JPH10311837A - 化学発光酵素免疫測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各部を一目で確認することができ、しかも、
装置全体がコンパクトかつ機能的に纏められた使い勝手
のよい化学発光酵素免疫測定装置を提供すること。 【解決手段】 固相容器８を保持する保持部ａを所定の
間隔を隔てて複数備えたエンドレスの搬送ベルト８２，
８３を、容器供給部Ａから取り出し部Ｂにわたって、か
つ、一方にモータが連結された一対の回転体８０，８１
にわたって巻回し、この搬送ベルト８２，８３を所定の
ピッチで一方向に間欠的に移動させるように構成する一
方、この搬送ベルト８２，８３の所定の間欠移動の時間
内で搬送ベルトを往動移動させて、容器保持部に保持さ
れた容器を振動させるインキュベータ７３の近傍に、固
相容器ストッカー７、検体ストッカー２２、標識試薬ス
トッカー３５および化学発光検出部１００を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、生体物質を検出
測定するのに用いられる化学発光酵素免疫測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】上記の化学発光酵素免疫測定装置の従来
例としては、例えば特許第２５３５２３９号公報に示さ
れたものがある。この化学発光酵素免疫測定装置は、振
動手段を備えたインキュベータの横一側に第１〜第３ロ
ータを配置し、第１ロータの周部には洗浄器と希釈液注
入器とを設け、第２ロータの周部には洗浄器と基質試薬
注入器とを設け、第３ロータの周部には洗浄器と標識試
薬注入器とを設け、さらに、第１〜第３ロータを挟んで
インキュベータとは反対側に検体容器のストッカーを配
置してなるもので、例えば２ステップサンドイッチ法に
よる酵素免疫の分析は、次のようにして行われる。

【０００３】すなわち、測定項目に応じた抗体が内壁に
塗布された容器を第１ロータに取り出して、この容器に
検体を分注し、これをインキュベータにセットして、体
温程度の恒温下での所定時間にわたる振とうにより、免
疫第１反応を起こさせる。

【０００４】次に、前記容器を第２ロータに一旦取り出
して、Ｂ／Ｆ分離後に、測定項目に応じた一定量の標識
試薬を添加して、所定時間にわたる振とうにより免疫第
２反応を起こさせる。

【０００５】次いで、容器を第３ロータに一旦取り出し
て、Ｂ／Ｆ分離後に、測定項目に応じた一定量の基質試
薬を添加し、所定時間にわたる振とうにより酵素反応を
起こさせる。

【０００６】上述のようにして酵素反応を起こさせた試
料を、発光試薬が分注された化学発光検出部の測光セル
内に供給し、発光反応を起こさせて、この発光反応時の
発光量を電気的に測定し、その測定によって得られる電
気信号をコンピュータで演算処理することで、酵素免疫
の分析が行われるのである。

【０００７】上記分析に際して、容器を恒温下で振とう
させることは、化学・生化学反応を促進させる上できわ
めて重要であることから、上記従来の化学発光酵素免疫
測定装置では、ヒーターを備えて恒温に制御される固定
ブロックの上部に、容器の首部を吊り下げ保持する容器
保持部材を設け、この恒温制御部材と容器保持部材との
間に、容器底部を係入するスライド部材を設け、このス
ライド部材を水平方向に円運動させる駆動手段を設け
て、容器を恒温下で振とうさせるようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記化
学発光酵素免疫測定装置においては、インキュベータが
固定タイプであることから、容器保持部材に対する容器
の供給位置ならびに取り出し位置が常に変化することか
ら、三次元方向に移動可能なコスト的に高く付く容器搬
送手段を必要とし、しかも、この容器搬送手段を設置す
る上で、装置全体が大型化するばかりか、容器搬送のた
めのシーケンスソフトが複雑化する点で問題があった。

【０００９】そして、前記化学発光酵素免疫測定装置に
おいては、インキュベータ、検体容器および標識試薬容
器については装置上段の平面部に設けているものの、前
記容器搬送手段をインキュベータと同じ平面に設けなれ
ばならないところから、固相容器については、インキュ
ベータなどが設けられる平面の下側の平面に設けなけれ
ばならなかった。

【００１０】また、固相容器や検体を収容した容器をそ
れぞれストックする部分は、平面視が方形になってお
り、デッドスペースが生じやすく、また、標識試薬を収
容した容器をストックする部分はターンテーブルを用い
ているものの、その周辺に設けた蓋開閉装置によって容
器の蓋を選択的に開くようにしていたので、デッドスペ
ースが生じやすいといった問題があるなど、装置を小型
化する上で、各部の形状やその配置の点で若干の問題が
あった。

