JPH11153604A

JPH11153604A - 自動分析方法および装置

Info

Publication number: JPH11153604A
Application number: JP31991497A
Authority: JP
Inventors: Hiroko Fujita; 浩子藤田; Mitsuo Hattori; 充雄服部; Kyoko Imai; 恭子今井
Original assignee: Hitachi Instruments Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Instruments Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 1999-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】試料、試薬又はそれらの反応液と接触する部分
を、化学薬品を原料とする洗浄液を用いることなしに効
果的に洗浄するのに適した自動分析方法および装置を提
供すること。【解決手段】サンプル容器２５内の試料は反応容器４に
注入され、該反応容器にはさらに試薬容器６Ａ、６Ｂか
ら試薬が注入される。反応容器４内の反応液は多波長光
度計１０によって測定される。測定が終了した反応容器
４は洗浄機構１１により洗浄される。すなわち、測定済
の反応容器内の液が吸引ノズル１２により吸引され、そ
の後、洗浄液タンク１３Ａ又は１３Ｂから供給される強
酸性水又は強アルカリ性水からなる洗浄液が注入ノズル
１４により空の反応容器に注入され、これを洗浄する。
強酸性水および強アルカリ性水は電解槽５９内で微量の
食塩を含む水道水を電気分解することにより生成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動分析方法および
装置、特に試料、試薬又はそれらの反応液と接触する部
分の洗浄に改良を加えた自動分析方法および装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】血液や尿などの生体試料中の無機イオ
ン、たんぱく、含窒素成分、糖、脂質、酵素、ホルモ
ン、薬物などの生化学成分を分析する臨床化学分析の大
部分は、自動分析装置で分析されている。この自動分析
装置のうち、使い捨てのデイスポーザブル反応キュベッ
トを用いる装置以外の装置は、測定後反応キュベット
（反応容器）を洗浄して再使用する方式をとっている。

【０００３】血液や尿中には、タンパク質や、脂質など
が含まれ、また、試薬中にも酵素などのタンパク質成分
が含まれるものが特に最近多く見られるようになり、反
応キュベットは汚れが付着しやすい状況にある。

【０００４】これらの汚れに対し、従来はテストごとに
水洗浄を、あるいは特別に改良された装置では洗浄剤に
よる自動洗浄を行っている。また、テストごとの自動洗
浄とは別に、メンテナンス機能として別個に反応キュベ
ットの洗浄機能が設けられた製品も知られている。

【０００５】特開平５−２９７００６は、反応管やサン
プリングプロ−ブを第１ステップとしてアルカリ性洗浄
液で洗浄し、第２ステップとして酸性洗浄液で洗浄し、
そして第３ステップとして純水又は緩衝液で洗浄するこ
とを教示している。アルカリ性洗浄液及び酸性洗浄液と
しては界面活性剤を含むものが用いられている。

【０００６】また、特開平５−１６４７２は、サンプル
の分析に使用された後の反応容器に水を満たし、その反
応容器に関し、多波長光度計によって吸収スペクトルを
測定し、スペクトルパターンに基づいて、キュベットの
汚染原因を判定することを教示している。この特開平５
−１６４７６２では、汚染原因に適した洗剤が決定さ
れ、選択された洗剤を用いて反応容器が洗浄される。こ
の特開平５−１６４７６２に記載された洗剤の種類は、
酸性洗剤、アルカリ性洗剤、およびタンパク分解酵素入
りの洗剤である。洗浄剤の成分の種類としては、アルカ
リ液、酸性液、中性洗剤(界面活性剤)、次亜塩素酸塩剤
などがあげられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】水酸化ナトリウム等の
アルカリ液は脱脂洗浄力が強く、蛋白質、有機物、油脂
類の汚れに対して有効であり、汚れを溶解、分解する。
また、微生物の繁殖を防止する効果がある。中性洗剤は
汚れをエマルジョンにして水に分散させ、また、汚れを
溶解、分解する。有機物、脂質に効果がある。

【０００８】酸性液は汚れを溶解、分解し、無機物、有
機物に有効である。硫酸、塩酸などの無機酸は工業洗浄
の分野では重要な洗浄力を発揮するが、激しい化学作用
を持っていたり、毒性の強いものが多い。そこで、一般
には、酸性度が低く毒性もあまり強くない、酒石酸、ク
エン酸などの有機酸が酸性洗剤の成分として使用される
ことが多い。

【０００９】次亜塩素酸塩系の洗剤は、汚れを溶解、分
解する。さらに、汚れを酸化させ、また、発泡させるこ
とにより、固化した汚れを剥離、溶解させる効果があ
る。また、微生物の繁殖防止にも高い効果があり、有機
物、無機物、微生物の殺菌などに有効である。以上のよ
うに、汚れの種類によって洗浄剤のそれぞれの成分が有
効であるが、血液や尿中には、蛋白質、脂質その他の種
々の成分が含まれており、また、測定試薬中には色素な
ども含まれているために汚れの種類は一様ではなく、ま
た、その程度も画一ではない。

