JPH10311834A - 化学発光免疫測定装置の化学発光検出部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば血液の酵素免疫などを、周囲温度の変
化にかかわらず高精度で、かつ、能率的に分析できる化
学発光検出部を提供する。 【解決手段】 発光試薬と洗浄液とを順次に測光セル１
７内に供給するノズルユニット１６を、昇降ならびに回
動可能なアーム３３と、このアーム３３に設けた発光試
薬と洗浄液の供給ノズル３４，３５とから構成し、か
つ、このノズルユニット１６と測光セル１７の保持ブロ
ック２３とに温度調整可能なヒーター２４，４６を設け
て、ノズル３４，３５を通して測光セル１７に供給され
る発光試薬と洗浄液、及び、測光セル１７のそれぞれ
を、インキュベータ８で所定の反応を完了したサンプル
とほゞ同じ温度に保持させるようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化学発光免疫測定
装置の化学発光検出部に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記の化学発光検出部は、インキュベー
タを通して所定の反応を完了したサンプルの受入れ測光
セルと、この測光セル内に発光試薬と洗浄液とを順次供
給するノズルユニットと、発光反応時の化学発光量の光
検出器とを備えて成るものであって、化学発光免疫測定
装置による酵素免疫の測定は、例えば次のようにして行
われる。

【０００３】即ち、内壁に抗体が塗布され且つ内部にバ
ッファ液が封入された固相チューブを、インキュベータ
にセットし、この固相チューブのシールをブレークし
て、内部のバッファ液を吸引し、この固相チューブに、
試料として例えば血液などの検体を分注し、この固相チ
ューブを、インキュベータによって恒温下（検体が例え
ば血液の場合は体温程度の温度下）で振とうさせて、所
定の免疫第１反応を行わせる。

【０００４】次に、固相チューブを洗浄して所謂Ｂ／Ｆ
分離を行った後に、測定項目に応じた一定量の標識試薬
を固相チューブに分注して、恒温下での振とうによって
所定の免疫第２反応を行わせ、Ｂ／Ｆ分離後に基質試薬
を分注して、所定時間にわたる振とうにより酵素反応を
行わせ、この酵素反応後のサンプルを化学発光検出部の
測光セルに分取して、これに発光試薬を供給し、この際
の発光反応時の化学発光量を光検出器によって電気的に
測定して、これをコンピューターで演算処理すること
で、酵素免疫の測定が行われるのであり、この後、測光
セル内のサンプルは廃棄され、かつ、空になった測光セ
ルには洗浄液が供給されて、測光セルの洗浄処理が行わ
れるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、測光セルに
供給される発光試薬は、一般には、例えば２℃〜１０℃
程度の温度下に低温保持される。一方、所定の反応を完
了して測光セルに取り出されるサンプルは、上記したよ
うに検体が例えば血液の場合は、インキュベータによっ
て体温程度の恒温下に置かれるものであって、これらを
測光セルに供給した場合、周囲温度の影響で測光セルの
温度が低いことから、図５に仮想線ａで示すように、セ
ル内の発光反応液の温度が大きく変化し、化学発光量の
検出を基にした光検出器からの出力が、同じ検体であっ
ても、周囲温度によって大きく変化してしまう問題があ
った。

【０００６】本発明は、上述の事柄に留意してなされた
もので、その目的は、周囲温度の影響を受けないで、常
に一定した出力が光検出器から発せられる化学発光検出
部を提供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、サンプル受入れ用の測光セルと、この
セル内に発光試薬と洗浄液とを順次供給するノズルユニ
ットと、化学発光量の光検出器とから成る化学発光検出
部の内、前記ノズルユニットを、昇降ならびに回動可能
なアームと、このアームに設けた発光試薬と洗浄液の供
給ノズルとから構成し、かつ、このノズルユニットと測
光セルの保持ブロックとに温度調整可能なヒーターを設
けて、ノズルを通して測光セルに供給される発光試薬と
洗浄液、及び、測光セルのそれぞれを、恒温サンプルと
ほゞ同じ温度に保持させるようにしている。