【００１１】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、各部を一目で確認することがで
き、しかも、装置全体がコンパクトかつ機能的に纏めら
れた使い勝手のよい化学発光酵素免疫測定装置を提供す
ることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の化学発光酵素免疫測定装置は、複数の固
相容器を保持するターンテーブルからなる固相容器スト
ッカーと、検体を収容した複数の検体容器を保持するタ
ーンテーブルからなる検体ストッカーと、標識試薬を収
容した複数の標識試薬容器を保持したターンテーブル
と、冷却装置を備えた標識試薬ストッカーと、前記固相
容器を保持する保持部を所定の間隔を隔てて複数備えた
エンドレスの搬送ベルトを、一方にモータが連結された
一対の回転体にわたって巻回し、この搬送ベルトを所定
のピッチで一方向に間欠的に移動させるように構成する
一方、この搬送ベルトの所定の間欠移動の時間内で搬送
ベルトを往動移動させて、容器保持部に保持された容器
を振動させるインキュベータと、前記固相容器をインキ
ュベータに搬送するハンドリングユニットと、インキュ
ベータに保持されている固相容器に検体容器内の検体を
分注するノズルユニットと、前記インキュベータに保持
されている固相容器に標識試薬容器内の標識試薬を分注
するノズルユニットと、免疫反応後の固相容器内に基質
を分注し、酵素反応後の反応液と化学発光試薬とを混合
して生ずる化学発光を測定する化学発光検出部とを一つ
の平面上に設けている。

【００１３】上記の構成の化学発光酵素免疫測定装置に
おいては、装置各部を同一平面状に設けているので、一
目で確認することができる。そして、固相容器、検体容
器、標識試薬容器をそれぞれターンテーブルに収容し
て、これらをインキュベータの近傍に配置しているの
で、装置全体がコンパクトかつ機能的に纏められる。

【００１４】特に、上記インキュベータにおいては、固
相容器の供給ならびに取り出しが定位置で行われること
から、容器の供給装置や試料分取後の容器の廃棄装置
を、これらを単純な動きの簡単かつ小型のものにするこ
とができる。

【００１５】また、搬送ベルトを間欠移動させる間に、
Ｂ／Ｆ分離や各種の反応に必要な試薬注入、さらには、
化学発光検出部への酵素反応後の試料分取を行わせるこ
とで、酵素免疫の分析を連続的に行えるのであって、こ
れらに必要な装置についても、上記した容器供給装置と
同様に、これらを単純な動きの簡単かつ小型のものにす
ることができ、そのためのシーケンスソフトも単純化で
きる。

【００１６】さらに、容器搬送のための搬送ベルトの駆
動源をそのまま利用して、容器を繰り返し振動させるの
で、振とう用の駆動源が不要になり、装置全体の小型化
とコストダウンとが達成される。

【００１７】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
ながら説明する。図１は上部ケースを透視した化学発光
酵素免疫測定装置の斜視図を示し、図２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。これら
の図において、１は装置の下部ケースで、その前面側に
はフルキーボード２が挿抜自在に収納されるとともに、
外部メモリとしてのフロッピーディスクを装着するため
のフロッピーディスク装着部３が形成されている一方、
後部側には出力装置としてのプリンタ４が設けられてい
る。また、５は下部ケース１の後部において開閉可能に
枢着された上部ケースで、この上部ケース５の前面には
タッチパネルよりなる操作・表示部６が形成されてい
る。

【００１８】前記下部ケース１の上面に、以下のような
部材が設けられている。まず、７は測定項目に応じた抗
体が内壁に塗布され、バッファ液を収容した複数の固相
容器８のストックするための固相容器ストッカーで、希
釈液を収容した複数の希釈液容器９をも収容しており、
その容器収容部１０は、図３に示すように、ステッピン
グモータ１１によって回動されるターテーブル１２に設
けられている。すなわち、この図３において、１３はタ
ーンテーブル１２の回転軸、１４はこの回転軸１１に固
着された大径のプーリ、１５はステッピングモータ１０
の出力軸１６に固着された小径のプーリ、１７はプーリ
１４、１５間に掛け渡されるタイミングベルトである。
また、１８は回転軸１３に固着された適宜形状の遮光板
１９とフォトインタラプタ２０とからなる回転位置検出
装置である。なお、図１において、２１はバーコードリ
ーダである。

【００１９】２２は試料としての検体を収容した複数の
検体容器２３を保持する検体ストッカーで、その容器収
容部２４は、図３に示すように、ステッピングモータ２
５によって回動されるターテーブル２６に設けられてい
る。すなわち、この図３において、２７はターンテーブ
ル２６の回転軸、２８はこの回転軸２７に固着された大
径のプーリ、２９はステッピングモータ２５の出力軸３
０に固着された小径のプーリ、３１はプーリ２８、２９
間に掛け渡されるタイミングベルトである。また、３２
は回転軸２７に固着された適宜形状の遮光板３３とフォ
トインタラプタ３４とからなる回転位置検出装置であ
る。

