JPH0670633B2 - 複式テストストリップのためのテストストリップ評価装置 - Google Patents
複式テストストリップのためのテストストリップ評価装置Info
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Description
ップ評価装置に関する。さらに詳しくは、光学測定ユニ
ットを有する少なくとも1つの測定位置が配置された移
送路に沿ってテストストリップ供給域から処分域までテ
ストストリップをその長さ方向に対して直角方向に移送
する移送および位置決めデバイスと、テストストリップ
がその上を摺動するために移送路に沿ってのびたレール
と、移送方向に互いに連なり、テストストリップを段階
的に移送すべく周期的な繰り返し運動軌道で互いに同調
して駆動される少なくとも2列のカム要素とを備えた複
式テストストリップ(multiple test strip)のため
のテストストリップ評価装置に関する。
られている。複式テストストリップは等間隔で隣接した
複数のテストフィールド(test field)を有し、それ
ぞれが試料の種々の成分を測定するための異なる組み合
わせの試薬を含んでいる。テストストリップは、通常短
時間尿中に浸される。試料と試薬との反応により、テス
トフィールド上に、光学的に検知できる変化、通常、色
の変化が起こる。この変化は視覚的にもしくは適当な評
価装置で評価される。テストストリップ評価用の装置
は、その特性に関して特定の製造者のテストストリップ
と合致している。このように、テストストリップと評価
装置はテストストリップ分析システムをなしている。
ある。テストフィールド上の光学的に検出できる変化の
評価は、通常反射光度測定法によってなされる。測定の
精度は、ここではテストストリップの光学測定ユニット
に対する正確な位置決めに大きく依存している。テスト
フィールドがますます小さくなる傾向にあり、また、正
確な測定のために各テストストリップの中央部だけが使
用しうることから、テストフィールド域に関する位置決
め(テストストリップの縦および横の位置決め)につい
ての高い要求が課されなければならない。とくに重要な
点は光学測定ユニットとテストフィールド表面との距離
を正確に保つこと(距離方向の位置決め)にある。光学
測定の精度は、この距離にきわめて大きく依存するから
である。
パ特許出願公開第174564号明細書およびそれに対応する
アメリカ特許第4689202号明細書から知られている。レ
ールはいわゆるベーストレイ(base tray)の一部分で
あり、2つの読みとり位置の台によって中断されてはい
るが、試料供給域における1つめの凹みと処理域におけ
る2つの凹みとのあいだにはしっている。
てカム要素としてのペグ(peg)が、下方からレールよ
りも高い位置まで貫通しうる構成となっている。ペグは
テストストリップ搬送要素の一部分であり、特定の軌道
すなわち垂直面内の閉曲線(垂直旋回軌道)を進む。こ
の曲線には、ペグが最上位置であってテストストリップ
を移送する水平経路部分と、ペグが1つの移送工程の完
了後に下に引き下げられ、つぎに移送されるべきテスト
ストリップの後方で下方からレールよりも高く突き出す
ように、後退し再び上昇する略半円形経路部分とがあ
る。
ストリップが測定中、測定台に静止していることおよび
測定台に対して上方から弾性的に押しつけられることに
より、確実にされる。とくに少なくともテストフィール
ドの領域では台の表面が平坦であることが重要である。
さらに、測定の精度を確保するために、ベーストレイは
安定で全体を包括した構成を有していなければならず、
かつ、正確に位置づけられなければならない。
ている。しかしながらその設計は複雑であり、さらに装
置の部品のいくつかは、使用中に尿で汚染される。これ
はとくに、ベーストレイとテストストリップ搬送要素に
あてはまることである。ユニットの内部に尿が入るのを
防ぐために、これら両者の周囲はエッジが高くなってい
る。しかし、尿は高くされたエッジにより流出が防止さ
