JPH0650979A - 自動化学分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピペッティング方式の試薬分注機構を有する
自動化学分析装置の処理速度の高速化を図ること。 【構成】 試薬の収容部分を試薬びん１６と試薬ピペテ
ィング機構２０により試薬が吸入される試薬容器１３と
に分離し、試薬びん１６から試薬ポンプ１８を介して試
薬容器１３に試薬を送り出すようにする。この時、液面
検出器１５により試薬容器内の試薬液面を検出し、この
検出結果に基づいてシステム制御装置１０により試薬ポ
ンプ１８の駆動を制御し液面を一定に保つようにしてい
る。 【効果】 試薬テーブル１４の小形化により処理速度の
高速化が可能となった。また、試薬の収容部分を試薬び
んと試薬容器を分離したため装置の設置の自由度が増し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反応管へ試料と試薬と
を入れて反応させ、その反応液を測定する自動化学分析
装置に係り、特にその試薬分注機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、血清等の試料に試薬を加えて
反応させ、反応液の物理的特性例えば吸光度を測定して
試料の所定の分析項目を定量分析することが自動化学分
析装置を使用して行われている。この自動化学分析装置
は、１台で複数種の分析項目を定量分析するのが一般的
であり、各々の項目を分析するためには専用の試薬を試
料に加える必要がある。

【０００３】上記のような多項目の分析が可能な自動化
学分析装置における試薬の分注の方法の１つに、ピペッ
ティング方式と呼ばれる方法がある。以下この方法を採
用した従来の自動化学分析装置の試薬分注機構について
図３を参照しながら説明する。図３には自動化学分析装
置の試薬分注機構に関する部分だけを示したが、システ
ム制御装置１は自動化学分析装置全体を制御する。

【０００４】反応管２は、試料と試薬を反応させる透光
性のある容器で、回転式の反応テーブル３に円形に配列
されている。試薬を添加する反応管２の選択は、反応テ
ーブル３の回転により行われる。この反応管２の選択に
伴う反応テーブル３の回転及び反応テーブル３の停止位
置は、システム制御装置１により制御される。

【０００５】試薬容器４は、分析に使う試薬を入れてお
く容器で、所定の数の試薬容器４が回転式の試薬テーブ
ル５に円形に配列されている。所望の分析項目に使われ
る試薬の選択は、試薬テーブル５の回転により行われ
る。この試薬の選択に伴う試薬テーブル５の回転及び試
薬テーブル５の停止位置は、システム制御装置１により
制御される。

【０００６】試薬ピッペティング機構６は、試薬テーブ
ル５上の定位置の試薬容器４中から所定量の試薬を吸入
して、反応テーブル３上の定位置にある反応管２中に添
加する。試薬の吸入に際しては、試薬ピペッティング機
構６のノズル７が吸入の位置にくるように試薬ピペッテ
ィング機構６が矢印８の方向に回転し、吸入位置におい
てノズル７が試薬液面に接して吸入可能となる位置まで
下降する。この時、試薬の液面は最初に試薬容器４に入
れられていた試薬の量やこれまで使用した試薬の量によ
り変化するため、ノズル７には試薬の液面を検出するた
めの液面検出手段（図示せず）が設けられている。ま
た、試薬の吸入，吐出は図示しないシリンジ機構により
行われる。所定量の試薬の吸入を終えたならば、試薬ピ
ペッティング機構６は所定の位置まで上昇しノズル７が
反応テーブル３上の定位置にくるまで矢印８の方向に回
転し、反応テーブル３上の定位置にある反応管２に吸入
試薬を吐出する。

【０００７】上記のようにして、試薬の分注が行われ、
試薬が分注されてから所定の反応時間が過ぎた反応管２
は、所定の測定位置において分光器９により吸光度が測
定され分析項目濃度が演算される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の試
薬分注機構を有する自動化学分析装置において処理速度
の高速化を図るには、処理速度の高速化に伴い一定時間
内に使用する試薬の量が増加するので、試薬容器の大型
化が必要であり、さらに試薬容器を保持する試薬テーブ
ルも大型化する必要がある。

【０００９】しかし、試薬テーブルの大型化により試薬
の選択のために試薬テーブルを回転及び停止させる試薬
アクセス機構にかかる負担が増し、さらに、装置の大型
化を招くので、従来ピペッティング方式は、比較的中低
速の処理能力（８００テスト／時以下）の自動化学分析
装置への応用に限られていた。

【００１０】そこで本発明は上記欠点を除去するもので
あり、処理速度の高速化を可能とするピペッティング方
式の自動化学分析装置を提供することを目的とするもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、試薬の供給源として試薬を収容する複数の
試薬びんと、この試薬びん各々に接続され試薬の吸入動
作と排出動作をする複数の送液手段と、この送液手段各
々に接続されこの送液手段から排出された試薬を保持す
る複数の試薬容器と、この試薬容器各々に保持されてい
る試薬の液面を検出する液面検出手段と、この液面検出
手段からの信号に基づいて前記送液手段各々の駆動を制
御し試薬容器内の試薬の液面を一定に保つ制御手段と、
前記試薬容器の中から所望の試薬容器を所定の位置に移
動させる試薬アクセス手段と、試薬とサンプルを反応さ
せる複数の反応容器と、所定の位置にある前記試薬容器
から試薬を吸入し所望の反応容器に吸入した試薬を吐出
する試薬ピペッティング手段と、前記反応容器中の反応
液の状態を検出する検出手段とを備えることを特徴とす
るものである。

【００１２】

【作用】試薬の供給源としての試薬びんから送液手段を
介して試薬容器に試薬を送り込む。この時、液面検出手
段により試薬容器内の試薬の液面が検出され、その検出
の結果に基づいて制御手段により試薬液面が一定のレベ
ルに保たれる。即ち試薬ピペッティング手段により試薬
が吸入され試薬の液面が低下したなら直ちに送液手段に
より試薬びんから試薬が試薬容器の一定レベルに達する
まで送り出される。従って、試薬容器に保持される試薬
の量は、少なくとも一回の分析に必要な試薬が保持され
ていればよいので、試薬容器の小形化が可能となる。

【００１３】

【実施例】以下本発明に係る一実施例について図面を参
照しながら説明する。図１は、本発明に係る自動化学分
析装置の試薬分注機構の一構成例を示している。図１に
は試薬分注機構に関する部分だけを示したが、システム
制御装置１０は、自動化学分析装置全体を制御する。

【００１４】反応管１１は、試料と試薬を反応させる透
光性のある容器で、回転式の反応テーブル１２に円形に
配列されている。試薬を添加する反応管１１の選択は、
反応テーブル１２の回転により行われる。この反応管１
１の選択に伴う反応テーブル１２の回転及び反応テーブ
ル１２の停止位置は、システム制御装置１０により制御
される。

【００１５】試薬容器１３は、分析に使う試薬を保持す
る容器で、所定の数の試薬容器１３が回転式の試薬テー
ブル１４に円形に配列されている。所望の分析項目に使
われる試薬の選択は、試薬テーブル１４の回転により行
われる。この試薬の選択に伴う試薬テーブル１４の回転
及び試薬テーブル１４の停止位置は、システム制御装置
１０により制御される。また、この試薬容器１３には、
それぞれに液面検出器１５例えば試薬に影響を与えない
赤外光を用いた反射型センサが取り付けられており、試
薬の液面の検出結果がシステム制御装置１０に送出され
る。システム制御装置１０はこの信号を受けて後に説明
する試薬ポンプ１８の駆動を制御する。

【００１６】試薬びん１６は、所望の分析項目に対応す
る試薬を収容している。この試薬びん１６には、それぞ
れに試薬チュウブ１７が挿入されており、この試薬チュ
ウブ１７はそれぞれ試薬ポンプ１８に連結されている。
この試薬ポンプ１８にはそれぞれ試薬チュウブ１９が取
り付けら、試薬容器１３につながれている。試薬びん１
６に収容されている試薬は、試薬チュウブ１７を通して
試薬ポンプ１８により吸入され、試薬チュウブ１９を通
して試薬容器１３に送り出される。

【００１７】試薬ピッペティング機構２０は、試薬テー
ブル１４上の定位置の試薬容器１３中から所定量の試薬
を吸入して、反応テーブル１２上の定位置にある反応管
１１中に吸入した試薬を吐出する。この試薬の吸入，吐
出は図示しないシリンジ機構により行われる。試薬の吸
入に際しては、試薬ピペッティング機構２０のノズル２
１が吸入の位置にくるように試薬ピペッティング機構２
０が矢印２２の方向に回転し、吸入位置においてノズル
２１が試薬液面に接して吸入可能となる一定の位置まで
下降する。この時、試薬の液面は以下の様にして一定に
保たれている。

【００１８】試薬の液面が一定レベルに達しているかど
うかは、液面検出器１５により検出される。システム制
御装置１０は液面検出器１５からの信号に応じて、液面
が一定レベルに達していない試薬容器１３に試薬チュウ
ブ１９によりつながれている試薬ポンプ１８を駆動し
て、試薬びん１６から試薬を汲み上げ試薬容器１３に送
り出す。一定レベルまで試薬が送り込まれたなら、液面
検出器１５により液面が一定レベルになったことが検出
され、システム制御装置１０により試薬ポンプ１８の駆
動が停止される。以上のようにして各々の試薬容器１３
内の試薬の液面は一定に保たれている。

【００１９】ノズル２１が、定位置に達し所定量の試薬
の吸入を終えたならば、試薬ピペッティング機構２０は
所定の位置まで上昇しノズル２１が反応テーブル１２上
の定位置にくるまで矢印２２の方向に回転し、反応テー
ブル１２上の定位置にある反応管１１に吸入試薬を吐出
する。試薬が分注されてから所定の反応時間が過ぎた反
応管１１は、所定の測定位置において分光器２３により
吸光度が測定され分析項目濃度が演算される。

【００２０】なお、試薬は温度によりその性質が変化す
るので、試薬びん１６，試薬チュウブ１７，試薬ポンプ
１８，試薬チュウブ１９及び試薬テーブル１４を冷蔵雰
囲気中に設置するのが好適である。。

【００２１】以上説明した実施例においては、ピペッテ
ィング機構２０により試薬が吸入される試薬容器１３に
は、少なくとも１回の分析に必要な量の試薬が保持され
ていればよい。従って、試薬容器１３と試薬テーブル１
４を小型化することができる。従って、試薬アクセス機
構への負担を軽減することができ、装置の処理速度の高
速化が図れる。また、試薬の収容部分を試薬容器１３と
試薬びん１６とに分離することにより、装置を設置する
際の配置の自由度が増す。さらに、従来ノズル２１に具
備されていた液面検出手段がいらなくなり、ピペッティ
ング機構２０の昇降機構の単純化が図れる。

【００２２】さらに、上記実施例の試薬びん１６に試薬
の残量を検出する手段例えば静電容量型検出器を設けて
もよい。この静電容量型検出器は、試薬びん１６に２枚
の対向する電極を挿入し、この２枚の電極間の静電容量
が試薬液面の高さにより変化することを利用して液面の
レベルを検出するものである。

【００２３】このことにより、各試薬びん１６内の試薬
が所定量以下になった場合、試薬不足の警告を何等かの
方法でオペレータ−に知らせたり、あるいはシステム制
御装置により装置の停止等の処理が可能となる。以上本
発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能と
なる。例えば、ピペッティング機構を複数例えば４つ設
け、試薬を４つのグループに分け行列状に配置してもよ
い。図２は、その概略構成図を示している。

【００２４】同図において試薬容器１３は、試薬テーブ
ル２４上に行列状に配列され、試薬テーブル２４は列ご
とに独立に図示しない駆動手段により駆動される。試薬
の選択においては、試薬の吸引位置に所望の試薬容器が
来るように試薬テーブル２４の駆動がシステム制御装置
により制御される。また、試薬のコンタミネーションを
防ぐために試薬の吸入位置において穴が開けられた蓋２
５が設けられている。

【００２５】ピペッティング機構２６には、ノズル２１
が４本取り付けられており、試薬吸入位置において、ガ
イド２７ごとノズル２１が試薬液面に達し試薬が吸入可
能となる一定の位置まで下降する。このとき試薬容器の
液面は、図示はしていないが先の実施例と同様にして一
定のレベルに保たれている。４本のノズルに試薬を吸入
したなら、ピペッティング機構２６は上昇し、ガイド２
７に沿って反応テーブル１２上の定位置に移動する。こ
の反応テーブル１２上の定位置において試薬を吐出す
る。このようにして試薬の分注が行われる。上記のよう
な実施例においては、ノズルを４本設けているのでさら
に処理速度を高速化することが可能である。なお、本発
明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載されている要旨に変更がない限りあ
らゆる変形が可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、試
薬の収容部分を送液手段を介して試薬容器と試薬びんと
に分けることにより、試薬ピペッティング機構により試
薬が吸入される試薬容器を小形化することが可能である
ので、試薬アクセス機構への負担を軽減することがで
き、装置の処理速度の高速化が可能となる。また、試薬
の収容部分を２つに分けることにより装置の設置の自由
度が増した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動化学分析装置の試薬分注機構
を示す斜視図。

【図２】本発明に係る自動化学分析装置の試薬分注機構
の応用例を説明する図。

【図３】従来の自動化学分析装置の試薬分注機構の概略
説明図。

【符号の説明】

１０ システム制御装置 １１ 反応管 １２ 反応テーブル １３ 試薬容器 １４ 試薬テーブル １５ 液面検出器 １６ 試薬びん １７ 試薬チュウブ １８ 試薬ポンプ １９ 試薬チュウブ ２０ 試薬ピペッティング機構 ２１ ノズル ２３ 分光器 ２４ 試薬テーブル ２５ 蓋 ２６ 試薬ピペッティング機構 ２７ ガイド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試薬の供給源として試薬を収容する複数
   の試薬びんと、この試薬びん各々に接続され試薬の吸入
   動作と排出動作をする複数の送液手段と、この送液手段
   各々に接続されこの送液手段から排出された試薬を保持
   する複数の試薬容器と、この試薬容器各々に保持されて
   いる試薬の液面を検出する液面検出手段と、この液面検
   出手段からの信号に基づいて前記送液手段各々の駆動を
   制御し試薬容器内の試薬の液面を一定に保つ制御手段
   と、前記試薬容器の中から所望の試薬容器を所定の位置
   に移動させる試薬アクセス手段と、試薬とサンプルを反
   応させる複数の反応容器と、所定の位置にある前記試薬
   容器から試薬を吸入し所望の反応容器に吸入した試薬を
   吐出する試薬ピペッティング手段と、前記反応容器中の
   反応液の状態を検出する検出手段とを備えることを特徴
   とする自動化学分析装置。