JPH0833399B2

JPH0833399B2 - 生化学分析装置

Info

Publication number: JPH0833399B2
Application number: JP62318149A
Authority: JP
Inventors: 孝小泉; 英男石坂
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1987-12-16
Publication date: 1996-03-29
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: JPH01158359A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、テストフィルム定量送り検出機構を備えた
生化学分析装置に関する。更に詳細には、生化学分析用
テストフィルムの分析測定に必要な一定量の送り量を検
出し制御する機構を備えた生化学分析装置に関する。

［従来技術及びその問題点］現在の医療においては、的確な診断と適切な治療を行
なうために、生物体液（全血、血漿、血清、尿、唾液
等）の中に含まれる各種成分の定量分析を行なう臨床化
学検査が重要視されている。そのために多数の臨床化学
検査を、迅速に行なう必要があり、医療機関、研究所等
において、上記定量分析を、簡単に、自動的に、且つ連
続的に行なう方法と装置が要求されている。

上記のような定量分析のために、例えば、分光学的測
定法を利用する多層分析テストフィルムや、イオン活量
をイオン選択電極を用いて測定する分析テストフィルム
等を使用する生化学分析方法が提案され、実用されてい
る。

上記多層分析テストフィルム（以下、「比色分析テス
トフィルムまたは分析フィルム」と言うこともある）を
使用する定量分析は、少量の被検査液を比色分析テスト
フィルムに点着させた後、これを所定時間恒温保持（イ
ンキュベーション）し、被検査液中の目的成分と比色分
析テストフィルム中の試薬とを呈色反応させ、その色濃
度を分光光度測定することによって、目的成分を定量分
析するものである。

また、イオン選択電極を用いる分析テストフィルムを
使用する定量分析は、シート状のイオン選択電極の互い
に電気的に分離されたイオン選択層のそれぞれに被検査
液及び参照液を付与し、ブリッジにより両液体を互いに
電気的に導通させた状態においてイオン選択電極の電位
差を測定することにより、被検査液のイオン活量を測定
するものである。

これらの生化学分析用テストフィルムを使用して分析
を自動的且つ連続的に行なうためには、米国特許第3,52
6,480号に開示されているような、これらの生化学分析
用テストフィルムが連続的に構成された長尺フィルムを
使用することが好都合である。このような長尺の生化学
分析用テストフィルムは、カセットケースにロール状に
巻かれて収納され生化学分析装置に装填され、また、分
析測定に使用されたテストフィルムも、カセットケース
内にロール状に巻き取られて収納されるようにすること
が考えられる。

このような長尺テストフィルムは、分析測定に際して
は分析装置の分析域に一定の長さだけ間欠的に送らねば
ならない。この送り方法として、使用済みテストフィル
ムを巻き取るロール軸を間欠的に一定量回転してテスト
フィルムを間欠的に送る方法が考えられるが、この方法
ではテストフィルムのロールの巻径が巻取量により次第
に変化し、テストフィルムの種類によりその厚さも異な
るので、常に一定の長さだけ間欠的に送ることは極めて
困難である。

［発明の目的］本発明の目的は、生化学分析用テストフィルムの分析
測定に必要な一定量の送り量を検出し、前記テストフィ
ルムが一定量だけ正確に分析装置の分析域に送ることを
可能とする機構を備えた生化学分析装置を提供すること
である。

［発明の要旨］本発明は、長尺分析フィルム上に点着された被検査液
を生化学的に分析処理するための分析域、分析域で分析
に使用した使用済みフィルムを巻き取り収納する使用済
みフィルムカセット部、使用済みフィルムカセット部に
備えられたフィルム巻き取り駆動力付与装置、未使用分
析フィルムを収納し、巻き取り駆動力付与装置にによる
巻き取り駆動力によって未使用分析フィルムを送り出す
未使用フィルムカセット部を含む生化学分析装置であっ
て、前記分析域と使用済みフィルムカセット部との間に
設けられた、長尺テストフィルムの送りに従動して回転
する、側面の偏心位置に透孔もしくは検出マークを有す
るローラ、及び該ローラが回転したのち、その側面の透
孔もしくは検出マークが予め決められた位置に到達した
ことを検出し、前記駆動力付与装置に使用済みフィルム
の巻取駆動の停止を指示する分析フィルムを定量送り検
出機構が備えられてなることを特徴とする生化学分析装
置にある。

