JPH08226922A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 反応管を揺動せしめることによって反応管内
の溶液の攪拌を効果的に行ない、かつ反応管の揺動、停
止を自在に行なうことを可能とした自動分析装置を提供
する。 【構成】 反応管の上部を係止し下部を揺動可能に支持
してなる反応管ターレットを回転させて自動分析を行な
う自動分析装置であり、該反応管の下部を側方に揺動せ
しめ、該反応管の溶液を攪拌せしめるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反応管の揺動により反
応管内の溶液の攪拌を効果的に行ないかつ反応管の揺動
及び停止を自在に行なうことを可能とした自動分析装置
に関する。

【０００２】

【関連技術】本発明でいう自動分析装置としては、例え
ば抗原−抗体反応により検体中の特定物質を測定するた
めの免疫自動測定装置が知られている。

【０００３】この抗原−抗体反応を利用した免疫測定法
としては、１ステップ方式及び２ステップ方式の非競合
サンドイッチ法及び競合法が知られている。

【０００４】１ステップ方式の非競合サンドイッチ法に
より、試料として患者から採取した血液等の検体に含ま
れる抗原の量を測定する方法を説明する。例えば、合成
樹脂製の容器内壁や粒等の不溶性の単体（固相）に結合
した抗体（以下「固相抗体」という）と、放射性物質、
蛍光物質、酵素等の標識物質を結合した抗体（以下「標
識抗体」という）とを予め添加してある反応管に、測定
対象の検体を添加する。これによって反応管内において
は、検体中に含まれている抗原が上記固相抗体と抗原抗
体反応（免疫反応）して抗原抗体複合体を生成し、また
同時にこの抗原抗体複合体に標識抗体も複合して、固相
抗体−抗原−標識抗体という３つの成分がサンドイッチ
になった複合体が生成する。このようにして、検体中の
抗原を仲介物として、標識抗体の標識を固相に結合させ
る。

【０００５】次ぎにこの固相に結合された標識以外のも
のであって、反応管内に添加された抗原とは結合しなか
った余分の標識抗体や、免疫反応に関与しなかった抗体
成分等を分離（以下「Ｂ／Ｆ分離」という）する操作を
行ない、最終的に、固相に結合した抗原量に比例する標
識量を、標識の性質を利用した物理的あるいは化学的な
手法で定量測定して、検体中の抗原濃度を求める。

【０００６】一方、２ステップ方式の非競合サンドイッ
チ法は、まず固相抗体のみを予め添加した反応管に、検
体を添加することで第１の反応を行なわせた後に、標識
抗原を添加して第２の反応を行なわせ測定を行なう方法
である。

【０００７】またこれら非競合サンドイッチ法とは別
に、上述した固相抗体に対し、予め標識物質で標識した
抗原（一般に「標識抗原」という）と、検体中の抗原を
競争的に反応させる競合法と称される方法も知られてい
る。このような免疫測定法においては、検体と試薬を充
分に反応させるためやＢ／Ｆ分離における洗浄処理を充
分に行なうために反応管中の溶液を攪拌することが必要
であった。

【０００８】この反応管中の溶液の攪拌手段としては、
攪拌棒を反応管内に挿入して攪拌する方法がとられてい
る。この攪拌棒を用いる場合には、反応管内の溶液の種
類が変わった場合に、攪拌棒をそのまま使用すると他種
溶液の混入（コンタミネーション）が発生してしまう。
そのため、溶液の種類が変わるたびに攪拌棒を洗浄する
必要があった。この洗浄処理はそれだけ工程的に複雑に
なり、また洗浄機構も自動化する必要があり、機構的に
も複雑化するという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題点に鑑みなされたもので、反応管を揺動せしめること
によって反応管内の溶液の攪拌を効果的に行ない、かつ
反応管の揺動、停止を自在に行なうことを可能とした自
動分析装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の自動分析装置は、反応管の上部を係止し下
部を揺動可能に支持してなる反応管ターレットを回転さ
せて自動分析を行なう自動分析装置であり、該反応管の
下部を側方に揺動せしめ、該反応容管の溶液を攪拌せし
めるようにしたことを特徴とする。

