JPH0755817A - カプセル化学試料液体分析装置及び分析法 - Google Patents

カプセル化学試料液体分析装置及び分析法

Info

Publication number
JPH0755817A
JPH0755817A JP6164909A JP16490994A JPH0755817A JP H0755817 A JPH0755817 A JP H0755817A JP 6164909 A JP6164909 A JP 6164909A JP 16490994 A JP16490994 A JP 16490994A JP H0755817 A JPH0755817 A JP H0755817A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capsule
sample liquid
liquid
magnetic
fluid conduit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6164909A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3505689B2 (ja
Inventor
Anand Kumar
アナンド、カマ
Paul Gherson
ポール、ガースン
Milt Pelavin
ミルト、ペラヴィン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer Corp
Original Assignee
Miles Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miles Inc filed Critical Miles Inc
Publication of JPH0755817A publication Critical patent/JPH0755817A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3505689B2 publication Critical patent/JP3505689B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/45Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers
    • B01F33/451Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers wherein the mixture is directly exposed to an electromagnetic field without use of a stirrer, e.g. for material comprising ferromagnetic particles or for molten metal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/0098Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor involving analyte bound to insoluble magnetic carrier, e.g. using magnetic separation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/08Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a stream of discrete samples flowing along a tube system, e.g. flow injection analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N2035/1025Fluid level sensing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/11Automated chemical analysis
    • Y10T436/117497Automated chemical analysis with a continuously flowing sample or carrier stream
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/11Automated chemical analysis
    • Y10T436/117497Automated chemical analysis with a continuously flowing sample or carrier stream
    • Y10T436/118339Automated chemical analysis with a continuously flowing sample or carrier stream with formation of a segmented stream

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カプセル化学試料液体の分析において磁性粒
子の洗浄及び分離を行なうのに付加的な機構及びハード
ウエアを必要としない自動化計器を使用することにあ
る。 【構成】 流体導管134の内面に隔離液体1Lから成
るフイルムを形成し、試料液体S、試薬R及び磁性粒子
MP懸濁液から選定した複数の各液体のランダムアクセ
スを行ない、前記流体導管内の各カプセル内に前記複数
の液体からの複数の隔離区分を形成することにより、前
記流体導管内に流体カプセルの流れを縦方向に送給す
る。懸濁磁性粒子は、与えられた場所において、1個の
カプセル内の1個の区分から選択的に磁性作用により保
持され、前記流体導管を通って1個のカプセルが流れる
間に、この1個のカプセル内の別の区分内に磁性粒子を
配置する。次いで各流体カプセルを流体導管内で測定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、広範囲の種類の試料液
体の広範囲の種類の分析への応用に適しているが、人の
複数の生物学的試料液体の逐次の自動臨床分析にとくに
適合したカプセル化学試料液体分析(capsule
chemistry sampleliquid an
alysis)装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】免疫学的検定(immunoassa
y)及びDNAプローブ分析のような多数の配位子結合
分析は固相に行なわれる。この場合干渉種からの目標分
析種の分離と、背景信号の減少と、極めて低い濃度レベ
ルの生物学的試料中の分析物(analyte)の測定
とができる。
【0003】自動化計器(automated ins
trument)では磁性粒子は最も望ましい固相であ
る。しかしこれ等の自動化計器は、磁性粒子の洗浄及び
分離に付加的機構を必要とするので比較的複雑になる。
【0004】
【発明の開示】本発明の主な目的は、自動化計器で磁性
粒子の洗浄及び分離を行なうことにある。
【0005】本発明の他の目的は、付加的な機構及びハ
ードウエアを必要としない組込みの洗浄サイクルを持つ
磁性粒子基準分析装置(magnetic parti
cle−based assay)用の自動化計器に対
する簡単な構造を提供することにある。
【0006】本発明のこれ等の又はその他の目的は、磁
性粒子基準分析装置をカプセル化学技術に適合させるこ
とにより本発明よつて達成できる。
【0007】本発明の可逆方向試料液体の分析装置及び
方法の前記の又その他の目的及び利点は、添付図面につ
いての以下の説明から明らかである。
【0008】
【実施例】第1図に示すように本発明により構成され作
動する好適な第1の実施例による可逆方向カプセル化学
試料液体分析装置20は、試料液体、試薬液体及び緩衝
液体と空気との逐次の封入試験パッケージを計量しこれ
等のパッケージを本発明装置内に反応分析のために逐次
供給するように作動する試料液体試験パッケージ計量供
給手段22と、このようにして計量し供給した試験パッ
ケージを本発明装置を経て双方向に移動させるように作
用する可逆方向試料液体試験パッケージ移動手段24
と、試験パッケージ計量供給手段22及び試験パッケー
ジ移動手段24と協働して本発明装置の逐次の試験パッ
ケージ供給双方向機能を行うように作用する試験パッケ
ージ移送手段26と、このようにして供給され移動する
試験パッケージの逐次の反応及び反復分析のための試験
パッケージ反応分析手段28と、反応分析手段28に作
動的に協働して逐次の試料液体試験パッケージ分析成績
を検出し定量する検出手段30とを備えている。
【0009】試験パッケージ計量供給手段22は、精密
に作動できる高精度の容積式ポンプたとえばピストンポ
ンプ31を備えている。ピストンポンプ31は、ポンプ
シリンダ32と図示のように電動機36により験動され
るようにこの電動機に作動的に連結したポンプピストン
34とを備えている。任意適当な耐久性のある不活性の
透明な材料たとえば又疎水性も持つテフロンから成るた
わみ性導管38は、なお詳しく後述するようにこの導管
に逐次試験パッケージを供給するために試料液体試験パ
ッケージ移送手段26の以下「上流」側と称する側に図
示のようにポンプシリンダ32を作動的に連結する。
【0010】さらに試験パッケージ計量供給手段22内
には、本願と同じ譲受入の出願に係わり、アレン・レイ
クラー(Allen Reichler)等を発明者と
する1978年10月24日付米国特許第4,121,
466号明細書に記載してある構造を好適とする試料液
体試験パッケージ吸引プローブアセンブリ40を設けて
ある。前記特許明細書の記述は本明細書に参照してあ
る。このようにしてプローブアセンブリ40は、同様に
透明なテフロン又は類似の材料で作るのを好適とし流入
端部44と外部プローブ管46とを持つ剛性プローブ管
42を備えている。外部プローブ管46は、図示のよう
にプローブ管42のまわりに同心に位置しプローブ管4
2に密封されそのまわりに管状室48を形成する。同様
に透明なテフロン又は類似の材料を好適とするたわみ性
導管50は詳しく後述するようにプローブ管42を図示
のように以下試料試験パッケージ移送手段26の「下流
側と称する側に又移送手段26を経て導管38及びポン
プ31にプローブ管42を作動的に連結する。
【0011】電動機の形を取るプローブ駆動手段52
は、図示のようにプローブアセンブリ40を普通の方法
で駆動するためにプローブ管42に作動的に連結してあ
る。
【0012】第1図の試料液体試薬液体及び緩衝液体の
供給手段54は、本発明の分析装置20の代表的応用の
ために、試薬液体R1の容器56と試薬液体R2の容器
58と適当な緩衝液体B用の容器60とを備えている。
4個だけの容器61,62,63,64だけとその中に
入れた互いに異なる試料液体S1,S2,S3,S4と
を例示した、互いに異なる実質的に水性の試料液体用の
試料液体容器の配列は、任意適当な輸送装置66内に作
動的に配置してある。輸送装置66にはたとえば、本願
と同じ譲受入の出願に係わる、ステイ−フアン・サロー
ズ(Stephen Saros)等を発明者とする1
989年8月1日付米国特許第4,853,336号明
細書に詳細に記載してあるようなものがある。この特許
明細書の内容は本明細書に参照してある。輸送装置66
は、図示のようにこれに作動的に連結した電動機68に
より簡欠的に駆動されプローブ管42により作用しこれ
から試料液体を吸引するために各試料液体入り容器を割
出しする。図示してないが当業者には明らかなように任
意適当な公知の構成を持つ液位検知手段はプローブアセ
ンブリ40と作動的に協働して、試料液体試験パッケー
ジの形成の際に試料液体、試薬液体及び緩衝液体の各容
器からの精密に再現できる吸引を行うのがよい。
【0013】さらに試料液体試験パッケージ計量供給手
段22内には、適当量の隔離液体すなわち単離液体(i
solation liquid)ILを含むようにポ
ンプ30に隣接して図示のように配置した単離液体供給
溜め70を設けてある。実質的に水性の試料液体、試薬
液体及び緩衝液体と親水性のシステムプローブ及び導管
の部品を持つ本発明分析装置20の代表的使用では、単
離液体ILは、適当なフルオロカーボン液体又はシリコ
ン液体により構成する。この液体は、試料液体、試薬液
体及び緩衝液体に対し非混合性であり、これ等の液体を
実質的に除いて疎水性システム部品の疎水性内壁を優先
的にぬらすことにより、これ等のシステム部品内壁を隔
離液体層で被覆し、前記各液体による部品内壁との接触
とこれ等の液体の部品内壁への付着とを実質的に防ぐ、
この場合試料液体の繰越しすなわち先行試料液体の残留
液による後続試料液体の汚染が著しく減少して、試料液
体分析成績の全精度が著しく増す。非混和性隔離液体の
使用により試料液体繰越しの最少化の方法は、たとえば
本願と同じ譲受入の出願に係わる、マイケル・エム・カ
サディ(Michael M.Cassaday)等を
発明者とする1989年9月12日付け米国特許第4,
865,993号明細書に記載してあるような自動化試
料液体分析法で現在よく知られている。この特許明細書
の記述は本明細書に参照してある。
【0014】三方回転弁72は図示のようにポンプシリ
ンダ32からの出口に近い導管38内に作動的に配置し
てある。隔離液体供給導管74は弁72を溜め70内の
隔離液体ILの供給部に作動的に連結する。回転弁72
は、弁72がポンプシリンダ32を直接導管38を経て
移送手段26の上流側に連結する第1の弁位置と、弁7
2がポンプシリンダ32及び導管38を詳しく後述する
ように単離液体ILの供給部に対し供給導管74を経て
隔離液体溜め70に連結する第2の弁位置との間で、作
動的に連結した電動機76により駆動する。
【0015】精密に作動する容積式ポンプたとえば第1
図注射ポンプ82は図示のようにたわみ性導管86によ
り外部プローブ管46を経て環状プローブ室48に連結
してある。隔離液体溜め88には図示のように導管92
によりポンプ82を連結する。電動機96は図示のよう
にポンプ82に作動的に連結されポンプ82を駆動する
ことにより、隔離液体ILを溜め88から外部プローブ
管46及び内部プローブ管42間の環状空間48に導管
92,86を経て送る。このようにして前記した米国特
許第4,121,466号明細書に明らかなようにプロ
ーブアセンブリ40に関して有効な試料液体繰越し最少
化のためにプローブ管42の外面に隔離液体の層が生成
するようになる。さらに単離液体ILから成る試料液体
繰越し最少層がなお詳しく後述するようにプローブ管4
2の内面にも形成され保持される。
【0016】図1の可逆方向試験パッケージ移動手段2
4は、ポンプシリンダ102と図示のように作動的に連
結した電動機106により駆動されるポンプピストン1
04とを備えた高精度の容積式ピストンポンプ100を
備えている。同様になるべくは透明テフロン又は類似の
材料から成るたわみ性導管108は、ポンプシリンダ1
02を図示のように試料液体試験パッケージ移送手段2
6の上流側に作動的に連結する。三方回転弁110は、
図示のようにポンプ100の上方の導管108内に作動
的に配置してある。通気管112は弁110を大気に通
じさせる。弁110は図示のように作動的に連結した駆
動電動機114により、弁110が通気管112を閉じ
る第1の弁位置と弁110が導管108従ってポンプシ
リンダ102を通気管112を経て大気に通じさせる第
2の弁位置との間で、駆動する。
【0017】さらに第1図の試験パッケージ移動手段2
4内に精密に作動できる容積式ポンプたとえば注射ポン
プ116が含まれている。ポンプ116は図示のよう
に、ポンプ116の下方に配置した隔離液体溜め120
内に入れられた単離液体ILの供給部に作動的に連結さ
れ、又図示のようにたわみ性枝管122により導管10
8に連結してある。電動機124は図示のようにポンプ
116に作動的に連結されポンプ116を駆動し、同様
に詳しく後述する試料液体繰越し最少化のために隔離液
体ILを溜め120から枝管122を経て導管108に
供給する。
【0018】図1の試験パッケージ移送手段24は2位
置線形せん断弁130を備えている。弁130は作動的
に連結した電動機132により、弁130が導管38従
ってポンプ31を導管50従ってプローブアセンブリ4
0に連結しこれと同時に導管108従ってポンプ100
を試験パッケージ反応分析手段28に連結する以下「吸
引」位置と称する位置と、弁130が導管38従ってポ
ンプ31を試験パッケージ反応分析手段28に連結する
以下「移送」位置と称する位置との間で駆動され、この
間に弁130で導管50,108を閉じる。これ等は共
になお詳しく後述する。
【0019】図1の試験パッケージ反応分析手段28
は、テフロン又は類似の材料から成る一般に細長いたわ
み性の透明導管により形成した分析管路134を備えて
いる。管路134は図示のように作動連結部からせん断
弁130の下流側に延び、この管路から逐次廃棄容器1
36に適当に反応し分析した試料液体試験パッケージの