［発明の詳細な記述］本発明を、添付する図面について説明する。

第１図は、本発明のテストフィルム（分析フィルム）
定量送り検出機構を有する比色分析による生化学分析装
置の一例の概略断面図である。第２図は、第１図におけ
るカセット部A-A線断面図である。

第１図および第２図において、生化学分析装置１の上
部には、被検査液点着手段２が設けられ、被検査液点着
手段２に接続する点着ノズル３が生化学分析装置１の中
央部に設けられた分析域４の直上部に開口して設けられ
ている。被検査液点着手段２は、紙面の表裏方向に移動
可能に設けられている。分析域４には、シャッタ５、イ
ンキュベータ６及び測光装置７が設けられている。分析
域４は、紙面の表裏方向に複数個設けられていてもよ
く、また、被検査液点着手段２と連動して紙面の表裏方
向に移動可能に設けられていてもよい。生化学分析装置
１の下半部には、生化学分析用テストフィルム31を収納
する未使用フィルムカセット30を収容する保冷庫８が設
けられ、保冷庫８は、冷却除湿装置９によって所定の低
温、低湿に調節維持できるようになっている。分析域４
を挟んで保冷庫８の反対側には、使用済みのテストフィ
ルムを収容するためのカセットケース40を収容する巻取
室10が設けられている。巻取室10内には、使用済みテス
トフィルムを巻き取るリール41に固着されたスプールホ
イール43の外周の歯と噛み合う歯車Ｗを有しリール41を
回動させるためのモータＭが設けられている。分析域４
と巻取室10との間には、テストフィルム送り量検出手段
50が設けられている。送り量検出手段50とモータＭとの
間には、送り量検出手段50からの信号に基づいてモータ
Ｍの起動、停止の制御を行なうための制御手段12が設け
られている。

生化学分析装置１を使用して被検査液を分析するに当
っては、未使用フィルムカセット30から取り出されたテ
ストフィルム31が分析域４に移送され、点着ノズル３か
ら被検査液をテストフィルム31に点着し、次いでシャッ
タ５によりインキュベータ６を閉じてインキュベータ６
内部を所定の温度（例えば37℃）にして所定時間インキ
ュベートする。このインキュベートの途中又は終了後に
測光装置７によってテストフィルム31の光学濃度を測定
する。

分析域４において、被検査液の点着から光度濃度測定
までの一連の分析操作が行なわれた後、テストフィルム
31はモータＭの駆動により使用済みフィルムカセット部
内に巻き取られ、テストフィルム31の未使用部分が分析
域４に移送される。その際、分析域４には、テストフィ
ルムの前回の分析に使用した部分が残らず、また、必要
以上に未使用テストフィルム31が移送されて未使用テス
トフィルム31が無駄にならないように、常に一定の必要
長さのテストフィルム31が移送されるようにしなくては
ならない。

第3a図は、本発明のテストフィルム送り量検出機構の
一例を示す拡大断面図であり、第3b図は、第3a図におけ
るB-B線断面図である。

第3a図および第3b図において、テストフィルム31は、
第１図における使用済みフィルムカセット部40内のスプ
ールホイール43を駆動するモータＭの回転により第3a図
において左方向に移動し、リール41に巻き取られる。テ
ストフィルム31は、ローラ51及びローラ52によってその
表裏面でスリップしないように挟持されている。ローラ
51の円周面には多数の針状突起53が設けられており、テ
ストフィルム31の上面は後記のように一般に紙、編織
布、不織布等で構成されているので、針状突起53がテス
トフィルムの上面に係合した状態になり、ローラ51とテ
ストフィルム31とはスリップすることなく、テストフィ
ルム31の移動に追従してローラ51が正確に回転する。針
状突起53のテストフィルム31との係合は容易に行なわれ
ローラ51及びローラ52によってテストフィルム31を圧着
する力は少なく、ローラ52はテストフィルム31を支える
程度で充分である。ローラ51には、貫通する穴54が、ロ
ーラ51の円平面部の偏心位置に設けられている。