れるものの、これらの要素の平らな表面に集まる。それ
ゆえ前記要素は、定期的間隔をもって徹底的に清掃され
なければならない。
易な取り扱いができるテストストリップ評価装置を提供
することである。とくに、装置を清潔に保つための労力
がかなり減ぜられなければならない。
て垂直にテストストリップ供給域から移送路に沿って処
分域へ移送されることによる移送および位置決めデバイ
スを有し、 光学測定ユニットを有する少なくとも一つの測定位置が
移送路上に配置されており、 テストストリップがその上を摺動するレールが移送路に
沿ってのびており、 移送方向に互いに連なり、テストストリップを段階的に
運ぶべく周期的に繰り返す動作経路で互いに同調して駆
動されるカム要素が少なくとも二列備えられてなる評価
装置であって、 レールが薄いプラスチック材料で作られた使い捨て移送
部内挿体の縦に通った外郭面として構成されており、 カム要素が移送部内挿体のレール間に上方からはまり込
んでおり、 ベアリング要素が移送部内挿体のために設けられ、テス
トストリップ供給域および処理域のあいだにある中間域
において支持表面によって移送部内挿体を支えており、 剛性接触押圧要素が測定位置において光学測定ユニット
から定められた距離に配置され、測定のあいだテストス
トリップが前記接触押圧要素に対して下方から弾性的に
押圧される ことを特徴とする複式テストストリップのためのテスト
ストリップ評価装置が提供される。
ラスチック材料で作製されてなるもの、移送部内挿体が
ポリスチレンで作られてなるもの、移送部内挿体の壁の
厚さが1mm未満であるもの、移送部内挿体の壁の厚さが
0.5mm未満であるもの、移送部内挿体の壁の厚さが0.15
〜0.3mmであるもの、レールが測定位置を過ぎても連続
的にのびているもの、移送部内挿体が測定位置の領域に
おいて移送路に対して垂直方向に弾性的に変形しうるよ
うにレールが移送部内挿体において外郭形成されてお
り、測定位置の領域においてベアリング部の支持表面が
平坦であるもの、移送部内挿体がテストストリップ供給
域および処分域においてトラフよりなるもの、レール間
の距離がテストストリップのテストフィールドの間隔の
倍数であり、テストストリップがテストフィールドのあ
いだにある特定の部分においてレール上を摺動するよう
に移送路上を案内されるもの、測定位置の配置される接
触押圧要素がテストストリップコンベヤに固定されてお
り、カム要素もテストストリップコンベヤに固定されて
いるもの、接触押圧要素が移送方向中にのびた複数の当
接部よりなり、該接触押圧要素がテストストリップを押
えるとき、テストフィールドのあいだにくるように配置
されているもの、ベアリング要素が移送路に垂直に周期
的な上下運動を行い、カム要素が移送路に平行に周期的
な前後運動を行い、さらに両方の運動がテストストリッ
プの段階的移送が行われるように組合わされているも
の、およびテストストリップをその縦方向に位置決めす
るため移送路上に斜めに突き当たるフロント部を有する
側面ガイド要素が設けられ、前記フロント部は移送部内
挿体の一部を形成するのではなく別に設けられてなるも
のが好ましい。
わち、薄いプラスチック材で作られた使い捨ての移送部
内挿体の中へ縦方向に通るようにレールが形成され、カ
ム要素が上から移送部内挿体のレール間にはまり込み、
テストストリップ供給域と処分域のあいだにある中間域
で支持表面により移送部内挿体を支えるベアリング要素
が移送部内挿体のために設けられ、さらに、光学測定ユ
ニットから定められた距離の測定位置に測定中下から弾
性的にテストストリップを押しつける剛性接触押圧要素
が配置されるという構成により、測定の正確さを損なう
ことなくより簡単な取り扱いができるテストストリップ
評価装置が提供される。
捨てられる部分である。これは低価格で好ましくはディ
ープドローイング(deep drawing)法により熱可塑性
プラスチック材、とくにオリスチレン、ポリプロピレン
またはポリ塩化ビニルから作製され、テストストリップ