流れのために、廃棄容器136の上方の開端部135に
終る。実質的に普通の構成及び作動方式を持つフローセ
ル138はなお詳しく後述するように、このフローセル
を通る試料液体試験パッケージの双方向流れのために図
示のように分析管路134内に作動的に配置してある。
【0020】さらにフローセル138のすぐ下流側の分
析管路134内には、こぶ状部すなわち拡大した横断面
積を持つ区間140を設けてある。区間140は、当業
者には明らかなようにたとえば吹込み成形によりなるべ
くは管路に一体に成形して、分析管134内の試料液体
繰越し−集中継手をなくす。前記した米国特許第4,8
53,356号明細書に記載してあるようにして、以下
「消失区域」と称する拡大断面を持つこの区間140
は、拡大浮動区域のように作用して、以下「下流」方向
と称する方向、すなわちせん断弁130からフローセル
138及び消失区域140に又これ等を経て図1に示す
右方への流れ方向への試験パッケージの初期流通時に各
試料液体試験パッケージ内で空気区分の各側にある液体
区分を組合せる。とくに消失区域140は、試料液体試
験パッケージ空気区分の少なくとも1つの体積に従って
特定の寸法を定め又はその逆にし、空気区分によるこの
区域の閉じ込めを防いで、実際上空気区分を液体内に浮
遊させ液体区分たとえば試料液体S及び試薬液体R1の
区分と試薬液体R2の区分とを組合せる。これ等の区分
はすべてなお詳しく後述するように分析管路134内で
下流方向の試料液体試験パッケージの消失区域140を
通る初期流れ時にこの試験パッケージ内の空気区分の各
側にある。
【0021】検出手段30は適当な波長の光源142と
光学的に併用可能な光検知検出器144とを備え、これ
等はそれぞれフローセル138の互いに対向する側に図
示のように作動的に配置してある。適当な光透過特性を
持つ光ファイバ146,148は、それぞれ光源14
2、フローセル138及び検出器144に対して図示の
ように作動的に配置され普通の比色方式で機能し、同様
になお詳しく後述するように試料液体試験パッケージの
逐次の試料液体の反復定量分析のために源142からフ
ローセル138を経て検出器144に光を伝える。
【0022】さらに図1の検出手段30内には、本願と
同じ譲受入の出願に係わるウイリアム・ジェイ・スミス
(William J.Smythe)等を発明者とす
る1981年3月3日付米国特許第4,253,846
号明細書に記載してあるような気泡検出器を設けてあ
る。この明細書の記述は本明細書に参照してある。気泡
検出器150は、フローセル138のすぐ上流側の分析
管路134に作動的に協働し、各試料液体試験パッケー
ジ内の各液体区分の先行縁部の通過を検出し管路152
に沿い従って図示のように検出器144に信号を送る。
【0023】さらに図1の試験パッケージ移送手段24
の2位置線形せん断弁130の各吸引移送位置に関して
又この場合これに関し構造的に詳述した試験パッケージ
反応分析手段28の分析管路134については図2A及
び2Bを参照する。前項では吸引位置におけるせん断弁
130による導管連結を線図的に示し、又後者では移送
位置におけるこの弁による導管連結を線図的に示す。
【0024】図3には図1の分析装置20の電気作動部
品の制御及び同期化を線図的に示すブロック図として示
され、このために任意適当なプログラマブルマイクロプ
ロセッサ装置たとえば記憶されたシステムプログラムを
持つ汎用のディジタルコンピュータのような制御装置1
53を示す。制御装置153は、回線154,155,
156によりポンプ駆動電動機36,106及びプロー
ブアセンブリ駆動電動機52に作動的に接続されその各
作動すなわちポンプ31,100の作動を制御し同期化
させ、又回線158により図示のようにせん断弁130
の作動に関し同様な目的でせん断弁駆動電動機132に
作動的に接続してある。制御装置153は又、図示のよ
うに回線159により試料液体供給駆動電動機68に作
動的に接続されプローブアセンブリ40への逐次の各試
料液体容器の割出しを制御し同期化させ図示のように回
線160,162,164により隔離液体供給ポンプ駆
動電動機94,96,124に作動的に接続され導管1
08及びプローブアセンブリ40への隔離液体供給を制
御する。制御装置153は又、図示のように回線16
6,168により通気弁駆動電動機114及び隔離液体
供給弁駆動電動機76に作動的に接続されポンプ100
の大気への通気とポンプ31従って導管38への隔離液
体の供給とを制御し同期化させ、又光源142、気泡検
出器150及び検出器144に図示のように回線17
0,172,174により作動的に接続されこれ等の各
機能を制御し協働させる。標準のCRT端末及びキーボ
ードを備えた使用者コンソール176と、試料液体分析
成績の恒久的読取り用の標準プリンタを備えた読取器1
78とは図3に示すように、システム20の使用者制御
と試料液体分析成績の観察及び記録とのために回線18
0,182により制御装置153にそれぞれ作動的に接
続してある。すなわち制御装置153は、なお詳しく後
述するようにシステム20の操作を指令し、制御し、監
視し、同期させ、又試料液体分析成績を計算し監視しこ
れ等を種種の書式で出力する。これ等はすべて制御装置
153の適当なプログラミングによる。
【0025】本発明の分析装置20の前記した良好な態
様によれば図1のポンプ駆動電動機36,106とプロ
ーブアセンブリ駆動電動機52とは精密に作動できるス
テッピングモータから成っている。これ等のステッピン
グモータは、図3のシステム制御装置153の適当なプ
ログラミングと図3の回線154,155,156に沿
う前記したようなこれ等の駆動電動機の制御とに従っ
て、作動しポンプシリンダ32,102内の種種の容易
に調整できる行程によってポンプピストン34,104
を駆動し、又試料液体、試薬液体及び緩衝液体の容器に
対する上下方向及び水平方向の移動の種種の容易に調整
できる範囲によってプローブアセンブリ40を駆動する
ことができる。これ等についてはなお詳しく後述する。
【0026】図4は本発明分析装置20の代表的な作動
サイクル中のせん断弁130、ポンプ31,100及び
プローブアセンブリ40の作動条件を示すタイミング線
図である。このために線SHはせん断弁130の吸引状
態及び移送状態を示し、線PAはポンプ31のシリンダ
32内のピストン34の位置を示し、線PBはポンプ1
00のシリンダ102のピストン104の位置を示し、
線PHは試料液体、試薬液体及び緩衝液体の各容器に対
するプローブアセンブリ40の水平位置を示し、線PV
はこれ等の容器に対するプローブアセンブリ40の上下
方向位置を示す。図4の線はすべて図示したように同じ
時間スケールで引いてあるのは明らかである。
【0027】本発明の分析装置20の各部品を前記した
ように構成し作動的に協働させると、試料液体試験パッ
ケージの供給及び分析に先だって本システムは初期化し
てポンプピストン34,104の上方の隔離液体IL及
び大気空気の各体積又は各柱を生じ実際上ポンプ機能を
果たすのにこれ等のピストンの延長部分として作用する
ことにより試料液体試験パッケージがポンプ31及び弁
72とポンプ100とに接触しないようにし、又これ等
の通常高い繰越し−集中システム部品内の試料液体繰越
しを全く防ぐ。とくにせん断弁130をその図2Aの吸
引位置にして弁130を経て導管38,50を互いに連
結し、弁72を駆動電動機76により作動しポンプシリ
ンダ32を導管74を経て隔離液体溜め70に連結し、
ポンプピストン34を駆動電動機36によりポンプシリ
ンダ32の頂部に駆動すると、この場合ピストンポンプ
34は駆動電動機36により実質的にポンプシリンダ3
2の底部に駆動され、隔離液体ILを溜め70からシリ
ンダ32内に導管74を経て吸引しポンプシリンダ32
にこの液体を実質的に満たす。次いで弁72を駆動電動
機76により作動しポンプシリンダ32を導管38に連
結することにより、ポンプシリンダ32を隔離液体IL
が実質的に充満したままにし、ポンプシリンダ内の隔離
液体の下方に捕捉された空気が導管38をプローブ管4
6の開端部44を経て大気に通じさせることによりシリ
ンダ32から導管38内に電力のもとに流れるだけにす
る。次いでポンプピストン34を駆動電動機36により
図5に示したピストン位置までわずかに上向きに駆動す
る。このピストン位置ではポンプシリンダ32及び弁7
2と弁72の上方の導管38の小部分とは隔離液体IL
を満たされて、ピストン34の上方に図5の隔離液体柱
200を生成する。この液体柱は、詳しく後述するよう
にシステム20への試料液体試験パッケージの吸引及び
供給のためにピストン延長部分として作用する。このよ
うにして又ポンプシリンダ32内のピストン34に作動
下死点位置を生成する。これと同時にポンプ100のピ
ストン104は駆動電動機106により図5に示すよう
にポンプシリンダ102の底部に駆動されこのポンプピ
ストンに対し作動下死点位置を生成する。この場合ポン
プシリンダ102及び導管108にせん断弁130、分
析管路134及びその開端部135を経て吸引される大
気空気が充満する。このようにして図5に示すようにポ
ンプシリンダ102及び導管108内でピストン104
の上方に空気柱202が生成する。空気柱202は詳し
く後述するようにポンプ100により分析管路を通る試
料液体試験パッケージの双方向移動のためにピストンの
延長部分として作用する。
【0028】或は空気柱202は、三方向回転弁110
をその第2位置に駆動しポンプシリンダ102と図5に
示した弁下方の導管108の部分とを大気に通じさせる
ことにより、又ポンプピストン102をその作動下死点
位置に前記のように駆動しポンプシリンダに通気管11
2を経て吸引される大気空気を満たすことによっても得
られる。この場合弁110はその第1位置に戻す。
【0029】せん断弁130がその吸引位置に留まる
と、ポンプ31のポンプピストン34は駆動電動機36
により図6に示すようにポンプシリンダ32内で作動上
死点位置に上向きに駆動される。この上死点位置は、吸
引しようとする試料液体試験パッケージの所望の全体積
に従ってたとえば図示のようにポンプシリンダ31の頂
部までの約2/3である。この場合ピストン34の上方
の隔離液体柱200が導管108内でせん断弁130の
上流側に実質的に移動し、この液柱の前方の大気空気
は、連結された導管50、プローブ管42及びその開端
部44を経て大気に移動するだけである。この場合又少
量の隔離液体が毛管作用及び重力の作用により空気と共
にせん断弁130を経て導管50及びプローブ管42内
に又これ等を経て流れに引かれこれ等の管の内面を隔離
液体の初期層で被覆するようになる。
【0030】次いでポンプピストン34が駆動電動機3
6により間欠的に下方に駆動され図5の作動下死点位置
に戻る。これと同時に又隔離液体ポンプ82が駆動電動
機96により駆動され隔離液体ILを必要に応じ隔離液
体溜め88からプローブ管42の外面に供給しこの管外
面に隔離液体層を形成し、又前記したように導管50及
びプローブ管42の内面に隔離液体層を形成し、そして
試料液体S1を入れる試料液体容器61を輸送装置66
で駆動電動機68によりプローブ管42の開端部44に
対して作動位置に割出しすると、プローブアセンブリ4
4が駆動電動機52により作動され、逐次にプローブ開
端部44を大気空気に露出したままにしこの中に第1の
空気区分A1を吸引し、プローブ管開端部を緩衝液体B
の容器60内に浸しこの中に緩衝液体区分Bを吸引し、
ふたたびプローブ管開端部を大気空気に露出しこの中に
空気区分A2を吸引し、プローブ管開端部を試薬液体R
2の容器58内に浸し、ふたたびプローブ開端部を大気
空気に露出しこの中に第3の空気区分A3を吸引し、プ
ローブ管開端部を試料液体S1の容器61内に浸しこの
中に試料液体の区分S1を吸引し、プローブ管開端部を
試薬液体R1の容器56内に浸しこの中に試薬液体の区
分R1を吸引しプローブ管42内の試薬液体区分に直接
合体させ、そしてふたたびプローブ管開端部を大気空気
に露出しこの中に第4の空気区分A4を吸引する。ポン
プ31及びプローブアセンブリ40の前記したようなこ
れ等の同時の作用は図4のタイミング線図の線PA,P
H,PVにより明示してある。これ等の線は、それぞれ
線PA,PH,PVの時間一致点204,206,20
8で始まりそれぞれこれ等のタイミング線図線の同様に
時間一致の点21,212,214に終る。図4のタイ
ミング線図の線PAの適当な名称をつけた区分とポンプ
ピストン34の下降ポンピング運動の一時的休止をもち
ろん指示する水平線区分とにより明らかなように、空気
区分A1及び緩衝液体区分Bの吸引の間と、緩衝液体区
分B及び空気区分A2の吸引の間と、空気区分A2及び
試薬液体区分R2の吸引の間と、試薬液体区分R2及び
空気区分A3の吸引の間と、空気区分A3及び試料液体
区分S1の吸引の間と、試料液体区分S1及び試薬液体
区分R1の吸引の間とにはプローブ管42は何等吸引し
ない。この場合もちろん前記したようにプローブ管41
内で試薬液体区分S1及び試薬液体区分R1が合体する
ようになる。
【0031】試料液体、緩衝液体及び試薬液体の各区分
S1,B,R1,R2と分離空気区分A1,A2,A
3,A4とのプローブ管42内への前記したような吸引
と同時に当業者には明らかなようにポンプ82によりプ
ローブ管42の環状外面に前記したように供給されこの
面に隔離液体層を被覆する隔離液体ILの若干部分は、
重力によりこの面をプローブ管先端まで流下しこれ等の
液体及び空気の各区分をプローブ管開端部44内に吸引
することにより、試料液体繰越し最少化隔離液体層をプ
ローブ管41の内面に補給し保持する。
【0032】この場合すべて図7に示すように第1の試
料液体試験パッケージTP1の生成と、プローブ管42
から導管50内に図7に示すようにせん断弁の下流側へ
のポンプ31による前記のパッケージの吸引とが生ず
る。そして試料液体試験パッケージTP1は、直列に配
置され合体する試料及び試薬液体区分S1+R1、分離
空気区分A3、試薬液体区分R2、分離空気区分A2及
び緩衝液体区分Bから成り、さらに図示のように分離空
気区分A1,A4により上流側及び下流側に図示のよう
に分けられる。プロアセンブリ隔離液体供給ポンプ82
の動作に伴う試料液体試験パッケージTP1の前記した
ような生成によって、この試料液体試験パッケージの全
部の液体区分及び分離空気区分は前記した米国特許第
4,121,466号明細書に詳述されているように隔
離液体ILの層内に図7に示すように完全に封入される
のはもちろんである。これ等はすべて試料液体キャリオ
ーバの最少化に関してとくに有用であるのはもちろんで
ある。
【0033】さらに試料液体試験パッケージTP1に関
して、図3について前記したようなプローブアセンブリ
40及びポンプ31の前記のような動作を制御するシス
テム制御装置153の適当なプログラミングによって、
試験パッケージ分離空気区分A3の体積は、分析管路1
34の消失区域140の既知容積に従って特別に定めこ
の区域を試験パッケージが流通するときに分離空気区分
A3がこの消失区域をふさがないようにする。これ等の
ことはすべて前記した米国特許第4,853,336号
明細書に詳述してある。
【0034】図7に明らかなようなお、分析管路134
内には試料液体試験パッケージが存在しないが、分離液
体供給ポンプ116は駆動電動機124により駆動され
隔離液体ILを溜め120から導管118,122を経
て導管108に供給し、ポンプ100は駆動電動機10
6により図4のタイミング線図の線PBにより示すよう
に全1サイクルの動作にわたり駆動される。これ等は共
に前記したように試料液体試験パッケージTP1の生成
と同時に行われる。この場合導管108内の隔離液体I
Lがこの液体をポンプピストン104の上昇行程時に連
結された分析管路134にせん断弁130を経てポンプ
ピストン104により移動する際に空気柱202により
取上げられ、そしてポンプピストンが図7に示した下死
点位置に戻る際に空気柱202がせん断弁130の上流
側に戻っても分析管路134の内壁に隔離液体ILの少
なくとも若干が付着するようになる。
【0035】試料液体試験パッケージTP1の前記した
ような生成に次で、せん断弁130は駆動電動機132
により図2Bの移送位置に駆動され、各導管50,10
8はせん断弁で単に密封する間に導管38を分析管路1
34に連結する。次いでポンプ31のピストン34は駆
動電動機36により駆動されシリンダ32内でその作動
下死点位置に戻る。この場合ポンプピストンの上方の隔
離液体ILの柱200がふたたび実質的にせん断弁13
0の上流側にふたたび駆動され、導管38及び連結され
た分析管路134内のこの柱の前方の空気は管路134
の開端部135を経て単に大気に駆動され、そして試料
液体試験パッケージTP1はこの場合せん断弁130の
下流面で密封される導管50に内在するままになり、本
発明のシステム20をその図8に示した作動状態に持来
す。
【0036】次いで駆動電動機132によりせん断弁1
30が駆動されその吸引位置に戻り、試料液体S2を入
れた試料液体容器62を駆動電動機68により輸送装置
66でプローブ管42により操作する位置に割出しす
る。次いでポンプ31のピストン34が駆動電動機36