穴54に対向して、ローラ51を挟んで一方に例えば発光
ダイオード等の発光器55を設け、他方にフォトダイオー
ド等の受光器56を設けて、穴54を検出できるようになっ
ている。

第3a図および第3b図に示すテストフィルム送り量検出
機構はこのように構成されているので、テストフィルム
31が送られる際、テストフィルム31の移動に従動するロ
ーラ51の回転に伴ない穴54が発光器55と受光器56とを結
ぶ線上を通過する回数を検出し、所定長さのテストフィ
ルムが移動した時点でその信号を制御手段12に送り、制
御手段12からの指令によりモータＭの回転を停止するこ
とによってリール41の回転を止めてテストフィルム31の
移動を停止させる。この時、分析域４には未使用テスト
フィルムが位置しており、被検査液の分析測定を行な
う。分析測定が終了した時その信号を制御手段12に送
り、制御手段12からの指令によりモータＭを起動させ、
リール41を回転させてテストフィルムを移動させ、その
移動量を上記のようにして検出し、所定量のテストフィ
ルム31が送られた時点で、テストフィルム31の移動を停
止させる。前記のようにしてこの操作を繰り返すことに
よって、テストフィルム31の分析処理に必要な長さだけ
の一定量を常に正確に間欠的に分析域４に送ることがで
きる。

ローラ51の直径、検出するローラ51の回転数等を適宜
変更することによって、テストフィルム31の送り所定量
を任意に変更することができる。

また、ローラ51の一回転〜複数回転で、テストフィル
ム31の一回分の分析処理に必要な長さに相当させるのみ
ならず、ローラ51に等間隔で複数個の穴（検出マーク）
を設けて、ローラ51の一回転未満の回転量（例えば1/2
回転、1/3回転等）でテストフィルム31の一回分の分析
処理に必要な長さに相当させるようにしてもよい。

ローラ51の円周面に針状突起53を設ける代りに、ロー
ラ51をつめ車（ラチェット）状にしたり、ローラ51の円
周面を石目やすり状にしたり、ローラ51の円周面に固形
粒状物を部分的に埋め込んだりして、ローラ51の円周面
に多数の鋭角状突起を設けてもよい。

また、ローラ52は、テストフィルム31を支持する平面
状のガイド板に変えてもよい。

さらに、テストフィルム31の幅が大きい場合は、その
円周面が平滑である二個のローラによってテストフィル
ム31の端辺部のみを加圧挟持させてもよい。

穴54を検出するための発光器55及び受光器56は、上記
とは逆に設けてもよい。また、穴54の代りに適当な検出
マーク（例えば、色マーク、磁気層、突起など）を同じ
位置に設け、光学的（反射光）、電磁気的、機械的に前
記検出マークを検出することによって、ローラ51の回転
量を検出してもよい。

本発明のテストフィルム定量送り検出機構を分析域４
と巻取室10との間に設けた場合は、ローラ51、52とテス
トフィルム31との接触によりテストフィルム31が何らか
の損傷を受ける危険が回避される。

第１図においては、リール41の回転をモータＭによっ
て回動されるスプールホイール43によって行なう態様を
示したが、スプールホイール43を設けることなく、リー
ル41の穴42に巻取軸11を係合させ、巻取軸11を直接また
は間接的にモータで回転させてもよい。

前記生化学分析装置１において使用される、生化学分
析用長尺テストフィルムを収納する未使用フィルムカセ
ット部と分析に使用したテストフィルムを巻き取るため
の使用済みフィルムカセット部とからなる生化学分析用
長尺テストフィルムカセットの一例の斜視図を、第４図
に示す。第４図において、未使用フィルムカセット部30
は、外形がほぼ正方形の側面32を有し、テストフィルム
31の幅よりもやや大きい厚さの厚肉板状の直方体ケース
の、内部にテストフィルム31がロール状に巻かれて収納
されており、テストフィルム31の取り出し口33がケース
本体から突出して構成されている。また、使用済みテス
トフィルムカセット部40は、未使用フィルムカセット部
30のケースと同様の形状及び大きさを有しており使用済
みのテストフィルムをケース内に巻き取られるようにな
っている。

上記のようなカセットケースはそれ自体公知の方法で
作ることができ、例えば、カセットケースの函体と蓋と
は、別個に作り、未使用テストフィルムを装填した後函
体と蓋とを嵌合、係合、ネジ止め、接着その他の手段で
固着してもよく、また、函体と蓋とを蓋の一辺で連結さ
せ連結部をヒンジ構造にして一体に作ってもよい。

未使用フィルムカセット部30の内部で、テストフィル
ム31をロール状で巻き付けるためのリール（図示せず）
は、テストフィルム31を小さ過ぎる曲率半径で巻き付け
ることは、テストフィルム31にクラックが入る恐れがあ
り好ましくないので、その径をあまり小さくしないよう
にする。一般に、その径は40〜80mmであることが好まし
い。また、リールの内側は、テストフィルムの必要以上
の取り出しを防止するために、適当な係止部を有してい
る。

カセットケース及びリールは、一般に、種々の熱可塑
性樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポ
リオレフィン系樹脂、ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチ
レン、スチレンアクリロニトリル樹脂、ABS樹脂等のス
チレン系樹脂、塩化ビニル樹脂、ナイロン、ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリアセタール、その他の樹脂
から、オーディオ用、ビデオ用カセットテープの製造に
使用される技術を利用して、容易に製造することができ
る。

また、未使用フィルムカセット部30と使用済みフィル
ムカセット部40とは、一体に作ってもよい。

テストフィルム31の一例は、第５図に示すような多層
分析要素を有する比色分析テストフィルムである。第５
図において、比色分析テストフィルム31は、光透過性支
持体311上に試薬層312が積層され、その上に展開層313
が積層されている。ドライ分析においては、展開層313
上に被検査液を点着し、被検査液が展開層313中で広が
り、分析対象成分が試薬層312に移動し試薬層312中に含
まれる試薬と反応して発色した色濃度変化を、支持体31
1側から反射測光して比色法の原理により被検査液中の
分析対象成分を分析する。比色分析スライドテストフィ
ルム31には、更に必要に応じて、反射層、光遮蔽層、濾
過層、係留（registration）層、吸水層、下塗層等、当
前記技術分野で公知のその他の層が含まれていてもよ
い。また、上記展開層と試薬層とは単一層であってもよ
い。

第５図に示すような多層分析要素の構造自体は公知で
あり、例えば、支持体311としては、光透過性であり且
つ水不透過性である物質から製造されたフィルムであ
り、このような物質としては、例えば、ポリエチレンテ
レフタレート、ビスフェノールＡのポリカーボネート、
ポリスチレン、セルロースエステル（例、セルロースジ
アセテート、セルローストリアセテート、セルロースア
セテートプロピオネート等）等のポリマーを例示するこ
とができる。支持体311の厚さは、約50μｍ〜約300μ
ｍ、特に80〜200μｍの範囲内であることが好ましく、
また、その幅は、約３〜10mmの範囲内であることが便利
である。またその長さは、一巻当りの分析回数によって
適宜定めることができ、その回数は特に限定されない
が、一般に100〜600回分の分析領域を有するものである
ことが便利である。

