JPH087221B2

JPH087221B2 - 化学分析装置

Info

Publication number: JPH087221B2
Application number: JP62166438A
Authority: JP
Inventors: 暢彦天野; 和久小林; 圭一藤本; 孝小泉; 正植草
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-07-03
Filing date: 1987-07-03
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPS6410179A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、試薬層を有する化学分析スライドに被測定
物質を作用させて所定時間恒温保持した後、その呈色度
合（色素精製度合）を光学的に測定して被測定物質を定
量分析する化学分析装置に関するものである。

（従来の技術）従来より種々の産業分野において、液体試料中の特定
の化学成分を定量的に分析することが広く行なわれてい
る。特に血液や尿等、生物体液中の化学成分または有形
成分を定量分析することは、生化学分野および臨床分野
において極めて重要である。

ところで近年、小滴の試料液を点着供給するだけで、
該試料液中に含まれている特定の化学成分または有形成
分を定量分析することができるドライタイプの化学分析
スライドが開発され、実用化されている（特公昭53−21
677号，特開昭55−164356号には、この化学分析スライ
ドの一例が示されている）。この化学分析スライドを用
いると、従来の湿式分析法に比べて簡単かつ迅速に試料
液の分析を行なうことができるので、該スライドは数多
くの試料を分析する必要のある医療機関，研究所等にお
いて特に好適に利用されている。

上記の化学分析スライドを用いて試料液中の化学成分
等の分析を行なうには、計量された所定量の試料液を化
学分析スライドに付着させた後、これをインキュベータ
（恒温器）内で所定時間恒温保持（インキュベーショ
ン）して呈色反応（色素生成反応）させ、次いで被測定
物質と化学分析スライドの試薬層に含まれる試薬との組
合わせに応じて予め選定された波長を含む測定光をこの
スライドに照射して、その反射光学濃度を測定する。こ
れにより、上記化学成分等の被測定物質が定量分析され
る。

上述のようにして被測定物質の定量分析を行なう化学
分析装置は従来より種々提案されているが、一般にこの
種の化学分析装置にあっては、スライドの反射光学濃度
測定を行なう際に、光源から発せられた測定光を基準濃
度板に照射して該基準濃度板からの基準反射光量を測定
し、そしてスライドからの反射光量と上記基準反射光量
とに基づいてスライドの反射光学濃度を求めるようにし
ている。すなわち上述の基準濃度板として白板および黒
板を用い、それぞれからの基準反射光量をIw、Ibとし、
化学分析スライドからの反射光量をIsとすれば、スライ
ドの反射光学濃度Ｄは、として求められる。

上記反射光学濃度の測定を行うにあたっては、白板，
黒板および化学分析スライドを被測定位置に順次移動さ
せることが必要となる。このため従来、白板および黒板
が取り付けられた基準濃度板保持部材と、化学分析スラ
イドを保持するスライド保持部材とを、それぞれ別個
に、手動又は自動により上記各被測定位置に移動させる
動作がなされていた。このような化学分析スライドの移
動は、例えば特開昭58−21566号公報に記載されるごと
く、互に直交する２種類の直線溝を交互に組み合せて循
環路を形成し、この循環路の各角部に押込みレバーを設
けて、化学分析用スライドを循環路内で少なくとも１駒
ずつ歩進させるようにし、押込レバー下面に設けられた
基準白板濃度の測光するなど、複雑な構造のものが多か
った。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このように基準濃度板保持部材および
スライド保持部材を別個に設けたり、複雑なスライド移
送機構とすることは、その分のスペースを保持する必要
上、化学分析装置の大型化を招くこととなり望ましくな
く、これら両保持部材の移動を手動で行なう場合は、操
作が面倒であるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであっ
て、コンパクトでかつ使い勝手のよい化学分析装置を提
供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明による化学分析装置は、白色および黒色の２つ
の基準濃度板をスライド保持部材にそれぞれ一体的に形
成するこにより、化学分析装置のコンパクト化を図ると
ともに、このスライド保持部材を所定の点着位置と各被
測定位置とに順次移動させる簡易な構造の自動送り機構
を設けることにより、使い勝手の向上を図るようにした
ものである。すなわち、光源から発せられた測定光を白
色および黒色の２つの基準濃度板に照射して、各基準濃
度板からの基準反射光量をそれぞれ測定するとともに、
試薬層上に被測定物質が滴下供給された化学分析スライ
ドを所定時間恒温保持した後、該スライドに前記測定光
を照射して該スライドからの反射光量を測定し、該反射
光量と前記２つの基準反射光量とに基づいて前記スライ
ドの反射光学濃度を求めて、前記被測定物質の定量分析
を行なう化学分析装置において、前記スライドを保持す
る保持部が形成されたスライド保持部材に、前記２つの
基準濃度板が一体的に形成されるとともに、このスライ
ド保持部材を、該スライド保持部材の前記保持部に保持
されている前記スライドに対して点着を行う点着位置と
前記２つの基準反射光量および前記スライドからの反射
光量を測定するための各被測定位置とに順次移動させる
自動送り機構を備えてなることを特徴とするものであ
る。