【００１０】汚れの種類や程度により洗浄液の種類を選
択し得ることが望ましいが、自動分析装置の場合、しか
も特にシングルラインで複数項目分析のランダムアクセ
ス方式の自動分析装置の場合は、一つの反応キュベット
（反応容器）にランダムにいろいろな性質の反応液が入
るために、連続分析中にはその汚れに適当な洗浄液を選
択して自動洗浄することが難しい。そのため、多くの自
動分析装置では連続分析中は水洗浄のみ、あるいは単一
成分の洗浄で洗浄しているのが実状である。

【００１１】しかし、単なる水洗浄のみ、また、汚れに
対し適切でない界面活性剤の溶液等のみでは、毎回の汚
れを除去しきれず、結局、体積、固化した汚れを連続分
析中とは別個に定期的に次亜塩素酸ナトリウムや酵素洗
剤系の洗浄剤で手動にて、あるいは洗浄の専用機能で落
とすことが必要であり、メンテナンス面で煩雑さが問題
になっていた。

【００１２】これに対し、次亜塩素酸ナトリウム系の洗
浄液は、比較的強力な洗浄力を持ち、また殺菌剤として
も有効である。殺菌、消毒液としては、次亜塩素酸塩溶
液、さらし粉溶液、クレゾール、フェノール系消毒剤、
７０％エタノール溶液、７０％イソプロピルアルコール
溶液、抗生物質、化学療法剤などの抗微生物薬、硫酸銅
などの抗菌力のある金属塩がある。装置の機構が複雑に
ならないこと、短時間で効果があること、耐性菌が出現
しにくいこと、比較的廉価であること、装置を構成する
部品に対して悪影響の少ないこと等の理由から、次亜塩
素酸ナトリウム溶液等は有力な洗浄殺菌剤である。しか
し、次亜塩素酸イオンは光、温度により分解しやすく、
有効濃度を保持することが難しい。また、強力な酸化剤
であるため、反応を阻害するなど、洗剤が残留した場合
のデータへの影響が大きく、連続分析中の自動洗浄用洗
剤には使用できない。そこで、結局、比較的多種類の汚
れに対し最大公約数的に有効である、アルカリ液を装置
に搭載し、連続分析中の洗浄剤として使用する場合が多
かった。

【００１３】近年、環境上の問題が注目されるにつれ、
環境排水、すなわち、病院、研究所などの排水について
も規制が厳しくなり、自動分析装置の排水についても考
慮しなければならなくなっている。

【００１４】一般に、装置からの廃液は公害や感染など
の原因にならないよう、水質汚濁防止法、下水道処理
法、廃棄物処理法などの法律に従がって適切な処理をす
る必要がある。特に、自動分析装置の廃液は試料が患者
検体であることが多いという性質上、消毒、滅菌処理も
必要である。しかし、問題はこればかりでなく、ｐＨの
管理にもある。すなわち、最近の自動分析装置では上述
したように洗浄剤としてアルカリ液や酸性液を使用する
ことが普通になってきており、廃液のｐＨに留意する必
要が生じてきている。通常、国のｐＨ規制は５．８〜
８．６の範囲であるが、たとえば０．１Ｎ−ＮａＯＨ
（ｐＨ約１３）を含む洗浄液を使用した場合、淡排水
（装置内の各部位の洗浄水およびすすぎ水を含む）１リ
ットル中には水酸化ナトリウム換算で０．１〜１．０ｍ
ｍｏｌ／リットルのアルカリが含まれる計算となる。実
際に淡排水のｐＨ測定を行ってみると、水洗浄などによ
り多少希釈されるものの、廃液のｐＨは１０〜１１程度
であり、規制範囲を超えて入る。

【００１５】一般に、化学分析を行ったり分析装置を所
有する施設や工場、研究所などでは、実験廃液処理のた
めの中和設備を持つのが通常である。

【００１６】また、医療関連機関など、感染のおそれの
ある排水を排出する可能性のある施設では、施設内で、
消毒、滅菌設備を設けている。

【００１７】しかし、自動分析装置に関していえば、小
規模な病院や検診センターなど、廃液処理設備を持たな
い施設の場合は、自動分析装置の排水専用の中和槽を設
置して中和処理を行ったり、また、排水タンクに一時的
に保溜し、人手により薬品を投入して中和した後に排水
している。さらに、感染の恐れのある廃水については、
タンクに薬品を投入したり、高圧滅菌等の処理を施した
後、排出する流路配管をしているのが現状である。