【００２０】３５は各種の成分と反応する各種の標識試
薬を収容した標識試薬容器３６（図４参照）を保持する
標識試薬ストッカーである。この標識試薬ストッカー３
５の構成について、図４〜図９を参照しながら説明す
る。まず、図５において、３７はケースで、このケース
３７内にさらに設けられる保温ケース３８内にはターン
テーブル３９が設けられている。そして、３７には、試
薬を所定の低温状態に冷却するために、冷却部４０を保
温ケース３８内に突出させ、熱交換部４１をケース３７
の外部に突出させた例えばペルチェ素子よりなる冷却装
置４２が設けられている。

【００２１】前記ターンテーブル３９は、図８に示すよ
うに、内部に複数の標識試薬容器３６を放射状に収容で
きるように、円周を等分割する仕切り部４３で複数の区
画４４に区分されており、その中心部には図４に示すよ
うに、中心円筒部４５が形成されている。そして、この
ターンテーブル３９は、以下のように構成される回転機
構により、所定の方向に回転できるように構成されてい
る。すなわち、ターンテーブル３９の底部下面には、図
４に示すように、ケース３７の下方にまで突出する筒状
の回転軸４６が固着され、この回転軸４６はケース３７
の下部外面に設けられた軸受部４７によって保持され、
ケース３７の下方に設けられた例えばステッピングモー
タ４８の出力軸４９と減速ギヤ機構５０によって結合さ
れている。この減速ギヤ機構５０は、出力軸４９に固着
された小径のギヤ５１と回転軸４６に固着された大径の
ギヤ５２とからなる。なお、５３は補強部材である。

【００２２】ここで、ターンテーブル３９内に収容され
る標識試薬容器３６について、図８および図９を参照し
ながら説明すると、この標識試薬容器３６は、ターンテ
ーブル３９の回転中心（回転軸４６）を中心に円周を等
分するように放射状に設けられるものであり、平面形状
が高さが下底に比べて大きい等脚台形を呈し、その上面
に適宜の間隔をおいて開口部５４ａ，５４ｂを有してい
る。

【００２３】そして、図７〜図９において、５５は標識
試薬容器３６の開口部５４ａ，５４ｂを開閉する蓋で、
その蓋本体５６は、ターンテーブル３９の外周壁５７と
中心円筒部４５とによって回転自在に保持される枢支軸
５８に保持されている。そして、枢支軸５８は、この実
施の形態においては、ターンテーブル３９の半径方向と
同じ方向ではなく、図７に示すように、半径方向と角度
θをなすように設けられている。

【００２４】前記蓋本体５６は、その下面側に開口部５
４ａ，５４ｂを封止するためのシリコンゴム製のキャッ
プ５９ａ，５９ｂを備えており、そのターンテーブル３
９中心側の端部６０は、ターンテーブル３９の中心円筒
部４５の方向に延設されている。また、この蓋本体５６
は、枢支軸５８を外嵌するように設けられたコイルばね
６１によって、開口部５４ａ，５４ｂを常時閉じる方向
に付勢されている。なお、６２はコイルばね６１の他端
側を固定する部材である。

【００２５】そして、前記蓋５５を開閉する機構につい
て、図４、図６および図９を参照しながら説明すると、
６３は筒状の回転軸４６内を挿通し、これと同心状に設
けられるプランジャ軸で、その上部先端部がプランジャ
部６４に形成され、ターンテーブル３９の中心円筒部４
５内に位置するように設けられるとともに、その下端部
にはカムフォロア６５が設けられている。前記プランジ
ャ部６４はその上面の周辺部が曲面に形成されており、
上昇したときには、全ての蓋の先端部６０と当接し、こ
れを押し上げることができるように構成されている。ま
た、プランジャ軸６３は、そのプランジャ部６４が常時
は蓋５５の先端部６０と当接しないように位置してい
る。そして、６６はプランジャ軸６３を上下動させるた
めの例えばステッピングモータで、その出力軸６７には
カム板６８が固着され、このカム板６８の偏心した位置
にはカム部６９が形成されている。なお、図１におい
て、７０はバーコードリーダである。

【００２６】上記構成の標識試薬ストッカー３５の動作
を説明する。今、プランジャ軸６３が最下位の位置にあ
るものとする。このとき、プランジャ部６４は、蓋５５
の先端部６０と当接してなく、したがって、蓋５５は、
図８において実線で示すように、ターンテーブル３９内
の全ての標識試薬容器５５の開口部５４ａ，５４ｂを封
止している。前記状態において、ステッピングモータ６
６を回転させると、カム板６８が回転し、カム部６９が
カムフォロア６５を押し上げて、プランジャ軸６３が突
き上げられる。このプランジャ軸６３の上動により、プ
ランジャ部６４が蓋５５の蓋本体先端部６０を下方から
押し上げる。これによって、各蓋本体５６が枢支軸５８
を中心にして回動して、蓋５５は、図８において仮想線
で示すように、全ての標識試薬容器５５の開口部５４
ａ，５４ｂが開かれる。

