JPH07128235A - 自動蛍光光度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、装置が運転していない時間す
なわちスタンバイ状態の時間帯は自動的に光源ランプを
消灯し、運転開始には自動的に点灯させ、しかもドリフ
トを無くして光源ランプを長く使用出来るようにした自
動蛍光光度計を提供することにある。 【構成】蛍光光度計の光源ランプ１７のすぐそばに、光
源ランプ１７と同じ発熱量の抵抗器４１を配置し、装置
のスタンバイ時は、前記の抵抗器４１に通電しておき、
装置の内部温度を安定させておいて、装置をスタートさ
せた時は、光源ランプ１７に切り換えることによる装置
の内部温度を変化させないようにした。 【効果】本発明によれば、光源ランプの見かけ上の寿命
を６倍〜３倍に伸ばすことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動蛍光光度計に係
り、特に臨床検査用自動分析装置の検出計として用いる
に好適な自動蛍光光度計に関する。

【０００２】

【従来の技術】血液中の微量成分、例えば病原体，薬
物，ホルモン，免疫成分等を分析測定する場合には、蛍
光光度計を測定器としてもちえることがしばしば行われ
る。

【０００３】蛍光光度計は、励起光を被検試料に照射し
そこから発せられる二次光を測定するものである。それ
故被検試料からの蛍光がどうしても微弱となるため、光
検出器および光源には特定のものが使用される。特に光
検出器には感度の高いホトマルチプライヤーが使用する
必要がある。このホトマルチプライヤーは温度によりド
リフトが大きいため、装置の電源を投入してから光源か
ら発せられる熱のため、温度が安定するまで測定が出来
なかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の蛍光光度計は、
装置の電源を投入してから光源から発せられる熱のた
め、温度が安定するまで約一時間もかかっていた。この
ため緊急検体のように直ちに測定しなければならない検
体を扱う病院等では、測定装置を昼夜連続で通電してい
た。このような使用方法では実際の運転時間はルーチン
検査，緊急検査を合わせても一日約４〜８時間程度であ
り、残りの大部分はスタンバイ状態で無駄の時間であっ
た。特に光源には発光エネルギーの強い高圧水銀ランプ
やキセノンランプ等は高価なランプを使用しており、ま
たこのランプは寿命が５００時間程度であるため、連続
通電の場合は２０日で寿命となり、ランニングコストの
高い装置となっていた。

【０００５】本発明の目的は、装置が運転していない時
間すなわちスタンバイ状態の時間帯は自動的に光源ラン
プを消灯し、運転開始には自動的に点灯させ、しかもド
リフトを無くして光源ランプを長く使用出来るようにし
た自動蛍光光度計を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、一連の反応
容器を所定時間毎に測光位置に自動的に位置付ける反応
容器列移送装置と、励起側光学系および蛍光側光学系と
を組み合わせている。課題解決手段は装置が運転してい
ない時間すなわちスタンバイ状態の時間帯は自動的に光
源ランプを消灯して、光源ランプを消灯している時間中
には光源ランプの発する熱量と同じ消費料のヒータある
いは抵抗を光源ランプのすぐそばに設置して通電させ、
光源ランプを消灯することによる蛍光光度計の温度低下
を無くし、運転開始時には、光源ランプを点灯して、上
記のヒータあるいは抵抗を通電しなくして蛍光光度計の
温度変化をなくすことによりドリフトを無くし、さらに
光源ランプを長く使用出来るようにした。

【０００７】

【作用】本発明の自動蛍光光度計及び一連の反応容器を
所定時間毎に測光位置に自動的に位置付ける反応容器列
移送装置等はコンピュータにより制御される。光源ラン
プの光源電源の出力線には光源ランプと光源ランプの発
する熱量と同じ消費量のヒータあるいは抵抗を切り替え
るためのリレーが接続されている。そのリレーは上記の
コンピュータの指令により切り替えられる。本装置の電
源投入時にはリレーはヒータあるいは抵抗側に自動的に
接続し通電させ、光源ランプは消灯している。

【０００８】装置を運転開始時は装置のスタートキイー
を押すことにより開始するがコンピュータはスタートキ
イーが押されると、一連の動作の開始と上記リレーに指
令を与え光源ランプを点灯させ、ヒータあるいは抵抗に
通電しないようにする。一連の分析が終了するとコンピ
ュータは上記リレーに指令して光源ランプを消灯させヒ
ータあるいは抵抗に通電するようにする。

【０００９】

【実施例】本発明を適用した免疫自動分析装置の構成を
図２に示す。図２において、回転型円板上の反応ディス
ク２の円周上に複数個の反応容器１を配列し、反応ディ
スク２を駆動軸３を中心にして駆動機構により間歇的に
回転する。反応ディスク２は、反応容器列を１ピッチず
つ進ませたり、数ピッチ一気に回転される。蛍光光度計
用の反応容器１は、透光性材料であるガラス又はアクリ
ル樹指からなる。蛍光光度計６の測光位置は、反応恒温
槽５の内部にある。蛍光光度計６は、反応容器１と相対
し、反応ディスク２上の測光位置にある反応容器が、光
源ランプからの励起光により照射されるよように構成さ
れている。励起光は反応容器の底面から反応容器内の液
に照射され、液から発光された蛍光は反応容器側面から
取り出され所定波長が選択されて光電検出器であるホト
マルチプライヤーにより検出される。反応ディスク２の
移送動作により、次々と反応容器が測光位置に位置付け
られ、蛍光光度計６により各試料に基づく蛍光強度が測
定される。蛍光光度計６の出力は、Ａ／Ｄ変換後コンピ
ュータに取り込まれて、ＲＡＭに記憶される。試薬容器
１２は特定の分析項目に対する第一試薬，第二試薬等を
グループとした試薬容器群１１として配置する。試薬デ
ィスク１０および試料ディスク７を駆動軸９の周りに回
転し、試薬容器１２及び試料容器８を１ピッチまたは指
定したピッチ数だけ回転するように構成する。試料ある
いは標準試料液又は試薬のそれぞれを試料容器８又は試
薬容器１２から反応容器１に分注する為にピペッティン
グ機構１４を設ける。ピペッティング機構１４は回転ア
ーム１４ａの先端にプローブ１５を設け、プローブ１５
により試料又は試薬を吸引し、プローブ１５を回転移動
させて試料及び試薬分注位置Ａにある反応容器１に吐出
する。その際、分注される試料容器８又は試薬容器１２
を、ピペッティング機構１４のプローブ１５の移動軌跡
上にに配置するようにし、かつ駆動軸９により試料ディ
スク７又は試薬ディスク１０を回転して移動軌跡上に該
当する容器が停止するようにする。まず、試料ディスク
７上の試料容器８からピペッティング機構１４により所
定量の試料をプローブ１５で吸引し、反応ディスク２上
の指定された位置Ａにおいて反応容器１に吐出する。吐
出後、ピペッティング機構１４のプローブ１５をプロー
ブ洗浄装置１６で十分に洗浄し、試料液のキャリーオー
バによる汚染を防ぐ。４は反応容器洗浄部である。次に
反応ディスク２を時計方向に１容器分（１ピッチ）歩進
回動する。また、試料ディスク７を次のピペッティング
位置に回転する。この操作を順次繰り返すことにより、
初めに試料液を必要数だけ反応容器１の列に移送分注す
る。次に試薬液を試薬容器群１１の試薬容器から同様に
ピペッティング機構１４で吸引し、反応容器１に分注す
る。分注サイクルにより試薬容器群の試薬系列の第一試
薬から順次移送分注する。このようにして反応ディスク
２に指定した回転を行わせ、試料と試薬とを反応容器１
にバッチ分注する。

【００１０】このようにして反応ディスク２は所定の回
転をして分析動作を続ける。分析の最後には呈色試薬が
試薬容器群１１の試薬容器１２からピペッティング機構
１４で吸引された反応容器１に分注位置Ａ点で分注され
る。これにより呈色反応が進行する。蛍光光度計６の位
置まで反応容器１が進行すると反応容器１の底面より励
起光を照射し、反応容器側面より蛍光を取り出し測定す
るようになっている。蛍光光度計６を図１により詳細に
説明する。２０Ｗヨウ素からなる光源ランプ１７より発
する光は、レンズ１８，励起側分光器の入射スリット１
９を通りおう面回折格子により分光される。分光された
光はミラー２１より反射され、出射スリット２２より単
色光が選択される。その光の約１％は半透過ミラー２３
により反射され、励起光のモニタ用半導体光検出器２４
に受光されるようになっている。半透過ミラー２３で透
過した大部分の光はトロイダルミラー２５により直角に
曲げられ、駆動機構３ａにより回転される反応ディスク
２の円周上に配列された反応容器１の中に入っている被
測定試料２６に励起光として照射される。被測定試料２
６より発生する蛍光は、反応容器１の側面よりレンズ２
７より集光され、干渉フィルタ２８により単色光にされ
レンズ２９によりホトマルチプライヤー３０の光電面に
集光される。ホトマルチプライヤー３０の出力の光電流
はプリアンプ３１により電流を電圧に変換され、その出
力はアナログ−デジタル変換器（以下Ａ／Ｄ変換器とい
う）３２によりデジタル化されコンピュータ３５取り込
まれる。一方励起光モニタ用の半導体光検知器２４の出
力の光電流はプリアンプ３３により電流を電圧に変換さ
れ専用のＡ／Ｄ変換器３４によりデジタル化されコンピ
ュータ３７取り込まれる。

【００１１】コンピュータ３７は、機構駆動用インター
フェース３５を介して反応ディスク２の駆動機構３ａを
駆動することもできる。３６は試薬ディスク，ピペッテ
ィング機構等の他の機構系である。レンズ１８と入射ス
リット１９との間にはソレノイド３８の駆動によって光
路を開閉，動作をするシャッタ３９が設けられている。

【００１２】また、光源ランプ１７用の光源電源４０の
出力線には、光源ランプ１７と光源ランプ１７と同じ消
費電力２０Ｗの抵抗４１を切り替えるためのリレー４２
がある。さらに、この装置は、分析条件，依頼項目選択
情報等の入力、更に装置のスタート／ストップ等を制御
するキーボードパネル４３，分析結果等を表示及び出力
するＣＲＴディスプレイ４４，プリンタ４５を備えてい
る。

【００１３】この装置の全ての機構系，蛍光光度計のシ
ャッタ３９の動作及びプリアンプ３１，３３の出力のコ
ンピュータ３７への取り込み等は全てコンピュータ３７
により適正に制御される。

【００１４】この分析装置において安定良く測定するに
は蛍光光度計の安定度を高くすることが必要である。特
に自動分析装置においては時間的ドリフトの安定が要求
される。

【００１５】蛍光光度計のドリフトの大きな原因は２つ
の要因がある。１つは光源ランプの輝度の変化、もう１
つはホトマルチプライヤーの温度に対するドリフトがあ
る。光源ランプの輝度の変化は光源ランプモニタ用半導
体光検知器を利用することにより補正することができ
る。すなわち反応容器１内の被測定試料２６より発生す
る蛍光量は励起光の量と被測定試料２６の濃度に比例す
ることから、蛍光側プリアンプ３１の出力値のデジタル
変換値をＩｆとし、光源ランプモニタ側プリアンプ３３
の出力値のデジタル変換値をＩｍとし、コンピュータ３
７でＩｆ／Ｉｍの比を計算することにより、光源ランプ
の輝度の変化があっても、その影響を無くし安定に測定
できる。一方ホトマルチプライヤーの温度に対するドリ
フトは０〜１％／℃と大きく、しかも各々のホトマルチ
プライヤーにより器差があるためホトマルチプライヤー
の温度を自動的に測定し、補正する方法ができない。