【０００８】上記の構成によれば、発光試薬を例えば２
℃〜１０℃程度の温度に低温保持させていても、これが
アーム部分でサンプルとほゞ同じ温度に加温されて、測
光セルに供給される。このように、発光試薬を加熱して
測光セルに供給した場合、図５に破線ｂで示すように、
周囲温度の影響によるセル内の発光反応液の温度変化が
小さくなって、図６に実線ｄで示すように、周囲温度の
影響による出力カーブが緩やかなものとなり、これをコ
ンピューターでソフト的に補正処理することで、同図に
破線ｅで示すように、出力カーブを殆ど平坦なものにす
ることができる。

【０００９】しかし、周囲温度が極端に低い温度域や高
い温度域では、ソフト的に補正処理し切れないことがあ
り、特に、体温に近い温度域での補正が困難なことは、
例えば血液の酵素免疫の分析にとって致命的であること
から、本発明では、発光試薬の加熱に加えて、測光セル
と光検出器とをも、サンプルとほゞ同じ温度に加熱させ
るようにしたのであり、これによって、周囲温度の影響
を受けるのは、セル内反応液の液表面のみとなり、図５
に実線ｃで示すように、周囲温度の影響によるセル内の
発光反応液の温度変化が殆どなくなることから、例えば
血液の酵素免疫を高精度で分析することが可能となる。

【００１０】以上で本発明の目的は達成されるのである
が、その分析後において、測光セルを洗浄液で単純に洗
浄すると、測光セルの温度が低下して、測光セルが元の
温度に復帰するまでに時間が掛かり、これでは分析の処
理能力が低下することから、本発明では更に、洗浄液を
も加熱させて、洗浄に伴う測光セルの温度低下を防ぎ、
分析をスピードアップできるようにして、処理能力を大
幅にアップさせるようにしている。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。図１は化学発光酵素免疫測定装置の
要部の概略平面図を示している。この図において、図中
の１は装置のケース、２は容器ストッカーで、測定項目
に応じた抗体が内壁に塗布され且つバッファ液を収容し
た固相チューブ３と、希釈液の収容容器４とをストック
している。

【００１２】５は試料としての検体を収容した検体容器
６のストッカー、７は各種の成分と反応する各種の標識
試薬を収容した試薬容器のストッカー、８は恒温下に置
かれるインキュベータで、搬送ベルト９に形成された保
持部９ａに固相チューブ３を保持し、これを所定方向に
搬送しつつ、固相チューブ３内のサンプルに所定の反応
を起こさせるものである。

【００１３】１０は固相チューブ３をインキュベータ８
に供給するためのハンドリングユニット、１１は固相チ
ューブ３のシールをブレークして内部のバッファ液を吸
引するための第１ノズルユニット、１２，１３はバッフ
ァ液吸引後の固相チューブ３に検体を分注するための第
２および第３のノズルユニット、１４は検体が供給され
た固相チューブ３に試薬を分注するための第４ノズルユ
ニット、１５はインキュベータ８で所定の反応を完了し
たサンプルを発光測定部（図２を参照）１６の測光セル
１７に供給するための第５ノズルユニット、１８は測光
セル１７内に発光試薬を供給し、かつ、洗浄液を供給し
つつサンプルを含めた洗浄液を吸引するための第６ノズ
ルユニット、１９は第１のＢ／Ｆ分離手段、２０は基質
試薬の供給ノズルを備えた第２のＢ／Ｆ分離手段であ
る。

【００１４】上記の化学発光検出部１６は、図２および
図３に示すように、インキュベータ８を通して所定の酵
素反応を完了したサンプルを受入れる測光セル１７と、
第６ノズルユニット１８と、発光試薬が供給された際の
発光反応時の化学発光量を検出する光検出器２１，２２
とから成る。