【００１１】上記反応管の揺動を行なわない時には、該
反応管を垂直状態に位置せしめるようにした。

【００１２】上記反応管の上部を係止し下部を揺動可能
に支持してなる回転可能な反応管ターレットと、該反応
管ターレットの下方に位置し該反応管の下部を挿通する
貫通孔を有し該反応管ターレットと同軸的に回転すると
ともに側方に揺動可能に取りつけられた攪拌プレート
と、該攪拌プレートの下方に接続部材を介して接続配置
されるとともに前記反応管ターレットと振動吸収材料に
よって接続されかつ該反応管ターレット及び攪拌プレー
トと同軸的に回転するとともに側方に揺動可能に取りつ
けられたカムフォロワー支持板と、該カムフォロワー支
持板上に回転自在に取りつけられたカムフォロワーと、
該カムフォロワーの側面と当接する凸部及び凹部を有し
かつ回転可能に設けられたカム手段とよりなり、該カム
手段を回転せしめると該カム手段の凸部及び凹部と当接
するカムフォロワーが該凸部及び凹部の形状に応じて側
方に揺動しこれと同時にカムフォロワー支持板も側方に
揺動し、該カムフォロワー支持板に接続する攪拌プレー
トが側方に揺動し、該攪拌プレートに下部が挿通されて
いる反応管が該攪拌プレートの揺動とともに側方に揺動
し、該反応管内の溶液が攪拌されるように構成するのが
好適である。

【００１３】上記カム手段と同軸的に回転し、側端部に
該カム手段の平坦側部に対応して設けられた１以上のス
リットを有するセンサー板と、該センサー板のスリット
位置を検知するセンサー手段とを具備し、該スリット位
置を該センサー手段により検知することにより、該セン
サー板及びカム手段の回転を停止時に、該カムフォロワ
ーがカム手段の平坦側面に位置し、前記反応管を垂直状
態に位置するように構成するのが好適である。

【００１４】

【作用】本発明は、上部を係止され下部を自由端とした
状態でターレットに支持された反応管の下部を揺動する
ことにより、反応管内の溶液を攪拌するので、攪拌を効
果的に行なうことができ、溶液の変更があった場合でも
他種の溶液の混入のおそれは皆無である。また、反応管
を揺動しない場合には、反応管を垂直状態に支持するの
で、溶液の注入、吸い出し作業にあたり何らの支障も生
じないものである。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１６】図１は本発明に係る免疫自動測定装置の一
実施例を示す上面図である。図２は図１の側面図であ
る。図３は反応管ターレットの摘示上面図である。図４
は攪拌プレートの摘示上面図である。図５は反応管ター
レット及び攪拌プレートの駆動機構を示す一部断面側面
図である。図６はカム手段とカムフォロワーの関係を示
す上面説明図である。図７はセンサー板とセンサーとの
関係を示す上面説明図である。図８〜図１２は、カム手
段とカムフォロワーの動きとそれに応じた反応管の揺動
状態を示す説明図である。

【００１７】図１において、１２は本発明に係る自動分
析装置、具体的には免疫自動測定装置で、所定速度で間
欠的に回転移動する反応管ターレット１４を有してい
る。該反応管ターレット１４の上面周辺部には、複数個
の反応管ホルダー１６を内周列１８ａ及び外周列１８ｂ
の２列に配設してなる反応管保持部１８が形成されてい
る。該反応管ターレット１４上面に設けられる反応管ホ
ルダー１６の設置数は、反応の態様により適宜設定すれ
ばよいが、図１の例では、内周列及び外周列がそれぞれ
３０個、合計６０個の反応管ホルダー１４を設置した例
を示している。

【００１８】２０は反応管ラックで、多数の受け部２１
に反応管Ｔを保持する。２２は、反応管移載手段で、移
載Ｘ軸機構２２ａと、移載Ｙ軸機構２２ｂとから構成さ
れている。該反応管移載手段２２は、反応管ラック２０
の受け部２１に保持された反応管Ｔを反応管ホルダー１
６に移載し、かつ一の反応管ホルダー１６に保持された
反応管を所望個数の反応管ホルダー１６をスキップして
他の反応管ホルダー１６に移載する作用を行う。この場
合、内周列１８ａ又は外周列１８ｂの反応管ホルダー１
６に保持された反応管Ｔを同じ周列の反応管ホルダー１
６に移載することもできるし、他の周列の反応管ホルダ
ー１６に移載することもできる。該反応管移載手段２２
は、該反応管保持部１８に反応管Ｔを供給する反応管供
給手段と、該反応管保持部１８から測定済の反応管Ｔを
取り出し廃棄する反応管廃棄手段を有している。

【００１９】２６は、該反応管Ｔにパーティクルを供給
するパーティクル供給手段で、試薬テーブル２５に設け
られている。２８は、該反応管Ｔに標識試薬を分注する
試薬分注手段である。３０は、Ｂ／Ｆ分離を行うための
洗浄手段である。３２は、該反応管Ｔに測定用試薬を分
注する測定用試薬分注手段である。３４は、該反応管Ｔ
の反応後の反応溶液における標識物の量を測定する測定
手段である。

