JPH0731117B2 - 生化学分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は生化学分析装置，詳しくは反応試薬が含浸さ
れた測定素子に血液，血清等のサンプルを滴下し，これ
を測定し，当該液体試料における特定の成分の含有の有
無あるいはその含有量等を化学的に分析する生化学分析
装置に関するものである． 〔従来の技術〕 一般に血液，血清等の液体試料について，当該液体試料
における特定の成分の含有の有無あるいはその含有量等
を知るべき場合の化学分析法として乾式法と湿式法とが
ある．このうち乾式法は特定の試薬が含浸された薄板を
マウント間に挟み込んでなる測定素子を用い，この測定
素子に分析すべき液体試料を滴下して供給し，これを反
応用恒温室内に置いて液体試料と試薬とを反応せしめ，
その反応の進行状態または結果を，例えば反応による色
の濃度変化を光学式濃度測定器により測定する手段，そ
の他の手段により測定検出するもので，液体試料を実際
上固体として取り扱うことができる点で非常に便利であ
るが，多数の検体を個々に測定素子に滴下し，測定する
ことは困難であったため，最近では複数個の測定素子を
同一円上の等配位置に嵌合できるディスクを用い，該デ
ィスクを一定角度づつ回転できる如く設置するか，ディ
スク以外に測定素子を循環式に間歇移送できる手段を用
いて移送し，その停止位置の適所でサンプルを滴下し，
滴下後一定時間経過したものから順に測定位置に測定素
子を移動させ測定するようにした生化学分析装置が開発
されるようになった．これは複数個の測定素子をまとめ
て測定できる点で優れていた． ところが，上記ディスク等の循環式移送手段を用いた生
化学分析装置おいてディスクを収容した反応用恒温室を
構成する外筐体にはディスクに嵌合した測定素子にサン
プル滴下するための滴下口を設ける関係で，該滴下口よ
り外気が進入し，恒温室内の温度を一定に保てず，反応
むらの原因を生じさせる虞れがあったばかりでなく，サ
ンプルの滴下ミスが生ずる虞れがあった． また，測定素子は分析項目により反応時間を異にし，サ
ンプル滴下のタイミングと，滴下終了から測光までの時
間管理を正確に行う必要があるが，多種の測定素子を混
在した状態での滴下タイミング及び測光までの時間管理
が困難でオペレーターの熟練度に依存しているのが現状
であった． 〔発明の目的〕 この発明は上記の点に鑑み，滴下ミスを無くし，しか
も，測定素子へのサンプル滴下のタイミング及び該サン
プル滴下から測光までの時間管理を容易に行えるように
した生化学分析装置を提供することを目的としている． 〔発明の構成〕 上記目的を達成するため，この発明は，測定素子にサン
プルを滴下する滴下部，前記滴下部に設けられた，前記
測定素子にサンプルを滴下する滴下口，サンプルを滴下
した前記測定素子を分析する測定部，前記滴下口を開閉
するシャッター，前記シャッターの開閉を制御する手
段，少なくとも１つの測定素子へのサンプル滴下から該
測定素子を測定するまでに要する時間に応じて信号を発
するタイマー手段，とを有し，前記シャッター制御手段
は，前記測定素子へのサンプル滴下後，前記タイマー手
段からの信号に基づき，前記シャッターを閉じることが
できるように構成したものである． 〔実施例〕 次に，この発明を添付図面に示す一実施例にもとづいて
説明する． 第１図において,1は生化学分析装置本体,2は測定素子で
ある．測定素子２は第２図示の如く測定用透孔3aを有す
るマウントベース３と，サンプル滴下用透孔4aを有する
マウントカバー４との間に一定の試薬を含浸したフィル
ム５を介装してなり，該マウントカバー４の表面には試
薬データ（分析項目）を複数ビットで判別するためのコ
ード（以下，単に項目コードという）６が表示されてい
る．該測定素子２は前記本体１の前面1aに設けた素子挿
入口７より挿入することにより第３図示の如く本体１内
に設置したディスク８の周縁部に等配列設した素子嵌合
溝９に後記する送込み手段39を通して嵌合される．該デ
ィスク８はその一つの素子嵌合溝９に測定素子２が嵌合
すると，次の素子嵌入溝９を素子挿入口７に対応させる
位置まで回転して停止するようになっている．該ディス
ク８の駆動手段として，実施例ではディスク８の周縁部
で素子嵌合溝９間に放射状溝15を形成するとともに，該
ディスク８の外周縁上に回転中心をもつ回転輪13を設
け，該回転輪13の偏心位置に植設したピン14が前記放射
状溝15に係合できるように構成している．これによりデ
ィスク８は回転輪13のピン14が放射状溝15に係合してか
ら離脱する半回転で一ピッチ送られ，ピン14が放射状溝
15を離脱してから次の放射状溝15に係合するまでの間は
静止する間歇回転を受けるようになっている．このディ