【００１５】具体的には、測光セル１７を積分球ブロッ
ク２３内に設置し、この積分球ブロック２３を両側から
挟むように、干渉フイルター２４，２５を介して、高感
度の光電子増倍管（光検出器）２１と低感度の光電子増
倍管（光検出器）２２とを設けると共に、測光セル１７
を保持する積分球ブロック２３に、例えばフイルム状の
ヒーター２６を貼着保持させ、かつ、このヒーター２６
の温度センサー（例えばサーミスター）２７を積分球ブ
ロック２３に埋め込んでいる。

【００１６】一方、ノズルユニット１８は、モータ２８
に直結されたピニオンギア２９の回転に伴って昇降され
るラック軸３０に、自在継手３１を介してスプライン軸
３２を連結し、このスプライン軸３２の上部側に、平面
視Ｔ字状のアーム３３を設けて、これの先端アーム３３
ａの両側に、発光試薬の供給ノズル３４と洗浄液の供給
ノズル３５とを設け、かつ、ノズル３４には発光試薬の
供給チューブ３６を接続している。そして、大径プーリ
ー３８にスプライン筒軸３９を連設して、このスプライ
ン筒軸３９を前記スプライン軸３２に噛合させる一方、
モーター４０の出力軸４１に小径プーリー４２を設け
て、この小径プーリー４２と大径プーリー３８とにわた
ってエンドレスのベルト４３を巻回している。

【００１７】尚、上記の洗浄液の供給ノズル３５は、洗
浄液を測光セル１７内に供給するだけでなく、洗浄後の
サンプルを含む洗浄廃液を吸引できる構造になってい
る。即ち、図４に示すように、ノズル３５は、二重筒の
ノズル構造であって、外側の洗浄液供給用の第１ノズル
３５ａに、サンプルを含む洗浄液を吸引する内側の第２
ノズル３５ｂを挿通させ、かつ、第２ノズル３５ｂの先
端を第１ノズル３５ａの先端から突出させて成るもの
で、第１ノズル３５ａには洗浄液の供給チューブ３７ｄ
を接続し、第２ノズル３５ｂにはサンプルを含む洗浄液
の廃棄チューブ３７ｅを接続しているが、これを洗浄液
の供給専用のノズルにして、サンプルを含む洗浄液の廃
棄専用のノズルユニットを別途設ける構成にしてもよい
のである。

【００１８】上記の構成によれば、スプライン筒軸３９
に連結のモータ４０を駆動停止させた状態で、モータ２
８によりピニオンギア２９を正逆転させると、スプライ
ン軸３２が回動不能の状態で昇降し、一方、スプライン
筒軸３９をモータ４０によって正逆転させると、自在継
手３１によって連結されたラック軸３０を残してスプラ
イン軸３２のみが回動するものであって、このスプライ
ン軸３２の昇降ならびに回動に伴って、アーム３３ひい
てはノズル３４，３５を三次元方向に移動させることが
できる。

【００１９】かゝる構成のノズルユニット１８におい
て、前記Ｔ字状アーム３３の上部に、例えばアルミブロ
ック製の中空状のアーム部材４４を設け、このアーム部
材４４の中空内部に、前記発光試薬の供給チューブ３６
と洗浄液の供給チューブ３７ｄとを挿通させ、これらと
纏めるように、廃棄チューブ３７ｅもアーム部材４４の
中空内部に挿通させ、かつ、発光試薬の供給チューブ３
６を、耐熱・耐薬品性に優れた例えば合成樹脂製にする
一方、洗浄液の供給チューブ３７を、アーム部材４４の
内部に挿通させるチューブ部分３７ａを例えばステンレ
ス製にし、それ以外のチューブ部分３７ｂと廃棄チュー
ブ３７ｅとを、例えば塩化ビニール製にしている。

【００２０】そして、測光セル１７の１回当たりの洗浄
に際して、洗浄液を測光セル１７に繰り返し３回供給す
るものとして、上記のアーム内部に挿通させるチューブ
部分３７ａを３本にし、かつ、各１本のチューブ部分３
７ａの洗浄液収容量を、１回分の洗浄液の供給量に相当
する容量に設定して、この３本のチューブ部分３７ａを
例えば塩化ビニール製のチューブ部分３７ｃによって互
いに接続すると共に、アーム部材４４の中空内部にサー
マルコンパウンド４５をモールドしている。

【００２１】更に、このアーム部材４４に例えばフイル
ム状のヒーター４６を貼着保持させると共に、このヒー
ター４６の温度センサー（例えばサーミスター）４７
を、アルミブロック製のアーム部材４４に埋め込んで、
このヒーター４６と、上記した積分球ブロック２３に貼
着保持させたヒーター２６とによって、測光セル１７
と、測光セル１７に供給される発光試薬と洗浄液のそれ
ぞれの温度を、測光セル１７に分取されるサンプルの温
度とほゞ同じ温度に保持させるようにしている。尚、図
中の４８はアームカバー、４９は測光セル１７の保持ブ
ロック２３と光検出器２１，２２とを覆うハウジングで
ある。

【００２２】図示はしないが、第１乃至第５のノズルユ
ニット１１〜１５にあっては、吸引注入用の１本のノズ
ルをアーム先端に設ける点で、第６ノズルユニット１８
とは構成的に異なり、ハンドリングユニット１０にあっ
ては、真空チャックをアーム先端に設ける点で、第６ノ
ズルユニット１８とは構成的に異なり、かつ、アームを
昇降ならびに回動させる制御形態も異なるが、これらの
アームは、第６ノズルユニット１８と同じ構成の駆動機
構によって三次元方向に移動されるように構成されてい
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、測光セル
と、一般に低温に保持される発光試薬とを、その内の発
光試薬については、これを測光セルに分注させる直前
に、それぞれ加熱させて、測光セルをはじめとして、こ
の測光セルに分注される発光試薬をサンプルの温度とほ
ゞ同じ温度にさせるようにしたことで、図４に実線ｃで
示したように、周囲温度の影響を殆ど受けることなく、
周囲温度が極端に低い温度域や高い温度域を含めて、測
光セル内の発光反応液の温度を、ほゞ一定に保持できる
ようになり、従って、化学発光量の検出を基にした光検
出器からの出力が、周囲温度の変化にかかわらずほゞ一
定になることから、例えば血液の酵素免疫などを高精度
で分析することが可能となる。

【００２４】そして本発明では、分析後に行なうセル洗
浄のための洗浄液についても、これをサンプルの温度と
ほゞ同じ温度に加熱させるようにして、洗浄に伴う測光
セルの温度低下を防ぐようにしたことで、分析スピード
をアップできるようになり、延いては、分析処理能力の
大幅アップが達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】化学発光酵素免疫測定装置の要部の概略平面図
である。

【図２】ユニット駆動機構と共に示す化学発光検出部の
縦断正面図である。

【図３】化学発光検出部の主要部を透視した斜視図であ
る。

【図４】第６ノズルユニットにおけるノズルの構造図で
ある。

【図５】周囲温度の影響による発光反応液の温度変化の
状態を示す図である。

【図６】発光反応液の温度変化に伴う出力曲線図であ
る。

【符号の説明】

８…インキュベータ、１７…測光セル、１８…ノズルユ
ニット、２１，２２…光検出器、２６，４６…ヒータ
ー、３３…アーム、３４…発光試薬の供給ノズル、３５
…洗浄液の供給ノズル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 恒温下に置かれるインキュベータを通し
   て所定の反応を完了したサンプルの受入れ測光セルと、
   この測光セル内に発光試薬と洗浄液とを順次供給するノ
   ズルユニットと、発光反応時の化学発光量の光検出器と
   から成る化学発光免疫測定装置の化学発光検出部であっ
   て、前記ノズルユニットを、昇降ならびに回動可能なア
   ームと、このアームに設けた発光試薬と洗浄液の供給ノ
   ズルとから構成し、かつ、このノズルユニットと測光セ
   ルの保持ブロックとに温度調整可能なヒーターを設け
   て、ノズルを通して測光セルに供給される発光試薬と洗
   浄液、及び、測光セルのそれぞれを、恒温サンプルとほ
   ゞ同じ温度に保持させるようにしてあることを特徴とす
   る化学発光免疫測定装置の化学発光検出部。