JPH06501778A - 自動分析計器に用いる分析モジュール転送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般には流体試料中の対象成分の分析を実行するために使用する自動分 析計器に関し、特に流体試料中の対象成分の分析を実行するために分析モジュー ルを使用する自動分析計器に関する。

最近、流体試料の定量化学および免疫化学分析を実行するために多数の自動計器 か開発されてきた。当該技術分野において周知のように、そのような計器は、例 えば疾患の有無を見つけたり、治療投薬レベルをモニタしたり等のために対象物 質について種々の流体を検査するために使用することがてきる。典型的には、そ のような自動分析計器は対象物質を分析するために液状試薬あるいは乾燥試薬の いずれかを使用している。例えば、典型的に分析モジュールや毛管分析装置に取 り付けられる乾燥した薄膜の多層分析要素を含む種々形式の分析装置かそのよう な自動計器において用いられることか知られている。

一般には、対象物質を検査するために分析モジュールを用いる自動分析計器の検 査装置部分は典型的には分析すべきある量の流体試料を分析モノニールへ計量す る流体分配装置と、反応か起りうるようにするに適した温度に分析モジュールを 保持する温度調節した室と、流体試料中に対象物質か介在することによってもた らされる検出可能の変化を測定する分析装置と、分析モジュールを前述の要素の 各々へ適正な順序で運ぶための何らかの機構とを含む。

分析モジュールは種々の技術により提供することができる。米国特許第４．１５ ２．３９０号においては、検査装置の他に、複数の分析モジュールを保持する供 給装置と、前記供給装置から検査装置まで分析モジュールを転送する転送装置と を含む自動分析計器か記載されている。分析モノニールは、開口を通して容器へ 入るように配置されたばね弾圧のプランジャを備えた分析装置の収納場所に受け 入れることのできる分析モジュールか容器に積み重ねられている。プランジャか モジュールの積重ね体の背後て容器に位置した可動要素と係合して最上側のモジ ュールを分析計器の検査装置部分に向かって前方に押圧する。別の形式の自動分 析計器においては、使用すべき分析モジュールか分析モジュール転送装置中へ手 作業て積み込みされる。次に分析モジュールは検査装置へ転送される。

計器内に収納された分析モノニールを検査装置まて転送する自動機構を含む自動 分析計器は一時に１個分析モノニールを検査装置へ手作業で送るための作業員を 必要としないので望ましいことは容易に認めることかできる。

本発明の目的は新規で改良された自動分析計器を提供することである。

本発明の別の目的は分析モジュール供給装置から本計器の検査装置部分まで転送 するための新規な装置を含む自動分析計器を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、各区画室か単一の分析モジュールを保持する区画室 を形成するために細分されるマガジンにおいて使用するように分析モジュールか 収納される、分析モジュールを用いた自動分析計器を提供することである。

本発明のその他の目的並びに特徴や利点は部分的には以下の説明において記述さ れ、部分的には説明から明らかとなるか、あるいは本発明の実施を通して習得す ることかできる。本発明の目的、特徴および利点は請求の範囲において特に指摘 される手段や組合せにより実現し、達成することかできる。

従って、前述の目的を達成するために、かつ本明細書において広義に記述され、 かつ実施されている本発明の目的に従って、対象成分に対して特定の分析モジュ ールの供給分を保持する分析モジュール供給装置と、分析モジュールを用いて流 体試料を検査する装置を含む検査装置と、分析モジュール供給装置から検査装置 まで分析モジュールを転送する分析モジュール転送装置とを含み、前記分析モジ ュール転送装置か前記分析モジュール供給装置から分析モジュールを抽出する手 段と、抽出された前記分析モジュールを前記検査装置中へ押し込む手段とを有す る分析モジュール転送ユニットを含んでいることを特徴とする流体試料中の対象 成分の分析を行うために使用する自動分析計器か提供される。分析モジュール転 送装置はさらに、種々の水平方向平面において分析モジュール供給装置に配置さ れる分析モジュールに分析モジュール転送ユニットかアクセスしつるように分析 モジュール転送ユニットを上下へ動かす手段を含みつる。

図面の簡単な説明 本明細書に組み入れられ、その一部を構成している添付図面は本発明の好適実施 例を示し、その説明と共に本発明の詳細な説明に供する。これらの図面において 、同じ部材を同じ参照番号か指示する。