によりその作動下死点位置に駆動され、これと同時にプ
ローブアセンブリ40が前記したように試料液体容器6
2と緩衝液体B及び試薬液体R1及びR2の各容器6
0,56,58とに対し前記したように作動され、次い
でポンプ31によりプローブ管40を経て導管50内へ
の第2の試料液体試験パッケージTP2の前記したよう
な吸引が行われ、本発明のシステム20を図9に示した
作動状態に持来す。この状態になるとポンプ100はふ
たたび1全行程の作動を行い、ポンプ116は、必要に
応じ隔離液体溜め120から前記したようにせん断弁1
30を経て、この場合連結されているがなお試料液体試
験パッケージに関する限りからの分析管路134の内面
に隔離液体ILをさらに供給するように作動する。
【0037】次いでせん断弁130はふたたび駆動電動
機132よりその移送位置に駆動され、次いでポンプ3
1のピストン34は電動機36により駆動されその作動
上死点位置に戻る。この場合試料液体試験パッケージT
P1が図10に示すようにポンプピストン34の上方の
隔離液体ILの柱200のポンプ作用により導管38か
らせん断弁130を経てせん断弁の下流側の新らたに連
結された分析管路134に移送されると共に、試料液体
試験パッケージTP2はなお図示のように導管50内に
残ったままになる。次いでせん断弁130はその吸引位
置に駆動電動機132により戻され導管38,50と導
管108及び分析管路134とをふたたび連結すること
により、システム20の作動部品をその図6に示した各
状態に戻すが、試料液体試験パッケージTP1を図10
に示すようにせん断弁130のすぐ下流側で分析管路1
34内に残留したままにする。せん断弁130及びポン
プ31のこれ等の動作は、図4のタイミング線図の線S
H,PAにより明示してある。線SH,PAは、これ等
の線上で時間的に一致してない点216,218に始ま
りこれ等の線上で時間的に一致した点220,222に
終る。図4の線PB,PH,PVにより明らかなように
ポンプ100及びプローブアセンブリ40は試料液体試
験パッケージ移送手順中は作動しない。
【0038】試料液体S3を入れた試料液体容器63を
次いで輸送装置636で駆動電動機68によりプローブ
管42による作用位置に割出しする。次いでポンプ31
によりプローブ管40を経てせん断弁の下流側で導管5
0内に第3試料液体試験パッケージTP3の前記したよ
うな吸引が行われ、このようにして、前回に吸引した試
料液体試験パッケージTP2の導管50からせん断弁1
30を経て導管38への移動が生ずる。これと同時にポ
ンプ100のピストン104が図4の線PBにより示さ
れ線PB上の点224から点226まで延びる1回の全
行程だけ駆動され、ピストン104の上方の導管108
内にこのようにして得られる空気柱202の双方向移動
によって分析管路134内で試料液体試験パッケージT
P1を双方向に移動させ、すなわち先ずポンプ100の
押しのけ溶液と分析管路134の横断面積との間の比に
より定まる距離まで図示のように分析管路134内で右
方に移動させ次いで同じ距離だけ試料液体試験パッケー
ジTP1をせん断弁130のすぐ下流側の出発位置に左
方に戻す。この工程の中間とその完了時のシステム20
の各作動状態は図11及び12に例示してある。図11
は、試料液体試験パッケージTP1が図4のタイミング
線図の線PB上の点228に示すように分析管路134
内のポンプ100による初期移動の最右端の限度に達し
たときの状態を示す。試料液体試験パッケージTP3の
導管50内への吸引と、導管50からせん断弁130を
経て導管38内への試料液体試験パッケージTP2のポ
ンプ31による移動とは、図4の線PA上の時間一致点
230により示すように中間段階にある。図12は、せ
ん断弁130の実質的に下流側への分析管路134内の
試料液体試験パッケージTP1の戻り時のシステム作動
状態を示す。導管38に対する試料液体試験パッケージ
TP3の吸引及び供給の完了と導管38への試料液体試
験パッケージTP2の移動とはそれぞれ図4の線PA及
びPB上の時間一致点210,232により示してあ
る。
【0039】図11から明らかなようにポンプ100に
よる右方への試料液体試験パッケージTP1の前記した
ような初期移動は試験パッケージの任意の部分をフロー
セル138を経て分析管路134内の消失区域140に
流すには十分な程度ではない。当業者には明らかなよう
にポンプ100の前記したような動作に伴い導管12
2,108及びせん断弁130を経てポンプ116によ
り溜め120から分析管路134への付加的隔離液体I
Lの同時の供給と協働して分析管路134内の単離液体
−封入試料液体試験パッケージTP1の前記したような
双方向移動は場合に応じて、分析管路134の内壁に単
離液体の試料液体キャリオーバ−最少化層を有効に形成
し又は補給し、これはシステム20の作動段階で分析管
路内の試料液体試験パッケージの最右端までの移動と少
なくとも同時に行われる。隔離液体ILのこの層は図に
例示してある。
【0040】次いでせん断弁130はその移送位置に駆
動電動機132により駆動され、ポンプ31のピストン
34は駆動電動機36により作動上死点位置に駆動され
て、前回に移送した試料液体試験パッケージTP1のす
ぐ上流側で導管38からせん断弁を経て連結された分析
管路134内に試料液体試験パッケージTP2が移送さ
れる。このようにして方向のシステム20を図13に示
した作動状態に持来す。図13では、この時点で試料液
体試験パッケージTP1,TP2から成る試料液体試験
パッケージ流れの生成が始まる。分析管路134内への
試料液体試験パッケージTP2の前記したような噴射が
行われ実際上試料液体試験パッケージTP1を、図11
に示すように分析管路134内で前後の分離空気区分A
1,A4を含む試料液体試験パッケージの縦方向長さに
等しい分析管路内の右方への距離を割出しする。説明の
便宜上、この距離は以下「試験パッケージ距離」と称す
る。試料液体試験パッケージTP3はポンプ31のこの
作動サイクル中に導管50内に留まるままになる。
【0041】次いでせん断弁130はその吸引位置に戻
り、ポンプ100のピストン104は駆動電動機106
によりその間の全行程にわたり駆動され分析管路134
内で試料液体試験パッケージTP1,TP2の試験パッ
ケージ流れを双方向に移動させる。すなわちこの流れは
先ず図11について前記したように右方に移動し次いで
図12について前記したようにして実質的に図13の位
置に試験パッケージ流れを戻す。しかし試験パッケージ
流れはこの場合2つの試料液体試験パッケージTP1,
TP2から成るから、当業者には明らかなようにこの流
れ内の先行する試料液体試験パッケージTP1は分析管
路134内で右方に前進しこれに伴いこの方向に初期流
れ移動を生ずる距離は1つの試験パッケージ距離だけ増
す。本発明の前記した最良の態様によれば、試料液体試
験パッケージTP1はこの前進はしかしながらこのパッ
ケージの任意の部分をフローセル138又は次の通り消
失区域140に到達させるか又はこれを流通させるかす
るのに不十分のままであるのはもちろんである。すなわ
ち試料液体試験パッケージ流れTP1の一体性は継続し
て分析管路134内のこの第2の双方向移動により影響
を受けないままになっている。
【0042】本発明の分析装置20の動作は前記したよ
うに継続し、後続の試料液体試験パッケージが試料液体
容器輸送装置66、プローブアセンブリ40、せん断弁
130及びポンプ31の適当な協働作用により導管50
内に逐次吸引され、導管38から導管50内に逐次移動
し、導管50から後方にせん断弁130を経て分析管路
134内に逐次に移送し各場合において1つの試料液体
試験パッケージを分析管路内の試験パッケージ流れに加
えてこのパッケージを右方への1つの試験パッケージ距
離に割出しする。この場合試料液体試験パッケージ流れ
が後続の試料液体試験パッケージを逐次加えるのにすぐ
引続いてポンプ100及びせん断弁130の協働する作
用により分析管路134内で前記したように双方向に移
動するようになる。
【0043】前記したようなこの反復する双方向移動又
は分析管路134内の試料液体試験パッケージ流れの前
後の「かきまぜ」と称する移動は、本発明によれば当業
者には明らかなように分析装置20により得られる試料
液体分析成績の全精度に関して極めて有利である。とく
に試験パッケージ流れ内の各試験パッケージ内の各試料
及び試薬液体区分S+R1の分析管路における前後の向
きの反復かきまぜにより、このかきまぜによって生ずる
絶えず可逆的なボーラス(Bolus)流れパターンに
従ってこれ等の試料液体及び試薬液体のとくに十分な極
めて有効な混合が行われ、分析管路134内に高度の試
料液体キャリオーバ−集中混合コイル導管継手をこのた
めに全く必要としないで詳しく後述するように所要の試
料液体及び試薬液体S+R1の反応を、このための時間
に従って完了まで有利にも促進する。さらに分析管路1
34から混合コイルをこのようになくすと、分析装置2
0内の流体背圧を著しく低減するように作用することに
より、とくに各分離空気区分A1,A2,A3,A4の
圧縮性の見地から、試料液体試験パッケージ流れの精密
な生成及びポンプ作用に関する限りは分析装置20の作
用精度を向上する。さらに分析管路134内の各試料液
体試験パッケージのこの反復した前後の向きのかきまぜ
により含まれる緩衝液体区分Bに実質的に反復して双方
向に分析管路134の内壁の隔離液体ILの層をこすら
せてこの内壁から残留試料液体を除き、この内壁を試料
液体キャリオーバをなお一層低減するように有効に洗浄
し、そしてこの緩衝液体区分のこすり作用がこのために
物理的に有効になると共に、先行試料液体区分から隔離
液体層により取上げる溶解CO2の再捕獲に関して化学
的に有効であり先行試料液体区分の後続試料液体区分内
への再沈着を防ぐ。さらに分析管路134内の試験パッ
ケージ流れのこのスロッシングの著しい利点は詳しく後
述する所から明らかである。
【0044】本発明の分析装置20の動作は前記したよ
うに継続し、1つの試料液体試験パッケージは緩衝液体
B及び試薬液体R1,R2の各容器と、試料液体S4及
び後続の試料液体の容器とから逐次に吸引されポンプ3
1の作用により試験パッケージ流れに加えてこれ等の流
れを1つの試験パッケージ距離だけ流れ20の各作動サ
イクルに対し分析管路134内で右方に前進させる。そ
して試験パッケージ流れはポンプ100の作用によりこ
のような各試験パッケージ添加にすぐ引続いて分析管路
内で双方向に移動する。最終的に又分析装置20の関連
作動パラメータに従って、この場合もちろん先行試料液
体試験パッケージTP1は分析管路134内で双方向に
移動しフローセル138及び消失区域140を経て2回
流れ、すなわち先ず図面の左から右への向きに次いで右
から左への向きに流れ前記したように分析管路内の実質
的に同じ位置に戻る。
【0045】なおとくに本発明の前記した最良の態様に
よる代表例によって、ポンプ100の押しのけ量をシス
テム制御装置153により分析管路134の横断面積に
従って定め空気柱202により、ポンプ100の下死点
からの各全行程に対し分析管路内で各方向に試験パッケ
ージ距離の16倍に等しい距離だけ試験パッケージ流れ
を双方向に移動させ、消失区域140を分析管路に沿い
せん断弁130の下流側から試験パッケージ距離の26
倍に等しい距離に位置させる試料液体分析装置20に対
して、試料液体試験パッケージTP1が消失区域140
に、この試料液体試験パッケージの分析管路への導入に
次いで分析装置20の10回の各全サイクルまでは到達
しないのは明らかである。このことは図14,15及び
16にいくぶん簡略化して例示してある。図14は、1
0番目の試料液体試験パッケージTP10のポンプ31
による分析管路内への導入にすぐ引続いた分析装置20
の作動状態と、試料液体試験パッケージ12の吸引のた
めに従って導管50からせん断弁130を経て導管38
内への試料液体試験パッケージTP11の移動のために
吸引位置に戻るせん断弁130とを例示する。図15
は、図14の流れ位置からの分析管路134内の右方へ
の試験パッケージ流れの16の試験パッケージ位置をポ
ンプ100により移動させることにより試料液体試験パ
ッケージTP1を図示のようにフローセル138を経て
消失区域140に試料液体試験パッケージTP1を流入
させることと、部分的に完了したポンプ31による導管
38内への後続の試料液体試験パッケージTP12の形
成及び吸引による試料液体試験パッケージTP11の導
管50からせん断弁130を経て導管38内への移動と
にすぐ引続くこれ等の作動状態を示す。そして図16
は、試験パッケージをせん断弁130の下流側でこの試
験パッケージの実質的に出発位置に戻すポンプ100に
より分析管路134内で試験パッケージ流れの16倍の
試験パッケージ距離の左方への移動と、せん断弁130
の移送位置への移動のために図示のように完了した導管
38内へのポンプ31による試料液体試験パッケージT
P12の吸引と、前記したようにポンプ31の作動によ
る分析管路134内の試験パッケージ流れに対する試料
液体試験パッケージTP11の添加とにすぐ引続くシス
テム作動状態を例示する。
【0046】本発明の分析装置20の30secの代表
的サイクル時間に対して、前記した所により、フローセ
ル138を経て消失区域140内への試験パッケージの
前記したような流れに先だって分析管路134内の10
回のシステムサイクルに対する試料液体試験パッケージ
TP1の滞留時間が約5minであるのは明らかであ
る。又この滞留時間は、試験パッケージ区分S1+R1
の含まれる試料液体及び試薬液体の間の反応を、もちろ
ん前記したように分析管路内の反復する試験パッケージ
スロッシングに従ってこれ等の試料及び試薬区分の各液
体の極めて十分な混合によって、完了まで進行させるの
に十分になるように含まれる特定の試料液体分析化学薬
剤に従い前もって定めるのはもちろんである。すなわ
ち、試料液体試験パッケージTP1が図13について前
記したようにフローセル138を経て分析管路134内
で左方から右方に先ず流れる際に、当業者には明らかな
ように全試料液体分析精度に実質的に役立つとくに有意
義な読取りを行うことができる。とくに又試料液体が人
体血液試料であり、S1+R1反応が、試料液体の色の
著しい変化たとえば試料液体酵素の活性化又は試料液体
の変性を伴わないで試料液体S1を主として調整するよ
うに作用する代表的試料液体分析システム用では、後述
のように試料液体との引続く発色反応に関する限り実質
的に試料液体S1のブランキング(branking)
又は予備温置を行って読みを取るのは明らかである。さ
らにこれ等の読みは試料液体区分S1の性質上の異常た
とえば破壊された赤血球を含む人体血液試料又は臨床的
に著しい試料液体不純物等を検出するように作用するこ
とができる。同様に左方から右方への方向に前記したよ
うにフローセル138を通る試料液体試験パッケージT
P1のまだ合体してない試料液体区分R2の初期通過に
より、正確な基線又は基準の読みを取りS1+R1の読
みと組合せて試料液体分析成績の全精度に実質的に役立
たせることができる。
【0047】前記したように試料液体試験パッケージT
P1の分離空気区分A3は消失区域140をふさぐには
体積が不十分であるから、図15に示すように左方から
右方への方向に消失区域へのこの試験パッケージの初期
流れが分離空気区分A3を試料液体S1及び各試薬液体
R1,R2内で簡単に浮遊させるように作用するのは明
らかである。これ等の液体は、消失区域140内への試
料液体試験パッケージTP1の流れに先だって分離空気
区分A3の各側に滞留するS1+R1及びR2の液体区
分を形成している。この場合すべて消失区域140内で
試料液体試験パッケージ区分S1+R1及びR2の合体
を生じ、又これ等の区分間に所望の発色反応が開始す
る。このことは図17及び18に例示してある。図17
は、消失区域140内の試料液体試験パッケージTP1
の分離空気区分A3の前記したような浮遊を示す。又図
18は試料液体試験パッケージTP1に得られる構成を
示す。試験パッケージ流れが消失区域140からフロー
セル138を経てせん断弁130の下流側に又は図15
の試験パッケージ流れ位置から図16の試験パッケージ
位置にポンプ100の作用のもとに分析管路134内で
戻り流れを始める際に、これ等の区分が前記したように
合体して試験パッケージ区分S1+R1+R2を形成
し、分離空気区分A3は図示のように分離空気区分A2
と合体する。試料液体試験パッケージTP1の分離空気
区分A4及びA1と合体した分離空気区分A3+A2と
緩衝液体区分Bの各体積はしかし、前記したように消失
区域140を全くふさぐのに有効であり、図18に示す
ように前後の分離空気区分A4,A1を含む試料液体試
験パッケージTP1の構成には消失区域を通るこのパッ
ケージのこの通過又は後続の通過時にもはや変化が生じ
ない。分離空気区分A3の非閉塞体積に従って試料液体
試験パッケージ試料液体及び試薬液体区分S1+R1及
びR2の前記したような合体を生ずる消失区域140の
有効性は本仕様書に参照した米国特許第4,853,3
36号明細書に詳細に記載してある。
【0048】前記したように構成された作動する本発明
分析装置20では、当業者には明らかなように、図16