供給域から処分域に向かうテストストリップの全移送路
を形成している。尿によるユニットの汚染はこのように
するとほとんどまったく防ぐことができる。
のところに剛性接触押圧要素が配置されるため、レール
自体は好ましくは厚さ0.5mm未満の薄いプラスチック材
でできた使い捨て部品の一部であるにもかかわらず、と
くに正確な距離方向の位置決めが保証される。剛性接触
押圧要素にテストストリップを押しつけるあいだ、押し
つける部品には適度の弾力性が要求される。前記既知の
装置と対照的に、レールが測定位置を通過しても連続し
てはしるように、移送部内挿体はテストストリップ供給
域と処分域のあいだを連続して形成されるのが好まし
い。形成される形状は移送部内挿体が測定位置領域にお
いて移送路に垂直な方向に弾性的に変形しうるように選
択されることがさらに好ましい。測定位置領域における
ベアリング要素の支持表面は平坦である。剛性接触押圧
要素に対して押しつけているあいだに要求される弾性は
移送部内挿体自体により保証される。
の評価装置をさらに詳細に説明する。
プ評価装置を示す部分切取斜視図、 第2図は移送部内挿体を使用位置に置いたほかは第1図
と同様のテストストリップ評価装置を示す部分切取斜視
図、 第3図は移送部内挿体の平面図、 第4図は測定位置でのテストストリップ評価装置の移送
路を示す断面図である。
は操作パネル(3)、表示部(4)および印字部(5)
を備えたケーシング(2)を有している。測定ヘッド
(6)を備えた測定デバイスは2つの光学測定ユニット
(7)および(8)ならびに測定電子部(図示されてい
ない)からなる。これらの部品は通常の構成を有するも
のでよい。それゆえ、これらについてはここでは細かく
述べない。
定位置に自動供給でき、測定位置において正確に位置決
めができ、かつ、それらを処分できるという特徴に関す
る。これらの特徴は、ユニットの操作中はケーシグ
(2)で覆われており、図では切り開いて示されてい
る。移送および位置決めデバイス(10)には、支持表面
(13)を有するベアリング要素(11)と、移送部内挿体
(12)と、2列(15,16)のペグ形カム要素(17)を備
えたテストストリップコンベヤ(14)とが含まれる。
レール(20)上の移送路(19)に沿い、テストストリッ
プ(18)はその長さ方向に直角に移送される。レール
(20)は、移送部内挿体(12)に縦向きに形成され、図
示された好ましい具体例においては、いくつかのレー
ル、すなわちレール(24)および(25)はテストストリ
ップ供給域(21)の全域およびそれと処分域(22)との
あいだにある中間域(23)を通ており、一方、残りのレ
ール(20)は中間域(23)だけに配されている。テスト
ストリップ供給域(21)と処分域(22)では移送部内挿
体(12)はいずれも上部が開いたトラフ形のくぼみ(2
6)および(27)からなっている。トラフ(26)はした
たり落ちる過剰の試料液を溜める。トラフ(27)は、通
常1操作サイクルで評価されるテストストリップ(たと
えば100ユニット)を集めるのに充分な大きさである。
に位置決めでき、またそこから容易に取りはずすことが
できる。これを行うためには、ベアリング要素(11)が
本実施例においては移送板(14a)の形になっているテ
ストストリップコンベア(14)から下方に離れる方向に
移動せしめられることができれば都合がよい。そして第
1図に示したように、同時に正面に向かって傾くことが
とくに好ましい。本実施例においてこのことは支持梁
(31)と、2つのベアリング要素側部ベアリング(3
2)、(33)と、ブラケット(34)と、後方軸支レバー
(35)とからなる複式リンク機構(multi-link mechan
ism)(30)によってなされる。
の方法、とくに、サーボモーター、歯車ギヤなどを用い
た方法には詳しいであろう。ベアリング要素(11)が、
テストストリップコンベヤ(14)から、したがってカム
要素(17)から離れて下方および正面方向に回動するな