第１図は、本発明の教示に従って構成され、流体試料中の対象成分を測定するた めの自動分析計器の一実施例を示す一部分解した斜視図、 第２図は本発明の自動計器に用いつる分析モジュールの一形式の拡大斜視図、 第３図はハウジングを外した状態の第１図に示す温度調節した室の拡大斜視図、 第４図は第１図に示す分析モジュール転送装置の側面図、 第５図は第４図に示す分析モジュール転送装置の上面図、 第６図は第４図に示す分析モジュール転送ユニットの後面図、 第７図は案内板を外した状態の第１図に示す分析モジュール転送ユニットの正面 図、 第８図は第４図に示す分析モジュール転送ユニットの左側から視た斜視図、およ び 第９図は第４図に示す分析モジュール転送ユニットにおける案内板の後面図であ る。

好適実施例の詳細説明 第１図を参照すれば、本発明の教示に従って構成され、全体的に参照番号１１て 示す、流体試料中の対象成分を測定するための自動分析計器の実施例か示されて いる。

計器１１は分析モジュールの供給分を保持している分析モジュール供給装置Ｉ３ と、流体試料を検査する装置を含む検査装置１４と、分析モジュールを供給装置 １３から検査装置１４まて転送する分析モジュール転送装置１５と、検査装置１ ４によって得た結果を処理し、および（または）表示し、かつ供給袋ｆｌ＋３と 、検査装置Ｉ４と分析モジュール転送装置１５の作動を制御するマイクロプロセ ッサ１７とを含む。この好適実施例においては、検査装置１４は検査すべき流体 を分配する一対の流体分配装置１９と、検査を実行するために使用する温度調整 した室２１を画成するハウジング２０と、流体試料における対象成分の関数であ る検出可能の変化を測定する複数の読出し装置２３とを含み、図示した流体分配 装置の数と図示した読出し装置の数とは単に例示であることか理解される。

分析モジュール供給装置１３は、半円筒形ユニットであり、二列で円周方向に離 隔された複数の長方形室２９を有するカローセル２７を含む。別の半円形カロー セルを提供することかでき、さらにこれらの装置か何列もの室を含んでよいこと か明らかなことは勿論である。

供給装置１３はまた、それぞれカローセル２７に形成された内方に弾圧されたタ ブ３３により室２９の中の１室へ着脱可能にスナップロックされている複数のマ ガジン３１を含む。各マガジン３１は、複数の区画室３７を画成するように内部 で細分された長方形で面か開放した容器３５を含む。カローセル２７に取り付け られると、各マガジン内の区画室３７は垂直の列に配置されることか判る。分析 モジュール３９は各区画室３７に取外し可能に収納されている。分析モジュール ３９は内方にテーパの付いた前端４０−■を有する細長いホード状構造体４０で あることか判る。その中に収容された試薬を有する分析要素４１−１にアクセス するために開口４１か分析モジュール３９の内側に設けられている。（部分的に 破断したものとして示す）フォイル４２のシートあるいは湿気か区画室３７へ入 らないように阻止するその他の類似の材料か容器３５の開放面上に密封されるこ とか好ましい。

供給装置１３はさらに、異なるマガジン３１における分析モジュール３９か下記 する要領で分析モジュール転送装置１５によりアクセスできるように垂直軸線の 周りてカローセル２７を回転させる手段を含む。図示実施例においては、回転手 段は、その上部にカローセル２７か取外し可能に取り付けられている回転可能に 取り付けられたプラットフォーム４３を含む。プラットフォーム４３は、該プラ ットフォーム４３に固定されたシャフト（図示せず）にベルト４７を介して機械 的に結合されたモータ４５により回転される。カローセル２７の回転位置はマイ クロプロセッサ１７によって制御される。

計器１１の能力は、一方のマガジン３１に単一の特性ノ分析モジュール３９を装 填し、他のマガジンには他の対象成分に対して特定の分析マガジンを装填するこ とにより大いに拡張することかできる。希望する特性の分析モジュール３９が分 析モジュール転送装置１５により取り出すよう位置づけしうるようにカローセル ２７を回転させることにより、希望に応じて種々の成分の分析を自動的に実施す ることかできる。

さて図３を参照すれば、温度調節した室２１か詳細に示されている。いずれかの 形式の構造てよい室２１はモータ５０によって駆動される回転可能に取り付けた ターンテーブル５１を含む。ターンテーブル５１は、それぞれ分析モジュール３ ９を受け取るようにされた複数の円周方向に離隔されたバース５２を含む。判り 易くするために第３図にはバース５２は数個のみ示している。分析モジュール３ ９は自動シャツトル機構５３を用いてハース５２上に装填される。この好適実施 例においては室２１内に位置されているシャツトル機構５３は入口ポート５５を 介して転送装置１５により分析モジュールかその上に置かれるプラットフォーム を含む。シャツトル機構は分析モジュールをプラットフォームから運び、ターン テーブル上のバース５２に位置させる摺動可能に取り付けられた要素（図示せず ）を含む。プラットフォームは使用後分析モノニールを捨てることかできるよう に枢着しうる。そのような実施例においては、使用済分析モジュールは、それか ターンテーブル上に置かれたのと同じ位置においてターンテーブルから取り出し 、グラ５ｙトフオームの下方に位置した容器に落下させることかできる。