スク８を間歇回転させる回転輪13はその周面に形成した
斜歯ギヤ13′に噛合する斜歯ギヤ16を介して駆動モータ
17に連繋している．該駆動モータ17は図示しない制御部
からパルス信号を受領して作動し，その一回のパルス信
号で前記回転輪13を一回転させるようになっている．従
って，この制御部からのパルス信号の間隔によりディス
ク８の停止時間の長短が自在に調整できることとなる． なお,18はディスク８の停止時の安定を保持するための
ストッパーで，前記放射状溝15の一つにバネ付勢された
球体18aが一部落ち込むようになっている． 前記ディスク８は第４図示の如く，保熱液体10を収容し
た恒温盤11上の支軸12に軸支されている．該ディスク８
は恒温盤11の上面に対しては若干隙間を有するが，素子
嵌合溝９に嵌合した測定素子２は恒温盤11に直接接触で
きるようになっている．これは通常冷間保存されている
測定素子２をサンプルとの反応温度まで効率よく予熱さ
せるために有効である．また，ここに示す恒温盤11はそ
の底板下面に設けたヒーター（図示せず）で保熱液体10
を加温し，その熱で測定素子を予熱するようにしている
ものである．この恒温盤11の内部には保熱液体10の温度
分布を一定にするための撹拌翼11aが設けられている．
該撹拌翼11aはこれに埋設した永久磁石11a′と，該恒温
盤11の下方に設けた回転盤11bに埋設した永久磁石11b′
との吸着力で回転盤11bに追従回転できるようになって
いる．しかして，該回転盤11bは前記駆動モータ17に連
繋ギヤ（図示せず）を介して連繋したシャフト74のギヤ
75に基端ギヤ76を介して連繋した第２シャフト77の先端
ギヤ78に噛合してディスク８が回転するときに同時に回
転できるようになっている． 前記ディスク８の周縁に設けた素子嵌合溝９は本実施例
では第５図示の如く〜の符号で示すようにディスク
８の周縁部に20個設けられている．そして各素子嵌合溝
９には第６図示の如くサンプル滴下窓19,前記項目コー
ド６に対応する複数個の透孔を連続させた透視窓20が設
けられている．また，前記素子嵌合溝９の側縁に沿うデ
ィスク８上には前記〜の番地を特定する番地コード
21が前記項目コード６と同様に複数ビットで読取れるよ
うに表示されている．この素子嵌合溝９のうち，番地
は後に説明するキャリブレーションのために空けられ，
測定素子２は番地〜番地に都合19個の嵌合できるよ
うにしている．従って，本装置をパワーオンした場合に
おいて，一定の準備動作（各素子嵌合溝内に測定素子が
残っていないことの確認動作＝停電等をしたときにこの
動作は特に有効である）終了後，前記素子挿入口７には
番地がくるようにしている．しかして，番地の素子
嵌合溝９に最初の測定素子２が嵌合すると，その嵌合が
あったことをその直上に設けられている図示しないセン
サーが検出し，挿入終了信号を制御部に出力する．この
挿入終了信号を受領した制御部は前記駆動モータ17を作
動してディスク８を一ピッチ送り，番地の素子嵌合溝
９を本体１の素子挿入口７に対応させ，次の測定素子２
が番地に挿入されると上記同様の作動が繰り換えされ
て番地，番地…の如く順次素子嵌合溝９が素子挿入
口７に対応し，次々と測定素子を挿入できるようになっ
ている．一方，前述のように各番地に挿入された測定素
子２が素子挿入口７より一ピッチ送られた位置22には例
えば，赤外線ホトセンサーを用いて測定素子２に表示し
た項目コード６及びディスク上に表示した番地コード21
を読取るコード読取り装置23,23′が設けられ，これに
より読み取られた情報は図示しない記憶装置に番地に
は何の項目の測定素子が挿入されたかが記憶されるよう
になっている．同様に番地，番地の如く順次読取ら
れ，記憶されることとなる． 前記コード読取り装置23,23′の設置位置22の次の停止
位置24には測定素子を素子嵌合溝９から排出する排出手
段25が設けられている．該排出手段25は前記サンプル滴
下窓19からディスク中心に向けて形成した長孔19′の上
方に基端部をピン27を介して枢着された排出爪26を設
け，該排出爪26の中間部をロッド28,L型レバー29を介し
てソレノイド30のプランジャー31に連繋し，かつソレノ
イド30への非通電時に前記プランジャー31を突出する方
向に牽引するバネ32を設けてなるもので，平時はバネ32
の作用でロッド28が第７図Ａの如く引き付けられ，排出
爪26の先端を上方に持ち上げ，ディスク８の回転を阻害
しないようにしているが，ソレノイド30に通電が行わ
れ，プランジャー31がバネ32に抗して引かれると，ロッ
ド28は押出されて前記排出爪26の先端を同図Ｂの如く回
動させ，前記長孔19′を通して素子嵌合溝９内の測定素
子２を排出できるように構成されている．この排出爪26
