JPH06242122A - 生化学分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インキュベータからの化学分析スライドの排
出を短い搬送量でコンパクトな機構によって行えるよう
にする。 【構成】 化学分析スライド11を収納する収納部55を有
するインキュベータ14の中心部に、収納部に連通する落
下廃却孔56を形成する一方、インキュベータの中心方向
に搬送して収納部に化学分析スライドを挿入するととも
に、収納部内の測定後の化学分析スライドをさらに中心
方向に搬送して落下排出する搬送手段15を設け、さら
に、上記インキュベータの収納部の中心側上部に化学分
析スライドの傾動落下を許容する凹部54a を形成してな
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、尿等の試料液に
含まれる所定の生化学物質との化学反応により光学濃度
変化を生じる試薬層を含有する化学分析スライドに上記
試料液を点着して該化学分析スライドの光学濃度を測定
することにより、試料液中の所定の生化学物質の物質濃
度を求め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】この生化学分析装置において、インキュベ
ータに対して化学分析スライドを順次搬送し、測定が行
われた化学分析スライドをインキュベータから取り出し
て廃却処分を行うものであるが、その搬送は、例えば、
特開昭61−26864 号公報、米国特許第4,296,069 号明細
書等に見られるように、円板型インキュベータに化学分
析スライドを外周側から搬入するとともに、測定の終了
した化学分析スライドは、インキュベータの内周側から
外側に押し出すか、外周側から取り出すことによって搬
出し、廃却するように設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかして、上記回転式
のインキュベータにおいて、従来のように外周側から搬
入して外周側に搬出するものでは、測定後の化学分析ス
ライドを内周側から押し出すもの、もしくは、外周側か
ら取り出すもののいずれでも、搬入位置と排出位置とが
別位置となって搬送機構が複雑となる問題がある。

【０００５】すなわち、インキュベータに対して試料液
を点着した後の化学分析スライドを外周側から挿入する
部分では、この搬入部分に連続して化学分析スライドに
対する点着部および未使用の化学分析スライドを保持し
ているスライドホルダー部が配設され、この搬入部分か
らそのまま測定後の化学分析スライドを搬出することは
できず、別位置から測定後の化学分析スライドを搬出す
ることになり、挿入用の搬送手段と搬出用の搬送手段と
を別途に構成する必要があり、搬送機構が複雑となる。

【０００６】また、上記化学分析スライドの搬送におい
ては、搬送不良の発生は点着後の試料液と化学分析スラ
イドの試薬成分との反応が、予め設定されている所定の
温度雰囲気で所定時間行うことができず、測定精度の低
下をもたらすことから、搬送不良が発生せず確実な搬
送、排出を行うことが測定精度の確保による信頼性を高
める点で重要であり、前記のような複雑な搬送機構はこ
の信頼性の点およびコスト面でも不利となるものであ
る。

【０００７】さらに、インキュベータの収納部から化学
分析スライドを排出する際に、この化学分析スライドを
収納する収納部は恒温保持を行うことから狭く（高さが
低く）形成され、この化学分析スライドを排出するべく
搬送レバーなどによって移動する際には、化学分析スラ
イドの後端部が収納部から完全に出るように移動させな
いと落下排出することはできず、移動機構の移動量が長
くなり、コンパクトに生化学分析装置を構成しようとす
る際の障害となっている。

【０００８】そこで本発明は上記事情に鑑み、インキュ
ベータに対する化学分析スライドの搬入および搬出をコ
ンパクトな機構によって確実に行って信頼性を確保する
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。

【０００９】

【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、複数の化学分析スライドを
一つずつ収納する収納部を有する回転式のインキュベー
タを備え、該インキュベータの中心部に上記収納部に連
通する落下廃却孔を形成し、インキュベータの中心方向
に化学分析スライドを搬送して収納部に挿入するととも
に、収納部に位置する測定後の化学分析スライドをさら
に中心方向に搬送して落下排出する搬送手段を設けると
ともに、上記インキュベータの収納部の中心側上部に化
学分析スライドの傾動落下を許容する凹部を形成してな
るものである。