ノヤットル機構５３はモータ（図示せず）により駆動される。

室２１はまた、ターンテーブル５１から短い距離たけ半径方向外方に位置した一 対の計量ステーション５６−１および５６−２を含む。本システムの作動時、計 量ステーション５６に位置した分析モジュール３９は室２１の頂壁に形成された 一対の開口５７−１および５７−２を介して流体分配装置１９からある量の流体 試料を受け取る。それぞれターンテーブル５１と計量ステーション５６−１およ び５６−２の間で分析モジュール３９を前後に運ぶために一対の自動ンヤットル 機構５８−１および５８−２か用いられる。

室２Ｉはさらに、これもターンテーブル５１から短い距離をおいて半径方向に配 置された複数の読取りステーション５９−１から５９−３までを含む。以下判る ように、流体試料の分析は、１個の装置２３か各読取りステーション５９に位置 するようにされた読取り装置を用いて読取りステーション５９において実行され る。ターンテーブル５１とそれぞれ読取りステーション５９−■から５９−３ま での間で分析モジュール３９を前後に運ぶように複数の自動ノヤソトル機構６１ −１から６１−３までか使用される。

ターンテーブル５１の回転と、自動シャツトル機構５３．５８および６１の作動 との双方はマイクロプロセッサ１７によって制御される。

作動時、分析モジュールは引張り機構のフィンガ要素１２１により入口１１３を 介して通路１１７（第７図に示す）中へ配置される。この段階の間、押し要素１ ３３は通路１１７の下方て後退している。通路１１７に分析モジュールを位置さ せるのに続いて、押し要素１３３は上方へ枢動し分析モジュールの後壁と係合し 、モジュールを通路および出口１１５を通して押す。通路１１７を通して運動し ている間押し要素１３３は分析モジュールのストローク即ち運動距離を増すよう 枢動する。このように、分析モジュールはヨーク１３７よりも大きい直線距離を 好ましく運動することかできる。

第１図に戻って、各流体分配装置１９はマイクロプロセッサ１７によって制御さ れるモータ駆動のピペ、ト組立体６７によって作動されるピペット６５を含むこ とか判る。使用時、各ピペット６５は供給テーブル７１から使い捨てビベ・７ト チソブ７０を取り上げ、ピペット６５の間を前後に運ばれる流体試料カップボル ダ７５に保持された流体試料カップ７４からある量の流体試料を吸引し、ある量 の流体試料を計量ステージ３ン５６に位置した分析モジュール３９中へ分配する 。

分析過程の間、試料流体と試薬との間で行われる反応即ち相互作用の結果として 、試料流体中の対象成分の介在に対応する検出可能の変化か発生する。検出可能 の変化は例えば濃度計により分光測定法により読み取りすることのできる色の変 化であったり、あるいは蛍光ラベルを付した種あるいは試藁間の反応の結果蛍光 種を発生させることを含む種に基く分析方法においては、蛍光出力信号か発生し 、分光測定法により読み取ることかできる。

そのような検出可能の変化は分析モジュールの上方あるいは下方で読み取ること かできる。ここでは読出し装置２３は分析モジュールの下方で示されている。次 に、続出し装置により得られた情報は処理のためにマイクロプロセッサ１７へ伝 送され、その結果はモニタ（図示せず）に表示されるか、かっ／またはプリンタ （これも図示せず）（こよってプリントアウトされる。

さて第４図と第５図とを参照すれは、分析モジュール転送装置１５は分析モノニ ール転送ユニット８１と、その上に分析モノニール転送ユニット８１か摺動可能 に取り付けられている支持組立体８３と、支持組立体８３の上で転送ユニット８ １を上下に運動させる自動機構８５を含むことか判る。

支持組立体８３は基盤８４を含む。細長く、垂直配置の支持フレーム８７が基盤 ８４上に固定され、細長く垂直方向に延びるボスト８９かフレーム８７に固定さ れている。一対のロッド９１−１と９１−２とかボスト８９の両側に固定されて いる。

転送ユニット８１は長方形ブロック９５の裏面に固定された一対の要素９３−１ および９３−２を介してロッド９１−■および９１−２に摺動可能に取り付けら れている。ブロック９５の方は分析モジュール転送ユニット８１の裏に固定され た第２の長方形ブロック９７の裏面に固定されている。