【００１６】装置の電源を投入してからの蛍光光度計の
ホトマルチプライヤー部の温度変化を図３に示す。安定
するまで１時間を要するため、装置の電源を投入してか
ら１時間経過してから使用する仕様にしている。このよ
うに、スタンバイ時間が長い装置で、緊急検体等を扱う
施設では、２４時間連続通電して、いつでも使用できる
状態にしている。このような使用方法では実際の使用時
間は、１日につき４〜８時間程度であり、残りはスタン
バイ状態であり、無駄な時間となる。しかも光源ランプ
は高価であり寿命が５００時間程度であるため２４時間
連続通電の場合は２０日間で寿命となり、ランニングコ
ストの高い装置となる欠点があった。

【００１７】図４(ａ)は電源投入１時間経過後、光源ラ
ンプのみを消灯し、さらに２時間経過後再び光源ランプ
を点灯させた場合のホトマルチプライヤー部の温度変化
を示したものである。光源ランプ再点灯後、安定するま
でには約１時間かかることがわかる。

【００１８】図４(ｂ)は電源投入１時間経過後、光源ラ
ンプのみを消灯し、その代わりに光源ランプの近くに、
光源ランプと同じ熱量を発生する抵抗器を設置し、通電
させ、さらに２時間経過後、光源ランプを点灯させ、抵
抗器に通電しないようにした場合のホトマルチプライヤ
ー部の温度変化を示したものである。光源ランプを消灯
させても、その代わりに光源ランプの近くに、光源ラン
プと同じ熱量を発生する抵抗器を設置し、通電すること
により、ホトマルチプライヤー部の温度が変化しない。
このことはスタンバイ中に光源ランプを消灯させ、使用
するとき点灯させれば、すぐ安定に使用できる。

【００１９】本発明は電源投入後は、自動的に光源ラン
プを点灯させず、その代わりに光源ランプの近くに、光
源ランプと同じ熱量を発生する抵抗器を設置し通電さ
せ、キーボドパネルのスタートキーを押し運転に入ると
きに、自動的に光源ランプを点灯させ上記抵抗器に通電
させなくし、すぐ使用できるようにした自動蛍光光度計
である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
源ランプの見かけ上の寿命を６倍〜３倍に伸ばすことが
出来る。例えば寿命５００時間，５万円の光源ランプを
使用した場合年間１８本(３６５日×２４時間／５００
時間＝１７.５本）使用するに対して本発明によれば１
／６〜１／３倍となり、即ち３〜６本ですみ、年間のラ
ンニングコストを７５万円〜６０万円節約出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の実施例における蛍光光度計の構成を示す
図である。

【図２】本発明のー実施例である自動分析装置を説明す
るための概略平面図である。

【図３】従来の蛍光光度計のホトマルチプライヤー部の
温度変化を示す図である。

【図４】本発明の蛍光光度計のホトマルチプライヤー部
の温度変化を示す図である。

【符号の説明】

１…反応容器、２…反応ディスク、６…蛍光光度計、１
４…ピペッテング機構、１７…光源ランプ、２４…モニ
タ用検出器、３０…ホトマルチプライヤー、３１，３３
…プリアンプ、３２，３４…Ａ／Ｄ変換器、３７…コン
ピュータ、４０…光源電源、４１…抵抗器、４２…リレ
ー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一連の反応容器を所定時間間隔で測光位置
   に自動的に位置付ける反応容器列移送装置と，上記測光
   位置に位置付けられた反応容器に励起光を照射する励起
   側光学系と，上記測光位置にある反応容器内の反応液か
   らの蛍光を蛍光用光検出器で検出する蛍光側光学系とを
   備えた自動蛍光光度計において、運転していない時間、
   即ちスタンバイ状態の時間帯は、自動的に光源ランプを
   消灯し、光源ランプを消灯している時間中には光源ラン
   プの発する熱量と同じ消費量の発熱体を光源ランプのす
   ぐそばに設置して通電させ、光源ランプを消灯すること
   による蛍光光度計の温度変化を無くし、運転開始時に
   は、自動的に光源ランプを点灯すると同時に、前記の発
   熱体を通電しなくして蛍光光度計の温度変化をなくすこ
   とを特徴とする自動蛍光光度計。