に示したせん断弁130のすぐ下流側の位置への分析管
路134内の試験パッケージ流れの戻りに次いで、この
場合前記したように合体した反応する試料液体及び試薬
液体の区分S1+R1+R2を含む試料液体試験パッケ
ージTP1は、システム20の引続く16の各サイクル
に対して、フローセル138及び消失区域140を経て
2回、すなわち分析管路134内で左方から右方への方
向に1回又この管路内で右方から左方への方向に1回、
すなわち、前記したようにポンプ31の作動により分析
管路134内で16の次次の試験パッケージTP11な
いしTP26の試験パッケージ流れへの添加によって、
試料液体試験パッケージTP1がポンプ100のピスト
ン104をその下死点位置にして消失区域140の内側
で分析管路のフローセル138のすぐ右方の位置に達す
るのに先だって、全部で32回流れる。試験パッケージ
流れへの試料液体試験パッケージTP27の引続く添加
により、試験パッケージTP1を消失区域140のすぐ
右方の位置に移動させる。次いで前記したようにポンプ
100による分析管路内の引続く双方向の試験パッケー
ジ流れの移動は、フローセル138又は消失区域140
を経てパッケージTP1を流すのにもはや有効でない。
分析装置20のこの作動状態は図19に例示してある。
図19に明らかなように試験パッケージ流れはこの場合
分析管路134内に27の試料液体試験パッケージを含
む。試験パッケージTP2ないしTP27は消失区域1
40に又はその左方に滞留し、また試験パッケージTP
1は図示のように消失区域140のすぐ右方に滞留す
る。
【0049】分析装置20に対する特定の30secの
サイクル時間に従って、それぞれ試料液体試験パッケー
ジTP1がフローセル138を2回通過する特定の16
の各装置サイクルが分析管路134内のTP1に対し8
minの滞留時間又は温置時間を与え、又この8min
の間に32回もの有意義な読取りがS1+R1+R2反
応の完了までの進行時に又はフローセル138を通る合
体した試料液体及び試薬液体区分S1+R1+R2の通
過ごとに1回フローセル138により行われる。この場
合もちろん、単一のフローセルだけの使用により全試料
液体分析成績によって極めて広範囲の従って極めて有益
かつ正確な、S1+R1+R2反応の監視ができ、前記
したようにポンプ100の作用による分析管路134内
の試験パッケージ流れの前後のスロッシング(slos
hing)の付加的なとくに著しい利点が得られる。ポ
ンプ116により溜め120から導管108に又導管1
08からせん断弁130を経てこれを吸引位置にして分
析管路134内にポンプ100の作用に従って空気柱2
02による試料液体試験パッケージ流れスロッシングと
同時に流れる単離液体ILの前記したような継続した供
給により、極めて有効な試料液体キャリオーバを最少に
するために分析管路内の単離液体層の補給及び保持を確
実にする。
【0050】図19に示すように試料液体試験パッケー
ジTP1が消失室140のすぐ右方にあり、前記したよ
うに完了したS1+R1+R2の反応の監視により、分
析管路134内の全部の試験パッケージ流れの長さと生
ずる流れ背圧とを利用して、システム20の次のサイク
ル次に試料液体試験パッケージを廃棄溜めに処分するの
は明らかである。管路内に試験パッケージを保持しても
もはや何物も得られない。このようにして消失区域14
0の下流側から管路開端部135までの分析管路134
の長さは、この例では16の試験パッケージ距離に等し
くされ、消失区域の右方に試験パッケージ流れの特定の
16の左方から右方への各移動中に分析管路内にTP1
を確実に保持するのに十分な分析管路長さを与えるが、
しかしこのシステムの次の双方向試験パッケージ流れ移
動サイクルに伴ってポンプピストン104の次の上向き
行程の完了時に分析管路開端部を経て廃棄溜めにTP1
を流す。
【0051】本発明分析装置20の作用は次の通りであ
る。試験パッケージ流れ内の逐次の各試料液体試験パッ
ケージが試料液体及び試薬液体からS+R1の反応の完
了のための10回のシステムサイクルに10回のシステ
ムサイクルに対しフローセル138及び消失区域140
の左方の分析管路134内に逐次保持され、初めにフロ
ーセル138を経て逐次消失区域140内に前進させ試
料液体及び試薬液体の各試験パッケージ区分S+R1及
びR2の合体とその反応の開始とを生じ、1つの試験パ
ッケージ距離だけ前進させ16のシステムサイクルだけ
双方向に移動させフローセル138及び消失領域140
を32回通過させS+R1+R2の反応の完了まで進行
中に読みを取り、本システムのすぐ次のサイクル時に分
析管路の開端部を経て逐次廃棄溜めに逐次流す。
【0052】前記した所によれば当業者には明らかなよ
うに分析装置20の各作動に対し有限数たとえば100
の各別の試料液体を分析しようとすると、システム作動
で100の試料液体の全部がポンプ31により分析回路
134に導入される点に達し、必要に応じ試験パッケー
ジ流れをこの管路を経て前進させ利用できる100の試
料液体の全部を前記したように反応させ分析するのに後
続の試料液体試験パッケージの形成とその分析管路への
導入とに利用できる試料液体はもはや残さない。システ
ム作動のこの時点でプローブアセンブリ40がシステム
制御装置153の適当なプログラミングによって導入さ
れ容器60からの緩衝液体Bと大気空気とだけを吸引す
る。引続く緩衝液体「試験」パッケージの形成の際にど
の場合にもこのために利用できる試料液体はもはやなく
て試薬液体R1,R2の継続した吸引は従ってもはや有
用には作用しない。これ等の「試験」パッケージはポン
プ31により試料液体試験パッケージに対し前記したよ
うにして分析管路134に導入され、100の利用でき
る各別の試料液体の全部の反応及び分析が完了するまで
必要に応じ試験パッケージ流れの管路内の前進を続け
る。
【0053】前記のことは図20及び21に例示してあ
る。図20は緩衝液体「試験」パッケージTPBを示
す。「試験」パッケージTPBでは、全部のパッケージ
液体区分が緩衝液体容器60からプローブアセンブリ4
0により前記したように吸引される緩衝液体Bにより構
成されるが、或はこれ等の液体区分は、試料液体試験パ
ッケージに対し寸法及び体積が同じで容器88からの隔
離液体IL内に実質的に図示のように封入されている。
又図21は、この試料液体分析完了処理における代表的
な点の本システムの作動状態を示す。この場合TPB1
ないしTPB9として示した9つのこのような緩衝液体
「試験」パッケージがポンプ31によりせん断弁130
を経て分析管134内に逐次導入され最後に利用できる
試料液体試験パッケージTP100を、ポンプ100の
ピストン104の次の上昇行程のために図示のように分
析管路内の試験パッケージ流れの10番目の位置に前進
させ、TP100をフローセル138を経てS100+
R1+R2の反応のために消失区域140内に移動さ
せ、引続いて前記したようにシステム20によりTP1
00のスロッシング及び分析を反復して、利用できる1
00の各別の試料液体の全部の試料液体分析処理を完了
する。
【0054】所望によりたとえば分析装置20の1回の
分析作業の開始に当たり、又前記した手順を利用し、分
析管路134への試料液体試験パッケージのうちの第1
の導入に先だって分析管路134の内壁への隔離液体I
Lの試料液体キャリオーバ−最少化層を確実に形成し、
これによりプローブアセンブリ40による溜め88から
の隔離液体IL内の試料液体試験パッケージの初めから
の封入と組合せてシステム20の全部の試料液体分析作
業に対し可能な最高度の試料液体キャリオーバ最少化を
確実にする。とくに溜め120から導管108内への隔
離液体ILとポンプ31のピストン34の上方のポンプ
シリンダ32及び導管38内に形成される単離液体柱2
00とを送るように作用するポンプ116による装置始
動時に、プローブアセンブリ40はシステム制御装置1
53により指令され図18に示すように初めに隔離液体
封入緩衝液体「試験」パッケージだけを吸引する。そし
て本システムはサイクルを反復してこれ等の緩衝液体
「試験」パッケージを分析管路134に導入し、これ等
のパッケージを分析管路内でフローセル138及び消失
区域140を経て前後にかきまぜ、最終的にこれ等のパ
ッケージを分析管路の全長にわたりすべて前記したよう
にこの管路の開端部135を経て廃棄溜めに流すことに
より、実際の試料液体分析作業の開始のために分析管路
134への第1の試料液体試験パッケージTP1の導入
に先だって、分析管路134の全体の内壁は隔離液体I
Lの有効な層を確実に形成する。
【0055】さらに試料液体キャリオーバ最少化のため
の隔離液体ILの前記したような使用に関しては、ポン
プ31のピストン34の上方の隔離液柱200は、駆動
電動機76を作動するシステム制御装置153の簡単な
作動し回転弁72をポンプシリンダ72を隔離液体溜め
70に導管74を経て連結する位置に一時的に駆動し前
記したようにポンプシリンダ32内に所要の体積の隔離
液体を吸引することにより、必要に応じ周期的に補給す
ることができるのは明らかである。
【0056】図22、23、24、25及び26には、
図1ないし21について前記したように実際上システム
20により得られるよりも毎時の試料液体分析による一
層多い処理量が得られシステム内で試料液体の同じ予備
温置時間及び温置時間を持つように本発明の最良の方式
に従って構成され作動できる新規な改良された可逆方向
カプセル化学試料液体分析装置の第2の実施例による分
析装置240は、前記したように本発明の分析装置20
を図14,15及び19により示す同様にいくぶん簡略
化した模式図で示してある。分析装置240は、検出手
段による反復した前後の試料液体試験パッケージ流れか
きまぜ作業の分析装置20と同じ基本的構成及び方式を
持ち、従って同様な分析装置部品は図22、23、2
4、25及び26において図1ないし21におけるのと
同じ参照数字を使ってある。しかし分析装置240で
は、第2の検出手段242が設けられ、分析装置20の
検出手段30と同様に、フローセル138及び消失室1
40の下流側に分析管路134に対して図示のように作
動的に配置したフローセル244を備えている。フロー
セル138について前記したようにしてフローセル24
4も又、これを経て流す試料液体試験パッケージの比色
分析を行うように作動できるのはもちろんである。この
ために検出手段242はさらに、それぞれ光ファイバ2
52,254及び管路256によりフローセル244、
分析管路134及び検出器250を作動的に協働させた
光源246及び気泡検出器248を備えている。検出手
段30に対し前記したように図示してないが検出手段2
42の光源246、気泡検出器248及び検出器250
が図3のシステム制御装置153にその制御のもとに作
動するように電気的に接続してあるのは明らかである。
【0057】分析装置20について前記したような30
secでなくて15secのサイクル時間を持つ分析装
置242の代表的作用では、各試料液体試験パッケージ
TPがフローセル138をへて消失室140に流れる初
期流れに先だって分析管路134内の各試験パッケージ
TPに対し5minの滞留又は予備温置時間は保持する
が、当業者には明らかなように、各試験パッケージは可
逆方向の試料液体試験パッケージ24の10回の全サイ
クルでなくて20回のサイクルに対しフローセル138
及び消失区域140の下流側で分析管路134内に保持
しなければならない。すなわちシステム制御装置153
をピストンポンプ100の押しのけ容積と分析管路13
4の横断面積とに従ってふたたびプログラミングを行い
各全ポンプ行程に対し各方向に試料液体試験パッケージ
流れの16の試験パッケージを双方向に移動させると、
フローセル138及び消失区域140を図22の実施例
による分析装置240の分析管路134内で直線移送弁
130の下流側から26の試料液体試験パッケージ距離
でなくて36の試験パッケージ距離だけ間隔を隔てる必
要である。さらに又連続した16の試料液体試験パッケ
ージ距離分のポンプ100の押しのけ容積に従って、フ
ローセル244が分析管路134内でフローセル138
及び消失室140から下流側に16の試験パッケージ距
離だけ間隔を隔て、又フローセル244の下流側の分析
管路の端部135までの所要長さは、図1ないし21の
実施例の分析装置20に関して詳細に述べたのと同じ理
由で16の試験パッケージ距離に等しいことは明らかで
ある。
【0058】図22は移送弁30を吸引位置にした分析
装置240の作動状態を示す。この場合分析管路134
内の試料液体試験パッケージ流れは、試料液体試験パッ
ケージTP1ないしTP20により構成され、後続の試
料液体試験パッケージTP21は前記したようにプロー
ブアセンブリ40を経て吸引され導管50内に滞留し、
試料液体試験パッケージはなおフローセル138及び消
失区域140を経て移動していない。
【0059】図23は移送弁130を吸引位置にした分
析装置240の作動状態を示す。この場合図22の試料
液体試験パッケージTP1ないしTP20は、フローセ
ル138及び消失区域140内に又これ等を通る試料液
体試験パッケージTP1の初期流れに対し図示のように
ポンプ100のピストン104の下死点から上死点位置
への運動により分析管路134内で右方に16の試験パ
ッケージを移動させている。これに伴い試料液体試験パ
ッケージの各区分S1,R1,Rの前記したような合体
とその所要の温置とが行われる。これと同時にプローブ
アセンブリ40を経てポンプ31により吸引された後続
の試料液体試験パッケージTP21は移送弁130のい
ずれかの側に導管38,50内で図示のように滞留する
がプローブアセンブリ40を経て吸引される次の後続の
試料液体試験パッケージTP22は導管50内で図示の
ように滞留する。
【0060】図24は移送弁30を吸引位置にした分析
装置240の作動状態を示す。この場合分析管路134
内の試料液体試験パッケージ流れは、試料液体試験パッ
ケージTP1ないしTP37により構成され、TP1は
上死点から下死点へのポンプ100のピストン104の
下降運動により移動し、試料液体試験パッケージのS2
+R1+R2の反応のフローセル138による最後の読
取りの次ぎの読取りのために、フローセル138及び消
失区域140内に又これ等を経て上流方向に最後の通過
を行う。この時点で後続の試料液体試験パッケージTP
38はプローブアセンブリ40を経て吸引され図示のよ
うに移送弁130の上流側で導管38に滞留し、この間
に次に続く試料液体試験パッケージTP39がプローブ
アセンブリ40を経て吸引され図示のように導管50内
に滞留する。
【0061】図25は移送弁を吸引位置にした分析装置
240の作動状態を示す。この場合分析管路134内の
試料液体試験パッケージ流れは試料液体試験パッケージ
TP1ないしTP46により構成され、試験パッケージ
TP1はポンプ100のポンプピストン104の上昇運
動により移動しフローセル244による比色読取りの開
始のめにフローセル244内に下流方向への第1の通過
を行っている。後続の試料液体試験パッケージTP47
はポンプ31によりプローブアセンブリ40を経て吸引
され図示のように導管38,50内に移送弁130のい
ずれかの側に滞留する。又次の後続の試料液体試験パッ
ケージTP48はプローブアセンブリ40を経て部分的
に吸引され図示のように導管50内に滞留する。
【0062】図26は同様に移送弁130を吸引状態に
した分析装置240を作動状態で示す。この場合分析管
路内の試料液体試験パッケージ流れは試料液体試験パッ
ケージTP2ないしTP53により構成され、試料液体
試験パッケージTP1は下死点から上死点へのポンプ1
00のポンプピストン104の運動により移動し図示の
ように分析管路134の開端部135から分析管路を経
て所要回数の流れサイクルを完了した廃液容器136内
に流れている。
【0063】たとえば1連の240の各別の試料液体試
験パッケージに前記したように操作を完了する分析装置
240の最終操作は、分析装置20に関し図20及び2
1について前記したのと同じようにして行われ、すなわ
ち、試料液体試験パッケージTP240が分析管路13
4の前記したような双方向の移行を完了し管路134か
ら廃液容器136内に放出されるまで、空気及び緩衝液
体すなわち図20に示したパッケージTPBだけの分析
装置240による吸引、形成及び双方向移動が行われる
のは明らかである。
【0064】前記の事情のもとでは、当業者には明らか
なように適当に保温した各試料液体試験パッケージは、
各フローセル138,244における全部で4minの
「読取り」時間と間に15secの休止時間を含む8m
inの全「読取り時間」とに対し、各フローセル13
8,244で15secずつ16回「読取る」。このこ
とは2つだけのフローセルを使用することによって各試
料液体試験パッケージに時間間隔を隔てた全部で32回
の読取りを行い、そして詳細に前記したように極めて包
括的で正確な試料液体−試薬液体の反応分析結果が得ら
れる。図22ないし26の分析装置240に対する15
secの前記したような代表的サイクル時間では、毎時
240の試料液体試験パッケージの処置量が同一の定常
状態システム作動条件によって得られるのは明らかであ