【００２０】なお、３６は該反応管ターレット１４を回
転自在に支持する回転軸である。該機転軸３６には、プ
ーリー３８が固着されている。４０はモータで、その駆
動軸４２にはモータプーリー４４が取付けられている。
該モータプーリー４４は上記プーリー３８とタイミング
ベルト４５を介して接続されており、該モータプーリー
４４の回転軸がプーリー３８に伝達され、該回転軸３６
を介して該反応管ターレット１４が間欠的に回転する。

【００２１】前記反応管ターレット１４の反応管ホルダ
ー１６は、反応管Ｔの上部を係止し、下部を自由端とし
側方から力が加わることにより、該反応管Ｔがその上部
を支点として揺動する。

【００２２】４６は、攪拌プレートで、該反応管ターレ
ット１４の下方に位置し、該反応管Ｔの下部を挿通する
貫通孔４８を有している。該攪拌プレート４６は該反応
管ターレット１４と同軸的に回転する。

【００２３】５０は、カムフォロワー支持板で、該攪拌
プレート４６の下方に接続部材５１を介して該攪拌プレ
ート４６と接続した状態で配置されている。

【００２４】該カムフォロワー支持板５０は振動吸収部
材、例えば防振ゴム材料５２によって前記反応管ターレ
ット１４と接続されている。したがって、該カムフォロ
ワー支持板５０は該反応管ターレット及び攪拌プレート
と同軸的に回転するようになっている。なお、５４，５
６は該振動吸収部材５２を反応管ターレット１４及びカ
ムフォロワー支持板５０に取りつけるための止め具であ
る。

【００２５】該カムフォロワー支持板５０の上面にはカ
ムフォロワー５８が立設されている。該カムフォロワー
５８の設定個数は後述するごとく、４個又は６個が好ま
しいが、１個以上設置すれば本発明の作用効果を達成す
ることができる。

【００２６】６０はカム手段で、該回転軸３６に回転可
能に取りつけられている。該カム手段６０は、該カムフ
ォロワー５８の側面と当接する凸部６１ａ，６１ｂ，６
１ｃ及び該凸部６１ａ，６１ｂ，６３ｃに相対した位置
に設けられた凹部６３ａ，６３ｂ，６３ｃを有してい
る。該凸部６１ａ，６１ｂ，６３ｃと凹部６３ａ，６３
ｂ，６３ｃの組み合わせは、好ましくは、上記カムフォ
ロワー５８の設定個数より一対少なく設け、例えば図示
したごとく、カムフォロワーが４個の場合は３対の凸部
及び凹部を設けるのが好ましいが、少なくとも一対以上
の凸部及び凹部を設ければよい。

【００２７】６２はセンサー板で、該カム手段６０と同
軸的に回転する。該センサー板６２の側端部には１個以
上のスリット６４が、該カム手段６０の平坦側部６５に
対応して設けられている。

【００２８】６６は、センサー手段で、該センサー板６
２の側端部の上下方向に間隔をおいてセンサー部６６
ａ，６６ｂが設けられている。該センサー手段６６は該
センサー板６２のスリット６４を検知をすればよいもの
で、公知の機構を採用すればよい。例えば、一方のセン
サー部６６ａを発光部とし、他方のセンサー部６６ｂを
受光部として構成し、スリット６４の通過時に光線がセ
ンサー部６６ｂに感知されることを利用してスリット６
４の位置を検知する機構とすることができる。

【００２９】なお、６８は回転軸３６に回転可能に取り
つけられたカム軸である。該カム軸６８の上端部には上
記カム手段６０が取りつけられる。該カム軸６８にはプ
ーリー７０が固着されている。７２はモータで、その駆
動軸７４にはモータプーリー７６が取付けられている。
該モータプーリー７６は上記プーリー７０とタイミング
ベルト７８を介して接続されており、該モーター７６の
回転がプーリー７０に伝達され、該カム軸６８を介して
該カム手段６０が回転する。

【００３０】上記の構成により、その作用を説明する。
図示しないスイッチ手段をオンにすると、該免疫自動測
定装置１２のモータ４０がオンとなり起動し、反応管タ
ーレット１４が措定速度で間欠的に回転運動を行ない、
反応管ホルダー１６及び該反応管ホルダー１６に保持さ
れた反応管Ｔも回転する。

【００３１】攪拌モータ７２は、あらかじめ設定された
プログラムに応じてコンピュータからの指令により、オ
ンオフ動作を行なう。該攪拌モータ７２が起動すると、
該モータ軸４０、タイミングベルト４６、プーリー３８
を介してカム軸６８が回転し、カム手段６０が回転す
る。該カム手段の凸部６１ａ及び凹部６３ａと当接する
カムフォロワー５８が該凸部６１ａ及び凹部６３ａの形
状に応じて側方に揺動することと同時に、カムフォロワ
ー支持板５０も側方に揺動し、該カムフォロワー支持板
５０に接続する攪拌プレート４８が側方に揺動する。該
攪拌プレート４８の貫通孔４８に下部が挿通されている
反応管Ｔが側方に揺動され、該反応管Ｔ内の溶液が攪拌
される。

【００３２】図示の例では、カムフォロワー５８を４
個、凸部６１ａ，６１ｂ，６１ｃと凹部６３ａ，６３
ｂ，６３ｃとを相対向する位置に３個ずつ設けた場合を
示してある。この例の場合の反応管Ｔの揺動の作動を図
８〜図１２によって説明する。図８に示したごとく、カ
ム手段６０の側面平坦６５にカムフォロワー５８が位置
する場合には、カムフォロワー５８、カムフォロワー支
持板５０及び攪拌プレート４６は側方に揺動又は移動し
ないから、反応管Ｔは垂直状態を維持している。（図
８）

【００３３】図９に示すごとく、カムフォロワー５８ａ
が凹部６３ａに位置し、カムフォロワー５８ｃが凸部６
１ａに位置して、それぞれ右方向（図面上で）に揺動又
は移動すると、カムフォロワー支持板５０及び攪拌プレ
ート４６も側方に揺動又は移動するから、反応管Ｔの下
部は右方向に移動し、反応管Ｔの溶液は攪拌せしめられ
る。

【００３４】同様にして、図１０に示すごとく、カムフ
ォロワー５８ｂが凹部６３ｂに位置し、カムフォロワー
５８ｄが凸部６１ｂに位置すると、反応管Ｔの下部は下
方向（図面上）に移動し、反応管Ｔ内部の溶液は攪拌せ
しめられる。

【００３５】このようにして、カム手段６０の回転とと
もに、反応管Ｔの下部は、右方向、下方向、左方向（図
１１）、上方向（図１２）に移動し、換言すれば、反応
管Ｔの上部を支点として下部が円形状に運動する。この
結果、反応管Ｔ内部の溶液も円形を描いて攪拌され、非
常に効果的に攪拌される。

【００３６】該攪拌モータ７２が停止すると攪拌プレー
ト４６の揺動も停止する。この状態では、反応管Ｔ内の
溶液の出し入れ操作が行なわれる都合上、反応管Ｔは垂
直状態を維持していることが必要である。このため、本
発明においては、攪拌モータ７２の停止時の反応管Ｔの
姿勢を垂直に維持させる構成を採用している。即ち、セ
ンサー板６２に設けられたスリット６４は、カム手段６
０の側面平坦部６５に対応して形成されており、該スリ
ット６４の位置を検知してカム手段６０の回転を停止さ
せることにより、カムフォロワー５８がカム手段６０の
側面平坦部６５に当接した状態でカムフォロワー支持板
５０及び攪拌プレート４６を停止させることができ、し
たがって、反応管Ｔが垂直の姿勢を維持した状態で停止
させることが可能である。

【００３７】上記の実施例では、カムフォロワー５８が
４個、カム手段６の凸部６１ａ〜６１ｃ，及び凹部６３
ａ〜６３ｃの数が３対の例を示した。この例の場合は、
カム軸６８が１回転することによって、攪拌プレート４
６が４回円形状に運動する。従って、４倍の回転数が得
られ、攪拌モータ７２の回転数も目標の回転数に対して
４分の１に落とすることができるという利点がある。な
お、カムフォロワー５８と凸部６１ａ〜６１ｃ及び凹部
６３ａ〜６３ｃの数については、その他の組み合わせを
採用することも勿論可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、反
応管を揺動せしめることによって反応管内の溶液の攪拌
を効果的に行ない、かつ反応管の揺動、停止を自在に行
なうことを可能としたという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る免疫自動測定装置の一実施例を示
す上面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】反応管ターレットの摘示上面図である。

