JPS5886462A - 複数試料分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数試料分析装置に係り、特にディスクリート
タイプの生化学分析装置等に適用するに好適な複数試料
分析装置に関する。

臨床検査等のために用いられている生化学自動分析装置
の多くは、多数の試料例えば血清について複数の分析項
目を測定するものである。この種の分析装置では複数項
目を分析するために多種類の試薬液を必要とする。従来
の分析装置では複数種の試薬液を反応容器に添加するた
めにそれぞれの試薬系に分注用のポンプ（シリンジ）機
構が設けられていた。例えば１６項目の分析項目用の試
薬液を供給するために３２種の試薬液と３２台の分注用
ポンプ機構を用いていた。しだがって、多項目分析装置
においては試薬供給のだめの機構部の数が多くなり、結
果として保守性が悪くなりかつ大きな設置スペースを必
要としていた。分析装置における分析項目数は今後ます
ます増大する傾向にあり、保守性の改善と装置の小形化
が重要な課題であった。

本発明の目的は、分注用ポンプ機構を大幅に減すること
ができ、試薬供給の信頼性を向上することができる複数
試料分析装置を提供することにある。

本発明の特徴は、複数の試薬吐出口と流路選択器とを流
路接続し、この接続流路の途中に試薬収容器を接続し、
洗浄液供給装置の吸入動作にともなって流路選択器によ
って選択された接続流路内に試薬収容器からの試薬液を
吸入し、試薬液の吐出時には流路選択器を通して洗浄液
供給装置からの洗浄液で接続流路内の試薬液を押し出す
ように構成したことにある。

本発明の望ましい実施例では、流路選択器として多連流
路切換弁を採用し、洗浄液供給装置として洗浄液槽に通
ずるシリンジ装置を採用した。１つの洗浄液供給装置は
複数の接続流路に対応している。望ましい実施例では、
複数の各試薬に対応してそれぞれ流路切換弁を配置し、
これら流路切換弁を多連流路切換弁に接続し、多連流路
切換弁の共通流路を１台の試薬液量定量シリンジに接続
し、多連流路切換弁の切換動作とシリンジの動作によっ
て分析項目に応じた試薬を該当する反応容器に供給する
。

以下図面を用いて本発明の一実施例を説明する。

第１図の実施例は、１反応テーブルで１２２項目分析を
行なう多検体処理自動分析装置を示す。サンプリング機
構１７は水平移動および上下動する２本のサンプリング
ノズルを有し、各ノズルに２項目分の試料をサンプルテ
ーブル７上のサンプルカップから吸引し、反応テーブル
２上の反応容器３へ移動することにより１サイクル動作
中に４項目分の試料を反応テーブル２上に分配するよう
構成しである。

分析に使用するＲ１試薬容器１８とＲ６試薬容器１９は
各々１２種ずつ保冷庫４，５に配列してあり、各試薬の
試薬流路切換弁２０．６０を介して、Ｒ１試薬ノズル機
構２１、Ｒ，２試薬ノズル機構２２および多連流路切換
部３２．６２に配管、接続しである。多連流路切換部３
２．６２の共通流路系には試薬定量シリンジ２３．２４
が接続してあり、多連切換弁流路切換部３２．６２の切
換動作に合わせて吸引、吐出動作を行なう。Ｒ１試薬ノ
ズル機構２１、Ｒ２試薬ノズル機構２２は反応容器３の
列に対して前後に移動し、分析に必要な試薬が反応容器
３に添加されるように複数のノズル列の停止位置が制御
される。従って、順次送られてくる試料は４項目単位で
選択的に各々に対応する分析試薬が添加され、次々と分
析を行なって行くことになる。

反応テーブル２の回転にともなって、それぞれの所定位
置で試薬を添加された反応容器３は、攪拌機構８、分光
器９の光路、洗浄機構１０に順次位置づけられる。洗浄
機構１０によって洗浄された空の反応容器３は、再び試
料受入位置に移送され使用される。分光器９は反応テー
ブル２の中央付近に配置された白色光源からの光を受光
して多数の波長に分光し、光検知器によってその分析項
目に対応した特定の波長の光だけを取り出し、分析項目
濃度を演算する。

第２図は第１図の実施例における４項目分の試薬分注系
をとり出した動作説明図である。多連流路切換部３２は
吸入側切換弁２９および吐出側切捨弁３０を有し、これ
らの切換弁２９．３０はモータ３１によって連動される
。試薬吐出口を有すル／　ス／Ｌ／　１１　ａ〜ｌｉｄ
は、反応テーブル２上の試薬液受入位置に停止される反
応容器３ａ〜３ｄと対応するように後述するベース４２
に取付けられる。試薬退避管２６８〜２６ｄは、ノズル
１１ａ〜ｌｉｄの各々と多連流路切換部３２とを接続す
る接続流路である。試薬退避管２６８〜２６ｄは、それ
ぞれが吸入側切換弁２９に取付けられる吸入側流路２７
２〜２７ｄと、それぞれが吐出側切換弁３０に取付けら
れる吐出側流路２８ａ〜２８ｄとに分岐される。このよ
うな分岐管は後述するように特異な働きをする。