【００２７】そして、前記開口部５４ａ，５４ｂが開か
れた状態を維持するには、前記ステッピングモータ６６
の回転を停止させればよく、標識試薬の分注や標識試薬
容器３６の交換などを行うことができる。そして、ステ
ッピングモータ６６を例えば同方向に回転させることに
よりプランジャ軸６３を下方に移動させると、前記プラ
ンジャ部６４による蓋本体先端部６０への押し上げが解
除され、全ての蓋５５は同時に閉状態に復帰する。

【００２８】前記蓋５５の開閉は、ターンテーブル３９
が静止しているときは勿論のこと、回転しているときに
も行うことができ、特別なシーケンスを組む必要がな
い。また、プランジャ軸６３を上昇させて蓋５５を開い
たままの状態に保持することができるので、標識試薬容
器３６の取り替えなど標識試薬容器３６を容易に取り扱
うことができる。

【００２９】そして、上記蓋５５においては、その開閉
枢支軸５８が、半径方向と同じではなく、これと角度θ
をなすように設けられているので、プランジャ部５４に
よる蓋５５の開動作をスムーズに行うことができる。

【００３０】上記標識試薬ストッカー３５においては、
ターンテーブル３９を駆動させるモータ４８とは別のモ
ータ６６によって上下動するプランジャ軸６３をターン
テーブル３９の回転軸４６と同心状に設け、プランジャ
軸６３を突き上げるようにしているので、全ての蓋５５
を同時に開状態とすることができる。

【００３１】そして、前記蓋５５の開閉動作は、ターン
テーブル３９の静止状態、回転状態の如何にかかわりな
く任意に行うことができ、複数の試薬を連続して吸引し
たり、標識試薬容器３６の取替えなど任意にしかも容易
に行うことができる。

【００３２】また、プランジャ軸６３がターンテーブル
３９の回転軸４６と同心状に設けられるとともに、プラ
ンジャ軸６３を上方向に駆動する機構がターンテーブル
３９の下部に設けられるため、標識試薬ストッカー３５
をコンパクトに構成できる。

【００３３】再び、図１および図２において、７１は希
釈用ロータ、７２は洗浄ポットで、これらは前記固相容
器ストッカー７、検体ストッカー２２、標識試薬ストッ
カー３５および後述するインキュベータ７３に囲まれた
部分に設けられている。

【００３４】そして、７３はインキュベータで、この近
傍に、前記固相容器ストッカー７、検体ストッカー２
２、標識試薬ストッカー３５および後述する化学発光検
出部１００が設けられている。このインキュベータ７３
の詳細な構造を、図４および図１０〜図１４を参照しな
がら説明する。これらの図において、７４は平面視矩形
状の例えばアルミニウム製の恒温ブロックで、スペーサ
部材７５を介してブラケット７６上に設置されており、
固相容器８を没入させ得るに足る深さのベルト配置凹部
７７が形成されている。

【００３５】前記凹部７７の外側壁７７ａを一部切除し
て、容器供給部Ａと容器取り出し部Ｂとを形成する一
方、凹部両側の底壁７７ｂに、それぞれ２個の貫通孔７
８を形成して、この貫通孔７８を通して前記ブラケット
７６に支軸７９を垂直に立設させ、この内の凹部一側の
支軸７９に回転体８０を、そして、他側の支軸７９に回
転体８１を設け、これら各一対の回転体８０，８１にわ
たって、所定の間隔を隔てて複数の容器保持部ａを備え
た搬送ベルト８２，８３を巻回し、この並設された二連
の搬送ベルト８２，８３による固相容器８の移動軌跡に
沿わせるように、ベルト配置凹部７７の底壁内面にヒー
ター８４を設けて、インキュベータ７３の全体を恒温下
に置くようにしている。

【００３６】図４および図１１における符号８５は、二
連の搬送ベルト８２，８３の同期回転機構であって、凹
部一側の支軸７９にプーリー８６を設けるとともに、こ
のプーリー８６にわたって、エンドレスの例えばタイミ
ングベルト８７を巻回してなり、かつ、一方の支軸７９
にモータ８８を連結して、並設された搬送ベルト８２，
８３を同方向に回転させるようにしている。

【００３７】そして、このモータ８５に対して、図１４
に示すように、搬送ベルト８２，８３を所定の時間単位
Ｔ（例えば３０秒間）ごとに所定の時間（例えば瞬時）
をかけて、所定のピッチ（例えば容器保持部ａの配設ピ
ッチ）で一方向に間欠移動させるように、しかも、間欠
移動の度に１ピッチ当たりの間欠移動の間の時間内ｔ
（例えば１０秒間）で、この搬送ベルト８２，８３をそ
の位置で微小な振幅（例えば１ｍｍ程度）の往復運動さ
せるように、シーケンスを組んで、搬送ベルト８２，８
３が間欠移動によって固相容器８を搬送する間に、この
固相容器８を間欠移動後の各固定点で振動（例えば数１
０〜６０Ｈｚ程度）させて、固相容器８内の試料を振と
うさせるようにしている。

