JPH079416B2 - 液体試料の流れ分析方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体試料の流れ分析方法に係り、特に分析計
の流路内に液体サンプルを導入して、流路内を流れるサ
ンプル中の分析すべき項目を、測定用電極でもつて測定
するような流れ分析方法に関する。

〔従来の技術〕

液体試料例えば血液試料の流れ分析を実行する従来例
は、例えば米国特許第4,452,682に記載されている。こ
の例では、サンプルが流れる流路に沿つて測定用電極を
複数個並べておき、血液中のガス成分、電解質、尿素窒
素などの分析すべき項目を、順次測定する。流路中に血
液サンプルを移送させるためのポンプは、測定用電極よ
りも下流に配置されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上述の従来例では、サンプルの入口側の流路が閉塞され
るか、あるいは詰まりの現象が発生した場合には、流路
内が減圧される。流路内の異常な圧力低下は、測定用電
極に悪影響をもたらす。特に、酸素測定用電極がクラー
ク型電極である場合および二酸化炭素測定用電極がセベ
リングハウス型電極である場合には、圧力低下によつて
測定値が大きく影響される。

例えば二酸化炭素測定用電極は、内部電極と内部電解液
と薄いガス透過膜を有する。この測定用電極がサンプル
の流れる流路に配設されるとき、流路と内部電解液の間
には薄いガス透過膜だけが介在されているにすぎない。
従つて、流路内の圧力が変化することに起因してガス透
過膜の張度が変化し、その結果、測定精度が低下する。

本発明の目的は、圧力変化に影響されやすい測定用電極
が正常な圧力環境で動作されるような液体試料流れ分析
方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、第１および第２の分岐流路の共通流路に液体
サンプルを導入するステップ、共通流路から分岐された
第１の分岐流路に設けられたサンプル液検出器の位置
に、所定時間内にサンプルが到達したかどうかを測定す
るステツプ、上記所定時間内にサンプルが上記検出器の
位置に到達しない場合に、上記共通流路を洗浄液でもつ
て洗浄するステツプ、および上記共通流路の洗浄後に、
圧力変化に影響されやすい測定用電極からなる特定の測
定用電極が配設されている第２の分岐流路にサンプルを
導入して分析項目を測定するステツプ、を含むことを特
徴とする。

本発明の望ましい実施例では、分析項目を測定するステ
ツプで、上記特定の測定用電極にサンプルを接触させ、
かつ比較電極へ比較液を供給した後に、上記特定の測定
用電極に起因する電位又は電流を測定する。

〔作用〕

本発明では、圧力変化に対して影響されやすい測定用電
極が配置されている第２の分岐流路へはサンプルを導入
しない状態で第１の分岐流路にて流路の詰まりがあるか
どうかをチエツクし、詰まりがあつた場合には、それを
除去した後に、第２の分岐流路へサンプルを導く。従つ
て、第２の分岐流路内は異常に減圧されない。

〔実施例〕

本発明の一実施例を、第１図および第２図を参照して説
明する。第２図に示すように、この多項目分析装置は、
マイクロコンピユータ11により動作制御され、入出力部
としてCRT表示部12、キーボード13、およびプリンタ14
を有し、記憶媒体15として分析諸条件、分析結果等を記
憶するフロツピーデイスクを有する。マイクロコンピユ
ータ11は、サンプル90、較正用標準液61,62、較正用標
準ガス67,68、緩衝液37、および洗浄液31に関連する各
流路の接続状態を制御する。具体的には、各流路に設け
られたポンプおよび切換バルブの動作がマイクロコンピ
ユータ11によつて制御される。

第１の分岐流路には、圧力変化に影響され難い測定用電
極であるナトリウムイオン用電極26a、カリウムイオン
用電極26b、塩素イオン電極26cおよびカルシウムイオン
用電極26dを配置する。第２の分岐流路には、圧力変化
に影響されやすい測定用電極である二酸化炭素用電極4
9、酸素用電極48およびpH用電極50を配置する。第３の
分岐流路には、生化学成分を測定するための電極である
グルコース用電極38および尿素窒素用電極39を配置す
る。

第１の分岐流路および第２の分岐流路の入口側には、そ
れぞれバルブが設けられる。まず、第１の分岐流路側の
バルブを開き、血液サンプルを流路内に導入する。第１
の分岐流路には、電解質測定用電極より下流に詰まり検
出器が配置されている。この検出器の位置に、所定時間
内に、サンプルが到達しなければ、マイクロコンピユー
タ11は、共通流路が詰まつたものと判定する。この場
合、共通流路へは、サンプルの流れの方向とは逆の方向
に洗流液を流し、これによつて共通流路の詰まりを除去
する。その後第１の分岐流路の所定位置までサンプルを
導入し、電解質成分を測定する。続いて、第２の分岐流
路側のバルブを開き、血液サンプルを第２の分岐流路内
に導入する。このとき、共通流路における詰まりは除去
されているので、第２の分岐流路内は異常に減圧される
ことがない。