展開層313は、その表面に点着供給された被検査液
を、その中に含有されている成分を実質的に偏在させる
ことなく、横（水平）方向に単位面積当りほぼ一定量の
割合で広げる作用を有するものである。展開層313は、
濾紙のような紙や、天然繊維、合成繊維等から作られた
編織布、不織布等から構成されている。また、展開層31
3は、微粒子のポリマーからなる多孔質物質から作られ
たものであってもよい。

展開層313には、更に、被検査液の展開を制御するた
めに、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリ
ビニルアルコール、ポリアクリルアミド等の親水性ポリ
マー、ノニオン、カチオン、アニオン、両性界面活性剤
のような各種界面活性剤、分析を安定に行なうための適
切な緩衝剤等を含浸させることができる。

試薬層312は、分析対象成分と反応して比色分析によ
り検出可能な色濃度変化を呈し得るような適当な試薬を
含有する。試薬層312としては、一種又は二種以上の試
薬を、結合剤として作用するゼラチン、ゼラチン誘導
体、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ
ビニルピロリドン等の親水性コロイド中に分散させたも
のが好ましい。

本発明におけるテストフィルムの他の例として、イオ
ン選択電極を有するテストフィルムを使用することもで
きる。

［発明の効果］本発明の生化学分析装置に備えられた分析フィルム定
量送り検出機構は、生化学分析用テストフィルムの性能
に悪影響を全く及ぼすことなく、極めて容易に且つ確実
に、前記テストフィルムの分析測定に必要な一定量の送
り量を検出し、前記テストフィルムが一定量だけ正確に
分析装置の分析域に送られるよう制御することができる
と言う顕著な効果を奏することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のテストフィルム定量送り検出機構を
有する比色分析による生化学分析装置の一例の概略断面
図、第２図は、第１図におけるカセット部A-A線断面図、第3a図は、本発明のテストフィルム送り量検出機構の一
例を示す拡大断面図、第3b図は、第3a図におけるB-B線断面図、第４図は、本発明における生化学分析用長尺テストフィ
ルムカセットの一例を示す斜視図、第５図は、比色テストフィルムの一例を示す斜視図であ
る。 1:生化学分析装置、2:被検査液点着手段、3:点着ノズ
ル、4:分析域、5:シャッタ、6:インキュベータ、7:測光
装置、8:保冷庫、9:冷却除湿装置、10:巻取室、11:巻取
軸、12:制御手段、M:モータ、30:未使用フィルムカセッ
ト部、31:テストフィルム、33:取り出し口、311:光透過
性支持体、312:試薬層、313:展開層、40:使用済みフィ
ルムカセット部、41:リール、42:穴、43:スプールホイ
ール、50:テストフィルム定量送り検出機構 51,52:ローラ、53:針状突起 54:穴、55:発光器。 56:受光器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺分析フィルム上に点着された被検査液
を生化学的に分析処理するための分析域、分析域で分析
に使用した使用済みフィルムを巻き取り収納する使用済
みフィルムカセット部、使用済みフィルムカセット部に
備えられたフィルム巻き取り駆動力付与装置、未使用分
析フィルムを収納し、巻き取り駆動力付与装置にによる
巻き取り駆動力によって未使用分析フィルムを送り出す
未使用フィルムカセット部を含む生化学分析装置であっ
て、前記分析域と使用済みフィルムカセット部との間に
設けられた、長尺テストフィルムの送りに従動して回転
する、側面の偏心位置に透孔もしくは検出マークを有す
るローラ、及び該ローラが回転したのち、その側面の透
孔もしくは検出マークが予め決められた位置に到達した
ことを検出し、前記駆動力付与装置に使用済みフィルム
の巻取駆動の停止を指示する分析フィルム定量送り検出
機構が備えられてなることを特徴とする生化学分析装
置。
【請求項２】前記ローラが、その円周面に多数の鋭角状
突起を有する特許請求の範囲第１項記載の生化学分析装
置。
【請求項３】前記ローラに対向する位置に追加のローラ
を設け、これらのローラにより前記分析フィルムを加圧
挟持する特許請求の範囲第１項記載の生化学分析装置。