る。
【0065】図27ないし29には本発明の最良の方式
に従って構成し作動する第3の実施例による新規な改良
された可逆方向カプセル化学試料液体分析装置260を
示してある。分析装置260は、図1ないし22のシス
テム20又は図22ないし26の分析装置240により
実際上得られるよりも毎時の試料液体分析によるなお一
層多い処置量を、各試料液体試験パッケージのS+R1
区分に対し同じ5minの試料液体試験パッケージ予備
温置時間とこれ等の各試料液体試験パッケージのS+R
1+R2に対する実際上同じ8minの温置時間とによ
って生ずるように作動できる。
【0066】分析装置260も又、検出手段による反復
した前後の向きの試料液体試験パッケージ流れスロッシ
ング作用を生ずる、基本的に分析装置20,240と同
じ構成及び手段を持つ。従ってそれぞれ図1ないし21
と図22ないし26とにおけるのと同じ参照数字を図2
7、28及び29の同様な分析装置部品に付してある。
しかし分析装置260では第3の検出手段262を図示
のように分析管路134内で第2の検出手段242の下
流側に設けてある。検出手段262は前記のようにフロ
ーセル264、光源266及び検出器268を備え、光
ファイバ270,272により普通の比色計測のように
光源266からフローセル264を経て検出器268に
光を搬送する。さらに別の気泡検出器274を図示のよ
うに分析管路134にフローセル264のすぐ上流側で
作動的に協働させフローセル264に図示のように管路
276により作動的に連結してある。検出手段30,2
42のようにして、図示してないが検出手段262の光
源266、気泡検出器274及び検出器268も又図3
の分析装置制御装置153にその制御のもとに作動でき
るように電気的に接続してある。
【0067】分析装置260の作動では、9secのサ
イクル時間と16でなくて18の試料液体試験パッケー
ジ分の距離に等しいポンプ100の押しのけ容積とは、
図3のシステム制御装置153にプログラムされ分析装
置動作を制御する。これ等の作動パラメータによれば各
試料液体試験パッケージに対し、同じ5minの予備温
置時間と実質的に同じ8minの温置時間とを生じ続け
るようにするには、フローセル138は分析管路134
内で移送弁130の下流面から33+18全部で51の
試料液体試験パッケージ分の距離だけ間隔を隔てなけれ
ばならなくて、フローセル264は分析管路134内で
フローセル242の下流側に18の試料液体試験パッケ
ージ分の距離だけ間隔を隔て、そして18の試料液体試
験パッケージ分の距離の分析管路134の有効長さをフ
ローセル264の下流側に設けなければならないのはも
ちろんである。この場合分析管路134に対し105の
試料液体試験パッケージ分の全有効長さになり、そして
本発明分析装置の作動に固有の試料液体試験パッケージ
流れの所要のとくに精密な正容積式ポンプ作用に関する
実際の流動体要求に従って、分析装置260の「前」及
び「後」の両方の端部で試料液体試験パッケージ流れの
正容積式ポンプ作用を必要とするように定めてある。
【0068】とくに、そして図27に明らかなようにこ
の要求は、行程が容易に調整できる精密に作動する注射
ポンプに形成するのを好適とする付加的な容積式ポンプ
280を設けることにより分析装置260にとくに有効
に適合する。ポンプ280は、シリンダ282及びポン
プピストン284を備え、図示のように連結導管286
により分析管路134のいわゆる有効末端部288に作
動的に連結してある。図示のようにポンプ280のピス
トン284も又、ポンプ100のピストン104を駆動
するのと同じ駆動電動機106により駆動する。そして
ポンプピストン104,284は、これ等の一方が下死
点から上死点に動くときに他方が上死点から下死点に動
き又その逆の関係になりそしてこれ等のポンプピストン
の一方が上死点にあるときに他方が下死点にあり又この
逆になるようにして駆動電動機106に機械的に結合し
てあるのはもちろんである。すなわちポンプ100,2
80は分析管路134内の試料液体試験パッケージ流れ
に対して「プッシュープル」の関係に作動しこの流れに
対しとくに精密な差動ポンプ作用を行うのはもちろんで
ある。これに付随するポンプ100の排出行程とポンプ
280の吸入行程とは分析管路134内の試料液体試験
パッケージ流れを図27の右方に18の試料液体試験パ
ッケージ分の距離だけ精密に前進させるように作用し、
又付随するポンプ100の吸入行程とポンプ280の排
出行程とは分析管路内の流れを図27の左方に同数の試
験パッケージ分の距離だけ後退させるように作用する。
これ等の状態のもとでは、分析装置20,260につい
て詳細に前記したように分析管路134内の試料液体試
験パッケージ流れのとくに精密な可逆方向流動が分析管
路134の伸長と第3のフローセル264の追加とに関
係なく、分析装置260内に保持されるのは明らかであ
る。
【0069】分析管路134は分析装置260ではもは
や開端部に終っていないから、分析装置260の所要数
のサイクル完了時に各試料液体試験パッケージの逐次の
精密な取出しのためには他の手段を使わなければならな
いのは明らかである。このためには試料液体試験パッケ
ージによる閉塞を防ぐのに十分な容積を持つじょうご状
導管部分290を図示のように分析管路134の有効末
端部288と導管286との間の連結部に実質的にまた
がりこれから下方に細くなり導管291に延びるように
設けてある。
【0070】三方回転弁304は分析装置制御装置15
3の制御のもとに駆動電動機306により図示のように
駆動される。又導管291は回転弁304を経て別の容
積式ポンプ294に連結することができる。容積式ポン
プ294は、同様に行程を容易に調整できる注射器ポン
プに形成するのを好適とし、シリンダ296及びピスト
ン298を備えている。図示のようにポンプ294のピ
ストン298はポンプ31のピストン34を駆動する同
じ駆動電動機36により駆動する。又ポンプピストン3
4,298は、これ等のピストンの一方が上死点から下
死点に移動するときに他方のピストンが下死点から上死
点に移動し又この逆の関係になり、そしてこれ等のピス
トンの一方が上死点にあるときに他方のピストンが下死
点にあり又この逆の関係になるようにして駆動電動機3
6に機械的に結合してあるのはもちろんである。すなわ
ちポンプ100,280について前記したようにしてポ
ンプ31,294も又プッシュプル方式で作動し分析管
路134内の試料液体試験パッケージ流れ内への又この
流れからの試料液体試験パッケージ134の付随する注
入及び取出しに関してとくに精密な差動ポンプ作用を生
ずるのはもちろんである。
【0071】排液管300は図示のように廃液容器13
6のすぐ上方の開端部302に終っている。排液管30
0の他端部は図示のように三方回転弁304に連結して
ある。回転弁304は、第1の弁位置では導管291,
292の間に流体を流動させ又排液管300を閉じ、そ
して第2の弁位置では導管292を排液管300に連結
することにより導管292,291の間の流体流れの連
通を遮断する。
【0072】導管308は図示のようにじょうご状導管
部分290のすぐ上方の分析管路134及び導管286
の接合部から大気に延びる。二方回転弁310は、導管
308内に作動的に配置され弁開閉位置の間でシステム
制御装置153の制御のもとに図示のように駆動電動機
312により駆動される。
【0073】図28は、分析装置260の代表的作動サ
イクル中の図27の分析装置260のせん断弁130、
ポンプ31,294,100,280及び回転弁31
0,304の各作動条件を示すタイミング線図である。
このために線SHはせん断弁130の吸引及び移送の状
態を示す。線PAは試料液体試験パッケージの分析管路
134内の吸引、形成及び挿入に伴う、ポンプ31のシ
リンダ32内のピストン34の位置を示す。線PBは1
8の試験パッケージ分の距離だけ分析管路134内の前
記したような試料液体流れの下流方向次いで上流方向へ
の双方向の移動に伴うポンプ100のシリンダ102内
のピストン104の位置を示す。線PA′は、ポンプ3
1に結合したポンプ294の「プッシュープル」動作に
伴うポンプ294のシリンダ296内のピストン298
の位置を示し、ポンプ31による分析管路内への試料液
体試験パッケージの挿入と、新らたに挿入された試料液
体試験パッケージの前方に105の試料液体試験パッケ
ージを分析管路134の末端のじょうご形導管部分29
0内にこの場合ある試料液体試験パッケージについて詳
しく後述するようにポンプ294により廃液溜めに送る
こととを明示する。線PB′は、結合ポンプ100を持
つポンプ280の「プッシュープル」動作に伴うポンプ
280のシリンダ282内のピストン284の位置を示
し、各方向における18の試験パッケージ分の距離だけ
の分析管路内の試料液体試験パッケージ流れの双方向の
移動に関して詳しく後述するようにこれ等のポンプの作
動の状態を明示する。線VDは二方回転弁310の作動
状態を示す。そして線VEは三方回転弁304の作動状
態を示す。当業者には明らかなように図28のタイミン
グ線図の線はすべて同じ時間目盛で描いてある。
【0074】図28において線SH上の点216,22
0と、線PA上の点204,218,222と、線PB
上の点224,228,226は、図1ないし21の分
析装置20に対する図4のタイミング線図の同様な参照
数字をつけた点により例示したように図27の分析装置
260の作動サイクル内の時間的に同じ各点を示す。さ
らに線PB上の点228に時間的に一致する図28の線
PB′上の点320により、ポンプ280のピストン2
84が下死点にあるときにポンプ100のピストン10
4が上死点にあることを明らかにすると共に、線PB上
の点224に時間的に一致する線PB′上の点322に
より、組になったポンプ100,280に関して正反対
も真であることを明らかにする。同様にそれぞれ線PA
上の各点204,218,212に時間的に一致する線
PA′上の各点324,326,328に対しても、こ
の同じ関係がポンプ294のシリンダ296内のピスト
ン298の位置に対してポンプ31のシリンダ32内の
ピストン34の位置に関するのと同様に真であることを
明らかにする。
【0075】組合った容積式ポンプ280,294と弁
304,310との動作は例外として次ぎに詳しく述べ
るように分析装置260の動作は前記した分析装置2
0,260の動作と実質的に同じであるのはもちろんで
ある。試料液体試験パッケージ流れは、プローブアセン
ブリ40の作用によりこの例では組合ったポンプ31,
294の「プッシュープル」作用により前記したように
形成され分析管路134内に挿入され、分析管路134
内で双方向に移動し各フローセル138,244,26
4を経て両方向に反復して流れ、次いでこの例では組合
ったポンプ100,280により各試料液体試験パッケ
ージの消失区域140内への初期流入時にこれ等の各パ
ッケージの各区分S1及びR1,R2が合体し、最終的
にこの例でもまた組合ったポンプ31,294の「プッ
シュープル」作用により分析管路134から廃液容器1
36に逐次放出される。
【0076】とくに又吸引位置における分析装置270
の移送弁130を示す図27において、試料液体試験パ
ッケージTP1ないしTP100から成る試料液体試験
パッケージ流れの分析管路134内の右方への18の試
料液体試験パッケージ分の距離の移動がポンプ100の
ピストン104の下死点から上死点までとポンプ280
のピストン284の上死点から下死点までとの付随する
移動とにより「プッシュープル」方式で行われるのは明
らかである。分析装置260の動作のこの時点で、回転
弁310は閉じるが、回転弁304は導管292を排出
管300に連結することにより、ポンプ294のピスト
ン298の下死点から上死点までの移動によって排出管
を経て単に空気を送出し、分析管路134を密封して試
料液体試験パッケージ流れを双方向に移動させる際に組
合うポンプ102,280の差動ポンプ作用の精度を確
実に保つ。この時点で引続く試料液体試験パッケージT
P101及びTP102はポンプ31によりプローブア
センブリ40を経て前記したように吸引されそれぞれ図
示のように導管38,50内に留まる。
【0077】図29は、移送弁130を移送位置にした
システム260を示し、またポンプ31のピストン34
の下死点位置から上死点の位置までの運動により移送弁
130を経て分析管路内の試料液体試験パッケージ流れ
に挿入されこの流れを前記したように右方に1つの試験
パッケージ距離だけ前進させるようにした試料液体試験
パッケージTP106とポンプ102により前記したよ
うに右方に移動した流れとを示す。このようにして、こ
の場合じょうご形導管部分290内に下降する分析管路
134を通る双方向の通過を完了した試料液体試験パッ
ケージTP2が得られ、回転弁304は切換えられ導管
291,292を連結し、この場合この試験パッケージ
はポンプ294のピストン298の上死点から下死点ま
での付随する運動により導管291から弁304を経て
導管292内に吸引される。この状態が生ずると、回転
弁310はその開位置に切換えられこの回転弁を経て本
システムに大気圧を流入させ分析管路134内の圧力を
つりあわせる。すなわち分析管路134内への試料液体
試験パッケージTP106の精密な挿入とこれに伴う管
路134からの試料液体試験パッケージTP2の精密な
取出しとは、組合うポンプ31,294の容積式差動ポ
ンプ作用により確実に行われる。
【0078】前記した所によれば、当業者には明らかな
ように、移送弁130がその吸引位置に戻りポンプ31
のピストン34がその上死点位置から下死点位置に移動
し次の後続の試料液体試験パッケージTP108(図示
してない)をプローブアセンブリ40を経て導管50内
に吸引するとすぐに、弁310はその閉位置に切換えら
れ又弁304は導管292及び排出管300を連結する
位置に切換えられる。次いでポンプ294のピストン2
98の下死点位置から上死点位置への付随する運動によ
り試料液体試験パッケージTP2を導管292から弁3
04を経て排液管300内に又排液管300の開端部3
02を経て廃液容器136内に送り前もって容器136
内に滞留している試料液体パッケージTP1に加わる。
【0079】9secのサイクル時間と分析装置260
の他の関連作動パラメータとによれば、各試料液体試験
パッケージが8.1minの全試料液体「読取り」時間
に対し各フローセル138,244,264における計
2.7minにわたり18回「読取る」のは明らかであ
る。この場合3個だけのフローセルを使用して各試料液
体試験パッケージに全部で54回の互いに間隔を置いた
読みを生じ詳しく前記したように極めて正確な包括的試
料液体−試薬液体反応分析成績が得られる。又分析装置
260に対して代表的な9secのサイクル時間によれ
ば、全部で400の試料液体試験パッケージの処置量が
定常状態のシステム作動状態になるとこのようにして得
られるのは明らかである。
【0080】任意の複数の試料液体試験パッケージの実
施例260を流れる、たとえば400のパッケージの流
れの完了は、ポンプ31による分析管路内へのTP40
0の挿入に次いで始めて空気及び緩衝液体の「試験」パ
ッケージの使用によって図20に関して詳しく前記した
ようにして終る。もちろん又本発明システムの前記した
全部の実施例を通じて特定の実施の全部の試料液体試験
パッケージの流れの完了のほかに、操作完了のために空
気及び緩衝液体だけの「試験」パッケージをこのように
利用すると、又次のシステム操作のための準備で残留試
料液体の残分を関連システム部品から極めて十分に洗浄
することによりさらに試料液体キャリオーバをなお最少
にするように作用する。
【0081】以上述べたすべてのことから、本発明が広
範囲の種類の試料液体の広範囲の種類の分析に応用する
のに適当であるが、人体の生物学的試料液体の逐次の自
動化臨床分析にとくに適合した試料液体分析システム及
び方法を提供するのは明らかである。これ等の試料液体
は、人の血清、人の血漿、尿及び脳脊髄液を含む。臨床
分析には等質性血液化学分たとえば免疫分析又は酵素分
析がある。この場合各試料液体に対しS+R1+R2の
反応の完了の過程で著しく多数の精密に時間を定めた分
析を、有意義な全試料液体分析成績を得るのに適用でき
る化学製剤又酵素の場合には適用できる国際指針に逐次
必要とする。
【0082】以上本発明をその実質的に直線の配列につ
いて述べたが、或は分析管路134が分析装置20の作
用に悪影響を及ぼさないで大体において円形の配列でも
よいのは明らかである。
【0083】図1ないし29に述べた可逆方向カプセル
化学試料液体分析のシステム及び方法に共通の免疫学的
検定を行なうのに使った各部材は図30において同じ参
照数字を付して表わしてある。
【0084】磁性粒子基準非均質免疫学的検定用の連続
した1連の試験カプセルを図30に示してある。各試験
カプセルは、試料区分、磁性粒子、分析に必要な試薬、
及び所要数の洗浄区分から成っている。磁性粒子は、容
器401内に懸濁状態で入れ、試料は容器402内に入
れ、試薬R1は容器403内に入れ、試薬R2は容器4
04内に入れ、第1洗浄液体W1は容器405内に入