【図４】攪拌プレートの摘示上面図である。

【図５】反応管ターレット及び攪拌プレートの駆動機構
を示す一部断面側面図である。

【図６】カム手段とカムフォロワーの関係を示す上面説
明図である。

【図７】センサー板とセンサーとの関係を示す上面説明
図である。

【図８】カム手段とカムフォロワーの動きとそれに応じ
た反応管の揺動を示す説明図で、反応管の静止状態を示
す図面ある。

【図９】カム手段とカムフォロワーの動きとそれに応じ
た反応管の揺動を示す説明図で、反応管の下部を右方に
揺動した状態を示す図面ある。

【図１０】カム手段とカムフォロワーの動きとそれに応
じた反応管の揺動を示す説明図で、反応管の下部を下方
に揺動した状態を示す図面ある。

【図１１】カム手段とカムフォロワーの動きとそれに応
じた反応管の揺動を示す説明図で、反応管の下部を左方
に揺動した状態を示す図面ある。

【図１２】カム手段とカムフォロワーの動きとそれに応
じた反応管の揺動を示す説明図で、反応管の下部を上方
に揺動した状態を示す図面ある。

【符号の説明】

１２ 免疫測定装置 １４ 反応管ターレット １６ 反応管ホルダー １８ 反応管保持部 １８ａ 内周列 １８ｂ 外周列 ２０ 反応管ラック ２１ 受け部 ２２ 反応管移載手段 ２２ａ 移載Ｘ軸機構 ２２ｂ 移載Ｙ軸機構 ２５ 試薬テーブル ２６ パーティクル供給手段 ２８ 分注手段 ３０ 洗浄手段 ３２ 測定用分注手段 ３４ 標識物の量を測定する測定手段 ３６ 回転軸 ３８ プーリー ４０ モータ ４２ 駆動軸 ４４ モータプーリー ４５ タイミングベルト ４６ 攪拌プレート ４８ 貫通孔 ５０ カムフォロワー支持板 ５１ 接続部材 ５２ 振動吸収部材 ５４，５６ 止め具 ５８ カムフォロワー ６０ カム手段 ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ 凸部 ６３ａ，６３ｂ，６３ｃ 凹部 ６５ 平坦側部 ６２ センサー板 ６４ スリット ６６ センサー手段 ６６ａ，６６ｂ センサー部 ６８ カム軸 ７０ プーリー ７２ 攪拌モータ ７４ 駆動軸 ７６ モータプーリー Ｔ 反応管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応管の上部を係止し下部を揺動可能に
   支持してなる反応管ターレットを回転させて自動分析を
   行なう自動分析装置であり、該反応管の下部を側方に揺
   動せしめ、該反応管の溶液を攪拌せしめるようにしたこ
   とを特徴とする自動分析装置。
2. 【請求項２】 該反応管の揺動を行なわない時には、該
   反応管を垂直状態に位置せしめるようにしたことを特徴
   とする請求項１記載の自動分析装置。
3. 【請求項３】 反応管の上部を係止し下部を揺動可能に
   支持してなる回転可能な反応管ターレットと、該反応管
   ターレットの下方に位置し該反応管の下部を挿通する貫
   通孔を有し該反応管ターレットと同軸的に回転するとと
   もに側方に揺動可能に取りつけられた攪拌プレートと、
   該攪拌プレートの下方に接続部材を介して接続配置され
   るとともに前記反応管ターレットと振動吸収材料によっ
   て接続されかつ該反応管ターレット及び攪拌プレートと
   同軸的に回転するとともに側方に揺動可能に取りつけら
   れたカムフォロワー支持板と、該カムフォロワー支持板
   上に回転自在に取りつけられたカムフォロワーと、該カ
   ムフォロワーの側面と当接する凸部及び凹部を有しかつ
   回転可能に設けられたカム手段とよりなり、該カム手段
   を回転せしめると該カム手段の凸部及び凹部と当接する
   カムフォロワーが該凸部及び凹部の形状に応じて側方に
   揺動しこれと同時にカムフォロワー支持板も側方に揺動
   し、該カムフォロワー支持板に接続する攪拌プレートが
   側方に揺動し、該攪拌プレートに下部が挿通されている
   反応管が該攪拌プレートの揺動とともに側方に揺動し、
   該反応管内の溶液が攪拌されるようにしたことを特徴と
   する自動分析装置。
4. 【請求項４】 該カム手段と同軸的に回転し、側端部に
   該カム手段の平坦側部に対応して設けられた１以上のス
   リットを有するセンサー板と、該センサー板のスリット
   位置を検知するセンサー手段とを具備し、該スリット位
   置を該センサー手段により検知することにより、該セン
   サー板及びカム手段の回転停止時に、該カムフォロワー
   がカム手段の平坦側面に位置し、前記反応管を垂直状態
   に位置せしめるようにしたことを特徴とする請求項３記
   載の自動分析装置。