らば、移送部内挿体(12)は矢印(38)で示した方法で
容易にベアリング要素(11)に挿入できる。ベアリング
要素(11)は移送部内挿体(12)が特定の位置でその上
にぴったりと固定できるように形をしている。逆に移送
部内挿体は、矢印(39)で示したように、まったく容易
に取りはずされ、さらに、トラフ(27)に入っている使
用済みテストストリップとともに廃棄される。
テストストリップの移送は、本実施例においては、ベア
リング要素(11)およびこれにより移送部内挿体(12)
が移送路に直角に周期的な上下運動(第2図中矢印(4
0))をすること、一方、カム要素(17)が移送路(1
9)に平行に周期的な前後運動(第2図中矢印(41))
をすることにより、実現する。両運動は以下に詳細に説
明するように、テストストリップが段階的に移送される
べく組合わせられる。
れる。
(12)が上昇すると、カム要素(17)がレール(20)間
の間隙(43)に入る。するとテストストリップコンベヤ
(14)が移送方向(第1〜3図においては右に向かう方
向)にカム要素(17)とともに移動する。全テストスト
リップがそれによってさらに1段階送られる。ついで、
ベアリング要素(11)は、レール上に静止しているテス
トストリップ(18)がカム要素(17)より下に位置する
まで下方に下がる。つぎに、テストストリップコンベヤ
は反対方向(図においては左に向かう方向)に後退す
る。水平運動の移動距離は中間域(23)におけるテスト
ストリップ間隔よりもわずかに大きい。再び新たにベア
リング要素(11)が上昇すると、カム要素は再び間隙
(43)にはまり込む。こうして移送サイクルが再開す
る。
象要素の移送はアメリカ特許第3645690号明細書から知
られている。移送方法のこれ以上の詳細は刊行物となっ
ている前記特許明細書から知ることができる。基本的な
移送の原理はまた、「ウォーキングビーム(walking b
eam)」としても記載されている。本発明と対照的に、
水平に移動する移送要素を備えたコンベヤはアメリカ特
許第3645690号明細書中では、分析対象要素より下方に
位置している。また、使い捨ての移送部内挿体は備わっ
ていない。さらに、そこに記載されている分析対象要素
はテストストリップではなく、また、そのシステムにお
ける分析評価は透過光度測定法によるものである。した
がって、既知の装置では、反射光度測定評価に伴う位置
決めの精度に関する特別な要求はなかった。とくに好ま
しい実施例においては、テストストリップコンベヤ(1
4)は、テストストリップの移送について記載したよう
に、移送路(20)の中間域(23)においてのみ用いられ
るものではなく、同時に、テストストリップ供給域(2
1)に供給されるテストストリップが一様に平行に整列
することにも役立っている。これは、カム要素(17)よ
りもずっと下方に伸びている整列要素(45)が、移送方
向においてカム要素(17)の列(15,16)の上流側に配
されていることで行われる。移送部内挿体(12)を備え
たベアリング要素(11)はこの実施例において、まず中
間位置までだけ上昇し、該中間位置では、より短いカム
要素(17)はまだレール(20)上のテストストリップよ
り上方に位置しており、より長い整列要素(45)はその
先端が既にレール(24)、(25)より下方に進んでおり
テストストリップ(18)用の移送路に突き当たってい
る。このばあいにおいては、移送方向(矢印(41)の右
方向)に向かうテストストリップコンベヤ(14)の水平
運動の全移動距離は、中間域(23)におけるテストスト
リップの間隔に比べかなり長い(少なくとも2倍の長さ
である)。この水平運動では、まず最初に、ベアリング
要素(11)が前記中間位置にあるあいだに、テストスト
リップ供給域(21)のどこに置かれたテストストリップ
もきちんと整列せしめられる。ついで、移送部内挿体
(12)を備えたベアリング要素(11)は、カム要素(1
7)がレール(20)間の間隙(43)にはまり込みその結