【００３８】図１３における符号８９，９０は、隣り合
う搬送ベルト８２，８３間に配置された容器受け渡し手
段であって、この内の容器受け渡し手段８９の詳細を図
１２に示している。すなわち、この容器受け渡し手段８
９は、図１２に示すように、レール９１に沿って搬送ベ
ルト８２，８３の並設方向にスライド可能にラックギア
９２を設けるとともに、このラックギア９２に、モータ
９３の出力軸９４に設けられたピニオンギア９５を噛合
させる一方、凹部底壁７７ｂの貫通孔部９６を通してラ
ックギア９２にポスト９７を立設し、このポスト９７の
上部側に、固相容器８の口部と底部とに相対向させて容
器押し出し部材９８を設けてなるもので、搬送ベルト８
２，８３が固相容器８の間欠移送を終える度に、ラック
ギア９２を往動移動させて、搬送ベルト８２側の容器保
持部ａに保持された固相容器８を搬送ベルト８３側の容
器保持部ａに移送させるように、モータ９３に対してシ
ーケンスを組んでいる。

【００３９】もう一方の容器受け渡し手段９０も同じ構
成であって、搬送ベルト８２，８３が固相容器８の間欠
移送を終える度に、上記の容器受け渡し手段８９に同期
してラックギア９２を往動移動させるように、図示して
ないモータに対してシーケンスを組んでおり、このラッ
クギア９２の往動移動によって搬送ベルト８３側の容器
保持部ａに保持された固相容器８を搬送ベルト８２側の
容器保持部ａに移送させるようになっている。なお、こ
の容器受け渡し手段９０には、容器排出部材９９が連設
されていて、搬送ベルト８３側から搬送ベルト８２側へ
の固相容器８の受け渡しと同時に、固相容器８を容器取
り出し部Ｂから容器廃棄部１４０（図１４参照）に押し
出し廃棄させるようになっている。

【００４０】要約すれば、上記構成のインキュベータ７
３によれば、容器供給部Ａを通して搬送ベルト８２の容
器保持部ａに保持された固相容器８は、所定の時間単位
Ｔ毎に所定の時間をかけて所定のピッチで一方向に間欠
移送され、しかも、その１ピッチ当たりの間欠移動の間
の時間内ｔで往動移動されて振動し、これを繰り返して
一方の容器受け渡し手段８９にまで搬送される。

【００４１】ここで、この固相容器８は、容器受け渡し
手段８９によって他方の搬送ベルト８３の容器保持部ａ
に受け渡され、しかも、搬送ベルト８２，８３が同期回
転されているので、この固相容器８は、往動移動による
振動を伴って他方の容器受け渡し手段９０にまで間欠移
送されるのであり、ここで再び、容器受け渡し手段９０
によって一方の搬送ベルト８２の容器保持部ａに受け渡
されて、振動を伴いつつ容器取り出し部Ｂにまで間欠移
送され、最終的に、容器受け渡し手段９０に連設された
容器排出部材９９によって容器廃棄部１４０に押し出さ
れて廃棄されるのである。

【００４２】そして、上記の容器搬送形態にあっては、
並設させた搬送ベルト８２，８３の容器搬送経路が平面
視で偏平であって、搬送ベルトの巻回内部に空間的な遊
びが殆どないことから、狭いスペース内で膨大な数の固
相容器８を搬送できるのであり、すなわち、大型化を伴
わせないで、インキュベータ７３の処理能力を大幅にア
ップさせることができる。

【００４３】なお、上述の実施の形態では、搬送ベルト
８２，８３を二連並設させる構成としているが、三連や
四連などに並設して実施できることは言うまでもない。

【００４４】次に、図１５において、１００は化学発光
検出部で、測光セル１０１が積分球状に加工されたセル
ホルダ１０２に保持されるように設けられ、測光セル１
０１の左右両側にはそれぞれ低感度の光電子増倍管１０
３、高感度の光電子増倍管１０４が設けられている。な
お、このセルホルダ１０２は測光セル１０１内が適宜の
温度になるようにヒータなどにより温調されている。

【００４５】再び、図１および図２において、１０５は
真空チャックを備えたハンドリングユニットで、固相容
器ストッカー７にストックされた固相容器８を、容器供
給部Ａを通してインキュベータ７３の容器保持部ａに送
り込むためのものである。１０６は第１ノズルユニット
で、容器保持部ａに保持された固相容器８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ノズル１
０７を備えている。

【００４６】１０８，１０９は第２および第３のノズル
ユニットで、バッファ液吸引後の固相容器８に検体を分
注するためのノズル１１０を備えている。１１１は標識
試薬容器３６内の標識試薬を固相容器８に分注するため
のノズル１１２を備えた第４ノズルユニットである。１
１３，１１４は第１および第２のＢ／Ｆ分離のための洗
浄ノズルユニットで、それぞれのノズルユニット１１
３，１１４には２連の洗浄ノズルが組み込まれ、いずれ
も洗浄用バッファ液の吸排液ノズル１１５，１１６を備
えており、洗浄ノズルユニット１１４には、基質試薬の
分注ノズル１１７を設けている。１１８は試料取り出し
ノズル１１９を備えた第５ノズルユニットで、所定の酵
素反応を完了した反応液を化学発光検出部１００の測光
セル１０１に供給するためのものである。

【００４７】１２０は測光セル１０１内に発光試薬と洗
浄液とを順次に供給する第６ノズルユニットで、発光試
薬供給用と洗浄液供給用のノズル１２１，１２２を備え
おり、前記搬送ベルト８２，８３の容器保持部ａに対す
る容器供給部Ａと容器取り出し部Ｂとが定位置であるこ
とから、容器供給部Ａに固相容器８を供給するためのハ
ンドリングユニット１０５と、所定の酵素反応を完了し
た試料を化学発光検出部１００の測光セル１０１に供給
するための第５ノズルユニット１１８とをはじめとし
て、その他の各ユニット１０６，１０８，１０９，１１
１，１２０については、ノズル１０７，１１０，１１
２，１１５〜１１７，１２１，１２２を備えたアーム
を、単純に昇降ならびに回動させるだけの簡単かつ小型
のものにすることができ、シーケンスソフトも単純化さ
せることができる。

【００４８】そして、図１６は、前記化学発光酵素免疫
測定装置において配管系統を示す図で、この図におい
て、１２３は基質液貯蔵タンク、１２４は発光試薬貯蔵
タンク、１２５は緩衝液貯蔵タンク、１２６は蒸留水貯
蔵タンク、１２７は洗浄用蒸留水貯蔵タンク、１２８は
洗浄水貯蔵タンクである。また、１２９〜１３８は定注
器、１３９はロータリバルブよりなる切換え弁である。

【００４９】次に、上述のように構成された化学発光酵
素免疫測定装置による２ステップサンドイッチ法の酵素
免疫分析は次のようにして行われる。すなわち、図１４
に示すように、まず、ハンドリングユニット１０５によ
って、固相容器ストッカー７にストックされた固相容器
８を、容器供給部Ａを通して搬送ベルト８２の容器保持
部ａに供給し、第１ノズルユニット１０６によって、こ
の固相容器８のシールをブレークし、かつ、内部のバッ
ファ液を吸引させる。一方、第２または第３のノズルユ
ニット１０９，１１０によって、バッファ液吸引後の固
相容器８に検体を分注させる。

【００５０】以上のサイクルが、インキュベータ７３の
搬送ベルト８２，８３が所定の時間単位Ｔ毎に間欠移動
される度に、繰り返し行われ、最終的には、固相容器８
が容器取り出し部Ｂにまで搬送されて、これが容器廃棄
部１４０（図１３および図１４を参照）に押し出し廃棄
されるのであり、この間に、搬送ベルト８２，８３の往
動移動によって固相容器８が振動することで、固相容器
８内の試料が振とうされるものであって、恒温下での所
定時間Ｘ（例えば１５分間）にわたる固相容器８の振と
うにより、この固相容器８内の試料に免疫第１反応を起
こさせるのである。

【００５１】前記免疫第１反応後において、それぞれ搬
送ベルト８２，８３による固相容器８の１ピッチ当たり
の間欠移動の間の時間内ｔで、Ｂ／Ｆ分離と標識試薬の
分注を行わせるのであって、恒温下での所定時間Ｙ（例
えば１５分間）にわたる振とうにより、固相容器８内の
試料に免疫第２反応を起こさせるのである。

【００５２】すなわち、第１の洗浄ノズルユニット１１
３によって、洗浄用バッファ液を固相容器８に供給しつ
つ、このバッファ液とともに固相容器８内の未反応液を
吸引廃棄させ、このＢ／Ｆ分離後に、測定項目に応じた
一定量の標識試薬を、第４ノズルユニット１１１のノズ
ル１１２を通して固相容器８に分注させるのであり、こ
の免疫第２反応後に、第２の洗浄ノズルユニット１１４
によって、洗浄用のバッファ液を固相容器８に供給しつ
つ、このバッファ液とともに固相容器８内の未反応液を
吸引廃棄させる。

【００５３】次いで、このＢ／Ｆ分離後に、一定量の基
質試薬を、ノズル１１７を通して固相容器８に分注させ
て、今度は、所定時間Ｚ（例えば１５分間）にわたる振
とうにより、固相容器８内の試料に酵素反応を起こさせ
るのであり、この反応によって固相容器８内には酵素反
応による生成物（例えば過酸化水素）が発生する。

【００５４】この酵素反応液を、第５ノズルユニット１
１８によって一定量分取し、化学発光検出部１００の測
光セル１０１に分注する。但し、この測光セル１０１に
は、第６ノズルユニット１２０の発光試薬供給ノズル１
２１を通して発光試薬を予め分注しておく。測光セル１
０１内で発光試薬と酵素反応液とを混合し、化学発光反
応を起こさせ、この時の化学発光量を例えば光電子増倍
管などの光検出器で測定し、その出力値をコンピュータ
で演算処理して、酵素免疫反応を介して得られる抗原ま
たは抗体の濃度を得るのである。

【００５５】化学発光量を測定した後は、第５ノズルユ
ニット１１８のノズルが洗浄液を溜めた洗浄ポット１４
１（図２参照）によって洗浄され、同時にノズル１２２
の内側で図示してないバキュームポンプによってサンプ
ルを含んだ洗浄液を吸引することで、測光セル１０１が
洗浄処理され、洗浄液は図示してない廃棄ポットに廃棄
される。一方、試料分取後の固相容器８は、搬送ベルト
８２の容器取り出し部Ｂから容器廃棄部１４０に押し出
し廃棄される。

【００５６】なお、搬送ベルト８２，８３を間欠移動さ
せる時間単位Ｔと、搬送ベルト８２，８３の１ピッチ移
動にかける時間と、搬送ベルト８２，８３の間欠移動の
ピッチ寸法と、搬送ベルト８２，８３の往動移動にかけ
る時間ｔと、その往動移動による固相容器８の振動数
の、それぞれの数値設定は任意である。

【００５７】また、上記の実施の形態では、搬送ベルト
８２，８３を１ピッチ間欠移動させる度に、搬送ベルト
８２，８３を往動移動させるようにしているが、例えば
複数ピッチの間欠移動毎に、すなわち、１ピッチ置きや
２ピッチ置きの間欠移動毎に、それの１ピッチの間欠移
動の時間内で搬送ベルト８２，８３を往動移動させるな
ど、搬送ベルト８２，８３の所定の間欠移動の時間内で
搬送ベルト８２，８３を往動移動させるようにしてもよ
いのである。

【００５８】また、往動移動のタイミングは、間欠移動
開始の時点であっても、間欠移動の途中時点であって
も、間欠移動完了の時点であってもよいのであり、これ
らを複合させてもよいのである。

【００５９】さらに、搬送ベルト８２，８３の往動移動
を、例えば５秒置きに５秒の往動移動を繰り返し行わせ
るなど、搬送ベルト８２，８３の往動移動を間欠的に行
わせるようにしてもよいのである。

【００６０】搬送ベルトの容器保持部に対して定位置で
供給された固相容器が、この容器供給部から定位置の容
器取り出し部にわたって間欠的に移送され、この間の所
定の間欠移送の間に固相容器が振動して、容器内の試料
が振とうされるもので、固相容器の供給が定位置で行わ
れることから、容器供給装置としては、容器チャックを
備えたアームを単純に昇降ならびに回動させるだけの簡
単かつ小型のものにすることができる。

【００６１】また、固相容器を間欠移送させる間に、こ
の固相容器に対する検体の分注と、Ｂ／Ｆ分離と、標識
試薬の添加と、再度のＢ／Ｆ分離と、基質試薬の添加と
を行わせれば、免疫第１反応と免疫第２反応と酵素反応
とを連続的に起こさせることが可能となり、上記の反応
に必要な装置は、従来例の装置に設けられているものと
変わりのない簡単なもので済むのであり、かつ、化学発
光検出部への試料供給用の装置にしても、上記した容器
供給装置と同様に、試料供給用ノズルを備えたアームを
単純に昇降ならびに回動させるだけの簡単かつ小型のも
のにすることができる。

【００６２】また、試料分取後の容器については、これ
を定位置の容器取り出し部で簡単に廃棄できるのであ
り、各種装置の動きが単純であることから、そのための
シーケンスソフトも単純化できる。さらに、容器搬送の
ための搬送ベルトの駆動源をそのまま利用して、容器を
繰り返し振動させるので、振とう用の駆動源が不要にな
り、装置全体の小型化とコストダウンとが達成される。

【００６３】そして、上記の容器搬送形態にあっては、
容器の搬送経路が平面視で偏平であって、搬送ベルトの
巻回内部に空間的な遊びが殆どなくなり、特に、搬送ベ
ルトを複数並設し、隣り合う搬送ベルト間に、容器保持
部に保持された容器を一方の搬送ベルトから他方の搬送
ベルトに移送させる容器受け渡し手段を設けるようにし
たものにおいては、狭いスペース内で膨大な数の容器を
搬送できることから、装置の大型化を伴わせないで、イ
ンキュベータの処理能力を大幅にアップすることができ
る。

【００６４】

【発明の効果】この発明の化学発光酵素免疫測定装置に
よれば、装置各部を同一平面状に設けているので、各部
を見渡すことができ、特に、反応状態を一目で確認する
ことができる。そして、固相容器、検体容器、標識試薬
容器をそれぞれターンテーブルに収容して、これらをイ
ンキュベータの近傍に配置しているので、装置全体がコ
ンパクトかつ機能的に纏められる。

【００６５】特に、上記インキュベータにおいては、固
相容器の供給ならびに取り出しが定位置で行われること
から、容器の供給装置や試料分取後の容器の廃棄装置
を、これらを単純な動きの簡単かつ小型のものにするこ
とができる。

【００６６】また、搬送ベルトを間欠移動させる間に、
Ｂ／Ｆ分離や各種の反応に必要な試薬注入、さらには、
化学発光検出部への酵素反応後の試料分取を行わせるこ
とで、分析を連続的に行えるのであって、これらに必要
な装置についても、上記した容器供給装置と同様に、こ
れらを単純な動きの簡単かつ小型のものにすることがで
き、そのためのシーケンスソフトも単純化できる。

【００６７】さらに、容器搬送のための搬送ベルトの駆
動源をそのまま利用して、容器を繰り返し振動させるの
で、振とう用の駆動源が不要になり、装置全体の小型化
とコストダウンとが達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】化学発光酵素免疫測定装置の概略斜視図であ
る。

【図２】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３】固相容器ストッカーおよび検体ストッカー近傍
の構成を示す縦断面図である。

【図４】標識試薬ストッカーおよびインキュベータ近傍
の構成を示す縦断面図である。

【図５】標識試薬ストッカーの平面構成を示す図であ
る。

【図６】標識試薬ストッカーの概略斜視図である。

【図７】標識試薬ストッカーの蓋の平面構成を示す図で
ある。

【図８】蓋の縦断面図である。

【図９】標識試薬ストッカーの一つの区画に標識試薬容
器を収容した状態を示す斜視図である。

【図１０】インキュベータの平面図である。

【図１１】二連の搬送ベルトの同期回転機構である。

【図１２】容器受け渡し手段の説明図である。

【図１３】固相容器の間欠移動経路を示す説明図であ
る。

【図１４】固相容器の間欠移動の態様をタイムスケール
で示す説明図である。

【図１５】化学発光検出部近傍の構成を示す縦断面図で
ある。

【図１６】化学発光酵素免疫測定装置の配管系統を示す
図である。

【符号の説明】

７…固相容器ストッカー、８…固相容器、２２…検体ス
トッカー、２３…検体容器、３５…標識試薬ストッカ
ー、３６…標識試薬容器、４２…冷却装置、７３…イン
キュベータ、８０，８１…回転体、８２，８３…搬送ベ
ルト、８８…モータ、８９，９０…容器受け渡し手段、
１００…化学発光測光部、１０５…ハンドリングユニッ
ト、ａ…容器保持部、Ａ…容器供給部、Ｂ…容器取り出
し部。

フロントページの続き (72)発明者 青木 隆幸 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (72)発明者 ▲高▼橋 弘明 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (72)発明者 三谷 仁志 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (72)発明者 佐藤 義弘 東京都中央区銀座２丁目７番12号 三共株 式会社内 (72)発明者 吉野 秀俊 東京都中央区銀座２丁目７番12号 三共株 式会社内 (72)発明者 紺野 忠盛 東京都中央区銀座２丁目７番12号 三共株 式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の固相容器を保持するターンテーブ
   ルからなる固相容器ストッカーと、検体を収容した複数
   の検体容器を保持するターンテーブルからなる検体スト
   ッカーと、標識試薬を収容した複数の標識試薬容器を保
   持したターンテーブルと、冷却装置を備えた標識試薬ス
   トッカーと、前記固相容器を保持する保持部を所定の間
   隔を隔てて複数備えたエンドレスの搬送ベルトを、一方
   にモータが連結された一対の回転体にわたって巻回し、
   この搬送ベルトを所定のピッチで一方向に間欠的に移動
   させるように構成する一方、この搬送ベルトの所定の間
   欠移動の時間内で搬送ベルトを往動移動させて、容器保
   持部に保持された容器を振動させるインキュベータと、
   前記固相容器をインキュベータに搬送するハンドリング
   ユニットと、インキュベータに保持されている固相容器
   に検体容器内の検体を分注するノズルユニットと、前記
   インキュベータに保持されている固相容器に標識試薬容
   器内の標識試薬を分注するノズルユニットと、免疫反応
   後の固相容器内に基質を分注し、酵素反応後の反応液と
   化学発光試薬とを混合して生ずる化学発光を測定する化
   学発光検出部とを一つの平面上に設けたことを特徴とす
   る化学発光酵素免疫測定装置。