【００１０】また、前記インキュベータの落下廃却孔の
上部周縁をテーパ面に形成するのが好適である。

【００１１】

【作用および効果】上記のような生化学分析装置では、
回転式のインキュベータの収納部に対して試料液を点着
した化学分析スライドを搬送手段によって直線的に搬送
して挿入し、この収納部内で所定のインキュベーション
を行い、収納部底部から化学分析スライドの呈色反応を
測定し、測定が完了した化学分析スライドは前記搬送手
段によってさらにインキュベータの中心方向に搬送し
て、該インキュベータの中心部分に開口した廃却孔に落
とし込んで廃却するものである。その際、インキュベー
タの収納部にある使用済みの化学分析スライドは、中心
側に押されて半分以上が廃却孔側に臨む位置となり、後
端部が上部に形成された凹部に入るとそのまま回転する
ように落下するものであり、最後まで搬送手段によって
搬送する必要がなくなり、搬送手段による搬送距離が短
くなって生化学分析装置のコンパクト化が図れるととも
に、直線的な搬送であることからインキュベータへの化
学分析スライドの挿入搬送と内周側への廃却搬送とを同
一の搬送手段によって簡単な機構で行うことができるも
のである。

【００１２】また、前記インキュベータの落下廃却孔の
上部周縁をテーパ面に形成すると、さらに落下廃却が容
易に行える。

【００１３】

【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１に一実施例の生化学分析装置の概略平面構成を
示している。

【００１４】生化学分析装置10は、未使用の化学分析ス
ライド11を収容するスライド待機部12と、化学分析スラ
イド11に順次血清、尿等の試料液を点着する点着部13
と、化学分析スライド11を収容して所定時間恒温保持す
るインキュベータ14とを備え、搬送手段15によって上記
スライド待機部12から順次化学分析スライド11を点着部
13に搬送し、この点着部13に位置する化学分析スライド
11に対し、点着手段16（サンプラ）の点着用ノズル91の
先端にノズルチップ25（図４参照）を装着してから該ノ
ズルチップ25内にサンプル収容部17のサンプルカップ26
から試料液を吸引して上記スライド11に所定量の点着を
行った後、この点着された化学分析スライド11を前記搬
送手段15によってインキュベータ14の収納部55に挿入
し、このインキュベータ14で恒温保持した化学分析スラ
イド11の呈色度合（反射光学濃度）を測定手段18の測光
ヘッド27で測定し、さらに、測定後の化学分析スライド
11を前記搬送手段15によってインキュベータ14の中心側
の廃却孔56に落下排出するものである。なお、上記点着
手段16には、ノズルチップ25による試料液の吸引吐出を
行うシリンジ手段19が付設され、使用後のノズルチップ
25はインキュベータ14の近傍に配設されたチップ抜取り
部20で点着用ノズル91から外されて下方に落下廃却され
る。また、化学分析スライド11は矩形状のマウント内に
試薬層が配設され、マウントの上下部分にはそれぞれ点
着孔、測光孔を有する。

【００１５】各部の構造を説明すれば、まず、搬送手段
15は、その断面正面構造を図２に示すように、インキュ
ベータ14の中心に向けて直線状に延びる搬送台30が、そ
の前後端の脚部30a が下方の平板状の基台31に設置さ
れ、該搬送台30には略中央部に前記スライド待機部12
が、それよりインキュベータ14側に前記点着部13が配設
されている。

【００１６】上記スライド待機部12には、化学分析スラ
イド11を保持するスライドガイド32が形成されており、
このスライドガイド32に未使用の化学分析スライド11が
通常複数枚重ねられて保持される。上記スライドガイド
32は、前記搬送台30の搬送面と同一高さに最下端部の化
学分析スライド11が位置するように、該搬送台30の凹部
に装着され、最下端部の前面側には１枚の化学分析スラ
イド11のみが通過し得る開口32a が形成されている。ま
た、後面側には後述の挿入部材36が挿通可能な開口が形
成され、底面には前記搬送台30に形成された後述のスリ
ット30b に連通する溝32b が形成されている。なお、こ
のスライドガイド32には、化学分析スライド11を複数枚
重ねて収納したカートリッジをセットするようにしても
よい。

【００１７】上記スライド待機部12の前方の点着部13に
は、円形の開口33a が形成されたスライド押え33が設置
され、このスライド押え33が搬送台30の上方に固着され
たカバー34内に若干上下動可能に収容され、該カバー34
の上方に固着されたガラス板35にも点着用の開口35a が
形成されている。

【００１８】そして、化学分析スライド11の搬送は、前
記搬送台30上に載置されたプレート状の挿入部材36の前
進移動によって行われる。すなわち、前記搬送台30の中
央には前後方向に延びるスリット30b が形成され、該ス
リット30b 上に挿入部材36がスライド可能に載置され、
この挿入部材36の後端底部にスリット30b を通して下方
からブロック37が固定され、該ブロック37が上記スリッ
ト30b に沿って前後方向に摺動自在に設けられている。
また、前記スライドガイド32によるスライド待機部12よ
り後方の位置における搬送台30の上には、上記挿入部材
36を覆うカバー39が着脱自在に設置されている。