第１図の分析計は、血液サンプルが試験管内に収容され
ている場合にも、注射器内に収容されている場合にも適
用することができる。第１図において、共通流路85はサ
ンプリングノズル21を持つている。第１の分岐流路95
は、切換バルブ24、切換バルブ25、ループ100、測定用
電極26a〜26d、比較電極27、光度計28、液体検出器29、
および切換バルブ30を通る。第２の分岐流路201は、切
換バルブ46、酸素測定用電極48、二酸化炭素測定用電極
49、pH測定用電極50、比較電極51、光度計52、および液
体検出器53を通る。

血液サンプルが試験管内に収容されている場合は、サン
プリングノズル21の先端を試験管内に挿入し、第１分岐
流路側のポンプ22の働きによつて共通流路85内にサンプ
ルを吸入させる。流路に詰まりがない場合は、ノズル21
の先端から入つたサンプルが、液体センサ23、切換バル
ブ25、電解質測定用電極26a〜26d、比較電極27、ヘモグ
ロビン測定用光度計28を経由して、液体センサ29の位置
に達するまで吸引され、サンプルの存在が検知されたら
吸入動作が停止される。液体センサ29としては、よく知
られているフオトカプラを用い得る。血液サンプルは、
キヤリア液（純水）より光吸収性が大であるので、光吸
収量の変化からサンプルの存在を検知するのである。他
の液体センサ23,40、および53も同様の構成である。

所定時間の間、ポンプ22を作動させても液体センサ29の
位置までサンプルが到達しない場合には、サンプルを検
出したという信号がマイクロコンピユータに伝達されな
いので、マイクロコンピユータは共通流路に詰まりが生
じたものと判定し、ポンプ22を停止するとともに、弁30
を大気開放にする。これにより第１の分岐流路内は陰圧
から大気圧に戻される。続いて、切換バルブ24を切換
え、共通流路85を、洗浄液31に通ずる流路110に連通す
る。弁32および弁33を流路110側へ切換え、ポンプ34を
駆動して洗浄液を送り、ノズル21の先端から洗浄液を吐
出する。この廃液は、廃液受け80を通して排出される。
詰まりが除去されたあと、切換バルブ24より第１分岐流
路の上流にあつたサンプルのバンドの先端が液体センサ
29に達するまで吸入する。

詰まりが除かれた場合および詰まりがなかつた場合に
は、比較液36に通ずる弁35を開き、切換バルブ24を閉
じ、ポンプ22を駆動する。これにより比較電極27内に比
較液36を導入する。そして、ナトリウムイオン用電極26
a、カリウムイオン用電極26b、塩素イオン用電極26cお
よびカルシウムイオン用電極26dのそれぞれに基づく電
位と比較電極27との電位の差を測定し、各電解質成分濃
度を算出する。

同時期に複数のループを持つた切換バルブ25を切換え、
ループ100内に一定量の血液サンプルを流路101を通るよ
うにポンプ44で送る。ポンプ44によつて送られる緩衝液
37は、ダンパ45にて流れが平滑化され、ループ100内の
サンプルを押し出す。この部分サンプルは、流路101内
で拡散され、希釈された後、血糖測定用電極又はグリコ
ース測定用電極38および尿素窒素測定用電極39に入る。
サンプルバンドの先端が液体センサ40に検知されたとき
にポンプ44を止め、流れを止める。続いて、比較液36に
通ずる弁42を開き、ポンプ41を駆動することによつて比
較電極43へ比較液36を供給する。グリコース用電極38に
基づく電流値および尿素窒素用電極39に基づく電位が測
定され、血糖濃度および尿素窒素濃度が表示される。

一方、今まで閉じていた切換バルブ46を切換えて、ポン
プ47の流路と共通流路85を連通して第２の分岐流路を形
成し、ノズル21を通して試験管内の血液サンプルを液体
センサ23の位置まで導入する。共通流路85が第１の分岐
流路と連通してあつたときに、共通流路85に詰まりがな
い場合には、共通流路85を逆洗する行程がはぶかれるの
で、共通流路85内には血液サンプルが残つている。この
場合、ノズル21による再サンプリングは不要である。

続いてポンプ47を駆動し、第２の分岐流路内へ、共通流
路85内にあつたサンプルを導入する。このサンプルのバ
ンドの先端は、酸素測定用電極48、二酸化炭素測定用電
極49、pH電極50、比較電極51、およびヘモグロビン測定
用電極52を通つて、液体センサ53まで吸入される。液体
センサ53によつてサンプルの存在が検知されたときに、
マイクロコンピユータ11はポンプ47を停止する。次い
で、切換バルブ46を閉じ、かつ、比較液36に通じている
弁54を開く。その後、ポンプ47を駆動して比較電極51に
比較液36を供給する。ポンプ47を停止して、pH電極50お
よび二酸化炭素電極49に関して電位を測定し、酸素測定
用電極48に関して電流を測定する。これらの分析項目に
関する測定値はCPT12およびプリンタ14に表示される。

血液サンプルが、注射器内に収容されている場合のサン
プリング方法について説明する。この場合は、切換バル
ブ24および切換バルブ25を、共通流路85が電解質測定用
電極26a〜26dと連通するように保ち、かつ、弁30を大気
開放側に切換える。ポンプ22を停止させた状態で、ノズ
ル21の先端と注射針を接続し、流路内に注射器内のサン
プルを圧入する。この場合、サンプルが液体センサ29に
達したときには、サンプルが正常に導入完了されたもの
として扱い、以後の操作は上述した測定動作と同様に進
められる。

以上説明したような分布操作が終了すると、分析計は洗
浄乾燥を行う。まず、サンプリングノズル21の内壁が洗
浄される。流路110が共通流路85と連通するように切換
バルブ24を切換え、弁32および弁33を通して洗浄液31を
ポンプ34によつて送り、その洗浄液をノズル21の先端か
ら吐出する。次いで、流路111が共通流路85と連通する
ように切換バルブ46を切換え、かつ弁33を切換えて、ポ
ンプ34によつて送られた洗浄液31をノズル21の先端から
吐出する。

次に、ノズル21の外壁が洗浄される。この場合は、ノズ
ル洗浄機構55を上下させながらポンプ34によりノズル洗
浄液31を弁32を経由して送り出し、同時に真空ポンプ56
を動作させ真空チヤンバ57内を真空にし、それを利用し
弁58を開放されることにより、吐出された液を、ピン59
に吸入し、貯留した液は弁60を経て排出する。

以上のような定常操作の他にこの分析計は一定時間毎
に、測定電極の較正をおこなう。較正時には、電解質及
び血糖、尿素の場合は、標準液61および標準液62を切換
弁24を切換ることにより交互にポンプ22により電解質測
定流路に導入する。又、血液ガスの場合は、標準ガス63
と標準ガス64を標準液65と標準液66が入つたボルト67お
よびボルト68に加湿器69と加湿器70を経由してバブリン
グし、このバブリングされた２つの標準液を切換弁71を
交互に切換えることによりポンプ47により血液ガス測定
流路に導入する。

さらに装置は、約１日１回、殺菌洗浄液72を切換弁24と
切換弁25を経由して電解質測定流路に導入する自動洗浄
機能を有する。

比較液36、標準液61および標準液62の各流路は、脱気筒
73内を通つている。脱気筒73内におけるこれらの流路は
多孔質のプラスチツクチユーブで形成されている。脱気
筒73内は真空ポンプ74によつて減圧される。これによ
り、各液体内に溶存されている空気は、各チユーブの壁
を通して脱気される。従つて分析計の流路内へこれらの
液体を供給しても、流路内での気泡の発生をおさえるこ
とができ、長時間気泡の影響のない測定を行い得る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、圧力変化に影響されやすい測定電極の
配置された流路内が異常に減圧されることがないので、
正確な測定値を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の流路系統図、第２図は第１
図の実施例のシステム機能図である。 21……サンプリングノズル、24,25,46……切換バルブ、
26a〜26d……電解質測定用電極、27,43,51……比較電
極、29……液体センサ、48……酸素測定用電極、49……
二酸化炭素測定用電極、50……pH電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１および第２の分岐流路の共通流路に液
   体サンプルを導入するステップ、上記共通流路から分岐
   された上記第１の分岐流路に設けられたサンプル液検出
   器の位置に、所定時間内にサンプルが到達したかどうか
   を測定するステップ、上記所定時間内にサンプルが上記
   検出器の位置に到達しない場合に、上記共通流路を洗浄
   液でもって洗浄するステップ、および上記共通流路の洗
   浄後に、圧力変化に影響されやすい測定用電極が配設さ
   れている上記第２の分岐流路にサンプルを導入して分析
   項目を測定するステップ、を含み、上記所定時間内にサ
   ンプルが上記検出器の位置に到達した場合には上記共通
   流路を洗浄せずに上記第２の分岐流路にサンプルを導入
   して分析項目を測定することを特徴とする液体試料の流
   れ分析方法。