ロッド９１に沿って分析モジュール転送装置８１を上下に運動させる機構８５は 、モータ１０１によって駆動され、カップリング要素１０３を介してブロック９ ５に機械的に結合された回転可能に取り付けたベルト９９を含む。モータ１０１ の作動はマイクロプロセッサ１７によって制御される。

さて第６図から第９図までを参照すれば、分析モジュール転送ユニット８１とそ の構成部材とか詳細に示されている。転送ユニット８１は、一端で入口１１３を 、反対側の端において出口１１５を存し、全体的に長方形で細長いブロック１１ １を含むことか判る。入口１１３と出口１１５とは通路１１７を介して相互に連 通している。

入口＋１３から出口１１５まで延びる細長い保持プレート１１９かブロック＋１ １に固定されている。プレート１１９は分析モジュールか押されるにつれて通路 １１７内で該モジュールを保持しやすくする。全体的に長方形の案内板１１８か ホルト１２０によりブロックＩｌｌに固定されている。

分析モジュール転送ユニット８Ｉはまた、入口１１３を介して通路＋１７中ヘカ ローセル２７から分析モジュール３９を引張るためにブロック１１１に取り付け られた引張り機構と、出口１ｔ５を介して検査装置１４中へ通路１１７から得ら れた分析モジュール３９を押し出すために、これもブロック１１１に取り付けら れた押出し機構とを含む。

引張り機構は区画室３７の１つにおいてカローセル２７中のマガノン３１の１個 と分析モジュール３９を係合させるための一対のはね弾圧のフィンガ要素＋２１ −１および１２１−２を含む。相互に向かって内方向にはね弾圧されたフィンガ 要素１２１か図示していないいずれつ＼の適当な手段により、力、・ブリ〕・グ ブレーｈ　ｌ　２３に固定されたＵ　＄　を支持ブラ＋ｘ）１２２に固定されて いる。プレー１−１２３は図示していないいずれかの適当な手段によ１−）、ホ イル１２５．１２６，１２７および１２８によ−１で画定される軌道に沿−で運 動するように取り付けらねた無端ヘルドに固定さ第１ている。ベルｌ−１２４は 、その出力軸１３０かホイル１２５に固定されている可逆ステップモータ１２９ によって駆動される。ステンブモータ１２９の作動はマイクロプロセッサ１７に よって制御される。押出し機構はまた、案内板１１８と保持プレート１１９に枢 着された引張りプレート！３１を含む。引張りプレート１３１はフすイル４２を 切断するための切断要素として作用する。前記フすイルは好適実施例においては フィンガ要素１２１かアクセスすべきマガジンの区画室の開口を覆い、かつまた 分析モジュールがマガジンから分析モジュール転送ユニット８１中へ運ばれるに つれて分析モジュールかその上で動くための面を提供するよう作用する。

出口１１５を介して通路１１７から分析モジュールを後ろから押すようにされて いる押出し機構は通路１１７中へ延びる端部１３４を有する押し要素１３３を含 む。

押し要素１３３はビン１３５によりヨーク１３７に枢着され、該ヨークは通路１ １７の下方てブロック１１１に形成されたトランク１３８１：摺動可能に取り付 けられている。無端ベルト１４０かヨーク１３７に固定され、トラック１３８に 沿ってヨーク１３７を前後に運動させる。

マイクロプロセッサ１７かモータ１４１の作動、従ってヨーク１３７か運動する 方向を制御する。一対のビン１３９−１と１３９−２とか押し要素１３３に固定 され、案内板＋１８にそれぞれ形成された一対の溝１４２−１および１４２−２ において運動する。案内板１１８の溝１４２の形状と配置とにより押し要素１３ ３か出口１１５に近づくにつれて該要素を上方に枢動させることが判る。

計器１１を使用するには、操作者は流体試料カップホルダの１個以上の流体試料 カップ７４に流体試料を入れ、マイクロプロセッサ１７を流体試料中の特定成分 を分析するようにさせる。次に、マイクロプロセッサ１７は、対象成分特定の分 析モジュール３９を入れたマガジン３１か分析モジュール転送装置１５と整合す るようにモータ４５かプラットフォーム４３を回転させるようにする。

さらに、マイクロプロセッサＩ７は転送装置８１か分析モジュール３９を入れた マガジン３１の区画室３７と整合するようにモータ組立体＋０１か転送ユニット ８１を垂直方向に位置させるようにする。

カローセル２７上の１個のマガジン３１における１個の区画室３７と転送ユニッ ト８１とをこのように整合させて、次にマイクロプロセッサ１７はモータ１２９ が、フィンガ要素１２１を有するブラケット１２２をその区画室の方向に運動す るようにさせる。同時に切断要素１３１か下方かつ外方に枢動して区画室を覆っ ているフォイルシートに切り込み、その中に含まれた分析モジュール３９を露出 させる。フィンガ１２１−１と１２１−２とか分析モジュールを横切るにつれて 、フィンガはまず広かり、次に後方から分析モジュールと係合する。次にマイク ロプロセッサ１７はモータ１２９の方向を反転させ、分析モジュールかマガジン ３１から、入口＋１３を介してブロックＩＩＩ中へ引張られるようにさせる。

一旦分析モジュール３９か通路１１７に位置されると、マイクロプロセッサ１７ はモータ１２９をオフにし、モータ１４１をオン・（こする。モータ１４１はヨ ーク１３９かトラック１３８を横切っ゛Ｃ摺動するようにさせ、トラックの方は 押し要素１３３か出口１１５を介して検査装置１４のシャツトル機構５３中へ分 析モノニール３９を押し込むようにさせる。次に、マイクロプロセッサ１７はモ ータ１４１の方向を反転させ、ヨーク１３７がトラック１３８上の原始位置まで 滑って戻るようにさせる。

本発明の実施例は単に例示の積りであって、当該技術分野の専門家は本発明の精 神から逸脱することなく多くの変更や修正を行うことか可能なことを認める。そ のような変更や修正も請求の範囲に記載の本発明の範囲に含まれる意図である。

特表千６−５０１７７８　（７） ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、　６ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．流体試料中の対象成分の分析を行うために使用する自動分析計器において、 ａ．分析モジュールの供給分を保持する分析モジュール供給装置と、 ｂ．分析モジュールを用いて流体試料を検査する装置を有する検査装置と、 ｃ．前記分析モジュール供給装置から前記検査装置まで分析モジュールを転送す る装置であって、分析モジュール転送ユニットからなり、前記分析モジュール転 送ユニットが前記分析モジュール供給装置から分析モジュールを引張り出す手段 と、取得した分析モジュールを前記検査装置中へ押し込む手段とを有する分析モ ジュール転送装置とを含むことを特徴とする自動分析計器。
2. ２．前記分析モジュール転送ユニットが細長いブロックを含み、前記引張り、お よび押込み手段が前記の細長いブロックに取り付けられていることを特徴とする 請求の範囲第１項に記載の自動分析計器。
3. ３．前記引張り手段が分析モジュールを把持するための一対の把持フィンガを含 むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の自動分析計器。
4. ４．前記引張り手段がさらに、前記の細長いブロックに回転可能に取り付けられ たベルトと、前記ベルトを駆動するモータと、前記ベルトをフィンが要素に結合 するプレートとを含むことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の自動分析計器 。
5. ５．前記モータが可逆モータであることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の 自動分析計器。
6. ６．前記押出し手段が前記分析モジュール転送ユニットから前記分析モジュール を押し出す押し要素を含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の自動分析 計器。
7. ７．前記押出し手段がさらに、前記の細長いブロックに摺動可能に取り付けられ たヨークを含み、前記押し要素が前記ヨークに枢着されていることを特徴とする 請求の範囲第６項に記載の自動分析計器。
8. ８．前記押し要素がさらに、前記の細長いブロックに回転可能に取り付けられた ベルトと、前記ベルトを駆動するモータとを含み、前記ヨークが前記ベルトに取 り付けられていることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の自動分析計器。
9. ９．前記分析モジュール転送装置がさらに、垂直方向上方に延びている支持構造 体を含み、前記分析モジュール転送ユニットが前記支持構造体に沿って垂直運動 するよう前記支持構造体に摺動可能に取り付けられていることを特徴とする請求 の範囲第８項に記載の自動分析計器。
10. １０．前記支持構造体に沿って垂直方向に前記分析モジュール転送ユニットを運 動させるよう前記分析モジュール転送ユニットに結合されたモータをさらに含む ことを特徴とする請求の範囲第９項に記載の自動分析計器。
11. １１．前記分析モジュール供給装置がカローセルと、前記カローセルを回転させ る機構と、前記カローセルに取外し可能に取り付けられた複数のマガジンであっ て、各マガジンが複数の区画室を有し、各区画室が分析モジュールを保持するよ うにされ、マガジンが各マガジンにおける前記区画室か垂直の列となるように前 記カローセルに取り付けられているマガジンとを含むことを特徴とする請求の範 囲第１項に記載の自動分析計器。