の作動で排出された測定素子２は送出手段33を介して本
体１の前面に設けた出口34より本体外に送出される．該
送出手段33は第３図示の如く駆動モータ35の出力軸に固
定したギヤ36にて排出方向に駆動される平行する２条の
シャフト37,37′を設け，該シャフト37,37′にそれぞれ
２個づつ固定した摩擦ローラ38…で測定素子２を上面ガ
イド板39との間に挟んで第８図示の如く送り出されるよ
うになっている．また，前記素子挿入口７とディスク８
の素子嵌合溝９との間に設けた前記送込み手段39は前記
送出手段33の一方のシャフト37に連繋ギヤ40を介して接
続したシャフト41と，これに中間ギヤ42を介して連繋し
たシャフト41′とを平行に設け，これらのシャフト41,4
1′にそれぞれ２個づつ摩擦ローラ43…を固定し，素子
挿入口７より挿入された測定素子２を上面ガイド板44と
の間に狭んで第９図示の如く素子嵌合溝９へ送り込める
ようにしている． 前記本体１の上面には，本装置の操作パネル45が設けら
れている．該操作パネル45にはディスク８の素子嵌合溝
９に測定素子９を挿入する際に必要に応じて検体No.を
入力するための数字キー46,測光方法を選択するための
３個のスイッチ47a〜47c,サンプルの滴下開始スイッチ4
8及び滴下終了スイッチ49等が設けられている． 前記素子挿入口７から素子混合溝９へ測定素子２を挿入
したときはその測定素子２を検出するセンサーから出力
される出力信号でディスク８が一ピッチ送られると同時
に該出力信号で駆動する図示しない第１タイマーが設け
られている．該第１タイマーは測定素子２の挿入間隔，
例えば番地〜番地，番地〜番地の如く一つの測
定素子が挿入されてから次の測定素子が挿入されるまで
の時間を管理するためのものである．この第１タイマー
の設定時間は通常，素子嵌合溝９に挿入された一つの測
定素子２が恒温盤11の熱を吸収して反応温度（ほゞ37℃
になるまでの所要時間を考慮して決定される．本実施例
の場合にはこの時間を最後の測定素子が挿入されてから
３分としている．具体的には一つの測定素子２の挿入で
１タイマーは３分のカウントを開始するが，次の測定素
子が挿入されると，それまでのカウントはクリアーさ
れ，最初からカウントを始める．従って，ある測定素子
が挿入され，このときから３分以内に次の測定素子が挿
入されない場合で，第１タイマーがタイムアップする
と，挿入終了信号を制御部に送る．これにより制御部で
はの以後の挿入は無い，この直前に挿入した測定素子が
最後の測定素子であると判断して前記ディスク８を駆動
し，測定素子２が挿入されないで空けてある番地を後
記する測光部53へ急速搬送し，該測光部53においてキャ
リブレーションを実施する．該キャリブレーションが終
了し，その信号を制御部が受領すると，ディスク８を駆
動し，番地の素子嵌合溝９に挿入された測定素子２を
サンプル滴下部50へ急速搬送するようになっている． 前記サンプル滴下部50はディスク８を収容した本体１の
上面に設けた滴下口50′と，該滴下口50′の下面に第10
図示の如く基端部をモータ51の出力軸51′に固定された
シャッター52とで構成されている．このシャッター52は
サンプルを滴下しない時間帯，例えば測定素子の挿入時
間中，測光時間中及びディスク駆動時間中等において滴
下口50′から本体１内に外気が進入することを阻止し，
本体１内の温度変化を抑えるためのものである．また，
前記シャッター52は上記機能の他，滴下タイミングをと
るための機能をも併せ持っている．即ち，シャッター52
は常態では同図Ａの如く滴下口50′を閉口し，サンプル
滴下時のみ同図Ｂの如く開口させるようになっている．
この場合，最初のサンプル滴下についてはオペレーター
が本体１の操作パネル45上の滴下開始スイッチ（シャッ
ター開作動用押しボタンスイッチ）48を押すことにより
開口するようにし，その自由意思に任せ，第２回目以降
は自動開口するようにするとともに，サンプル滴下後の
シャッター52の閉じ作動は特定の場合を除いて滴下終了
スイッチ（シャッター閉作動用押しポンプスイッチ）49
を押すことにより行われるようにしている．シャッター
52を自動で閉じる特定の場合とはシャッター52が開けら
れたまま長時間放置されると外気の影響が出るのでこれ
を避けるためである．要するに，第２回目以降のシャッ
ター52の開作動及び上記特定の場合の閉作動を自動で行
わせることにより，サンプルの滴下タイミングがオペレ
ータの自由意思で無作為に引き伸ばされたり，短縮され
ることが防止できるようになり，サンプルの滴下タイミ
ングがほゞ一定に保てるし，これにより滴下から測光ま
での時間管理が容易となるから全体作業のプログラムも