果さらにテストストリップの移送路とも係合するように
上昇する。引き続き、移送方向でのテストストリップコ
ンベヤ(14)の水平運動では、つぎに、整列要素(45)
が一般のカム要素として作用する。残りの移送サイクル
は先に述べたように行われ、整列要素(45)がもはやテ
ストストリップ用の移送路には位置しないところまでコ
ンベヤ(14)が後退するあいだ、移送部内挿体(12)を
伴ったベアリング要素(11)が下降せしめられる。
4)との前述した運動は、当業者によく知られている手
段を用い、種々の方法で実施することができる。運動を
駆動するモータ(40a)および(41a)を図に示す。モー
タ(40a)および(41a)の回転運動を部品の相当する縦
方向の運動に変換するのは、たとえばテストストリップ
コンベヤ(14)の例において示したように、連結部分
(48)に係合するカム(49)を有する移送ディスク(4
7)などにより行われる。前記部品は、たとえば第1〜
2図に示されていないスライディングガイド(sliding
guide)によってその運動径路上にガイドされる。
ではベアリング要素(11)に固定され、そのフロント部
(65a)(第2図)が移送路(19)の面上に斜めに突き
当たっている側面ガイド壁(65)により行われる。テス
トストリップ(18)の末端(18d)は移送中、側面ガイ
ド壁(65)の内側(65b)に当接し、テストストリップ
は定められた長さ方向位置に移動する。
域(23)の測定位置(50)および(51)に移送路(19)
の上方に設置された光学測定ユニット(7)および
(8)によって行われる。実施例においては測定ユニッ
ト(7)および(8)は、テストストリップ(18)の上
方を移送路(19)に直角に矢印(53)で示すように移動
しうる共通の測定ヘッド(6)中に組み込まれている。
このようにして、全テストフィールド(18a)が各測定
位置(50)または(51)ごとに、それぞれ1つの測定ユ
ニット(7)または(8)によってつぎつぎに測定され
る。しかし、これに代えてある既知のユニットで採用さ
れているように、それぞれの測定ユニットに、個々のテ
ストフィールドを測定する互いに隣接した複数の光学シ
ステムを設置することもできる。第4図は測定位置(5
0)における断面を示す。光学測定ユニット(7)を備
えた測定ヘッド(6)は、ガイドレール(55)(第1〜
2図には示されていない)上を案内される。駆動はモー
タ(56)(第1〜2図参照)により行われ、駆動力はた
とえば図には示されていない歯型ベルト機構によって伝
達される。
ユニット(7)およびテストストリップ(18)上のテス
トフィールド(18a)間の距離(A)が正確に定められ
ており、かつ、それぞれのテストストリップに対して同
じてあることがきわめて重要である。このことは本発明
においては、既に述べたように、測定位置において光学
測定ユニットから定められた距離に配置される剛性接触
押圧要素(60)に対して、テストストリップがその下側
(18b)から弾性的に押しつけられるということにより
達成されている。
部(61)をもつはしご形の接触押圧要素(60)が移送板
(14a)として構成されたテストストリップコンベヤ(1
4)上に設けられている。これらの当接部は、テストス
トリップ(18)で押しつけられるとき、そのテストフィ
ールド(18a)のあいだにくるように配置されている。
当接部は、第1〜2図に見られるように、移送板(14
a)に設けられた溝孔(63)を直角に横切り、矩形の窓
(64)として相互に分離し、それを通して光学測定が行
われるように配置されている。光学測定ユニット(7)
と接触押圧要素(60)とのあいだの定められた距離は移
送板(14a)とガイドレール(55)が共通のフレーム(5
7)に固定されていることによって確保されている。
性的に押しつけられる。移送部内挿体(12)は、測定位
置(50)および(51)の領域において、移送路(19)に
直角方向(すなわち、テストストリップの裏側(18b)
に向かう方向)に弾性的に変形しうるような形状である