【００１９】また、前記ブロック37の下部にはスライダ
40が取り付けられ、このスライダ40は前記搬送台30に沿
って配設されたガイドロッド41によって前後方向に摺動
自在に支持されている。さらに、上記スライダ40には搬
送台30の前後に配設されたプーリ42,43 に巻き掛けられ
たベルト44の一部が固着されている。そして、後方のプ
ーリ43は搬送モータ45によって回転駆動され、上記スラ
イダ40と一体に移動するブロック37によって前記挿入部
材36が前後方向に移動操作され、その先端部によってス
ライドガイド32の下端部の化学分析スライド11の後端を
押して、該化学分析スライド11を直線状に点着部13から
インキュベータ14に搬送するものである。

【００２０】上記搬送モータ45の駆動によってスライド
ガイド32の下端の化学分析スライド11を点着部13に搬送
し、試料液が点着された化学分析スライド11をさらにイ
ンキュベータ14の収納部55に挿入し、さらに測定後の化
学分析スライド11をインキュベータ14の中心部の廃却孔
56に搬送するように、この搬送モータ45の駆動制御が行
われる。

【００２１】次に、インキュベータ14は、その断面正面
構造を図３に示すように、円盤状の回転部材50が下部中
心の回転筒51によってベアリング52を介して軸受部53に
対して回転自在に支持され、この回転部材50の上に上位
部材54が配設されている。上記上位部材54の底面は平坦
であり、回転部材50の上面には円周上に所定間隔で複数
（図示の場合６個）の凹部が形成されて両部材51,54 間
にスリット状空間による収納部55が形成され、この収納
部55の底面の高さは前記搬送手段15の搬送台30の搬送面
の高さと同一に設けられ、該搬送台30の先端部分に接近
して回転部材50の外周部分が位置している。

【００２２】また、前記回転筒51の内孔は測定後の化学
分析スライド11の廃却孔56に形成され、この廃却孔56の
径は前記化学分析スライド11が通過可能な寸法に設定さ
れ、また、上記回転部材50の中心部分には上記廃却孔56
に連通する開口50a が形成されている。そして、前記収
納部55の中心側部分は、該収納部55と同一高さで中心側
の開口50a に連通し、該収納部55に位置する化学分析ス
ライド11がそのまま中心側に移動すると上記廃却孔56に
落下するように構成されている。

【００２３】さらに、図５には上記インキュベータ14の
上位部材54の中心部分の断面構造を示すように、前記収
納部55の中心側上部に位置する上位部材54の中心部分の
底面には、化学分析スライド11の傾動落下を許容する凹
部54a が形成されている。この凹部54a の外周位置は、
前記回転部材50の中心開口50a よりも外周側であり、ま
た、回転筒51の上部における前記落下廃却孔56の上端周
縁がテーパ面51a に形成されている。

【００２４】そして、上記のように収納部55の中心側部
分は、下方は回転部材50の中心開口50a に続いて回転筒
51のテーパ面51a が形成されて化学分析スライド11が落
下しやすいとともに、上記開口50a 内に半分以上突出し
た化学分析スライド11はその重心が落下廃却孔56に移動
することで、後端部が持ち上がるように傾動して落下し
ようとするが、収納部55の上面が低い部分ではその傾動
が規制されて落下しないが、上位部材54の底面に形成さ
れた凹部54a 内に後端が移動すると、上記化学分析スラ
イド11の傾動が許容されて落下することになり、上記凹
部54a が形成されていないものに比べて短い移動距離で
落下廃却が行える。

【００２５】一方、上記上位部材54には図示しない加熱
手段が配設され、その温度調整によって収納部55内の化
学分析スライド11を恒温保持する一方、該上位部材54に
は収納部55に対応して化学分析スライド11のマウントを
上から押さえて試料液の蒸発防止を行う押え部材57が配
設されている（図３参照）。上記上位部材54の上面には
カバー58が配設される一方、このインキュベータ14は上
方および側方が上部カバー59によって覆われ、底部が下
部カバー60で覆われて遮光が行われる。なお、図５には
上記加熱手段に対する電源コード67とその固定部材68が
示され、この電源コード67はインキュベータ14の所定角
度の回動を許容するようにコイル状に設けられている。

【００２６】さらに、前記回転部材50の化学分析スライ
ド11を収納する各収納部55の底面中央には測光用の開口
55a が形成され、該開口55a を通して下方に配設された
測光ヘッド27による化学分析スライド11の反射光学濃度
の測定が行われる。また、上記回転部材50には、前記収
納部55と同一円周上に濃度基準板用の収納部61（図１参
照）が形成され、この部分に前記測光ヘッド27の校正用
の白色と黒色の２つの濃度基準板62が設置されている。

【００２７】ここで、前記インキュベータ14の回転駆動
は、回転部材50を支持する回転筒51の外周部分にタイミ
ングベルト64が巻き掛けられ、このタイミングベルト64
が駆動モータ65の駆動プーリ66に対しても巻き掛けら
れ、該駆動モータ65の正逆回転駆動によって前記回転部
材50の往復回転駆動を行うように構成されている。そし
て、上記インキュベータ14の回転操作は、該インキュベ
ータ14の所定回転位置の下方に配設された測光ヘッド27
に対して、まず、白色基準板の濃度を検出し、続いて黒
色基準板の濃度を検出して校正を行った後に、順次収納
部55に挿入されている化学分析スライド11の呈色反応の
光学濃度の測定を行い、この一連の測定の後、逆回転し
て基準位置に復帰し、次のユニットの測定を行うよう
に、所定角度範囲内で往復回転駆動を行うように制御す
るものである。

【００２８】さらに、前記インキュベータ14の下方には
測定後の化学分析スライド11を回収する回収箱70が配設
されている。この回収箱70は、前記回転筒51の中心の廃
却孔56の下方に臨んで収容室71が形成され、この回収箱
70は他の各種機器の配置との関係からその収容室71はイ
ンキュベータ14の中心点に対して片方に広く形成されて
いる。また、上記収容室71の角部には、後述の点着手段
16における試料液毎に交換するノズルチップ25が落下さ
れる傾斜部72が形成されている。この傾斜部72は、ノズ
ルチップ25が落下されるチップ抜取り部20の下方に位置
し、その底面が落下してくるノズルチップ25を倒して収
容室71の中心側に案内するように、収容室71側が低くな
るような斜面（20〜45°）に形成されている。

【００２９】また、上記収容室71の底部には前記廃却孔
56の中心から、収容室71の広くなっている部分とは反対
側にずれた位置に突起73が立設されている。この突起73
は先端が球状もしくは針状に形成され、廃却孔56から落
下してくる化学分析スライド11に接触してその落下方向
を変更して分散させる機能を有している。

【００３０】次に、点着手段16は、その断面正面構造を
図４に示すように、前記基台31に設置された軸受部材80
に対してベアリング81を介して回転自在に回転基台82が
支持され、この回転基台82の上部にフランジ部材83が一
体に回転するように取り付けられている。上記フランジ
部材83の外周側の両側にはそれぞれガイドロッド84,84
が立設され、この両側のガイドロッド84,84 の上端部分
は連結部材85に固着されて、両ガイドロッド84,84 が上
下方向に平行に配設されている。また、上記連結部材85
の回転中心部分には上下方向に送りネジ86が配設され、
該送りネジ86の上端は上記連結部材85に回転自在に支承
され、下端部は前記フランジ部材83の中心部分に回転自
在に支承され、さらに先端部分はフランジ部材83から突
出してプーリ87が固着されている。さらに、前記両側の
ガイドロッド84,84 によって昇降移動自在に点着アーム
88の基端部が支持され、その支持部分の点着アーム88に
はガイドロッド84,84 が嵌挿されるスリーブ89が介装さ
れている。また、前記送りネジ86は上記点着アーム88を
貫通し、その貫通部分には送りネジ86に螺合するナット
部材90が設けられ、送りネジ86の回転に応じて点着アー
ム88が昇降作動するように構成されている。

【００３１】そして、上記点着アーム88の先端部分に
は、上下方向に貫通して試料液の吸引吐出を行う点着用
ノズル91が配設されている。この点着用ノズル91は軸部
分が上記点着アーム88に摺動自在に嵌挿され、スプリン
グ92によって下方に付勢されている。また、該点着用ノ
ズル91の先端にはピペット状のノズルチップ25が着脱自
在に装着されるものであって、未使用のノズルチップ25
はサンプル収容部17にセットされており、これを点着ア
ーム88の下降移動によって点着用ノズル91の先端に嵌合
保持し、使用後は、チップ抜取り部20の係合溝20a にノ
ズルチップ25の上端を係合した状態での点着アーム88の
上動で嵌合を外し、チップ抜取り部20の開口20b から下
方の回収箱70に落下させて廃却するものである。

【００３２】上記点着アーム88の旋回動作は、前記フラ
ンジ部材83または回転基台82の外周部分にタイミングベ
ルト94が係合され（図１参照）、このタイミングベルト
94が旋回用モータ95の駆動プーリ96に巻き掛けられ（図
１参照）、この旋回用モータ95の正逆回転の駆動制御に
よって所定位置に旋回移動される。また、点着アーム88
の昇降移動すなわち送りネジ86の回転駆動は、下端部の
プーリ87と昇降用モータ97の駆動プーリ98との間にベル
ト99が掛けられ（図１参照）、この昇降用モータ97の正
逆回転の駆動制御により所定高さに移動される。

【００３３】次に、前記ノズルチップ25内への試料液の
吸引と吐出を行う機構は、前記点着用ノズル91の中心部
には先端部に開口するエア通路101 が形成され、このエ
ア通路101 の上端部分には図示しないエアパイプが接続
される。このエアパイプの他端は、シリンジ手段19のシ
リンジ102 の上端部分に接続されるものであって、該シ
リンジ102 は注射器状のエアポンプで、柱状の支持部材
103 に止具104 によって筒部102aが固定支持され、この
筒部102aの内部に嵌挿されたピストンに連結されたロッ
ド先端の操作部102bが昇降部材105 に係合固定されてい
る。この昇降部材105 は上下方向に配設されたガイド軸
106 に沿って昇降移動するように支持され、その端部に
は上下のプーリ107,108 に掛けられたベルト109 が止着
されている。下方のプーリ108 にはシリンジモータ110
が連係され、その駆動によってプーリ108 を回転させて
ベルト109 を介して昇降部材105 を作動し、シリンジ10
2の操作によって吸引吐出を行うように構成されてい
る。

【００３４】そして、上記点着手段16により、ノズルチ
ップ25先端がサンプルカップ26内の試料液に浸漬された
状態でシリンジ102 のピストンを下降作動して吸引を行
い、点着部13に回動して化学分析スライド11に所定量の
点着を行うものである。なお、前記サンプル収容部17に
準備されたノズルチップ25およびサンプルカップ26、点
着部13、チップ抜取り部10は、いずれも点着アーム88の
旋回に伴う点着用ノズル91先端の旋回軌跡上に位置する
ように設定されている。

【００３５】上記のような実施例の生化学分析装置10で
は、化学分析スライド11をインキュベータ14に挿入する
搬送手段15によって測定後の化学分析スライド11をイン
キュベータ14の中心側に押し出して廃却するようにした
ことで、同一の搬送機構でインキュベータ14に対する化
学分析スライド11の搬入と排出が行え、しかも、搬送方
向が直線状でインキュベータ14への化学分析スライド11
の受け渡しが１か所となり、さらに、インキュベータ14
から化学分析スライド11を押し出す際の移動量が短く、
全体としての搬送手段15の搬送距離が短縮できて、挿入
部材36の短縮化が可能となってコンパクト化が実現でき
る。さらに、直線的な搬送で搬送機構の構造が簡素化で
き搬送も確実に行えて、搬送不良の発生を極力低減する
ことができ、信頼性を高めて精度の良好な測定が行え
る。

【００３６】また、インキュベータ14の下方に配設した
回収箱70に使用済みの化学分析スライド11を突起73で分
散させつつ落下回収し、さらに、ノズルチップ25の廃却
とを同じ回収箱70に行うことで、廃却処理が簡易に行え
て取扱性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の生化学分析装置の要部機構
の概略平面図

【図２】搬送手段の部分の断面正面図

【図３】インキュベータの部分の断面正面図

【図４】点着手段の部分の断面正面図

【図５】インキュベータの要部断面図

【符号の説明】

10 生化学分析装置 11 化学分析スライド 13 点着部 14 インキュベータ 15 搬送手段 16 点着手段 36 挿入部材 45 搬送モータ 50 回転部材 51 回転筒 51a テーパー面 54 上位部材 54a 凹部 55 収納部 56 廃却孔 88 点着アーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試薬層上に試料液が点着された化学分析
   スライドの光学濃度を測定することにより前記試料液中
   の所定の生化学物質の濃度を求める生化学分析装置にお
   いて、 複数の化学分析スライドを一つずつ収納する収納部を備
   えた回転式のインキュベータを設け、該インキュベータ
   の中心部には上記収納部に連通する落下廃却孔を形成
   し、 上記インキュベータの中心方向に化学分析スライドを搬
   送して収納部に挿入するとともに、収納部に位置する測
   定後の化学分析スライドをさらに中心方向に搬送して落
   下排出する搬送手段を設けるとともに、 上記インキュベータの収納部の中心側上部に化学分析ス
   ライドの傾動落下を許容する凹部を形成したことを特徴
   とする生化学分析装置。
2. 【請求項２】 前記インキュベータの落下廃却孔は、上
   部周縁がテーパ面に形成されていることを特徴とする請
   求項１記載の生化学分析装置。