上記２つの基準濃度板はスライド保持部材に一体的に
形成されるものであるが、「一体的に形成」するための
方法については、化学分析装置のコンパクト化を図るこ
とができる方法であれば特定の方法に限定されるもので
はなく、例えば、スライド保持部材に白色および黒色の
印刷を施すことにより、あるいは白色のシールおよび黒
色のシールをスライド保持部材に貼付することにより、
あるいは酸化チタン等の白色板および白色又は黒色のセ
ラミックス板もしくはプラスチック板等スライド保持部
材に埋込むことにより、スライド保持部材を一体的に形
成することが可能である。

（作用）上記構成により、白色および黒色の２つの基準濃度板
が一体的に形成されたスライド保持部材は、自動送り機
構によって各被測定位置に順次移動せしめられ、上記各
位置で、スライド保持部材に保持された化学分析スライ
ド上の被測定物質の反射光学濃度の測定がなされること
となる。

（発明の効果）このように、本発明によれば、２つの基準濃度板がス
ライド保持部材に一体的に形成されているため、化学分
析装置のコンパクト化を図ることができ、また、このス
ライド保持部材は自動送り機構によって点着位置と各被
測定位置とに順次移動せしめられるようになっているの
で、従来のような手動又は複雑な送り動作が不要とな
り、化学分析装置の使い勝手を向上させることができ
る。

（実施例）以下添付図面を参照しながら本発明の実施例について
詳述する。

第１図は、本発明による化学分析装置の一実施例を各
構成要素に分解して示す斜視図であって、該装置の外観
は、第2a図に平面図で、および第2b図にそのII b方向矢
視図で示すとおりである。

第３図は、上記化学分析装置に用いられる化学分析ス
ライド１を示す斜視図である。化学分析スライド１は、
液体試料滴下用の円孔を有する枠1a内に、支持体，試薬
層，展開層をこの順に積層してなる乾式多層フィルム1b
が配されてなり、このフィルム1b上に尿，血液等の試料
（被測定物質）を所定量滴下し、恒温保持（インキュベ
ーション）して呈色反応させるようになっている。

第1,2aおよび2b図に示すように、化学分析装置10は、
上記化学分析スライド１をセットした後、点着，恒温保
持および測光からなる一連の測定動作を行う測定部11
と、この測定動作に必要な所定の入力操作を行う操作部
12と、上記測定動作に基づく定量分析結果を表示する表
示部13と、これら各部を制御する基板からなる制御部14
と、電源入力部15と、これらを収容するケース16とから
なっている。そして、この化学分析装置10の制御部14に
は、ROMカード17が挿入されるようになっていて、このR
OMカード17に記憶された情報（例えば、測定検量線、動
作プログラムなど）に基づいて定量分析を行うことがで
きるようになっている。また、必要に応じて、上記定量
分析結果をプリントアウトできるように、シリアルプリ
ンタ用のコネクタ70が設けられている。