れ、第2洗浄液体W2は容器406内に入れ、試薬R3
は容器407内に入れ、緩衝液は容器408内に入れて
ある。
【0085】好適な実施例では、7μl(ミクロリット
ル)の試料、10.5μlの試薬R1及び10.5μl
の試薬R2を各別の容器から吸引しプローブ42内又は
分析管路134内の単一の液体カプセルに合流させる。
【0086】約30μlの残りの各物質をプローブ42
により管50内に吸引し次いで後述のようにしてせん断
弁130を介し管134に移送する。
【0087】前記した各実施例の場合と同様に、各液体
及び各隔離気泡の各区分は、これ等を完全に囲み管13
4の内面に対する各区分の接触を防ぐ隔離液によりカプ
セル状に封入する。各液体区分は、空気区分により隔離
し各区分の望ましくない混合を防ぐのがよい。
【0088】ワイヤ413〜415を介しシステム制御
装置153´に接続した磁石410〜412と制御装置
153´に接続した気泡検出器150a〜150cとか
ら成る系によつて、磁性粒子基準免疫分析は付加的なハ
ードウエアを設けないで実施できる。気泡検出器150
a〜150cは、各縦方向に移動する液体/ガス境界面
を検出できるものがよい。この種の気泡検出器は本願と
同じ譲受人に譲渡された米国特許願第08/
号明細書に記載してありこれ等の記載は本説明に参照し
てある。
【0089】免疫学的検定の1例では試料Sは、この分
析プロトコルに記載してあるように或る一定の時限にわ
たり試験カプセル内の液体区分中で試薬R1,R2と反
応させる。次いで磁性粒子MPを区分S/R1/R2内
に移送し付加的な時間にわたり混合する。次いで磁性粒
子を分離し、数回洗浄し最終試薬と反応させ、試料中の
分析濃度に比例した検出できる応答を生ずる。
【0090】この方法は本発明により実施され、この方
法の動作順序は図31A〜31Hに示してある。テフロ
ン管134の外側の磁石410は、磁性粒子を含む区分
が図31Aに示すようにこの管に隣接して位置すると、
作動させ又はこの管に対し密接な距離内に持来す。この
ときには懸濁していた粒子は管134の壁に図31Bに
示すようにこの壁との間に隔離液体420の膜すなわち
フイルムを挟んで保持される。
【0091】各区分の流れは、図31Cに示すように前
方に動き続ける。図31Cでは試料及び試薬の区分S/
R1/R2はその中に押圧された粒子を含む。このとき
には磁石410は非作動にされ又は管から離れる向きに
動き、磁性粒子は図31Dに示すようにS/R1/R2
区分内に分散させる。
【0092】各区分の流れは、磁性粒子MPを含む区分
S/R1/R2が図31Eに示すように磁石411に達
するまで前方に動き続ける。磁石410の非作動化又は
遠ざかる動きと各区分の流れとの結果として、粒子MP
は区分S/R1/R2が磁石411に向かい移動する際
にこの区分内で懸濁状態になる。
【0093】磁石411は図31Fに示すように作動状
態になり又は管134に向かい粒子を図31Fに示すよ
うに管壁に向かい粒子を引張る。
【0094】磁性粒子は、図31Gに示すように第1洗
浄液W1が磁石411に達するまで押付けられた状態を
続ける。図31Gでは磁石は非作動化され又はテフロン
管から遠ざかる向きに動かされ、各磁性粒子を図31H
に示すように洗浄液内に移動させ懸濁状態にする。
【0095】洗浄液区分内の内部循環流れと流れの高い
速度とにより洗浄効率をあげるようにかきまぜ作用を生
ずる。可変の磁界をこの時点で使い懸濁粒子の付加的か
きまぜ作用を生じとくに単方向流れに対し洗浄効率をさ
らに高める。
【0096】これ等の段階を反復し分析プロトコルによ
り規定された回数だけ磁性粒子を洗浄する。図31E−
Hに示した工程は、洗浄液W2に対し磁石412で反復
し、又は流れの方向を逆にすると磁石411で反復し、
磁性粒子を含む区分を図30の磁石411の左方の位置
に持来す。最後の洗浄後に磁性粒子は最終の試薬R3で
解放して、検出器144で計測する測光化学発光及び又
はけい光の信号を生ずる。
【0097】前記した所から明らかなように本発明によ
る免疫学的検定方法及び装置は、磁性粒子を洗浄し固相
の非均質の配位子結合分析を行なう付加的な流体機構を
必要としない。試料を吸引するのに単一のプローブを使
うことができる。全部の試薬が磁性粒子及び洗浄液を含
んでいる。すなわち本発明による方法及び装置は、前記
した可逆方向システムと共に従来の単方向カプセル流れ
装置に使うことができる。
【0098】本発明によれば試料と固相及びその他の試
薬と洗浄緩衝剤とに対し単一の導管を使うことができ、
磁性粒子を洗浄するのに別個の導管、ポンプ、弁等を必
要としない。
【0099】本発明による洗浄は、従来より一層有効で
ある。その理由は、単に洗浄緩衝剤を磁性粒子表面を過
ぎて流すのとは異なって磁性粒子を洗浄緩衝剤中に懸濁
させてかきまぜるからである。従って洗浄液の全体積は
1個の洗浄に対し著しく小さくなりたとえばわずかに3
0μlにもすることができる。
【0100】本発明の1実施例では直径が2.5μない
し25μの範囲の磁性粒子はFC43ふっ化炭素油から
成る隔離流体と共に使った。管134の内面を覆うふっ
化炭素油のフイルムは10ないし50μなるべくは40
μの厚さを持つ。粒子の直径は、フイルム厚さに比べて
小さい程度からこの厚さより大きい程度までの範囲にす
ることができるが、磁性粒子が壁に触れないようにする
のにフイルム厚さが粒子の直径と同じ程度なるべくは粒
子の直径より大きいときはとくによく作用することが分
った。
【0101】管の長手方向に限定した区間に磁界を加え
て磁性粒子をこの区間内に集めて閉じ込めたままになる
ようにする。本発明の好適な実施例では、ネオジム−鉄
−ほう素高エネルギー密度磁性材料から成る永久磁石に
より磁界を生ずる。磁界の変化を使い懸濁質を加速す
る。たとえば、通常約2000ガウスの強さを持つ磁界
は、強から弱に変えることができ、除き又は変位させ、
又はこの磁界を管区間の直径に沿い互いに反対の側に当
てることにより空間的に変えることができる。
【0102】図30に示した実施例は、図1ないし29
について述べた逆方向分析装置に使うときにとくに有利
である。
【0103】図30に示した試験パッケージ又はカプセ
ルは、5つの区分すなわち磁性粒子MP、試料プラス第
1試薬及び第2試薬S/R1/R2、第1洗浄剤W1、
第2洗浄剤W2及び第3試薬R3を含む。各サイクル中
に新たな区分の吸引は、分析管路内の流れの可逆運動と
並列に行なわれる。すなわちカプセル全体を吸引するの
に5サイクルかかる。液体緩衝剤区分は、たとえば互い
に隣接する化学発光カプセルの間の光学的隔離を改良す
るのに各カプセルの間で吸引する。図30に示したシス
テムは簡略化のために、それぞれ分析の互いに異なる段
階を表わす、マニホルド内の4つのカプセルだけで例示
してある。
【0104】管50内に示した第1のカプセルはちょう
ど吸引し終った所である。第1磁石410の正面に示し
た第2カプセルは、磁性粒子をS/R1/R2区分内に
移送しようとする段階にある。
【0105】第2磁石場所411に示した次のカプセル
は、次々の3回のサイクルで粒子がW1、W2に次いで
R3に3回の移送を受ける段階にある。
【0106】最後のカプセルは、試薬R3のルミネセン
スの強さを約1secにわたり計測したときをルミノメ
ータ(luminometer)138の光学ヘッドで
示してある。或いは各粒子は、カプセル自体の粒子をこ
の場合欠いている次に続くカプセルのMPセグメント内
に、又は各カプセル間で液体緩衝剤区分内に移送するこ
とができる。磁性粒子を除いた後、R3区分を光学ヘッ
ドを経て押し込む。この光学ヘッドでこの区分のルミネ
センスの強さを計測する。
【0107】当業者には明らかなように線図的に示した
各カプセル間に図30に破線により示した1個又は複数
個の他のカプセルがある。又各カプセルは、洗浄区分を
カプセルに加え又はこのカプセルから除く際に5個以上
又は5個以下の区分を含む。さらに図30に示した実施
例は、流れの運動の一層よい制御ができるようにポンプ
100に機械的に結合した第2の注射器を使うことがで
きる。本システムは又、廃棄物マニホルド135で分析
管路134から廃棄物を取出すようにポンプ31に結合
した注射器を使うことができる。
【0108】本発明分析装置及び分析方法の前記した実
施例では本発明の精神を逸脱しないで種種の変化変型を
行うことができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明分析装置の第1の実施例の配置図であ
る。
【図2A】図1の分析装置の試料液体試験パッケージ移
送手段の作動状態を示す配管図である。
【図2B】図1の分析装置のパッケージ移送手段の別の
作動状態を示す配管図である。
【図3】図1の分析装置の電気作動の駆動の駆動部品及
び検出部品の制御及び同期化を示すブロック図である。
【図4】図1の分析装置の試料液体試験パッケージ移送
手段及び試料液体試験パッケージ計量供給手段の各動作
を同じ時間目盛で示すタイミング線図である。
【図5】本発明分析装置の初期設定と試料液体試験パッ
ケージ流れの形成との種種の逐次の段階のうちの1段階
における分析装置部品の動作状態を示す図1と同様な分
析装置線図である。
【図6】図5の次の段階の分析装置線図である。
【図7】図6の次の段階の分析装置線図である。
【図8】図7の次の段階の分析装置線図である。
【図9】図8の次の段階の分析装置線図である。
【図10】図9の次の段階の分析装置線図である。
【図11】図10の次の段階の分析装置線図である。
【図12】図11の次の段階の分析装置線図である。
【図13】図12の次の段階の分析装置線図である。
【図14】試料液体試験パッケージ流れの形成とこの流
れに含まれる各別の試料液体の反応及び分析とにおける
種種の後続の逐次の段階のうちの1段階における基本分
析装置部品の動作状態を示す図1の分析装置線図であ
る。
【図15】図14の次の段階の分析装置線図である。
【図16】図15の次の段階の分析装置線図である。
【図17】各試料液体試験パッケージの初期流通時の試
料液体及び試薬液体の区分の合体を示す図1の分析装置
の試料液体試験パッケージ反応分析手段の縦断面図であ
る。
【図18】試料液体試験パッケージ反応分析手段を通る
試料液体試験パッケージの追従流れの状態を示す、図1
7と同様な縦断面図である。
【図19】本発明分析装置内の試験パッケージ流れにお
ける試料液体の反応分析の後続の段階における基本分析
装置部品の動作状態を示す図14、15及び16と同様
な分析装置線図である。
【図20】全部の利用できる試料液体の試料液体反応分
析を完了するのに本発明分析装置で形成され利用される
緩衝液体「試験」パッケージの状態を示す、図1の分析
装置の試料液体試験パッケージ反応分析手段の縦断面図
である。
【図21】全部の利用できる試料液体の試料液体反応分
析の完了のために図20の緩衝液体「試験」パッケージ
の使用に伴う基本分析装置部品の動作状態を示す図1
4、15及び16と同様な分析装置線図である。
【図22】本発明による可逆方向試料液体分析装置の第
2の実施例の動作状態を示す線図である。
【図23】図22の次の動作状態を示す線図である。
【図24】図23の次の動作状態を示す線図である。
【図25】図24の次の動作状態を示す線図である。
【図26】図25の次の動作状態を示す線図である。
【図27】本発明の可逆方向試料液体分析装置の第3の
実施例の動作状態を示す線図である。
【図28】図27及び後述の図29の分析装置の前後の
分析装置端容積式ポンプと試料液体試験パッケージ取出
し制御弁との動作を示すタイミング線図である。
【図29】図27のシステムの別の動作状態を示す線図
である。
【図30】免疫学的に使う本発明分析装置の1実施例の
配置図である。
【図31A】本発明分析方法の1実施例の初めの動作段
階を図30の詳細部で示す説明図である。
【図31B】図31Aの次の動作段階を示す説明図であ
る。
【図31C】図31Bの次の動作段階を示す説明図であ
る。
【図31D】図31Cの次の動作段階を示す説明図であ
る。
【図31E】図31Dの次の動作段階を示す説明図であ
る。
【図31F】図31Eの次の動作段階を示す説明図であ
る。
【図31G】図31Fの次の動作段階を示す説明図であ
る。
【図31H】図31Gの次の動作段階を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
20,240,260 分析装置 22 試料液体パッケージ供給手段 31 ピストンポンプ 100 ピストンポンプ 134 流体導管 138 フローセル 144 検出器 410,411,412 磁石 A 空気区分 B 緩衝液 R 試薬 S 試料 MP 磁性粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール、ガースン アメリカ合衆国ニューヨーク州10598、ヨ ークタウン・ハイツ、ファーサンド・ドラ イヴ 2612番 (72)発明者 ミルト、ペラヴィン アメリカ合衆国ニューヨーク州10589、サ マズ、ヘリティッジ・ヒルズ 476番ディ ー

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (イ)流体導管と、(ロ)この流体導管
    の内面に隔離液体から成るフイルムを形成する手段と、
    試料液体、試薬及び磁性粒子懸濁液から選定した複数の
    各液体のランダムアクセスを行ない、これ等の複数の液
    体から複数の隔離区分により前記流体導管内に各カプセ
    ルを形成する手段とを備え、前記流体導管を通って流れ
    るように、この流体導管内に流体カプセルの流れを送給
    する送給手段と、(ハ)前記流体導管の少なくとも一方
    の縦方向に流体カプセルの流れを生じさせる手段と、
    (ニ)1個のカプセル内の1個の区分からの懸濁した磁
    性粒子を磁気手段隣接場所に保持し、前記流体導管を通
    る前記1個のカプセルの流れる間にこの1個のカプセル
    内の別の区分内に配置されるように、前記流体導管に沿
    って配置された磁気手段と、前記流体導管内の流体カプ
    セルを測定するように、前記流体導管に沿って配置され
    た測定手段とを包含する分析装置。
  2. 【請求項2】 前記磁気手段に、1個のカプセルの磁性
    粒子を、このカプセルの少なくとも1個の他の区分の液
    体内に移送する手段を設けた請求項1の分析装置。
  3. 【請求項3】 前記磁気手段に、前記流体導管における
    磁界を変えて懸濁粒子をかきまぜる手段を設けた請求項
    2の分析装置。
  4. 【請求項4】 複数の液体が磁性粒子用洗浄剤を含み、
    前記ランダムアクセスを行なう手段に、カプセル内に隔
    離洗浄区分を形成する手段を設け、前記磁気手段に、1
    個のカプセルの各洗浄区分内の1カプセル分の磁性粒子
    の洗浄を行なう手段を設けた請求項1の分析装置。
  5. 【請求項5】 前記磁気手段に、1個のカプセルの磁性
    粒子を、このカプセルの洗浄区分の少なくとも1つの区
    分の液体中に移送する手段を設けた請求項4の分析装
    置。
  6. 【請求項6】 前記磁気手段に、懸濁粒子をかきまぜる
    ように、前記流体導管における磁界を変える手段を設け
    た請求項5の分析装置。
  7. 【請求項7】 前記遠隔液体から成るフイルムが与えら
    れた厚さを持ち、前記磁性粒子が、ほぼ前記与えられた
    厚さの直径を持つようにした請求項1の分析装置。
  8. 【請求項8】 前記流体カプセルの流れを生じさせる手
    段に、前記流体導管内に可逆流れを生じさせる手段を設
    けた請求項1の分析装置。
  9. 【請求項9】 前記磁気手段に、1個のカプセルの磁性
    粒子を、このカプセルの可逆流れの間に、このカプセル
    の少なくとも1個の他の区分の液体中に移送する手段を
    設けた請求項8の分析装置。
  10. 【請求項10】 前記磁気手段に、懸濁粒子をかきまぜ
    るように、前記流体導管における磁界を変える手段を設
    けた請求項9の分析装置。
  11. 【請求項11】 複数の液体が、磁性粒子用洗浄剤を含
    み、前記ランダムアクセスを行なう手段に、各カプセル
    内に隔離洗浄区分を生じさせる手段を設け、前記磁気手
    段に1個のカプセルの磁性粒子の洗浄を、このカプセル
    の可逆流れの間にこのカプセルの各洗浄区分内で行なう
    手段を設けた請求項8の分析装置。
  12. 【請求項12】 前記磁気手段に、1個のカプセルの磁
    性粒子を可逆流れの間にこのカプセルの洗浄区分のうち
    の少なくとも1個の区分の液体中に移送する手段を設け
    た請求項11の分析装置。
  13. 【請求項13】 前記磁気手段に、懸濁粒子をかきまぜ
    るように前記流体導管における磁界を変える手段を設け
    た請求項12の分析装置。
  14. 【請求項14】 前記隔離液体から成るフイルムが、与
    えられた厚さを持ち、磁性粒子が、前記与えられた厚さ
    より小さい直径を持つようにした請求項8の分析装置。
  15. 【請求項15】 (イ)流体導管の内面に隔離液体から
    成るフイルムを形成し、かつ試料液体、試薬及び磁性粒