ことが好ましい。このことはとくに、(ヨーロッパ特許
出願公開第174564号明細書およびアメリカ特許第468920
2号明細書により既に知られた装置と対照的に)レール
(20)が連続的で、かつ、幾分起伏した形状に形成され
ることにより達成されうる。また、ベアリング要素(1
1)の上に乗る移送部内挿体(12)の下側の湾曲部(12
a)が、テストストリップ(18)がその上を摺動する移
送部内挿体の上側の湾曲部(12b)よりもよりゆるやか
な丸みをもっているととくに都合がよい。
重要である。この厚さは好ましくは0.5mm未満であり、
とくに0.15〜0.3mmであることが好ましい。
ているベアリング要素(11)の支持表面(13)は、本実
施例においては移送部内挿体(12)をできるだけ均一に
支えることができるように、平坦になっている。しかし
ながら、平坦な表面が連続したものである必要がないこ
とはいうまでもない。テストストリップ(18)の全体に
均一な接触圧がかかることを確実にするために、ベアリ
ング要素(11)が移送路(19)に平行な軸のまわりに回
転自在に支えられていると有益である。
のテストフィールド間隔の倍数であることが好ましい。
さらに、レール間距離(D)はテストフィールド間隔と
同じであることが最も好ましい。テストストリップは第
4図に示すように、移送路上をテストフィールド間の部
分(18c)がレールの上を摺動するように案内される。
当業者がアメリカ特許第4689202号明細書からたどるこ
とができることがらとは対照的に、本実施例においてテ
ストストリップ(18)はそのテストフィールド(18a)
の下ではまったく支えられていないが、それにもかかわ
らず高精度な距離の位置決めが可能である。このレール
の配置は同時に、試料のいわゆる「キャリーオーバー
(carry-over)」、すなわちレール上の少量の試料が1
つのテストストリップから他へと広がることをも防いで
いる。
とで、装置の汚染が防止され、取扱いがまったく簡易
で、しかもきわめて良好な位置決め精度を有するテスト
ストリップ評価装置が提供される。
プ評価装置を示す部分切取斜視図、第2図は移送部内挿
体を使用位置に置いたほかは第1図と同様のテストスト
リップ評価装置を示す部分切取斜視図、第3図は移送部
内挿体の平面図、第4図は測定位置でのテストストリッ
プ評価装置の移送路を示す断面図である。 (図面の主要符号) (1):テストストリップ評価装置 (7)、(8):光学測定ユニット (11):ベアリング要素 (12):移送部内挿体 (14):テストストリップコンベヤ (17):カム要素 (18):テストストリップ (20):レール (60):接触押圧要素
Claims (1)
- 【請求項1】テストストリップがその長さ方向に対して
垂直にテストストリップ供給域から移送路に沿って処分
域へ移送されることによる移送および位置決めデバイス
を有し、 光学測定ユニットを有する少なくとも一つの測定位置が
移送路上に配置されており、 テストストリップがその上を摺動するレールが移送路に
沿ってのびており、 移送方向に互いに連なり、テストストリップを段階的に
運ぶべく周期的に繰り返す動作径路で互いに同調して駆
動されるカム要素が少なくとも二列備えられてなる評価
装置であって、 レールが薄いプラスチック材料で作られた使い捨て移送
部内挿体の縦に通った外郭面として構成されており、 カム要素が移送部内挿体のレール間に上方からはまり込
んでおり、 ベアリング要素が移送部内挿体のために設けられ、テス
トストリップ供給域および処分域のあいだにある中間域
において支持表面によって移送部内挿体を支えており、 剛性接触押圧要素が測定位置において光学測定ユニット
から定められた距離に配置され、測定のあいだテストス
トリップが前記接触押圧要素に対して下方から弾性的に
押圧されることを特徴とする複式テストストリップのた
めのテストストリップ評価装置。
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