【００１８】しかし、専用の中和槽の設置には、自動分
析装置の設置のたびに行う工事の煩雑さや、設置のスペ
ースが必要であるという問題がある。また、人手により
中和する場合には、ｐＨ指示薬を用いてｐＨを調整しな
がら酸あるいはアルカリを注入する必要があり、非常に
作業が大変であり、また、危険も伴う。

【００１９】また、施設全体の排水を処理する中和設備
をもっている施設の場合でも、自動分析装置の設置のた
めに施設全体の中和設備の維持管理作業が膨大になるな
どの問題がある。

【００２０】また、ｐＨ以外にも、洗剤の成分である酸
やアルカリの成分が、ある特定の測定試薬中の成分と反
応し、不溶解性の塩を生成し、流路を詰まらせるなどの
問題を起こし得る。

【００２１】また、上述したような、汚れに対しての特
別な対策機能を有する自動分析装置では、ｐＨの問題以
外にも、複数種類の洗浄剤、殺菌剤をセットするスペー
ス上の問題、それらの洗浄剤を使用する上での機構の複
雑さ、洗浄機構を動作する上でのソフトウエア上の複雑
さ、ランニングコストの問題が考慮されていない。さら
に、複数種類の洗浄剤や殺菌剤が反応キュベット内や試
薬ピぺッティング機構内で混合された場合の測定データ
への影響が問題となっている。

【００２２】さらに、消毒、滅菌の面では、施設全体の
廃液に微生物が必要以上に拡散してしまうこと、および
施設全体の廃水を消毒、滅菌しなければならないことが
問題である。これに伴い、消毒剤が希釈されすぎ、効力
が落ちる問題がある。特に、大部分の消毒剤は有機物質
などの存在で効力が低下するため、施設全体の廃水の消
毒、滅菌となると、効力の維持が困難であり、事実上、
実施困難である。特に、自動分析装置内における、患者
検体を含む反応液の接する部分、即ち、試料用ピペッタ
や反応容器、廃液流路の消毒、滅菌は、消毒剤の残存に
よるデータへの悪影響、連続分析中に洗浄液の他に消毒
液を使用することに伴う装置上の複雑さ、処理能力の低
下等の問題がある。

【００２３】本発明の目的は、試料、試薬又はそれらの
反応液と接触する部分を、化学薬品を原料とする洗浄液
を用いることなしに効果的に洗浄するのに適した自動分
析方法および装置を提供することにある。

【００２４】本発明の他の目的は、試料、試薬又はそれ
らの反応液と接触する部分を効果的に洗浄した後の廃液
のｐＨ処理を省くのに適した自動分析方法および装置を
提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明では、反応容器に
は試料が注入されると共に試薬が注入され、それに基づ
いてそれらの反応液が生成される。その生成された反応
液が測定され、その測定された反応液は前記反応容器か
ら排出される。また、前記試料、試薬又は反応液と接触
する部分は前記試料注入から前記反応液の排出までの間
に洗浄液を用いて洗浄される。さらに、強酸性水及び強
アルカリ性水が生成され、その少なくとも一方は前記洗
浄水として用いられる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の実施例によれば、微量の
食塩を含む水道水が電気分解され、これによって、強酸
性水および強アルカリ性水が生成される。試料、試薬又
はこれらの反応液と接触する部分である被洗浄部は洗浄
液を用いて洗浄される。その洗浄液としては、生成され
た強酸性水および強アルカリ性水の少なくとも一方が用
いられる。すなわち、被洗浄部はその汚れの種類や程度
に応じて強酸性水又は強アルカリ性水のどちらか一方を
用いて、又はその両方を時間をずらして用いて洗浄され
る。これによれば、被洗浄部の効果的な洗浄が期待され
る。また、強酸性水および強アルカリ性水の原料は微量
の食塩を含む水道水であって、化学薬品をその原料とす
る必要がない。また、生成された強酸性水および強アル
カリ性水は放置あるいは水道水との混合によりすぐにも
との水に戻る。このため、廃液の処理が全く必要ない。
さらに、強酸性水が生成されるときは有効塩素も生成さ
れるため、これにより殺菌、すなわち菌の除去ないしは
抑制が図られる。

【００２７】被洗浄部の典型例は反応容器（これをその
まま測定容器として用いられることが多い）である。こ
の反応容器には試料が注入され、さらに試薬が注入され
る。反応容器内では試料と試薬の両者が反応するように
攪拌され、その反応した反応液は測定され、その測定さ
れた反応液は反応容器から排出される。反応液が排出さ
れた反応容器はその汚れの種類や程度に応じて強酸性水
又は強アルカリ性水のどちらか一方を用いて、又はその
両方を時間をずらして用いて洗浄される。前述のよう
に、強酸性水および強アルカリ性水は微量の食塩を含む
水道水を電気分解することによって生成される。

【００２８】水の電気分解は、電解槽（隔膜をはさんで
陽および陰の電極がセットされた箱）の中で行われる。
陽極では水は、式（１）のように水素イオン（Ｈ⁺）と
酸素（Ｏ₂）に分解される。

【００２９】２Ｈ₂Ｏ→４Ｈ⁺＋１／２Ｏ₂＋４ｅ^- （１）この分解が起こると、水素イオン（Ｈ⁺）が多くなるの
で、ｐＨが低くなり、酸性を示す（ｐＨ２．４〜３．０
程度）。

【００３０】微量添加された食塩（ＮａＣｌ）のうち塩
素イオン（Ｃｌ^-）は陽極で電子（ｅ^-）を奪われて塩素
（Ｃｌ₂）となり、さらに種々の塩素関連物質を生成す
る。結果として、陽極からは酸素、塩素ガスおよびそれ
らを溶存した強酸性水を生成する。

【００３１】陰極では、式（２）のように、水は電子
（ｅ^-）を奪って水素（Ｈ₂）と水酸イオン（ＯＨ^-）と
になる。

【００３２】２Ｈ₂Ｏ＋４ｅ^-→Ｈ₂＋２ＯＨ^- （２）この反応が進むと、水酸イオン（ＯＨ^-）が多くなるの
で、ｐＨが高くなり、アルカリ性を示す（ｐＨ１１〜１
２程度）。

【００３３】食塩（ＮａＣｌ）のうちナトリウムイオン
（Ｎａ⁺）は隔膜を通過し、陰極に集まり、他の金属イ
オン（Ｃａ²⁺、Ｍｇ²⁺）も陰極に集まる。結果として、
陰極からは水素ガスおよび強アルカリ水を生成する。

【００３４】以上のようにして生成された強酸性水は酸
性度が強く、酸化力が大きい。また、塩素および塩素関
連物質が生成されることから有効塩素量も多く、強い除
菌作用を持つ。すなわち、有効塩素の大部分は次亜塩素
酸（ＨＣｌＯ）であり、菌体と接触すると活性の強い酸
素を放出し、きわめて強い酸化力を発揮し、除菌作用を
生み出す。これを化学式で示すと、式（３）、式（４）
のようになる。有効塩素の大部分は次亜塩素酸（ＨＣｌ
Ｏ）の形で強酸性水の中に存在する。

【００３５】Ｃｌ₂＋Ｈ₂Ｏ→ＨＣｌ＋ＨＣｌＯ（次亜塩素酸）（３）次亜塩素酸は菌体と接触すると下記のように活性の強い
酸素が発生し、これが強い酸化力を発揮し、除菌効果を
生み出す。

【００３６】以上のように、反応容器の洗浄に使用される強酸性水お
よび強アルカリ性水は、水道水の電気分解により生成さ
れ、それぞれの特性を生かすように使用される。すなわ
ち、タンパク汚れを溶解、分解するにはアルカリ液が有
効であり、また、固化するような汚れには強酸性水が有
効である。さらに、強酸性水は殺菌効果があるため、患
者由来の試料を殺菌することができる。このため、単独
成分の洗剤やただの水洗浄と比較して強力な洗浄力、殺
菌力が生まれる。従って、むやみに洗浄液濃度を高くす
る必要がなくなり、測定データへの影響の心配も無用と
なる。また、アルカリ洗剤等で測定試薬中の成分と反応
して不溶性の塩を生成し、流路を詰まらせる等のトラブ
ルの起こる心配もない。また、一般の化学薬品と異な
り、薬物の残留性もない。さらに、原料は食塩水であ
り、数種類の洗浄剤をセットするスペース、それを動作
させる機構も不要である。また、ランニングコストもお
さえることができる。

【００３７】生成される強酸性水およびアルカリ性水
は、十分な洗浄力があり、しかも測定データへの影響が
全くないため、連続分析中の自動洗浄液として使用する
ことができ、洗浄の完全自動化を図ることができ、メン
テナンスの簡略化にも貢献することができる構成の自動
分析装置が提供される。洗浄液の成分が測定試薬中の成
分と反応することもなく、薬物の残留性もない。

【００３８】次に、本発明を採用した実施例について説
明する。図１にシングルマルチタイプの自動分析装置の
概略構成図を示す。図１において、３は反応ディスクで
あり、この反応ディスク３の外周上には、たとえば１２
０個というような、多数の反応容器（測定容器）４が設
けられている。また、反応ディスク３の全体は、恒温槽
によって、所定の温度に保持されている。サンプルディ
スク１には血清または尿のごとき生体試料を収容したサ
ンプル容器２５が配置されている。各サンプル容器２５
内の試料はピペットノズルを有する血清サンプリング機
構２によって反応ライン上の反応容器４へ分注（注入）
される。試薬ディスク５Ａ、５Ｂにはそれぞれ多数の分
析項目のための試薬容器６Ａ、６Ｂが収納されている。
一対の試薬分注機構７Ａ、７Ｂは、ピペットノズル内
に、分析すべき項目に応じた試薬を吸入し、反応ライン
上の反応容器４へ吐出、注入する。反応ディスク３の付
近には攪拌機構８、多波長光度計１０、反応容器洗浄機
構１１等が配置されている。

【００３９】反応容器４の列は、光源２６からの光束を
横切るように反応ディスク３の回転によって移動され
る。反応容器を通った光は多波長光度計１０へ導かれ
る。反応容器洗浄機構１１は測定済みの反応液が入って
いる反応容器を次々と洗浄する。１９はマイクロコンピ
ュータ、２３はインターフェース、１８は対数変換器お
よびＡ／Ｄ変換器、１７は試薬用ピペッタポンプ、１６
は洗浄水供給ポンプ、１２は吸引ノズル、１３は洗浄液
タンク、１４は注入ノズル、１５はサンプルピペッタポ
ンプである。また、２０はプリンタ、２１はＣＲＴ、２
２は記憶装置としてのフロッピーディスク、２４は操作
パネルである。

【００４０】上述の構成において、操作者は操作パネル
２４を用いて分析すべき各試料に関する分析依頼情報の
入力を行う。入力された分析依頼情報は、マイクロコン
ピュータ１９内のメモリに記憶される。サンプル容器２
５に入れられ、サンプルディスク１の所定の位置にセッ
トされた試料は、マイクロコンピュータ１９のメモリに
記憶された分析依頼情報に従ってサンプリング機構２の
ピペットノズルにより反応容器４に所定量分注（注入）
される。

【００４１】１２０個の反応容器４が設置されている反
応ディスク３は、マシンサイクル（２０秒）ごとに１周
と１反応容器分（１２１個分）回転する。試料が分注さ
れた反応容器４には試薬ディスク５Ａ、５Ｂに配置され
た試薬容器６Ａ、６Ｂのうち、記憶されている分析依頼
情報に従って、所定の試薬容器６Ａ又は６Ｂが選択さ
れ、試薬分注機構７Ａ又は７Ｂのノズルを用いてピペッ
タポンプ１７により反応容器４に所定量が分注（注入）
され、攪拌機構８により攪拌、混合される。反応容器４
内における試料と試薬との反応の過程は一定時間ごとに
多波長光度計１０によって測光され、分析項目に応じて
それぞれ設定された２つの波長を用いて混合液の吸光度
が測定される。測定された吸光度を表す信号は対数変換
器およびＡ／Ｄ変換器１８、インターフェース２３を介
してマイクロコンピュータ１９に取り込まれる。

【００４２】取り込まれた吸光度信号は濃度値に変換さ
れ、各分析項目の濃度値がフロッピーディスク２２に保
存されるとともに、プリンタ２０に出力される。また、
ＣＲＴ２１に検査結果のデータを表示させることもでき
る。

【００４３】測定が終了した反応容器４は洗浄機構１１
により洗浄される。すなわち、測定済の反応容器内の液
が吸引ノズル１２により吸引され、その後、洗浄液タン
ク１３から供給される強酸性水あるいは強アルカリ性水
であるどちらかの洗浄液が注入ノズル１４により空の反
応容器に注入される。もちろん、強酸性水および強アル
カリ性水の両方を時間をずらして注入してもよい。洗浄
液（強酸性水および強アルカリ性水の少なくとも一方）
の排出後、洗浄水供給ポンプ１６から送られる蒸留水を
反応容器に注入し、これを吸引排出する。蒸留水の注
入、吸引を数回繰り返すことにより、水洗浄（水すす
ぎ）が行われ、洗浄が終了する。洗浄の終了した反応容
器は反応ライン上で次の分析に供される。

【００４４】図２に図１の自動分析装置における廃液の
流路系統図を示す。図２において、蒸留水のタンク２７
内の洗浄水２８は送水ポンプ２９により給水電磁弁３
０、３１を経て各々分岐管３２、シリンジ３３に供給さ
れる。分岐管３２によって分配された洗浄水２８は注水
ノズル５６を介して反応容器４内に注入される。一方、
廃液系については、吸入ノズル１２は濃廃液びん３７に
接続してあり、吸入ノズル３５および吸入ノズル３６は
淡廃液びん３８に吸上電磁弁３９を介して接続してあ
る。さらに、濃廃液びん３７と淡廃液びん３８には真空
ポンプ４０に接続された真空タンク５３と廃液電磁弁４
１、４２が接続されている。

【００４５】真空ポンプ４０により真空タンク５３内は
減圧状態にされるので、反応容器４内の濃廃液４３は吸
入ノズル１２で濃廃液びん３７に吸い上げられ、淡廃液
４４は吸入ノズル３５で淡廃液びん３８に吸い上げられ
る。次いで独立の流路を経て配水管４５、４６に排出さ
れる。最終段階の吸入ノズル３６で吸い上げられた廃液
は淡廃液びん３８に同様に吸い上げられる。廃液の吸い
上げ時にはノズルアーム３４を下降させ、吸上げ電磁弁
３９および真空電磁弁４７を開き、廃液電磁弁４１、４
２を閉じることにより、反応容器４内の廃液吸引を行
い、その後、逆の動作にて廃液をびんの外へ排出する。
この廃液排出動作と同期して反応容器４への洗浄水の注
入を行う。このとき、反応容器４よりオーバーフローし
た洗浄水を吸引するため、オーバーフローノズル４８が
設けられている。

【００４６】一方、反応容器４へ洗浄液（強酸性水およ
び強アルカリ水）を供給する場合には給水電磁弁３１を
閉め、洗剤電磁弁４９を酸性洗浄液５０Ａあるいはアル
カリ性洗浄液５０Ｂの入っているタンク１３とシリンジ
３３の導通流路側とし、シリンジ３３を下降動作させる
ことにより、規定量の酸性洗浄液５０Ａあるいはアルカ
リ性洗浄液５０Ｂをシリンジ側に吸引する。その後、シ
リンジ３３を上昇動作させると同時に給水電磁弁３１を
開く。このとき、洗剤電磁弁４９は混合びん５１側流路
と導通する側に切り替えることにより、流路内に吸引さ
れていた酸性洗浄液５０Ａあるいはアルカリ性洗浄液５
０Ｂは蒸留水２８と共に混合びん５１に導入され、均一
化された後、洗剤注入ノズル１４により反応容器４に注
入される。以上のような動作により反応液および洗浄廃
液は排水管４５および排水管４６を経て装置外に排出さ
れる。

【００４７】図３に本発明において使用される強酸性水
および強アルカリ性水の生成機構原理を含む詳細を示
す。塩水タンク５７内の食塩水は塩水ポンプ７２により
電解槽７３に送られる。電解槽７３には、陽イオン交換
膜からなる隔膜６３をはさんで陽極６０、陰極６１の電
極、および直流電源６２がセットされている。食塩水を
電気分解すると、食塩水は水素イオン（Ｈ⁺）と酸素
（Ｏ₂）に分解され、水素イオン（Ｈ⁺）が多くなるの
で、ｐＨが低くなり、酸性を示す（ｐＨ２．４〜３．０
程度）。微量添加された食塩（ＮａＣｌ）のうち塩素イ
オン（Ｃｌ^-）は陽極６０で電子（ｅ^-）を奪われて塩素
（Ｃｌ₂）となり、さらに種々の塩素関連物質を生成す
る。結果として、陽極６０からは酸素、塩素ガスおよび
それらを溶存した強酸性水を生成する。陰極６１では、
水は電子（ｅ）を奪って水素（Ｈ₂）と水酸イオン（Ｏ
Ｈ^-）とになる。この反応が進むと水酸イオン（ＯＨ^-）
が多くなるのでｐＨが高くなり、アルカリ性を示す（ｐ
Ｈ１１〜１２程度）。

【００４８】食塩（ＮａＣｌ）のうちナトリウムイオン
（Ｎａ⁺）は隔膜６８を通過し、陰極６１に集まり、他
の金属イオン（Ｃａ²⁺、Ｍｇ²⁺）も陰極６１に集まる。
結果として陰極６１からは水素ガスおよび強アルカリ性
水が生成される。結局、陽極室６４からは活性の高い発
生期の酸素と塩素が発生し、高い水素イオン濃度（低ｐ
Ｈ）の強酸性イオン水が生成される。また、陰極室６５
からは水素が発生し、高い水素イオン濃度（高ｐＨ）の
強アルカリイオン水が生成される。生成された強酸性水
は送水ポンプ６６により洗浄液タンク１３Ａに溜めら
れ、酸性洗浄液５０Ａとなる。また、生成された強アル
カリ性水は送水ポンプ８１により洗浄液タンク１３Ｂに
溜められ、アルカリ性洗浄液５０Ｂとなる。

【００４９】操作者は、操作パネル２４を用いて分析す
べき各試料と使用する試薬の混合反応液に対し使用すべ
き洗浄液の種類等の情報入力を行う。入力された洗浄情
報はマイクロコンピュータ１９内のメモリに記憶され、
反応容器の洗浄時、強酸性水および強アルカリ性水の少
なくとも一方が、すなわちそれらのうちのいずれか又は
両方が自動的に選択され、自動洗浄される。もちろん、
両方が選択される場合はその使用順序も決められる。

【００５０】図４に連続分析中の自動洗浄用の洗浄剤と
して、従来の水を用い、分析項目としての中性脂肪（Ｔ
Ｇ）とリパーゼを同一装置で測定した結果を示す。汚れ
のない反応容器の場合は、リパーゼに関する１０回の測
定平均値は１８．２ＩＵ／リットルであり、単独測定時
の再現性ばらつきは１．０ＩＵ／リットル程度である。
ところが、中性脂肪（ＴＧ）を測定した後に同じ容器で
次にリパーゼを測定するとリパーゼの測定平均値は３
１．４ＩＵ／リットルと、１３．４ＩＵ／リットルも高
値になり、正しく測定されない。かつ、ばらつきが非常
に大きくなっている。これは、中性脂肪（ＴＧ）測定試
薬中に含まれる、リポプロテインリパーゼを洗浄しきれ
ず、反応容器に残存したためである。

【００５１】図５に連続分析中の自動洗浄用の洗浄液と
して、本発明に基づく強酸性イオン水の酸性洗浄液を用
い、図４の例と同様に中性脂肪（ＴＧ）とリパーゼを同
一分析装置で測定した結果を示す。汚れのない反応容器
の状態では、リパーゼの測定平均値は１４．４ＩＵ／リ
ットルであった。中性脂肪（ＴＧ）を測定した反応容器
で次にリパーゼを測定しても、リパーゼの測定平均値は
１４．２ＩＵ／リットルと、中性脂肪（ＴＧ）の影響を
受けずに正しく測定され、本発明に基づく洗浄液の洗浄
効果が確認できた。

【００５２】また、図５の洗浄後に排出される廃液は、
水道水との混合、放置により中性の水にもどるため、ｐ
Ｈの中和処理が全く不要であり、このための付属処理や
施設維持費も全く不要である。さらに、手作業による中
和処理に伴う危険や煩雑さも不要である。

【００５３】以上までの説明は反応容器の洗浄に本発明
を適用した例について行ったが、この種の洗浄液および
洗浄液生成方法は、自動分析装置の試料用ピペットノズ
ル、試薬用ピペットノズル、攪拌棒などの洗浄に対して
も適用され得る。これらについても、不十分な洗浄、試
薬類の残り、汚れなどによりデータ不良が引き起こされ
ることは、反応容器の場合と同様である。

【００５４】表１に、強酸性水と他の殺菌用薬品との菌
の除去、抑制効果について本発明例と従来例との比較結
果を示す。初期個数が２万〜８００万個の菌が除去され
るまでの所要時間を測定し、比較した。表１に示したよ
うに、強酸性水は次亜塩素酸ナトリウムと同等以上の除
去、抑制効果を持つことが確認された。

【００５５】

【表１】

【００５６】また、強酸性水を排水後のｐＨについて調
べた結果を図６に示す。一般の水道水で２倍程度に希釈
するとｐＨは５以上、３倍希釈ではほぼ中性となった。
実際には、他の洗浄すすぎ水等が混入し、さらに希釈さ
れると思われるため、排水管に排水される廃液は、この
ように特別な中和処理を行うことなく、そのままの排水
で全く問題のないことが確認された。

【００５７】なお、実施例では、強酸性水の性質上、腐
食の可能性があることから、配管、弁、ポンプについて
は、接続部がポリプロピレン（塩化ビニル、ポリエチレ
ンなどの樹脂製であれば可）のものを用いた。しかし、
金属製のものでも強酸性水で洗浄後、水道水で再び洗浄
し、洗い流すことで使用可能であり、すべてが樹脂製で
ある必要はない。

【００５８】本発明の実施例によれば、被洗浄部を、化
学薬品ではなく、単に微量の食塩を含む水道水を原料と
して生成される強酸性水又は強アルカリ性水を用いて洗
浄することにより、従来のアルカリ液や水等の洗浄に比
べて優れた洗浄力が得られる。それゆえ従来困難とされ
ていた互いに影響しあう項目をも順次分析することがで
きる。このため、分析項目のために正確な測定結果が得
られ、洗浄不良によるデータ不良をなくすことができる
ばかりでなく、処理スピードを落とすことなく測定する
ことが可能である。また、洗浄の完全自動化を可能にし
たため、定期的に行うメンテナンスの煩雑さから開放さ
れ得る。さらに、高い洗浄効果が得られるので、ランニ
ングコストを低減できる。さらに、洗浄液の残存による
測定データへの影響もない。また、洗浄力と同時に、高
い殺菌効果を有するため、試料の接触流路の殺菌が可能
である。

【００５９】また、排出後の廃液は、アルカリや酸な
ど、特別な薬品を使用していないため、水道水による希
釈、放置で簡単にもとの水に戻り、ｐＨの中和処理が不
要であり、このための付属処理や施設維持費も不要であ
る。さらに、手作業による処理に伴う危険や煩雑さも不
要である。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、試料、試薬又はそれら
の反応液と接触する部分を、化学薬品を原料とする洗浄
液を用いることなしに効果的に洗浄するのに適した自動
分析方法および装置が提供される。

【００６１】本発明によればまた、試料、試薬又はそれ
らの反応液と接触する部分を効果的に洗浄した後の廃液
のｐＨ処理を省くのに適した自動分析方法および装置が
提供される。

【００６２】本発明によれば更に、試料等の接触部を殺
菌するのに適した自動分析方法及び装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく一実施例を示す自動分析装置の
動作原理図。

【図２】本発明に基づく一実施例を示す自動分析装置に
おける廃液の流路系統図。

【図３】図２の本発明に係る部分の一実施例の詳細図。

【図４】従来例による中性脂肪（ＴＧ）とリパーゼの測
定結果を示すグラフ。

【図５】本発明例による中性脂肪とリパーゼの測定結果
を示すグラフ。

【図６】強酸性水の希釈倍率とｐＨの関係を示すグラ
フ。

【符号の説明】

１：サンプルディスク機構、２：血清サンプリング機
構、３：反応ディスク、４：反応容器、５：試薬ディス
ク機構、６：試薬容器、７：試薬ピペッティング機構、
８：攪拌機構、１０：多波長光度計、１１：洗浄機構、
１２：吸引ノズル、１３：洗浄液タンク、１４：洗浄液
注入ノズル、１５：血清用ピペッタ、１６：洗浄水ポン
プ、１７：試薬用ピペッタ、１８：対数変換器およびＡ
／Ｄ変換器、１９：マイクロコンピュータ、２０：プリ
ンタ、２１：ＣＲＴ、２２：フロッピーディスク、２
３：インターフェース、２４：操作パネル、２５：試料
容器、２６：光源、２７：給水タンク、２８：洗浄水、
２９：送水ポンプ、３０、３１：給水電磁弁、３２：分
岐管、３３：シリンジ、３４、３５、３６：吸入ノズ
ル、３７：濃廃液びん、３８：淡廃液びん、３９：吸上
げ電磁弁、４０：真空ポンプ、４１、４２：廃液電磁
弁、４３：濃廃液、４４：淡廃液、４５、４６：排水
管、４７：真空電磁弁、４８：オーバーフローノズル、
４９：洗剤電磁弁、５０Ａ：酸性洗浄液、５０Ｂ：アル
カリ性洗浄液、５１：洗浄液びん、５２：洗浄液ノズ
ル、５３：真空タンク、５６：洗浄水注入ノズル、５
７：塩水タンク、５８：塩水ポンプ、５９：電解槽、６
０：陽極、６１：陰極、６２：直流電流、６３：隔膜、
６４：陽極室、６５：陰極室、６６、６７：送水ポン
プ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者服部充雄茨城県ひたちなか市堀口字長久保832番地２日立計測エンジニアリング株式会社内 (72)発明者今井恭子茨城県ひたちなか市大字市毛882番地株式会社日立製作所計測器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反応容器に試料を注入すると共に試薬を注
入してそれらの反応液を生成し、その生成された反応液
を測定し、その測定された反応液を前記反応容器から排
出し、前記試料注入から前記反応液の排出までの間に前
記試料、試薬又は反応液と接触する部分を洗浄液を用い
て洗浄することのステップを含む自動分析方法におい
て、強酸性水及び強アルカリ性水を生成するステップを
含み、その生成された強酸性水および強アルカリ性水の
少なくとも一方を前記洗浄水として用いることを特徴と
する自動分析方法。
【請求項２】前記強酸性水および強アルカリ性水は食塩
を含む水を電気分解することによって生成されることを
特徴とする請求項１に記載された自動分析方法。
【請求項３】前記水は水道水であることを特徴とする請
求項２に記載された自動分析方法。
【請求項４】前記強酸性水は消毒又は殺菌成分を含むこ
とを特徴とする請求項２又は３に記載された自動分析方
法。
【請求項５】反応容器に試料を注入すると共に試薬を注
入してそれらの反応液を生成する手段と、その生成され
た反応液を測定する手段と、その測定した反応液を前記
反応容器から排出する手段と、前記試料の注入から前記
反応液の排出までの間に前記試料、試薬又は反応液と接
触する部分を洗浄液を用いて洗浄する手段とを備えた自
動分析装置において、強酸性水および強アルカリ性水を
生成する手段を含み、その生成された強酸性水および強
アルカリ性水の少なくとも一方を前記洗浄液として用い
ることを特徴とする自動分析装置。
【請求項６】前記強酸性水および強アルカリ性水生成手
段は食塩を含む水を電気分解する手段を含むことを特徴
とする請求項５に記載された自動分析装置。
【請求項７】前記水は水道水であることを特徴とする請
求項６に記載された自動分析装置。
【請求項８】前記強酸性水は消毒又は殺菌成分を含むこ
とを特徴とする請求項６又は７に記載された自動分析装
置。