    子懸濁液から選定した複数の各液体ランダムアクセスを
    行ない前記流体導管内の各流体カプセル内の複数の前記
    液体からの複数の隔離区分を形成することにより、前記
    流体導管内にこの流体導管を通って流れるように流体カ
    プセルの流れを送給する段階と、(ロ)前記流体導管の
    少なくとも一方の縦方向に流体カプセルの流れを生じさ
    せる段階と、(ハ)1個のカプセル内の1個の区分から
    の懸濁磁性粒子を与えられた場所に選択的に磁気作用に
    より保持し、前記流体導管を通って1個のカプセルが流
    れる間に、前記1個のカプセル内の別の区分内に配置す
    る段階と、前記流体導管内の流体カプセルを測定する段
    階とを包含する分析法。
  16. 【請求項16】 前記流体カプセルの流れを生じさせる
    段階が、前記流体導管内に可逆流れを生じさせる段階を
    包含する請求項15の分析法。
  17. 【請求項17】 前記複数の液体が、磁性粒子用の洗浄
    剤を含み、前記ランダムアクセスを行なう段階が、前記
    各カプセル内に隔離洗浄区分を生じさせる段階を含み、
    前記磁気作用により磁性粒子を保持する段階が、前記カ
    プセルの各洗浄区分内で1個のカプセルの磁性粒子の洗
    浄を行なう段階を含む請求項15の分析法。
  18. 【請求項18】 前記磁気作用により磁性粒子を保持す
    る段階が、1個のカプセルの磁性粒子を、このカプセル
    の少なくとも1個の他の区分の液体中に移送する段階を
    含む請求項15の分析法。
  19. 【請求項19】 懸濁粒子をかきまぜるように、前記流
    体導管における磁界を変える段階をさらに包含する請求
    項18の分析法。
  20. 【請求項20】 前記隔離液体から成るフイルムが、与
    えられた厚さを持ち、前記磁性粒子が、ほぼ前記与えら
    れた厚さの直径を持つ、請求項15の分析法。
  21. 【請求項21】 (イ)隔離液体から成るフイルムを流
    体導管内面に形成し、かつ試料液体、試薬、洗浄剤及び
    磁性粒子懸濁液から選定した複数の各液体のランダムア
    クセスを行ない、前記流体導管内の各カプセルの前記複
    数の液体からの複数の隔離区分を形成することにより、
    前記流体導管内にこの流体導管を通って流れるように、
    流体カプセルの流れを送給する段階と、(ロ)前記流体
    導管の少なくとも一方の縦方向に流体カプセルの流れを
    生じさせる段階と、(ハ)1個のカプセルの試料区分及
    び試薬区分が与えられた場所を過ぎるまで、この与えら
    れた場所において前記1個のカプセル内の1個の区分か
    らの懸濁磁性粒子を磁気作用により保持する段階と、
    (ニ)前記流体導管を通って1個のカプセルが流れる間
    に、この1個のカプセルの洗浄区分の1つ内に懸濁する
    ように磁性粒子を解放する段階と、(ホ)前記流体導管
    内の流体カプセルを測定する段階とを包含する分析法。
  22. 【請求項22】 前記与えられた場所の磁界を変えて前
    記洗浄区分内の懸濁粒子をかきまぜる段階をさらに包含
    する請求項21の分析法。
  23. 【請求項23】 前記各洗浄区分に対し磁性粒子を保持
    し、かつ解放する各段階を繰返す段階をさらに包含する
    請求項21の分析法。
  24. 【請求項24】 前記流体カプセルの流れを生じさせる
    段階が、前記流体導管内に可逆流れを生じさせる段階を
    含む請求項21の分析法。
  25. 【請求項25】 前記隔離液体から成るフイルムが、与
    えられた厚さを持ち、前記磁性粒子がほぼ前記与えられ
    た厚さの直径を持つ請求項21の分析法。
JP16490994A 1993-08-13 1994-06-24 カプセル化学試料液体分析装置及び分析法 Expired - Fee Related JP3505689B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/106,254 US5399497A (en) 1992-02-26 1993-08-13 Capsule chemistry sample liquid analysis system and method
US08/106254 1993-08-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0755817A true JPH0755817A (ja) 1995-03-03
JP3505689B2 JP3505689B2 (ja) 2004-03-08

Family

ID=22310386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16490994A Expired - Fee Related JP3505689B2 (ja) 1993-08-13 1994-06-24 カプセル化学試料液体分析装置及び分析法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5399497A (ja)
EP (1) EP0638809B1 (ja)
JP (1) JP3505689B2 (ja)
AU (1) AU676547B2 (ja)
CA (1) CA2124304C (ja)
DE (1) DE69433315T2 (ja)
DK (1) DK0638809T3 (ja)
ES (1) ES2211873T3 (ja)
IL (1) IL109689A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1090187A (ja) * 1996-08-14 1998-04-10 Bayer Corp 化学ルミネセンス光を収集し伝送する収集伝送装置及び収集伝送方法
JP2004317420A (ja) * 2003-04-18 2004-11-11 Hitachi Software Eng Co Ltd キャピラリー利用測定装置
JP2013524170A (ja) * 2010-03-25 2013-06-17 クァンタライフ・インコーポレーテッド 検出用の液滴輸送システム
JP2014112106A (ja) * 2007-12-20 2014-06-19 Koninklijke Philips Nv 磁性粒子を有する多数区画装置

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3115501B2 (ja) * 1994-06-15 2000-12-11 プレシジョン・システム・サイエンス株式会社 分注機を利用した磁性体の脱着制御方法及びこの方法によって処理される各種装置
US5631167A (en) * 1995-07-31 1997-05-20 Bayer Corporation Capsule chemistry analytical methods employing dioxetane chemiluminescence
US5777135A (en) * 1995-07-31 1998-07-07 Lumigen, Inc. Di-substituted 1,2-dioxetane compounds having increased water solubility and assay compositions
US5721370A (en) * 1995-07-31 1998-02-24 Lumigen Inc. Water soluble tri-substituted 1,2-dioxetane compounds and assay compositions having increased storage stability
EP0832436A1 (en) * 1996-04-15 1998-04-01 Dade Behring Inc. Apparatus and method for analysis
WO1999025475A1 (de) * 1997-11-19 1999-05-27 Peter Miethe Vorrichtung zur sequentiellen ausgabe von fliessfähigen reagenzien
JP3551293B2 (ja) * 1998-02-02 2004-08-04 東洋紡績株式会社 核酸抽出装置
US6117391A (en) * 1998-06-18 2000-09-12 Bayer Corporation Cup handling subsystem for an automated clinical chemistry analyzer system
US6348354B1 (en) * 1998-07-06 2002-02-19 Bayer Corporation Method and apparatus for controlling a stream of liquid test packages in a capsule chemistry analysis system
US6261847B1 (en) * 1998-07-10 2001-07-17 Bayer Corporation Sample dilution module with offset mixing chamber
US6290912B1 (en) * 1998-07-14 2001-09-18 Bayer Corporation Read head for luminometer
US6623971B2 (en) * 1999-01-11 2003-09-23 Bayer Corporation Method and apparatus for conducting a stat immunoassay analysis in a capsule chemistry analysis system
US6524456B1 (en) * 1999-08-12 2003-02-25 Ut-Battelle, Llc Microfluidic devices for the controlled manipulation of small volumes
US6610499B1 (en) * 2000-08-31 2003-08-26 The Regents Of The University Of California Capillary array and related methods
US6902938B1 (en) * 2000-10-10 2005-06-07 Jeol Usa, Inc. Chemical analysis method for multiplexed samples
US6689621B2 (en) 2000-11-29 2004-02-10 Liquid Logic, Llc Fluid dispensing system and valve control
US6887429B1 (en) * 2001-01-26 2005-05-03 Global Fia Apparatus and method for automated medical diagnostic tests
US6613579B2 (en) * 2001-02-02 2003-09-02 Global Fia, Inc. Sequential injection liquid-liquid extraction
CA2481545A1 (en) * 2002-04-12 2003-10-23 Instrumentation Laboratory Company Immunoassay probe
US7488309B2 (en) 2002-07-03 2009-02-10 Bioanalytical Systems, Inc. Device and method for drug delivery to animals
DE10322942A1 (de) * 2003-05-19 2004-12-09 Hans-Knöll-Institut für Naturstoff-Forschung e.V. Vorrichtung zum Positionieren und Ausschleusen von in Separationsmedium eingebetteten Fluidkompartimenten
DE10322893A1 (de) * 2003-05-19 2004-12-16 Hans-Knöll-Institut für Naturstoff-Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Zudosieren von Reaktionsflüssigkeiten zu in Separationsmedium eingebetteten Flüssigkeitskompartimenten
US7247487B2 (en) * 2003-06-18 2007-07-24 Ortho-Clinical Diagnostics Reducing working fluid dilution in liquid systems
WO2005066613A1 (en) 2003-12-31 2005-07-21 President And Fellows Of Harvard College Assay device and method
US7439069B2 (en) * 2004-02-27 2008-10-21 Nippoldt Douglas D Blood coagulation test cartridge, system, and method
US7422905B2 (en) * 2004-02-27 2008-09-09 Medtronic, Inc. Blood coagulation test cartridge, system, and method
US7399637B2 (en) * 2004-04-19 2008-07-15 Medtronic, Inc. Blood coagulation test cartridge, system, and method
US8211386B2 (en) 2004-06-08 2012-07-03 Biokit, S.A. Tapered cuvette and method of collecting magnetic particles
US7338804B2 (en) * 2004-11-24 2008-03-04 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Automated clinical analyzer reagent formulation
US20060172425A1 (en) * 2005-02-01 2006-08-03 Bayer Healthcare, Llc Colored buffer solution for automated clinical analyzer
US20070082342A1 (en) * 2005-02-14 2007-04-12 Braig James R Near-patient module for analyte detection system
WO2007024798A2 (en) * 2005-08-22 2007-03-01 Applera Corporation Apparatus, system, and method using immiscible-fluid-discrete-volumes
US7704457B2 (en) * 2005-11-18 2010-04-27 Patton Charles J Automatic, field portable analyzer using discrete sample aliquots
US20080080302A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Fujifilm Corporation Droplet mixing method and apparatus
US7980905B2 (en) * 2007-11-25 2011-07-19 C-Mar Holdings, Ltd. Method and apparatus for providing power to a marine vessel
US8783121B2 (en) * 2009-03-19 2014-07-22 Shumadzu Corporation Liquid collecting system and a method therefor
DE102009023068A1 (de) * 2009-05-28 2010-12-02 RATIONAL Technische Lösungen GmbH Dosiergerät insbesondere für analytische Aufgaben
DE102012109026A1 (de) * 2012-09-25 2014-03-27 Eads Deutschland Gmbh Detektionsvorrichtung und Detektionsverfahren zur automatischen Bestimmung von Biomasse