測定部11においては、スライドセット孔18に化学分析
スライド１をセットした後、ピペットガイド19の凹部19
aにピペットを当接させてスライド１の所定位置に試料
を点着し、その後スライド１を恒温部20で所定時間恒温
状態に保持して呈色反応させた後、これを測光部21で測
光し、最後にスライド１をスライド排出口22から排出す
る動作がなされるようになっている。

操作部12は、スタートキー23,テンキー24,確認キー2
5,スライドキャンセルキー26、および化学分析装置10が
測定可能状態にあることを表示する表示部27を備えたキ
ーボード28からなっている。

電源入力部15は、電源部29と、この電源部29にノイズ
フィルタ30およびヒューズホルダ31を介して接続された
パワースイッチ32と、端子33と、コネクタ34とからなっ
ている。

ケース16の上面の、表示部13を保護するための表示銘
板35の隣りには、化学分析装置10によって定量分析する
ことができる成分を表示した銘板36が取り付けられてい
る。また、ケース16の側面部には電動ファン37が取り付
けられている。さらに、ケース16の上面にはカバー38が
設けられている。上記測定部11のスライセット孔18およ
びピペットガイド19は、このカバー38に設けられてい
る。また、測定部11の恒温部20の一部を構成するカバー
恒温部20aは、このカバー38に支持されている。

第4aおよび4b図は、測定部11を、カバー38を外した状
態のケース16と共に詳細に示す平面図およびそのIV b−
IV b線断面図である。これら第4a,4b図および第１図を
参照しながら測定部11について説明する。

測定部11には、化学分析スライド１を保持する保持部
39が形成されたスライド保持部材40と、このスライド保
持部材40を、所定の複数箇所に移動せしめる自動送り機
構41が設けられている。

スライド保持部材40の保持部39は、化学分析スライド
１の外形より僅かに大きい矩形孔からなり、該保持部39
がスライドセット孔18の直下に位置した状態で該スライ
ドセット孔18内にスライド１がセットされたとき、上記
矩形孔でスライド１の外周部を保持するようになってい
る。なお、セットされたスライド１の下面部は、スライ
ド保持部材40のすぐ下側に位置してケース16に固定され
た支持板42に支持されるようになっている。また、上記
矩形孔の外周部上面には、スライド１の挿入を容易なら
しめるためのテーパ39aが形成されている。

スライド保持部材40は、保持部39の両側部において１
対のロッド43および44に摺動可能に支持されている。そ
して、一方のロッド44と摺動するスライド保持部材40の
一部には、コ字形の切欠部45が形成されていて、この切
欠部45には、下端部が、ロッド44と平行に延びるスパイ
ラルシャフト46と螺合したＵ字形の送りガイド47の２本
の足が、ロッド44を挾持した状態で嵌合している。した
がって、スライド保持部材40は、スパイラルシャフト46
が回転すると、これら伴って、ロッド43,44の軸線方向
に摺動することとなる。スパイラルシャフト46の回転
は、モータ48の駆動により、１対の平歯車からなるギヤ
部49を介してなされる。モータ48の駆動制御は、制御部
14においてなされる。

スライド保持部材40の、保持部39に対して表示銘板35
側（すなわち、第4a図において右側）の下面の２箇所に
は、黒色のプラスチック円板および白色のセラミック円
板が埋込まれている。すなわち、スライド保持部材40に
は、スライド１の反射光学濃度を測定する際の基準濃度
板となる黒板および白板が一体的に形成されていること
となる。これら黒板50Bおよび白板50Wは、保持部39から
スライド保持部材40の摺動方向にこの順で所定間隔を置
いて、かつ１対のロッド43,44の中央に位置して配され
ている。

また、スライド保持部材40のロッド43側の端部には水
平方向に延びるフランジ部40aが形成されていて、この
フランジ部40aの４箇所には位置検出孔51,52,53,54が穿
設されている。位置検出孔51は、保持部39の中心からス
ライド保持部材40の摺動方向に対して垂直に引いた線上
に、また、位置検出孔52および53は、黒板50Bおよび白
板50Wに対してそれぞれ位置検出孔51と同様の位置関係
で形成され、位置検出孔54は、フランジ部40aの表示銘
板35側の端部近傍に形成されている。そして、ケース16
のフランジ部40a近傍には、スライド保持部材40が摺動
したとき上記各位置検出孔51〜54に対向しうる光電式の
第１位置センサ55および第２位置センサ56が設けられて
いる。第１位置センサ55は、恒温部20に形成された開口
57の側方に配設され、スライド保持部材40の保持部39,
黒板50B,白板50Wの各中心が恒温部20の開口57の中心と
一致したとき、これを各位置検出孔51〜53により検出
し、また、スライド保持部材40が点着すべき位置にある
とき、これを位置検出孔54により検出するようになって
いる。一方、第２位置センサ56は、スライド保持部材40
が排出位置（すなわち、保持部39がケース16の排出口22
の上方に位置して、該保持部39に保持されたスライド１
が排出口22へ排出される位置）にあるとき、これをスラ
イド保持部材40の端部により検出するようになってい
る。

上記各位置センサ55,56による検出信号は、制御部14
に入力され、この入力信号に基づいてモータ48の駆動制
御がなされるようになっている。すなわち、モータ48
は、スライド１が点着位置にあるときには停止している
が、操作部12のスタートキー23が押されると駆動を開始
し、スライド保持部材40を、その白板50W,黒板50B,保持
部39が恒温部20の開口57と正対する位置、および排出位
置で一旦停止させながら元の点着位置まで移動せしめる
ようになっている。上記各位置での停止時間は、ROMカ
ード17に記憶された情報に基づいて決定されるが、定量
分析する成分によって、保持部39が恒温部20の開口57と
正対する位置で停止する時間は異なったものとすること
が必要となる。これは、上記位置でスライド１の恒温保
持がなされるので、成分に応じた呈色反応時間を確保す
るためである。

第５図は、保持部39が恒温部20の開口57と正対する位
置にある状態で測定部11の一部を詳細に示す、第4a図の
Ｖ−Ｖ線断面図である。

恒温部20への通電により、スライド保持部材40上の、
化学分析スライド１は所定時間恒温状態に保持される
（例えば、血糖値の測定等にあっては37℃×２〜６
分）。これにより、フィルム1bの試薬が被測定物質に作
用して呈色反応を生ぜしめる。なお、恒温部20の上方に
はカバー恒温部20aが配され、スライド１の点着面を上
部から押圧することによりスライド１の恒温保持を容易
ならしめるとともに、該スライド１に点着された液体試
料の蒸発を阻止するようになっている。なお、カバー恒
温部20aは、図示しないヒータおよび温度調節センサに
より、所定温度に保持されるようになっている。

恒温部20の下方には、その開口57に向かって鉛直方向
に延びる光学系を有する測光部21が恒温部20と、一体的
に配設されている。この測定部21においては、タングス
テンランプからなる光源58が発した測定光がスライド１
のフィルム1bで反射し、この反射光がフォトダイオード
からなる受光器59で検出されるようになっている。こう
して検出された反射光量Isは、制御部14に入力されて記
憶されるようなっている。同様に、白板50Wおよび黒板5
0Bが恒温部20の開口57と正対したときにも測定部21によ
る測定がなされ、その反射光量IwおよびIbは基準反射光
量として制御部14に入力されて記憶されるようになって
いる。

なお、光源58は比較的広い波長領域に亘る測定光を発
するものであるが、化学分析スライド１の発色，波長
は、化学分析スライドと被測定物質とにより異なるた
め、光源58の上方に光学フィルタ60を設け、該光学フィ
ルタ60により有効な波長域（発色波長の極大値に近い波
長域）の測定光を選択して上記測定に利用するようにし
ている。また、光源58と光学フィルタ60との間には防熱
フィルタ61が設けられていて、この防熱フィルタ61によ
り恒温保持されている化学分析スライド１が光源58から
の熱で温度上昇したり、あるいはこの熱で受光器59の特
性が変動してしまうのを防止するようになっている。

第５図においては、組込式の光学フィルタ60が示され
ているが、光学フィルタ60は、交換式のものとしてもよ
い。これにより、ROMカード17と共に、被測定物質の違
いに応じて光学フィルタ60を交換するようにすれば、一
台の化学分析装置10で種々の被測定物質の反射光学濃度
測定が可能となる。この場合、ケース16の銘板36につい
ても、表示部13によりその表示機能を代行させるように
してもよい。すなわち、ROMカード17の挿入により被検
成分を表示部13に表示するようにすれば銘板36は不要と
なる。

上記測定部21での測定結果に基づいて、制御部14にお
いては化学分析スライド１の反射光学濃度Ｄの算出がな
される。すなわち、なる演算式に従って算出される。そして、この反射光学
濃度Ｄは、あらかじめROMカード17に記憶された被測定
物質の検量線に基づいて、物質濃度として、例えばmg/d
l単位で表示部13に表示されるようになっている。な
お、上記演算式は、各病院等における過去の測定結果に
基づいてテンキー24を操作することにより、適宜修正を
加えるようにしてもよい。

以上詳述したように、本実施例によれば、スライド保
持部材40が、制御部14によって制御される自動送り機構
41によって、点着位置、２つの基準反射光量測定位置、
恒温保持位置（スライド反射光測定位置）およびスライ
ド排出位置に順次移動せしめられ、かつ、各位置での所
定の動作もすべて制御部14においてその制御がなされる
ようになっているので、スライド保持部材40が点着位置
にあるときにスライド１をセットして点着を行いスター
トキー23を押せば、あとは定量分析に必要な動作が自動
的になされる。したがって、スタートキー23を押した後
は、表示部13に表示される結果を待つだけであり、この
間に他の仕事を行うこともできる。また、このような定
量分析動作の自動化により、恒温保持時間が測定の度毎
にばらつくのを防止することができるので、定量分析デ
ータの信頼性向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による化学分析装置の一例を各構成要素
に分解して示す斜視図、第2aおよび2b図は該装置の外観を示す平面図およびその
II b方向矢視図、第３図は該装置に用いられる化学分析スライドを示す斜
視図、第4aおよび4b図は該装置の測定部11を、カバーを外した
状態のケースと共に詳細に示す平面図およびそのIV b−
IV b線断面図、第５図は第4a図のＶ−Ｖ線断面図である。１……化学分析スライド、10……化学分析装置 11……測定部、12……操作部 13……表示部、14……制御部 15……電源入力部、16……ケース 17……ROMカード、20,20a……恒温部 21……測光部、39……保持部 40……スライド保持部材 41……自動送り機構、50W……白板 50B……黒板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小泉孝神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地富士写真フイルム株式会社内 (72)発明者植草正神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地富士写真フイルム株式会社内 (56)参考文献特開昭57−115199（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−259145（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−101491（ＪＰ，Ａ) 特公昭54−30315（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から発せられた測定光を白色および黒
色の２つの基準濃度板に照射して、各基準濃度板からの
基準反射光量をそれぞれ測定するとともに、試薬層上に被測定物質が滴下供給された化学分析スライ
ドを所定時間恒温保持した後、該スライドに前記測定光
を照射して該スライドからの反射光量を測定し、該反射光量と前記２つの基準反射光量とに基づいて前記
スライドの反射光学濃度を求めて、前記被測定物質の定
量分析を行なう化学分析装置において、前記スライドを保持する保持部が形成されたスライド保
持部材に前記２つの基準濃度板が一体的に形成されると
ともに、このスライド保持部材を、該スライド保持部材の前記保
持部に保持されている前記スライドに対して点着を行う
点着位置と前記２つの基準反射光量および前記スライド
からの反射光量を測定するための各被測定位置とに順次
移動させる自動送り機構を備えてなることを特徴とする
化学分析装置。