作成し易くなる． 前記シャッター52の閉から開までの時間及びシャッター
52の閉から測光までの時間等を管理するため，第18図及
び第19図に示す如く滴下終了スイッチ49を押したときの
信号で駆動する第2,第３及び第４タイマーが設けられる
とともに，シャッター52が開いたまま放置されることを
避けるための時間管理のためにシャッター開の信号によ
り駆動する第５タイマーが設けられている． 前記第２タイマーは滴下終了から測光までの時間を各測
定素子毎に管理するものである．例えば，滴下終了した
測定素子をエンドポイント法で測光する性質のものであ
れば７分が、レートポイント法で測光する性質のもので
あれば２分,4分が各測定素子毎に管理されるようになっ
ている．従って，この第２タイマーは各素子嵌合溝９に
購入できる測定素子と同数（実施例では19個）設置され
ている．なお，この測光方法がエンドポイント法か，レ
ートポイント法かの区別は分析項目により決定され，前
記項目コード６の読取り時に予め記憶装置に記憶される
ようになっている． 第３タイマーは最初の測定素子（例えば番地の測定素
子）にサンプルを滴下終了してからその測定素子を測光
するまでの時間，即ち滴下可能時間を管理するものであ
る．例えば，最初の測定素子がエンドポイント法のもの
であれば７分，レートポイント法のものであれば２分を
それぞれ管理し，それ以後の滴下が出来ないようにする
ものである．尤も，この７分なり,2分なりは測光すると
きの時間であるから測定素子を測光部53まで搬送する時
間を考慮し，実際のタイムアップの時間は前述の時間よ
り30〜40秒程度前，即ち，前者の場合には滴下終了から
６分20〜30秒，後者の場合には同１分20〜30秒の如く設
定されることとなる．この第３タイマーはそのタイムア
ップにより前記シャッター52を閉じたままにし，以後滴
下をできなくするため，本実施例では時間切れ（第３タ
イマーのタイムアップ）30秒前にはストップウオッチ
（図示せず）が作動するようにし，ディプレイ61に残り
時間を30,29,28…の如く秒読み表示手段及び音響による
警報手段が設けられている． 第４タイマーは一つの測定素子にサンプル滴下終了によ
り閉じたシャッター52を自動開口させるまでの時間を管
理するためのもので，この管理時間はオペレーターの作
業速度により第３タイマーの許す限り自在に決定できる
が，通常は30〜15秒程度に調整して充分である． 第５タイマーはシャッター52を開けたまま長時間放置さ
れることにより測定素子の温度が変化したりしないよう
にシャッター開からの時間を管理し，そのタイムアップ
により警報の発させるとともに，自動閉口させるための
ものである．この第５タイマーの設定時間はその性質上
短い時間例えば15秒以内（実施例では10秒程度の如く極
く短時間にしている）設定されることから，その時間の
経過を作業者に知らせるために例えば１秒間隔で一定の
信号音を鳴すようにすることがよく，このための発音装
置（図示せず）を備えている．シャッター開から15秒以
内に滴下を終了して滴下終了スイッチを押すとシャッタ
ーは閉じるが、第５タイマーのタイムアップでシャッタ
ーを閉じた場合には該シャッター52は前記第３タイマー
がタイムアップしていない限り滴下開始スイッチ48を押
すことにより再度開口させることは可能となるようにし
ている． 前述の如く，滴下可能時間を管理する第３タイマーのタ
イムアップはディスク８の素子嵌合溝９に嵌合した測定
素子の前部にサンプル滴下が行われない場合にも以後の
サンプル滴下を不能する．そして滴下が行われた測定素
子のみを順次測光部53に送って測光することとなる．つ
まり，サンプル滴下が番地から番地まで行ったとこ
ろで第３のタイマーがタイムアップしたとすると，これ
らのみが測光され、サンプル滴下が行われなかった番
地以降の測定素子については，番地の測定素子が測光
終了した時点で，再度キャリブレーションを行い，番
地をサンプル滴下部へ送り，上記同様の手順が繰り換え
されるようになっている． 前記測光部53はサンプル滴下により測定素子２のフィル
ムに含浸した試薬との反応の進行状態又は結果を反応に
よる色の濃度変化を光学式に測定するもので，第11図示
の如くハロゲンランプ等の光線54より発生した光線をレ
ンズ55及び切換え可能はフィルター56を介して所望の波
長（分析項目に応じた波長）の測光光線にし，該測光光
線はミラー57を介して屈曲され，光ファイバー58を通し
て測定素子２の測定面（素子表面）に照射し，その反射
光を光ファイバー59を通して受光素子60に伝送し，濃度
形（図示せず）でその反射濃度即ち光学的濃度を出し，
これで物質濃度を分析項目毎に作られた検量線に照らし
て測定値を求めて本体１のディスプレイ61に数値として
表示するとともにロール状記録紙62に印字できるように
構成されている．前記フィルター56は回転式に成ってお
り，シャッターの代用ともなる． なお，この測光部53に使用する前記受光素子60は測光時
いきなり受光すると，その反応が遅れる場合があるた
め，これを補正する趣旨で本実施例で常時受光素子60に
補助発光源60′からの光を当ててある程度バイアスをか
けておいて，実際に測光が行われたとき（この場合は補
助発光源60′は消燈する）に，直ちに反応できるように
構成されている． また、前記測光光線の光路には45゜に傾斜した透明ガラ
ス63を設置し，該透明ガラス63を反射する一部の光を受
光素子64を介して補正回路にリファレンスできるように
し，測光光線の光量等が経時的に変動することによる測
定値の誤差を可能な限りなくすようにしている．この受
光素子64にも前記補助発光源を設けるようにしてもよ
い． 更に，前記測光部53に使用する濃度計は常に安定した値
を出すとは限らないことから，実際の測定素子を測光す
る前のできるだけ近い時間内にキャリブレーション（較
正）を行うことが必要となる．このために前記測光部53
には第３図示の如くキャリブレーション機構65が設けら
れている．これは光学濃度を正確に測光できる一定の装
置で予め測定されている低い光学濃度値の第一標準板66
と，高い光学濃度値の第二標準板67の２種を備えたスラ
イド68を設け，該スライド68を，モータ69の出力軸に固
定した円盤70の偏心位置に設けたピン71に長孔72を介し
て係合し，前記円盤70の回転で直線の往復運動が与えら
れるようになっている作動体73に取付けている．そし
て、該キャリブレーション機構65は測定素子が番地か
ら順に挿入され，第１タイマーのタイムアップ後，空の
番地の素子嵌合溝９が測光部53に対応する位置に来た
ときに作動開始し，それまでは第12図Ａの如くスライド
68をディスク８から後退させている．この作動開始でモ
ータ69は円盤70を同図Ｂの如く回転し，停止させる．こ
れにより作動体73とともにスライド68が前進して番地
の素子嵌合溝９に挿入し，同図Ｂの如く第一標準板66を
前記測光部53上に位置させる．該第一標準板66の測光
後，モータ69は再動し，スライド68を更に前進させ，同
図Ｃの如く第二標準板67を測光部53上に位置させる．こ
れら第一及び第二標準板66,67の測光で当該測光部53に
使用の濃測計から出る低い電圧値V1及び高い電圧値V2に
対する光学濃度値D1及びDdが得られるから，第13図示の
如く縦軸に電圧値V,横軸に光学濃度Ｄをとってその座標
を求めれば一定の傾きの直線が得られる．従って，この
直線の傾き角をa,縦軸との交点をｂとすると， Ｖ＝ａ・Ｄ＋ｂ という関係が成り立つ．従って，実際の測定素子を測光
して出た電圧値Vxのときの光学濃度Dxは上記式に当ては
めることにより， Dx＝（Vx−ｂ）/a として計算することができ，正しい光学濃度値に較正さ
れ，物質濃度値が正しい値として求められることとな
る． 前記キャリブレーション機構65によるキャリブレーショ
ン実施後，測定素子は番地から順に滴下部47に搬送さ
れ，前述したようにサンプルが滴下される． 更にまた，本実施例では特に図示していないが，前記測
光部53には光源54の光量が減じたときの補償ができるよ
うにしている．即ち，光量が一定の値以上であると，光
量に対する出力電流がリニア（直線性を保つ）の関係に
あるが，光量が減じてそのリニアな域から外れた場合に
は前記キャリブレーションの実施のみでは充分な精度が
補償できない．従って，かかる場合の光量と，出力電流
との関係曲線を予め作成し，これをデータとして記憶装
置に記憶させておいて光量が減じた場合でも光学濃度値
が正しく求められるようにしている． 次に，上記実施例の作動順を第14図に基づいて説明す
る． まず，パワースイッチをON（ステップＩ）する．これに
よりディスク８の素子嵌合溝９内に測定素子が残ってい
ないかが素子挿入口７に対応して設けたセンサーにより
チェックされ，残っている場合には残っている番地の素
子嵌合溝９を排出手段を設けた位置に搬送し，排出処理
（ステップII）が行われる．全部の素子嵌合溝９がチェ
ックされた後，番地の素子嵌合溝９を素子挿入口７に
対応する位置まで移動（ステップIII）する．ここで，
オペレーターは必要に応じて本体１の上面の操作パネル
45の測定方法の選択スイッチ47a〜47cの何れかを操作し
てモードを選択（ステップIV）する．このモードにはエ
ンドポイント法，レートポイント法及びこれらの混合法
の３種類あるが，通常ではこれらの選択スイッチを操作
しない限り，エンドポイント法のモードになっている．
従って，これ以外の２種の方法を選択する場合或いは他
のモードからエンドポイント法のモードに戻す場合に操
作することとなる． 次いで，オペレーターは前記操作パネル45上の数字キー
46を操作して検体No.を入力（ステップＶ）する．この
検体No.の入力は検体を採取した人が数人いた場合の区
別のために必要であり，同一人の場合は必ずしも入力し
なくてもよい． 上記作業の終了後，測定素子２を素子挿入口７より挿入
する（ステップVI）．最初の測定素子が番地の素子嵌
合溝９に挿入されると、それがセンサーにより検出さ
れ，ディスク８が一ピッチ送られ，番地の素子嵌合溝
９を本体１の挿入口７に持っていく．斯くして次々と挿
入が行われるが，この挿入間隔は第１タイマーで管理さ
れる時間（３分）内に行う必要がある．素子嵌合溝９に
挿入された測定素子は次の位置でコード読取り装置23,2
3′により項目コード６と番地コード21が読取られ，図
示しない記憶装置に何番地には何項目の測定素子が挿入
されたかがそれぞれ記憶される．この挿入に当り，選択
モード例えばエンドポイント法のモードで測定する場合
において，これと異なるモードの測定素子が挿入された
場合にはディスプレイ上に“エラー表示”が出る．そし
て間違えた測定素子は排出部へ搬送され，直ちに排出さ
れる．排出後，空になった素子嵌合溝９はぼゞ一回転し
て再び素子挿入口７へ搬送され，次の測定素子が挿入さ
れる．この排出処理はモード相違の他にバーコードの印
刷ミスなど測定素子として適さないもの等について行わ
れるものである．また，前記操作パネル45上にはキャン
セルスイッチ79が設けられ，測定素子を間違えて挿入し
た場合に，これを押すことにより上記同様の作動が行わ
れるようになっている． しかして，測光しようとする測定素子の全部が挿入され
る等により前記第１タイマーがタイムアップすると，制
御部では以後の挿入は無いと判断し，測定素子２が挿入
されないで空けてある番地を測光部53へ搬送し，該測
光部53に設けたキャリブレーション機構65が作動し，キ
ャリブレーション（ステップVII）を実施する． 次いで，番地の素子嵌合溝９に挿入された測定素子２
をサンプル滴下部50の直下に急速搬送する．この測定素
子が滴下部50に来たことはブザー等で知らせるようにな
っているとともに，ディスプレイ61上に検体No.,分析項
目等が表示される．オペレーターはこの表示を確認して
ピペットＰに必要なサンプルを採ってから操作パネル45
上の滴下開始スイッチ48を押す．これまでの間に測定素
子２は恒温盤11の熱により反応温度まで加温されている
のが通常であり，いつでもサンプル滴下が可能となって
いる．この滴下開始スイッチ48の押し操作でシャッター
52が開口するのを待ってサンプルを滴下（ステップVII
I）する．サンプル滴下を済ませた後，オペレーターは
滴下終了スイッチ49を押す．これにより，シャッター52
が閉じられ，ディスク８が回転し，次の番地の測定素子
を滴下部直下に移動する．滴下終了スイッチ49が押され
た場合において，滴下終了から測光までの時間を各測定
素子毎に管理する第２タイマー，最初の測定素子の滴下
から測光までの時間（滴下可能時間）を管理する第３タ
イマー，次の滴下までの時間を管理する第４タイマー，
シャッター52が開いたまま長時間放置されないようにシ
ャッター開からの時間を管理する第５タイマーが作動す
る． 前記第３タイマーがタイムアップすると，番地の測定
素子から順次，測光部53へ搬送され，該測光部53におい
て測光（ステップIX）が行われ，その結果がディスプレ
イ61に１バッチ（ディスク上の素子嵌合溝に挿入された
測定素子）の連続番号，項目及び測定値等が表示される
とともに，同結果がロール状記録紙62に印字されること
となる． なお，前記サンプル滴下が全部の測定素子に行わないう
ちに前記第３タイマーがタイムアップした場合はその時
点までに滴下された測定素子のみが測光され，その終了
後，残りの測定素子がステップVIIからステップIXを行
うこととなる． 斯くして，全部の測定素子についてその測光が終了する
と，番地の素子嵌合溝９が排出手段25を設けた位置に
移動し，ここにおいて順次測光済み測定素子が全部排出
（ステップＸ）され，排出が終了した後は番地が挿入
口７に移動（ステップIII）されて一回の分析作業を終
了する．従って，その後パワースイッチをOFFにするこ
となく，二回目の分析作業を行う場合は前記ステップIV
からの作業となる． 第15図はエンドポイント法を行う場合のサンプル滴下タ
イミングと，測光タイミングとを示すグラフで，横軸に
時間（分），縦軸に測定素子の個数を示している．図
中，細横棒は一つの測定素子をサンプル滴下部に移動
し，滴下終了する迄の時間の長さ（滴下間隔）を示し，
太横線は一つの測定素子を測光部に移動し，測光終了す
る迄の時間の長さ（測光間隔）を示している． 本グラフは前記滴下間隔及び測光時間を正しく30秒づつ
取った場合において，最初の測定素子へのサンプル滴下
終了から当該測定素子を測光するまでの時間t1は６分30
秒であり，この時間がサンプル滴下可能時間となること
から，該時間中には２〜14番までの測定素子にサンプル
滴下が可能であること，これら14番までの測定素子に対
する７分後の測光が終了する横軸上の14分までの時間t2
は滴下不能時間となることを示している．なお，本グラ
フは滴下間隔及び測光間隔を30秒と設定しているが，こ
れを15秒とすれば，前記滴下不能時間の終点までに単純
計算で倍の滴下が可能となるとともに，測光終了までの
時間の短縮が可能となる． 第16図はレートポイント法を行う場合のサンプル滴下タ
イミングと，測光タイミングとを示すグラフで，前述と
同様に横軸に時間（分）を，縦軸に測定素子の個数を示
している． 図中，両端矢の細横棒は一つの測定素子をサンプル滴下
部に移動し，滴下終了する迄の時間の長さ（滴下間隔）
を示し，両端矢の太横棒は一つの測定素子を測光部に移
動し，測光終了する迄の時間の長さ（測光間隔）を示し
ている． 本グラフは前記滴下間隔及び測光時間を正しく30秒づつ
取った場合において，最初の測定素子へのサンプル滴下
終了から当該測定素子を測光するまでの時間t1は１分30
秒であり，この時間がサンプル滴下可能時間となること
から，該時間中には２〜４番までの測定素子にサンプル
滴下が可能であること，これら４番までの測定素子に対
する２分後の測光と,4分後の測光とが終了するまでの時
間t2は滴下不能時間となること，この滴下不能時間t2が
終わる横軸の６〜８分までの２分間が再び滴下可能時間
t1′となり，この時間中に５番〜８番の測定素子に滴下
できること,8〜12分までの４分間は再び滴下不能時間t
2′となることをそれぞれ示している． 第17図はエンドポイント法とレートポイント法との混合
モードの場合で，前述と同様に横軸に時間（分），縦軸
に測定素子の個数を示している．図中，細横棒はエンド
ポイント法のサンプル滴下間隔を，太横線は同法の測光
間隔を示し，両端矢の細横棒はレートポイント法のサン
プル滴下間隔を，両端矢の太横棒は同法の測光間隔を示
している． 本グラフは15秒間隔で１番から６番目のエンドポイント
法の測定素子にサンプルを順次，滴下し，その最初の測
定素子の測光が行われるまでの滴下可能時間t1中に７番
目から12番目のレートポイント法の測定素子へのサンプ
ル滴下及びその測光が終了したことを示している．従っ
て，この場合はエンドポイント法の測定素子への測光が
終了する８分30秒後には１〜12番目までの全ての分析を
一気に終了させることが可能となる．即ち，エンドポイ
ント法とレートポイント法との混合モードの場合にはエ
ンドポイント法のものを先に行い，その測光までの滴下
可能時間を利用してレートポイント法のものを行うよう
にすれば滴下及び測光時間の節約が図れることが判る． 第18図は操作パネル45と作動制御系，測定系，表示系と
の電気系統図を示している． 第19図はエンドポイント法のモードで測定素子を測定す
る場合のフローチャートである． 第20図A,Bは上記実施例がディスク８を用いた測定素子
の循環式移送手段以外の移送手段の代表的なものを示し
ている．同図Ａはプッシャー装置を用いた場合で，図
中,100は矩形の外枠,101は該外枠100内に方形に循環で
きるように１個分の空間102をあけて並べた板状のシュ
ーで，該シュー101は測定素子２の嵌合溝９を有し，上
面にサンプル滴下窓19,下面に測光用窓（図示せず）を
設けてなる.103〜106は外枠100の４つのコーナーにシュ
ー101を進行方向に押圧するプッシャーである．該プッ
シャー103〜106はシュー101が図示の状態にある場合，
即ち，プッシャー103の直前に前記空間102がある場合は
プッシャー104を作動させてその直前にあるシュー101を
押し出し，次にプッシャー105を作動させ，更にプッシ
ャー106,103の如くその作動を順次変更させる．これに
よりシュー101は矢印に示すように外枠100内で循環す
る．従って，その循環の途中において，測定素子２の挿
入部7,サンプル滴下部50,測光部53及び排出部34を設け
れば上記実施例で示したと同様の操作が可能となる． 同図Ｂは測定素子を長楕円循環式に移送できるようにし
た場合で，図中,200は長楕円形の外枠,201は二軸202,20
3間に掛け渡されたエンドレス部材,204はエドレス部材2
01に１点で支持された測定素子の嵌合溝９を有するシュ
ーである．この場合はエンドレス部材201を掛け渡した
一方の軸202或いは203を間歇駆動することにより，シュ
ー204を矢印方向に移動させることができ，前記Ａの場
合と同様にその移動途中に測定素子２の挿入部7,サンプ
ル滴下部50,測光部53及び排出部34を設けることによ
り，上記実施例で示したと同様に作動させることが可能
となる． 〔発明の効果〕 本発明の構成によれば，サンプルを滴下された測定素子
が，測定素子へのサンプル滴下からその測定素子を測定
するまでに要する時間に応じた時間経過すると，シャッ
ターが閉じる構成とした．よって，測定時間についてシ
ャッターの制御により管理できるので，オペレーターが
行う管理が容易となる．そして，オペレーターが，測定
する時間を気にせず滴下を続けられるので，効率的に作
業を行える．また，測定タイミングを逸して，測定を行
えないということも防ぐことができる．また，シャッタ
ーはサンプル滴下時のみ開口し，しかもこの開口時間は
サンプルの滴下作業に必要とする短い時間だけに設定し
得るから開口中に外気進入があるとしてもこれによる影
響は殆ど無視できる．さらに，前記シャッターは最初の
開作動及び全閉作動を押しボタンスイッチで，第２回目
以降の開作動及び前記押しボタンスイッチが押されない
まま一定時間経過したときの閉作動を自動で行わせ得る
から，第２回目以降の滴下作業をオペレーターに強制で
きるとともに，滴下ミスを生じさせる虞れがない．従っ
て，滴下タイミングがオペレーターの自由意思で無作為
に引き伸ばされたり，短縮されることが防止できるし，
サンプルの滴下タイミングをほゞ一定に保つことがてき
るために滴下から測光までの時間管理も容易となり，全
体の作業プログラムも作成し易くなるなど各種の優れた
効果を奏するものである．

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示し，第１図は装置の外観斜
視図，第２図は測定素子の分解斜視図，第３図はディス
ク及びその周辺機構を示す平面図，第４図はディスク及
び恒温盤の縦断正面図，第５図は素子嵌合溝の番地を示
すディスクの平面図，第６図はディスクの一部拡大斜視
図，第７図A,Bは排出手段の作動状態を示す斜視図，第
８図は排出爪と送出手段の関係を示す断面図，第９図は
送込み手段作動状態の断面図，第10図A,Bはシャッター
の作動を示すサンプル滴下部の断面図，第11図は測光部
の構成を示す断面図，第12図A,B,Cはキャリブレーショ
ン機構の作動状態を示す断面図，第13図はキャリブレー
ションを説明するためのグラフ，第14図は本装置の作動
順を示すブロック図，第15図はエンドポイント法の滴下
及び測光タイミングを示すグラフ，第16図はレートポイ
ント法の滴下及び測光ダイミングを示すグラフ，第17図
はエンドポイント及びレートポイント法の混合法の滴下
及び測光タイミングを示すグラフ，第18図は操作パネル
と作動制御系，測定系及び表示系との電気系統図，第19
図はエンドポイント法のモードで測定素子を測定する場
合のフローチャート，第20図A,Bは測定素子の循環式移
送手段の他の代表的な例を略示的に示す平面図である． １……生化学分析装置本体、２……測定素子 ６……項目コード、７……素子挿入口 ８……ディスク、９……素子嵌合溝 11……恒温盤、13……回転輪 14……ピン、15……放射状溝 17……駆動モータ、21……番地コード 23,23′……読取り装置、50……サンプル滴下部 52……シャッター、53……測光部 65……キャリブレーション機構 66……第１標準板、67……第２標準板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−156856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−15157（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−15158（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−28258（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測定素子にサンプルを滴下する滴下部， 前記滴下部に設けられた，前記測定素子にサンプルを滴
   下する滴下口， サンプルを滴下した前記測定素子を分析する測定部， 前記滴下口を開閉するシャッター， 前記シャッターの開閉を制御する手段， 少なくとも１つの測定素子へのサンプル滴下から該測定
   素子を測定するまでに要する時間に応じて信号を発する
   タイマー手段， とを有し， 前記シャッター制御手段は，前記測定素子へのサンプル
   滴下後，前記タイマー手段からの信号に基づき，前記シ
   ャッターを閉じることを特徴とする生化学分析装置．