長の吸光度を採用する
    比較判定部を備えたことを特徴とするレート式自動分析
    装置。
  2. 【請求項2】 反応容器中で試料と分析試薬を混合し一
    定条件下で反応させ、その光学的測定値の変化率に基づ
    いて試料成分の定量を行なうレート式自動分析装置にお
    いて、試料溶液の光学的測定を行なう測定部として、多
    波長光度計を備えてレート反応とともに濃度を増す指示
    物質の吸収波長領域における複数の波長の吸光度を測定
    する測定部を備え、測定部における複数の波長の測定値
    をそれぞれの波長におけるレート測定限界吸光度と比較
    し、それぞれのレート測定限界吸光度以下で変化率を算
    出しうる波長のうち、最大感度波長の吸光度を採用する
    比較判定部と、被検成分の濃度既知の標準液又はレート
    反応指示物質の濃度既知の標準液を用いて測定部が測定
    を行なう複数の波長についてレート反応の被検成分算出
    用の濃度換算係数を算出する換算係数算出部と、比較判
    定部で採用された測定吸光度の変化率と換算係数算出部
    で算出された該当する波長での換算係数を用いて試料の
    被検成分の濃度を算出する濃度演算部とを備えたことを
    特徴とするレート式自動分析装置。
JP18679391A 1991-06-30 1991-06-30 レート式自動分析装置 Pending JPH057488A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7906078B2 (en) 2002-06-18 2011-03-15 Osaka Gas Co., Ltd. Adsorbent of latent-heat storage type for canister and process for producing the same
CN102331200A (zh) * 2011-07-11 2012-01-25 上海科米钢管有限公司 应用旋弧形换热管的换热器
CN106290940A (zh) * 2016-08-31 2017-01-04 江苏英诺华医疗技术有限公司 应用于生化分析仪的速率法检测数据智能处理方法

Cited By (4)

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