WO2014151234A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Bell Michael L Analysis device and method
CN105339497A (zh) * 2013-06-18 2016-02-17 基因细胞生物系统有限公司 生物分子分离和热加工
GB201321433D0 (en) * 2013-12-04 2014-01-15 Isis Innovation Controling fluid micro compartments
WO2015095239A1 (en) 2013-12-18 2015-06-25 Optiscan Biomedical Corporation Systems and methods for detecting leaks
JP6812424B2 (ja) * 2016-05-18 2021-01-13 テルモ株式会社 血液検査システムおよび血液検査システムの制御方法
IT201800004630A1 (it) * 2018-04-17 2019-10-17 Apparato e procedimento per la determinazione della velocita' di sedimentazione del sangue e di altri parametri ad essa correlati
CN116106525B (zh) * 2023-04-13 2023-09-15 深圳市帝迈生物技术有限公司 血液分析仪

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3970518A (en) * 1975-07-01 1976-07-20 General Electric Company Magnetic separation of biological particles
US4018886A (en) * 1975-07-01 1977-04-19 General Electric Company Diagnostic method and device employing protein-coated magnetic particles
GB1575805A (en) * 1976-03-12 1980-10-01 Technicon Instr Automatic diagnostic apparatus
GB1576427A (en) * 1976-04-29 1980-10-08 English Clays Lovering Pochin Magnetic separators
US4418039A (en) * 1976-12-27 1983-11-29 Technicon Instruments Corporation Solute transfer technique
US4219335A (en) * 1978-09-18 1980-08-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Immunochemical testing using tagged reagents
US4297337A (en) * 1979-04-13 1981-10-27 Corning Glass Works Solid-phase immunoassays using magnetic glass
US4259291A (en) * 1979-07-13 1981-03-31 Technicon Instruments Corporation Metering device
US4253846A (en) * 1979-11-21 1981-03-03 Technicon Instruments Corporation Method and apparatus for automated analysis of fluid samples
US4657868A (en) * 1980-01-15 1987-04-14 Rolf Saxholm Apparatus for testing reactions
JPS576338A (en) * 1980-06-12 1982-01-13 Kyoto Daiichi Kagaku:Kk Method and device for measuring degree of flocculation of finely divided particles quantitatively
DE3134861C2 (de) * 1981-09-03 1985-04-04 Siegfried 4054 Nettetal André Magnetfilter
DE3200988A1 (de) * 1982-01-14 1983-07-28 Thomas A. Dr. 6900 Heidelberg Reed Verfahren und vorrichtung zur abtrennung von organischen stoffen aus einer suspension oder loesung
US4452773A (en) * 1982-04-05 1984-06-05 Canadian Patents And Development Limited Magnetic iron-dextran microspheres
US4517302A (en) * 1982-11-15 1985-05-14 Technicon Instruments Corporation Continuous flow metering apparatus
US4853336A (en) * 1982-11-15 1989-08-01 Technicon Instruments Corporation Single channel continuous flow system
US4628037A (en) * 1983-05-12 1986-12-09 Advanced Magnetics, Inc. Binding assays employing magnetic particles
GB8314523D0 (en) * 1983-05-25 1983-06-29 Lowe C R Diagnostic device
DE3336255A1 (de) * 1983-10-05 1985-04-18 Krupp Polysius Ag, 4720 Beckum Vorrichtung zur abscheidung ferromagnetischer partikel aus einer truebe
GB8401368D0 (en) * 1984-01-19 1984-02-22 Amersham Int Plc Assay method
US4677067A (en) * 1984-06-22 1987-06-30 Bio-Magnetech Corporation Magnetotactic bacteria in clinical assay, immunoassay, and cell separation procedures and the like
FI842992A0 (fi) * 1984-07-26 1984-07-26 Labsystems Oy Immunologiskt definitionsfoerfarande.
FI844027A (fi) * 1984-10-12 1986-04-13 Labsystems Oy Immunologiskt bestaemningsfoerfarande.
DE3522365A1 (de) * 1985-06-22 1987-01-02 Bayer Ag Trenngeraet fuer magnetische partikel aus fluessiger phase
JPH0628594B2 (ja) * 1985-08-07 1994-04-20 東ソー株式会社 生化学反応用撹拌装置
JPH0737989B2 (ja) * 1986-07-04 1995-04-26 東ソー株式会社 免疫反応の測定方法および装置
US4784758A (en) * 1986-08-27 1988-11-15 Engelhard Corporation Process for removing magnetic particles from a suspension of solids in a liquid
NO162946C (no) * 1987-08-21 1990-03-14 Otto Soerensen Anordning for magnetisk separasjon av celler.
US5045473A (en) * 1987-07-14 1991-09-03 Technicon Instruments Corporation Apparatus and method for the separation and/or formation of immicible liquid streams
US4913883A (en) * 1987-07-20 1990-04-03 Hitachi, Ltd. Particle agglutination immunoassay apparatus
US5158871A (en) * 1988-02-12 1992-10-27 University Of Connecticut Method of using magnetic particles for isolating, collecting and assaying diagnostic ligates
US5123901A (en) * 1988-02-25 1992-06-23 Carew E Bayne Method for separating pathogenic or toxic agents from a body fluid and return to body
US5147529A (en) * 1988-08-10 1992-09-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for automatically processing magnetic solid phase reagents
US5134079A (en) * 1989-03-27 1992-07-28 International Technidyne Corp. Fluid sample collection and delivery system and methods particularly adapted for body fluid sampling
JPH02307059A (ja) * 1989-05-23 1990-12-20 Seiko Instr Inc 反応容器
US5130027A (en) * 1989-09-19 1992-07-14 The University Of Colorado Foundation, Inc. Stationary magnetically stabilized fluidized bed for protein separation and purification
US5186827A (en) * 1991-03-25 1993-02-16 Immunicon Corporation Apparatus for magnetic separation featuring external magnetic means
US5268147A (en) * 1992-02-26 1993-12-07 Miles, Inc. Reversible direction capsule chemistry sample liquid analysis system and method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1090187A (ja) * 1996-08-14 1998-04-10 Bayer Corp 化学ルミネセンス光を収集し伝送する収集伝送装置及び収集伝送方法
JP2004317420A (ja) * 2003-04-18 2004-11-11 Hitachi Software Eng Co Ltd キャピラリー利用測定装置
JP2014112106A (ja) * 2007-12-20 2014-06-19 Koninklijke Philips Nv 磁性粒子を有する多数区画装置
JP2013524170A (ja) * 2010-03-25 2013-06-17 クァンタライフ・インコーポレーテッド 検出用の液滴輸送システム

Also Published As

Publication number Publication date
IL109689A (en) 1996-11-14
DE69433315T2 (de) 2004-08-26
EP0638809A2 (en) 1995-02-15
EP0638809A3 (en) 1997-02-19
ES2211873T3 (es) 2004-07-16
CA2124304C (en) 2005-11-29
DE69433315D1 (de) 2003-12-18
IL109689A0 (en) 1994-08-26
US5399497A (en) 1995-03-21
DK0638809T3 (da) 2004-03-22
CA2124304A1 (en) 1995-02-14
JP3505689B2 (ja) 2004-03-08
AU6347494A (en) 1995-02-23
EP0638809B1 (en) 2003-11-12
AU676547B2 (en) 1997-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3505689B2 (ja) カプセル化学試料液体分析装置及び分析法
JP3256818B2 (ja) 試料液体分析装置及び試料液体分析法
CA2151324C (en) Magnetic material attracting/releasing control method making use of a pipette device and various types of clinical inspection apparatus using the method
US7198956B2 (en) Automated fluid handling system and method
JP2731613B2 (ja) 酵素免疫測定用カートリツジ、それを用いた測定方法及び測定装置
US20020071788A1 (en) Microchip
EP0825444A2 (en) Washing device for automatic biochemical analyzer
JPH03135768A (ja) 分析法及び自動分析装置
JPH0718785B2 (ja) フローセル装置
WO2006110725A2 (en) Automated micro-volume assay system
EP0889328A1 (en) Automatic immunological analyzer
JPS5992356A (ja) 計量方法及び計量装置
WO2011001646A1 (ja) 磁性粒子移送装置および磁性粒子移送方法
WO2005070533A1 (en) System for characterising a fluid, microfluidic device for characterising or analysing concentrations components, a method of characterising or analysing such concentrations and a measurement
US11426721B2 (en) Bubble eliminating structure, bubble eliminating method, and agitating method using the same
CN114019178A (zh) 一种全自动免疫生化一体分析仪及使用方法
JP2005069997A (ja) アレルゲンタンパク質の検出方法及び検出用チップ並びに検出装置
US4002269A (en) Liquid proportioning system in a liquid sample analyzer
EP0253519B1 (en) Sample handling system
JPH09127126A (ja) 免疫学的自動分析装置
JP3739953B2 (ja) 分注機を利用した定性/定量解析方法及びこの方法によって処理される各種装置
JPH0829424A (ja) 免疫学的分析方法及び装置
JPH0225754A (ja) 自動分析装置
JP2001523817A (ja) 血液分析計量自動装置
JPH0664784U (ja) 液体流路の洗浄装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20031202

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20031205

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees