JPH0989900A - 乾式分析素子用インキュベータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乾式分析素子用インキュベータにおいて、ヒ
ータに温度分布に不均一部分があっても、インキュベー
タの有効面積を減少させることなく温度分布不均一によ
る影響をなくす。 【解決手段】 インキュベータセルの下に位置する測光
窓59とともに同一円周上に配された基準濃度測定用の測
光基準板２と、ヒータ48の温度分布不均一部分48Ａと
を、インキュベータ48の同一半径方向上に位置せしめ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円盤型の乾式分析
素子用インキュベータ、詳しくは、血液、尿等の試料液
をマウントを有しない乾式分析フイルム片（乾式分析素
子）の試薬層（展開層）に点着し、試料液に含まれる所
定の生化学物質と試薬層との反応による光学濃度変化か
ら生化学物質の濃度を測定する生化学分析装置におい
て、試薬層に試料液が点着された乾式分析フイルム片を
反応させるために恒温保持する乾式分析素子用インキュ
ベータに関し、特にその恒温保持のためのヒータの配置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、試料液の小滴を点着供給するだけ
でこの試料液中に含まれている特定の化学成分の含有量
またはその活性値、あるいは有形成分の含有量を定量分
析することのできる乾式の一体型多層分析フイルム（乾
式分析素子）を備えた化学分析スライドが実用化されて
いる。また、このような化学分析スライドを用いて試料
液中の化学成分等の定量的な分析を行うには、試料液を
化学分析スライドの乾式分析フイルム片に、展開層を有
するものでは展開層に、展開層を有しないものでは直接
試薬層に点着させた後、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、次いで試料液中の所定
の生化学物質と化学分析スライドに含まれる試薬との組
み合わせにより予め選定された波長を含む測定用照射光
をこの化学分析スライドに照射してその光学濃度を測定
し、この光学濃度から、あらかじめ求めておいた光学濃
度と所定の生化学物質の物質濃度との対応を表わす検量
線を用いて該試料液中の所定の生化学物質の物質濃度
（含有量）または活性値を求めるものである。

【０００３】一般に、上記化学分析スライドは、有機ポ
リマーからなる支持体上に試薬を含有した試薬層を少な
くとも１層、好ましくは試薬層の上側に展開層を設けて
なる乾式分析フイルム片を、有機ポリマー製のマウント
によって挾持することにより、乾燥すると反りやすい乾
式分析フイルム片が平面状態を保持するように構成され
ている。

【０００４】このような乾式分析フイルム片をマウント
で保持する化学分析スライドを使用するものでは、この
化学分析スライドを収容して恒温保持するインキュベー
タのセル等の各部において、乾式分析フイルム片に対し
てマウントが設けられている分だけ機構が大きくなり、
分析装置のコンパクト化を図る際の障害となり、また、
インキュベータでの収容フイルム数の減少は生化学分析
装置全体としての処理能力の増大が得られないものであ
る。

【０００５】このことから、本件発明者らは、上記化学
分析スライドのマウントを除去して乾式分析フイルム片
単体で生化学分析装置に使用し、測定を行う技術を提案
しているが、前述のように乾燥状態の乾式分析フイルム
片は瓦状に湾曲（カール）しやすく、試料液の点着に応
じて湾曲程度が変化するため、乾式分析フイルム片はイ
ンキュベータ内で平坦状態に保持して測光を行うととも
に、密閉状態に保持する必要がある。

【０００６】また、点着後の乾式分析フイルム片はイン
キュベータ内で所定温度に加熱保持するものであるが、
その加熱保持としては、前記化学分析スライドを収容す
る複数のセルを覆ってチャンバーを設け、このチャンバ
ー内を加熱して所定温度に保持するものが、例えば、米
国特許第4,219,529 号、同第4,298,571 号明細書等に開
示されている。

【０００７】なお、前記チャンバーにおいて化学分析ス
ライドは押さえておく必要がある。これは、測光光学系
に対し測定部分を基準面に押圧することで一定の距離を
保証するためと、出し入れするため、および熱を伝える
ためである。この点について前記米国特許では、バネ状
の押圧部材で押さえる構造を採用しているが、このバネ
状の押圧部材は熱を伝えにくい形状であるので、インキ
ュベータ全体を温度調整したチャンバーに配置して、空
気によって上記押圧部材と直接スライドを押さえるカバ
ーを暖めるものであり、チャンバーは常に密閉されてイ
ンキュベータディスクを均一な温度に保っている。

【０００８】この温調されたチャンバーを有するもので
は、空気伝導で加熱するためチャンバー内に化学分析ス
ライドが冷たい状態で挿入されると前記押圧部材の温度
が下がり、所定のインキュベーション温度に戻るのに時
間がかかる。これを改善することから、チャンバーに挿
入する前の化学分析スライドを予め暖めるプレヒートを
行って、温度変動を低減する処理が必要となる。なお化
学分析スライドは保管時にその測定性能の低下を防止す
るために低温状態に保持されていることからも、挿入前
の化学分析スライドの温度は低いものである。また、生
化学分析装置の電源を入れた時にも、空気伝導加熱のた
めにチャンバー内をインキュベーション温度に加熱する
までの予熱時間が長くなる。

【０００９】さらに、前記チャンバー加熱構造では、内
部の温度を一定にするため密閉する必要があり、化学分
析スライドを出し入れする部分には開閉シャッターが必
要となり、構造が煩雑となる。一方、全体を密閉したた
めに、各セルでの化学分析スライドの呈色反応で発生す
る有害なガスをチャンバー内に閉じ込めてしまい、他の
セルでの呈色反応に影響を与えて、測定精度の低下を招
くとともに、密閉するための部材、シール、シャッター
メカニズム等の設置にともなってコストが上昇すること
になる。この点からも、化学分析スライドは各セル内で
密閉状態で加熱しないと試料液の蒸発もしくは気化ガス
の汚染により、呈色反応が影響を受けて測定精度が低下
する恐れがある。

【００１０】一方、前記チャンバーの設置を廃止して、
金属製のインキュベータ基板をヒータで加熱し、その基
板に形成したセル内に化学分析スライドを収容し、この
スライドを上方から密閉する押圧部材を設け、この押圧
部材を保持している上部部材を外周のヒータで加熱する
ようにした技術も採用されている。

【００１１】しかし、上記のようなチャンバーを廃止し
て直接加熱を行うインキュベータによって前記マウント
を有しない乾式分析フイルム片を加熱すると、チャンバ
ーの廃止に伴って出し入れのためのシャッターおよびプ
レヒートも不要となり、予熱時間も短くなり、さらに、
各セルで密閉して加熱することで妨害ガスの影響を排除
できることになるが、乾式分析フイルム片の上面におけ
る試料液が点着された部分には直接接触できないことか
ら、そのインキュベーション温度への加熱が良好に行え
ない問題を有する。

【００１２】具体的には、マウントを有しない乾式分析
フイルム片では、湾曲形状にカールしている場合もあ
り、平坦状の押圧部材で押圧すると、下面が直接フイル
ム片の点着部分に接触し、押圧部材の底面に試料液が付
着して次のフイルム片に接触した際に前の試料液が転移
して汚染することになる。

【００１３】このようなことから、乾式分析フイルム片
では、上面に接触して加熱することなく、下面からのみ
の熱伝導で直接加熱を行うことが好適となる。そして、
上方からは乾式分析フイルム片の試料液が展開していな
い周辺の一部を押えることが考えられる。その際、イン
キュベータセルは蒸発防止のために該乾式分析フイルム
片を密閉する必要があり、かつ、乾式分析フイルム片の
カールや厚みに違いがあっても確実に押圧しなければな
らず、このため、上記インキュベータセルの構造は複雑
で、かつ、有害なガスや試料液の付着も少なくするため
に、限られた材質のプラスチックの成形品によって構成
するのが望ましいものである。

【００１４】しかしながら、上方から乾式分析フイルム
片を押圧するインキュベータセルをプラスチックで構成
したときには、該セルの内部に熱が伝わり難くなって結
露の問題が生起する。すなわち、前記乾式分析フイルム
片は下方からの熱によって所定温度に加熱され、さらに
インキュベータセルと乾式分析フイルム片との接触部が
少ないことから、インキュベータセルに熱が伝わり難い
ことによって乾式分析フイルム片が加熱不足になること
はないが、その反面、インキュベータセル内面の温度が
低いことで、該セル内が試料液の蒸発により100 ％の湿
度に密閉されているため、インキュベータセルの温度の
低い内面に結露が生じ測定に影響を与えるし、また、有
害なガスを吸収するのに起因した弊害を有する。

【００１５】そこで、本件発明者らはこのような問題を
解決するために乾式分析フイルム片を平坦かつ密閉状態
で下方からの直接加熱でインキュベーションを行いつつ
上部の結露を防止するようにした乾式分析素子用インキ
ュベータを提案した。（特開平７−１５９４１３号） この乾式分析素子用インキュベータは、乾式分析フイル
ム片に試料液が点着されたものを恒温保持するについ
て、乾式分析フイルム片が載置されるインキュベータ下
部と、乾式分析フイルム片の上面の一部をインキュベー
タ下部に向けて押さえかつ乾式分析フイルム片の周囲を
密閉する上下動可能なインキュベータセルと、インキュ
ベータ下部の乾式分析フイルム片が接触する部分を所定
温度に加熱保持するヒータと、インキュベータセルを上
記所定温度より高い第２の所定温度に加熱保持するもう
一つのヒータとを備えたものである。

【００１６】このようなインキュベータでは、点着後の
乾式分析フイルム片はインキュベータセルによってイン
キュベータ下部に押圧された平坦状態でかつ密閉された
状態でヒータによって加熱されているインキュベータ下
部からの伝熱によリ所定温度のインキュベーション温度
に加熱保持されてインキュベーションが行われる一方、
上部のインキュベータセルはもう一つのヒータによって
インキュベーション温度より高い所定温度に加熱され、
その内面がインキュベーション温度より低くなるのが防
止されて結露の発生を阻止している。

【００１７】これにより、乾式分析フイルム片を測定精
度の低下を招くことなくインキュベーションおよび測定
を行い、しかもインキュベータセル内面に結露が生じる
のを防止してチャンバーを有しない直接加熱による利点
が得られるものであり、マウントを有しない乾式分析フ
イルム片を使用することで、インキュベータのコンパク
ト化が図れるとともに、マウントの排除に伴って分析コ
ストの低減が図れる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インキ
ュベータセルは円周上に配されており、インキュベータ
下部は円板状に構成されているため、これを加熱するヒ
ータは環状に形成され、インキュベータセルと同心円状
に設けられる。環状のヒータは環状の加熱部を有してい
るが、そのヒータに電流を供給するための２本のリード
線を接続する端子を備えた始終端を有し、その始終端で
は温度が低下するため、ヒータ全体としては温度分布に
不均一な部分を有することとなる。

【００１９】ヒータの温度分布に不均一な部分があるの
は好ましくないため、この部分を外してインキュベータ
セルを配するということも考えられるが、それではイン
キュベータの有効面積が減少し装置全体としての面積効
率が低下することになる。

【００２０】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、円盤型の乾式分析素子用インキュベー
タにおいて、ヒータに温度分布不均一部分があっても、
インキュベータの有効面積を減少させることなく、温度
分布不均一による影響をなくした乾式分析素子用インキ
ュベータを提供することを目的とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明による乾式分析素
子用インキュベータは、多数のインキュベータセルの下
に位置する多数の測光窓とともに同一円周上に配された
基準濃度測定用の測光基準板を、ヒータの温度分布の不
均一な部分の位置に一致させたこと、すなわち測光基準
板とヒータの温度分布不均一部分とを、インキュベータ
の同一半径方向上に位置せしめたことを特徴とするもの
である。

【００２２】この基準濃度測定用の測光基準板は白およ
び／または黒の基準板で、インキュベータセルの下の測
光窓を通してインキュベータセル内の乾式分析フイルム
片の光学濃度を測光ヘッドで測定する際の基準となるも
ので、必ず測光窓と同一円周上に配されているものであ
る。

【００２３】上記ヒータの温度分布の不均一な部分と
は、実際は前述のようなヒータの始終端であることが殆
どであるが、場合によっては始終端では均一で、その他
の個所で不均一となるような特殊な形態のヒータも有り
得るものであり、その場合にはその不均一な箇所が測光
基準板と同一半径方向上に位置せしめられる。

【００２４】

【発明の効果】本発明による乾式分析素子用インキュベ
ータによれば、乾式分析フイルム片のない測光基準板の
部分がヒータの温度分布の不均一な部分と同一半径方向
上に位置せしめられることになるから、インキュベータ
セル内の乾式分析フイルム片はヒータの温度分布の不均
一な部分の影響を受けることがなく、また測光基準板は
元来インキュベータに設けられていたものであるから、
これによりインキュベータの有効面積が減少することも
なく、温度分布不均一による影響をなくした乾式分析素
子用インキュベータを実現することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は本発明の一実施の形態のインキ
ュベータを備えた生化学分析装置の概略機構を示す斜視
図である。

【００２６】生化学分析装置10は、未使用の矩形状の乾
式分析フイルム片１を貯蔵しているフイルム収納手段11
（フイルムサプライヤ）と、上記フイルム収納手段11の
側方に配設され乾式分析フイルム片１を所定時間恒温保
持するインキュベータ12と、前記フイルム収納手段11か
らインキュベータ12に乾式分析フイルム片１を搬送する
フイルム搬送手段13と、たとえば血清，尿等の複数の試
料液を収容する試料液収容手段14（サンプラ）と、試料
液収容手段14の試料液をフイルム搬送手段13による搬送
途中の乾式分析フイルム片１に点着する点着手段15と、
インキュベータ12の下方に配設された測定手段16とを備
えている。

【００２７】上記乾式分析フイルム片１は、図２に示す
ように、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリ
スチレン等の有機ポリマーシート等のプラスチックシー
トからなる光透過性の支持体1a（ベースフイルム）上に
展開試薬層1bが積層されている。また、必要に応じてそ
の展開試薬層1b上に布等の繊維質素材による耐磨耗性の
保護層（図示せず）が積層されるか、保護層が展開層を
兼ねるように構成されたものでもよい。

【００２８】具体的には、前記支持体1a上に展開試薬層
1bの試薬層部分を塗布または接着等により設け、この上
に展開層部分をラミネート法等により積層してフイルム
片（チップ）に形成したものであり、従来の化学分析ス
ライドにおけるマウントに相当するものは有していな
い。試薬層部分はゼラチン等の親水性ポリマバインダま
たは多孔性層の中にアナライトに選択的に反応する検出
試薬および発色反応に必要な試薬（化学分析試薬または
免疫分析試薬）成分が含まれる少なくとも１つの層で構
成される。また、上記展開層部分は外部との間でコスレ
に強い材料、例えばポリエステル等の合成繊維からなる
織物布地や編み物布地、天然繊維と合成繊維との混紡に
よる織物布地や編み物布地、不織布等もしくは紙から構
成されて保護層として機能するとともに、この展開層上
に点着された試料液を試薬層上に一様に供給し得るよう
に展開する。

【００２９】上記乾式分析フイルム片１は、常湿状態で
は平面に近い形状に形成されるが、保管時においては化
学反応または免疫反応を進行させないように乾燥環境下
（例えば湿度が20％以下）に配設されるため、使用前の
乾燥状態においては試薬層1bを内側にして湾曲した形状
となる傾向にあり、その湾曲程度は試薬層1bの種類、乾
燥程度によって異なる。

【００３０】この乾式分析フイルム片１の展開試薬層1b
は、点着手段15のノズルチップ88より滴下された試料液
の所定成分と混合されると、所定時間恒温保持（インキ
ュベーション）後に試薬が呈色反応（色素生成反応）を
生じるものであり、測定項目に対応して試料液中の測定
したい化学成分または有形成分毎に設定された展開試薬
層1bを有する乾式分析フイルム片１が複数の種類用意さ
れている。

【００３１】上記乾式分析フイルム片１は測定項目別に
図３に示すようなカートリッジ20内に収容される。該カ
ートリッジ20は、内部に多数の乾式分析フイルム片１を
光透過性支持体1aを下にして積み重ねた状態で収容し
て、前記図１のように、フイルム収納手段11の円盤状の
架体22に配設された内周側もしくは外周側のカートリッ
ジ収納部22a に複数並列に装填されている。上記架体22
は基部24に回転可能に支持され、基部24に設置された図
示しないサプライヤモータによって回転駆動され、所定
のカートリッジ収納部22a がフイルム搬送手段13に対応
する取出位置に停止するように制御される。

【００３２】そして、上記架体22の外周部分にはカバー
25が配設されて内部が密閉され、上面に配設された開閉
蓋を有する挿入口25a から、前記カートリッジ20の挿
入、取出しを行うように設けられている。また、上記架
体22の中心部分には除湿剤収容部27が設けられ、該除湿
剤収容部27にはカバー25上面の中心部に形成された開閉
蓋を有する投入口25b から除湿剤が装填され、このフイ
ルム収納手段11の内部が低湿度の乾燥状態に保たれる。
一方、カバー25の下面の取出位置には、各カートリッジ
20から所定の乾式分析フイルム片１を取り出す際に開く
開閉シャッター（図示せず）が設けられ、該シャッター
を通して挿入されたフイルム搬送手段13の取出用吸盤70
によってカートリッジ20の最下段の乾式分析フイルム片
１が外部に取り出される。

【００３３】次にインキュベータ12は、円盤状の本体40
が中心下部のベース41によって回転自在に支持され、上
記本体40の円周上には所定間隔で前記乾式分析フイルム
片１を収容するインキュベータセル42が複数配設され、
このインキュベータセル42内で乾式分析フイルム片１が
インキュベーションされる。

【００３４】上記インキュベータ12の詳細構造は図４な
いし図９に示すように、前記本体40は下部の上面が平坦
な金属製のインキュベータ下部45（下ディスク）を有す
る。上記インキュベータ下部45の外周上方には、環状に
形成されたセルカバー46が配設されており、外周下端部
とインキュベータ下部45の上面との間にはフイルム挿入
用の側方開口部42a が形成されている。

【００３５】そして、上記本体40は、インキュベータ下
部45の中心下部に配設された筒状の回転軸45a が、軸受
50を介して固定ベース41に対して回転自在に支承される
とともに、インキュベータ下部45の外周部に歯部45b が
形成され、該歯部45b にディスクドライブモータ55の駆
動ギヤ56が噛合されて回転駆動が行われる。上記本体40
の下面にはアンダーカバー53が配設されている。

【００３６】前記インキュベータ12のインキュベータセ
ル42の構造は、上記インキュベータ下部45にインキュベ
ータセル42の形成位置に対応して所定間隔で測光窓59が
開口され、この測光窓59上部には前記セルカバー46に対
して摺動可能に、乾式分析フイルム片１の収容空間を密
閉状態で覆うセル部材64が配設されるとともに、挿入さ
れた乾式分析フイルム片１を所定位置に固定して平坦状
態に押圧するフイルム押え61が配設されている。また、
セルカバー46の外表面部分には断熱材51が被覆されてい
る。一方、測定位置における前記インキュベータセル42
の底部に開口された測光窓59の下方すなわち本体40の下
方には、測定手段16の測光ヘッド95が配設されている。

【００３７】具体的には、上記フイルム押え61は乾式分
析フイルム片１の試料液の展開Ｓ（図８）が届かない隅
角部を押えるものであり、その底面形状（図６、図８）
に示すように、周囲に矩形状の枠部61a が形成され、こ
の枠部61a の内側寸法は乾式分析フイルム片１の形状よ
り大きく、その隅角部に内方に突出して乾式分析フイル
ム片１の四隅に接触する突部61b が形成されている。こ
のフイルム押え61の上面には軸部61c が立設され、該軸
部61c に設けられたリテーナ61d の上方に押えスプリン
グ62が縮装されて下方に付勢されている。

【００３８】なお、図８のように乾式分析フイルム片１
における試料液の展開Ｓが横方向に延びる楕円形状とな
るように構成したものでは、上記フイルム押え61の突部
61bは乾式分析フイルム片１の上下辺を押圧するような
形状としてもよい。

【００３９】一方、前記セル部材64は上記フイルム押え
61の外周を囲んで角筒状に形成され、上面中央にはフイ
ルム押え61の軸部61c が挿通するとともに、平行移動す
るように案内するガイド部64b が形成されている。この
セル部材64はセルカバー46に上下方向に摺動自在に嵌挿
され、上方に縮装されたセルスプリング65によって下方
に付勢されている。そして、該セル部材64の外周部の底
面が前記インキュベータ下部45の上面に圧接して密閉状
態を得るものであり、内部にはフイルム押え61を摺動可
能に収容し、該フイルム押え61はリテーナ61d の下面が
セル部材64のガイド部64b の上端に係止されて一体に上
昇するように設けられている。

【００４０】上記インキュベータ下部45の上面の内周部
には、第１加熱手段としてのヒータ48が配設され、該ヒ
ータ48の上にはヒータカバー54が設置されている。前記
インキュベータ下部45は熱伝導性の高い材料（例えばア
ルミニウム）で形成され、インキュベータセル42近傍の
インキュベータ下部45に配設された温度センサ49（図５
参照）の検出に基づいて、該インキュベータ下部45の乾
式分析フイルム片１が接触する部分を所定のインキュベ
ーション温度（たとえば37℃）に温度制御され、インキ
ュベータセル42内で平坦状に押圧されてインキュベータ
下部45の面に接触している乾式分析フイルム片１が上記
インキュベーション温度に直接加熱保持される。

【００４１】上記ヒータ48は図９（Ａ）に示すような形
態をしており、２本のリード線48a,48a に接続されてい
る電熱線（図示せず）は、一方のリード線48a から他方
のリード線48a まで図９（Ａ）に示す外形をしている円
環状のヒータの加熱体の中を通って延在し、その両端
（電熱線の始終端）はその両端がある加熱体の部分48Ａ
の中で離れている。そのため、その部分48Ａにおいては
ヒータの温度が低下し、その部分48Ａで分布が不均一に
なる。

【００４２】前記インキュベータ下部（ディスク）45は
図９（Ｂ）に示すような形態をしており、円周上に配さ
れた多数のインキュベータセル42の下に位置する多数の
測光窓59と基準濃度測定用の測光基準板２とを同一円周
上に有している。測光基準板２は白板Ｗと黒板Ｂの２つ
の基準板の組からなるもので、多数（この例では３４
個）の前記測光窓59と等間隔で設けられている。前記環
状のヒータ48は、このインキュベータ下部45を直接加熱
するように、このインキュベータ下部45上に同心円状に
固着される。ここで、前記ヒータ48の温度分布の不均一
な部分48Ａは前記測光基準板２と同一半径方向上に位置
するように配置される。

【００４３】このように、乾式分析フイルム片１のない
測光基準板２の部分をヒータ48の温度分布の不均一な部
分48Ａと同一半径方向上に位置せしめることにより、イ
ンキュベータセル42内の乾式分析フイルム片１はヒータ
の温度分布の不均一な部分48Ａの影響を受けることがな
く、常に一定の温度でインキュベーションを行うことが
できる。また測光基準板２は元来インキュベータに設け
られていたものであるから、これによりインキュベータ
の有効面積が減少することもない。

【００４４】一方、前記セルカバー46の外周部分には第
２加熱手段としてのヒータ57が配設されている。このヒ
ータ57は、セルカバー46の外周に巻き付けられた金属バ
ンド58（アルミニウムバンド）に対して固定されてい
る。この第２加熱手段のヒータ57はセルカバー46に配設
された温度センサ66の検出に基づいて、前記インキュベ
ータセル42が上記インキュベーション温度より最大６℃
の範囲で高くなるような設定温度（約39〜43℃）に温度
制御される。この温度設定により、外部環境温度が、例
えば15℃になっても、インキュベータセル42のセル部材
64およびフイルム押え61がインキュベーション温度（37
℃）より下がらないようになっている。

【００４５】なお、上記セル部材64およびフイルム押え
61は黒色のポリエチレンで構成し、ガスの吸着による汚
染、乾式分析フイルム片１を透過するわずかな光の内部
反射による測光への影響を低減している。また、セルカ
バー46もプラスチックで所定形状に成形されている。

【００４６】また、前記フイルム押え61をセル部材64に
対して上下移動可能としているのは、乾式分析フイルム
片１の厚さに変化があってもその押圧と密閉とが確保で
きるようにしているものであり、この厚さの変化は１mm
以下であり、押えスプリング62を外側に配設したことに
より、図では誇張して示しているが、実際のセル部材64
の内部空間は狭く形成されるものである。

【００４７】そして、上記セル部材64の下部の両側には
側方に突出したつば状の係合部64a（図６、図７参照）
が形成され、該係合部64a の下方に対応して前記インキ
ュベータ下部45には貫通孔45c が開口されている。該貫
通孔45c には下方から押上棒67が挿通されるものであ
り、この押上棒67の先端が上記セル部材64の係合部64a
の下面に当接してセル部材64全体をセルスプリング65に
抗して押し上げるように構成されている。この押上棒67
は、フイルム挿入位置およびフイルム排出位置に配設さ
れ、それぞれの挿入排出時期にセル部材64をフイルム押
え61とともに上昇作動するものである。

【００４８】さらに、図４において、前記セルカバー46
より内周側のインキュベータ下部45の上方はカバー104
で覆われ、その中心部の内側にはインキュベータ12の温
度等を制御する制御基板102 が配設されている。さら
に、全体が装置カバー100 で覆われ、インキュベータ12
の上方部分には蓋部材106 が設置されている。

【００４９】前記フイルム収納手段11からインキュベー
タ12に乾式分析フイルム片１を搬送する搬送手段13は、
前記カートリッジ20から乾式分析フイルム片１を取り出
す取出用吸盤70と、この取出用吸盤70に保持されている
乾式分析フイルム片１を、展開試薬層1bが上面となって
いる状態のまま下方から保持して受け取るとともにイン
キュベータ12に側方開口部42a から挿入する略馬蹄形の
移載部材73と、インキュベータ12内で上記移載部材73に
保持されている乾式分析フイルム片１を下方から進退し
て保持する吸着部材76とを備えている。

【００５０】前記取出用吸盤70は、前記図３に示すよう
に、乾式分析フイルム片１の支持体1aの下面を吸着保持
する上向きのサクションカップ70a を備え、該サクショ
ンカップ70a が搬送基部70b に支持されるとともに、図
示しないサクションポンプからの減圧パイプが接続さ
れ、該搬送基部70b が図示しない移動機構によって前後
動および昇降動自在に設けられている。

【００５１】そして、上記取出用吸盤70は、上昇してカ
ートリッジ20の底面に形成された開口から挿入されて最
下段の乾式分析フイルム片１の支持体1a側を吸着保持す
るとともに、若干下降して湾曲させた状態で水平方向に
移動してカートリッジ20の側面に形成された開口20a か
ら横方向に取り出した後、下方に移動してフイルム収納
手段11のカバー25のシャッター開口から抜け出て、さら
に前方の点着位置側に搬送するように駆動される。

【００５２】上記移載部材73は、前記取出用吸盤70から
乾式分析フイルム片１を受け取る際には、乾式分析フイ
ルム片１を保持している取出用吸盤70に向けて移動し、
その凹部73a 内に該取出用吸盤70が位置し、上方に乾式
分析フイルム片１が位置する状態で停止し、続いて、取
出用吸盤70が下降移動して該取出用吸盤70に保持してい
る乾式分析フイルム片１を、移載部材73のフォーク部73
b と凹部73a 周辺で吸引保持するものである。また、こ
の移載部材73に保持した状態の乾式分析フイルム片１の
展開試薬層1bの中心部分に点着手段15によって所定量の
試料液を点着するものである。

【００５３】さらに、吸着部材76は前記図５に示すよう
にインキュベータ12のインキュベータセル42下方に位置
し、上端の上向きのサクションカップ76a が搬送基部76
b に支持され、図示しない駆動機構によって昇降移動可
能に設けられている。そして、前記インキュベータ12の
底面に開口された測光窓59から該インキュベータセル42
内に進退移動するように駆動される。また、このサクシ
ョンカップ76a には図示しないサクションポンプからの
減圧パイプが接続される。

【００５４】一方、前記インキュベータ12のフイルム排
出位置にはフイルム排出手段17（図１参照）が配設さ
れ、該フイルム排出手段17は、インキュベータセル42内
の測定後の乾式分析フイルム片１を吸着して持ち上げる
排出用吸盤81と、該排出用吸盤81で持ち上げられた乾式
分析フイルム片１を受け取りインキュベータ12の外方に
搬出するフイルム取出用の略馬蹄形の移載部材82と、こ
の移載部材82によって取り出された乾式分析フイルム片
１を受け取って廃却箱84に廃棄する廃却用吸盤83とによ
って構成されている。

【００５５】前記試料液収容手段14は、回転駆動機構86
によって回転操作される回転テーブル85を備え、該回転
テーブル85の外周部には試料液を収容した複数のサンプ
ル容器87を保持し、サンプル容器87が順次供給位置に移
動される。また、内周側には後述の点着用ノズル91の先
端に装着されるノズルチップ88が収容される。

【００５６】また、上記サンプル容器87の各試料液をイ
ンキュベータ12に搬送された乾式分析フイルム片１に点
着する点着手段15は、試料液の吸引吐出を行う点着用ノ
ズル91を有し、該点着用ノズル91の先端にはピペット状
の上記ノズルチップ88が着脱自在に装着され、駆動機構
92により上下動および回動可能に移動され、試料液収容
手段14から試料液を吸引し移動して前記移載部材73の上
に保持されている乾式分析フイルム片１に点着する。ま
た、上記点着手段15の点着用ノズル91における先端のノ
ズルチップ88は、試料液の変更に伴って交換される。

【００５７】点着された乾式分析フイルム片１は、イン
キュベータ12によりインキュベーションが行われ、この
インキュベータ12の下方に配設された測定手段16（図１
参照）により測定される。この測定手段16は、乾式分析
フイルム片１と試料液との呈色反応による光学濃度を測
定するための測光ヘッド95を有する。上記測光ヘッド95
は所定波長の光を含む測定用照射光を光透過性支持体1a
を透過し展開試薬層1bに照射して、反射光を光検出素子
で検出するものであり、測光ヘッド95には光源96（ラン
プ）からの光が干渉フィルタ97を介して入射され、測光
ヘッド95内で上記光が試薬層1bに照射される。

【００５８】このとき、測光ヘッド95による測光の白黒
の基準を設定するために、前記測光基準板２が測光ヘッ
ド95の位置まで移動され、その基準板２に前記測定用照
射光を照射してその基準板２の光学濃度が測定される。

【００５９】前記フィルタ97は、検査項目に対応する複
数種類のものが円板98に設置され、該円板98をモータ99
によって回転して測定項目に対応する所定の特性のフィ
ルタ97を選択するように構成されている。

【００６０】また、試薬層1bからの反射光は試薬層1b中
で生成された色素量に応じた光情報（具体的には光量）
を担持しており、この光情報を担持した反射光が測光ヘ
ッド95の光検出素子に入射して光電変換され、図示しな
いアンプを介して判定部に送出される。判定部では、入
力された電気信号のレベルに基づき試薬層1b中で生成さ
れた色素の光学濃度を判定し、試料液中の所定の生化学
物質の物質濃度を特定する。

【００６１】上記生化学分析装置10による測定を説明す
れば、まず、搬送手段13の取出用吸盤70によってフイル
ム収納手段11より測定項目に対応する乾式分析フイルム
片１を収容したカートリッジ20から乾式分析フイルム片
１を取り出す。この取出用吸盤70に保持された乾式分析
フイルム片１は、そのまま展開試薬層1bを上側にして移
載部材73に移し替えられてその展開試薬層1bに試料液が
点着される。

【００６２】この点着は、点着手段15の点着用ノズル91
の先端にノズルチップ88を装着した後、試料液収容手段
14の所定サンプル容器87上に移動させてノズルチップ88
の先端を試料液に浸漬し、該ノズルチップ88内に所定量
の試料液を吸引する。そして、この点着用ノズル91を移
載部材73上の乾式分析フイルム片１の中心に移動させ、
次いで点着用ノズル91を下動させて、ノズルチップ88か
ら乾式分析フイルム片１の展開試薬層1b上に試料液を所
定量だけ滴下する。滴下された試料液は展開拡散され、
試薬と混合する。

【００６３】点着後の乾式分析フイルム片１は移載部材
73の搬送によって、インキュベータ12に側方開口部42a
から挿入される。挿入されたインキュベータセル42内の
乾式分析フイルム片１はフイルム押え61によって所定位
置に固定されるとともに、セル部材64によって周囲が密
閉されたセル室内に保持される。なお、底面の測光窓59
の部分は乾式分析フイルム片１によって閉じて密閉状態
となるものである。

【００６４】このインキュベータ12内で乾式分析フイル
ム片１は、フイルム押え61によってインキュベータ下部
45の上面に押圧されて平坦となるとともに、接触して該
インキュベータ下部45から直接伝熱してインキュベーシ
ョン温度に加熱されるとともに、セル部材64で密閉状態
とされて、試薬層1bが呈色反応（色素生成反応）を生起
する。そして、呈色反応中の所定時間毎もしくは所定時
間経過後に、この呈色反応により生じた色素の光学濃度
を測定手段16の測光ヘッド95で測定する。

【００６５】なお、上記インキュベーションにおいて、
第２加熱手段のヒータ57によってセル部材64およびフイ
ルム押え61がインキュベーション温度より高く保持され
ることで、このセル部材64の内面およびフイルム押え61
の表面に結露が発生することがなく、また、上記ヒータ
57が外周部分にバンド状に配設されていることで、外部
の温度変化があってもその影響を受けにくく、上記セル
部材64およびフイルム押え61を所定温度に維持するもの
である。その際、フイルム押え61の温度がインキュベー
ション温度より多少高くても、このフイルム押え61と乾
式分析フイルム片１との接触面積は小さく、その加熱作
用も小さく、乾式分析フイルム片１がインキュベーショ
ン温度より高く加熱されることはない。

【００６６】上記インキュベーションにおいては、セル
部材64の内部空間は押えスプリング62を外部に配設して
いることから狭く、試料液の蒸発量も少なく、測定項目
によっては発生する反応ガスの濃度が一定に保持でき反
応の安定化が得られるとともに、反応ガスが接触する内
表面積も小さくなってその壁面に吸着するガス量が低減
するものである。

【００６７】一方、前記インキュベータセル42のセル部
材64はセルカバー46に嵌め込む構造であり、容易に脱着
して洗浄および交換が行える。また、セルカバー46は分
解でき、インキュベータ下部45の上面は平坦面になって
いることで洗浄が容易に行える。上記フイルム押え61は
上下にスライドして、厚さの異なる乾式分析フイルム片
１も確実に固定することができる。

【００６８】また、前記セル部材64の係合部64a は両側
で外周側と内周側とに交互に配設することで、押上棒67
による上昇作動がバランスをとって昇降移動できる上
に、セル部材64の配設間隔を短縮して密接に配置でき、
装置の小型化が得られる。

【００６９】上記実施の形態の他、セル部材およびフイ
ルム押えは種々変形可能である。すなわち、フイルム押
えを付勢する押えスプリングを、セル部材内に配設して
もよく、その際、セル部材の上部にはセルスプリングの
みが縮装される。また、セル部材とフイルム押えとを一
体に形成してもよく、セルカバーに摺動自在に装着され
たセル部材の上部に、セルスプリングが縮装されて下方
に付勢され、このセル部材の内側底面に乾式分析フイル
ム片の隅角部を押圧する押え部材を一体に配設し、この
押え部材は先端部を上方に変形させた際に下方に付勢す
る弾性力を有する構造および材料によって形成すればよ
い。さらに、図６と同様のフイルム押えの外周部分にそ
れを囲繞してスカート状に軟質材料による密閉部材を一
体に連接するようにしてもよい。

【００７０】また、上記実施の形態は、前記ヒータ48の
温度分布の不均一な部分と前記測光基準板２との位置関
係に関するものであるが、インキュベータセルを加熱保
持するもう一つの前記ヒータ57の温度分布の不均一な部
分と前記測光基準板２との位置関係についても、同様に
することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るインキュベータを
備えた生化学分析装置の概略構成を示す斜視図

【図２】乾式分析フイルム片の点着状態の斜視図

【図３】乾式分析フイルム片の取出状態を示す斜視図

【図４】インキュベータの部分断面正面図

【図５】インキュベータのセル部分の断面拡大図

【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面平面図

【図７】インキュベータのセル部分を断面にして中心方
向に見た要部断面図

【図８】フイルム押えおよび試料液展開状態の乾式分析
フイルム片を示す斜視図

【図９】ヒータ（Ａ）およびインキュベータ下部（Ｂ）
の斜視図

【符号の説明】

１ 乾式分析フイルム片 1a 支持体 1b 試薬層 ２ 測光基準板 10 生化学分析装置 12 インキュベータ 13 フイルム搬送手段 42 インキュベータセル 45 インキュベータ下部 46 セルカバー 48 ヒータ（第１加熱手段） 48a リード線 48Ａ ヒータの温度分布の不均一な部分 57 ヒータ（第２加熱手段） 58 金属バンド（金属部材） 59 測光窓 61 フイルム押え 62 押えスプリング 64 セル部材 65 セルスプリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円周上に配された多数のインキュベータ
   セルの下に位置する多数の測光窓と測光基準板とを同一
   円周上に有するインキュベータディスクに、該インキュ
   ベータディスクを直接加熱する、円周方向の一部に温度
   分布の不均一な部分を有する環状のヒータを同心円状に
   備えた乾式分析素子用インキュベータにおいて、 前記測光基準板と前記ヒータの温度分布の不均一な部分
   とを同一半径方向上に位置せしめてなることを特徴とす
   る乾式分析素子用インキュベータ。
2. 【請求項２】 前記ヒータの温度分布の不均一な部分が
   ヒータの始終端であることを特徴とする請求項１記載の
   乾式分析素子用インキュベータ。