試薬退避管２６２〜２６ｄの途中には、流路切換弁２０
ａ〜２０ｄが取り付けられ、これらの切換弁２０ａ〜２
０ｄに試薬チューブ２５ａ〜２５ｄが接続されている。

試薬チューブ２５２〜２５ｄは、４種類の分析項目に対
応する試薬液が収容された試薬びん１８ａ〜１８ｄ内に
挿入されている。

吸入側切換弁２９のＶ１位置〜■４位置は流路に接続さ
れるが、■５位置〜ｖ８位置は閉塞される。Ｖ９位置は
排液路３９に通ずる。吐出側切換弁３０のＶ１位置〜ｖ
４位置は閉塞され、ｖ５位置〜ｖ８位置は流路に接続さ
れる。ｖ９位置は閉塞される。吸入側切換弁２９と吐出
側切換弁３０は流路的には独立しているが、一体構造に
構成されている。各切換弁２９．３０内に液密的に回転
可能に配設された吸入側すベリ弁３５と吐出側すべり弁
３６は、同軸に取付けられ、モータ３１で回転される。

吸入側切換弁２９に接、続された共通流路４０と吐出側
切換弁３０に接続された共通流路４１とは、洗浄水を吸
排する試薬容量定量シリンジ２３に連通される。シリン
ジ２３は、蒸留水流路３３に設けられた電磁弁３４およ
び送液ポンプ３８を介して、洗浄液となる蒸留水を収容
した蒸留水タンク３７に接続される。シリンジ２３内を
往復動じ得るピストン１３は、パルスモータ１５の動作
にともなって運動するラック・ピニオン機構１４により
移動する。パルスモータ１５、切換弁２９，３０、モー
タ３１、電磁弁３４、切換弁２０ａ〜２０ｄ等は、マイ
クロコンピュータを備えた制御装置に図には、１つのシ
リンジ２３が４種や試薬液を供給する例が示しであるが
、この実施例装置は第１図や第３図に示すように、１台
の分注用シリンジが１２種の試薬液の分注に使用される
。

第２図の構成において、まず、流路系内の洗浄動作およ
び新旧試薬の置換動作について説明する。

ノズルｌｌａ〜ｌｉｄは試薬ノズル移動機構２１の動作
によって図示しない廃液槽上に移動され、試薬流路切換
弁２０３〜２０ｄは実線側に切り換えられる。この時、
吸入側スベリ弁３５と吐出側スベリ弁３６は各々ｖ１位
置に停止している。

また、電磁弁３４は閉状態にある。ポンプ３８は償時蒸
留水を循環し、蒸留水流路３３を常に加圧状態に維持し
ているから、蒸留水は電磁弁３４を開くことにより試薬
定量シリンジ２３内を通り吸入側切換弁２９および吐出
側切換弁３０を加圧す、′、。

る。すべり弁３５，３６は最初Ｖ１に位置しているから
、共通流路４０に連通された吸入側流路２７ａ１試薬退
避管２６ａおよびノズルｌｌａ内を経て洗浄用蒸留水が
廃液槽に吐出され、これらの流路内が洗浄される。

次にすべり弁３５，３６を■２位置に切換えて、吸入側
流路２７ｂ１試薬退避管２６ｂおよびノズルｌｌｂを洗
浄する。さらにすべり弁をＶ３位置およびＶ４位置に切
換えてノズルＩＩＣ，ｌｉｄの流路系を洗浄する。引き
続き、すべり弁３５゜３６をｖ５位置に切シ換えると、
共通流路４０側は閉塞され、共通流ｗｒ４１は吐出側流
路２８ａに連通され、蒸留水が吐出側流路２８ａ１試薬
退避管、２６ａ、ノズルｌｌａを経て廃液槽に吐出され
る。その後、すべり弁をｖ６〜ｖ８に順次位置づけて吐
出側流路２８ｂ、２８Ｃ，２８ｄ内を洗浄する。

試薬流路切換弁２０ａ〜２０ｄと共に保冷庫４内に収納
された試薬びん１８ａ〜１８ｄ内の試薬液は、低温に維
持されているので、試薬の劣化が防止される。洗浄水に
よる流路系の洗浄のあと、新しい試薬を流路系内に導入
し、必要な反応容器に試薬液を添加する。洗浄による旧
試薬の排出のあと、新試薬を流路内に導入する置換動作
は、各ノズル１ｌａ−ｔｔｃｌを廃液槽上に位置づけた
ままで行なう。

流路系内に満たされている蒸留水を、必要な部分だけ試
薬液に置換しておくことにより、分注すべき試薬液が水
によって希釈されることが防止される。まず、電磁弁３
４を閉じ、試薬流路切換弁２０３〜２０ｄを破線側に切
換え、すべり弁３５゜３６をＶ１位置に停止し、試薬退
避管２６ａと共通流路４０を連通ずる。この状態で所定
パルス数だけパルスモータ１５を駆動して／リンジ２３
を吸入動作し、試薬びん１８ａから所定量の試薬液を試
薬退避管２６ａおよび吸入側流路２７ａ内に吸入する。

次にすべり弁３５，３６をｖ２位置に切換えて７リンジ
２３にさらに吸入動作をさせ、試薬びん１８ｂから所定
量の試薬液を試薬退避管２６ｂおよび吸入側流路２７ｂ
内に吸入する。続いてすべり弁３５，３６をＶ３．Ｖ４
位置に順次切換え、シリンジ２３の吸入動作により対応
する各流路に試薬液を吸入する。これらの試薬吸入動作
に伴って各流路内から吸入される蒸留水は、共通流路４
０内に保持される。すなわち、共通流路４０は吸入され
る液をすべて収容し得る容量を有するように充分な長さ
を持っている。各流路内へのダミー試薬液の吸入動作の
間、ピストン１３は所定ストロークずつ段階的に下降さ
れる。

ダミー試薬の吸入動作のあと、共通流路４０内に吸入し
た液を系外に排出する。電磁弁３４を閉じたまま、すべ
り弁３５，３６をＶ９位置に切換え、排液管３９に連通
ずる。この状態でパルスモータ１５を駆動しピストン１
３を全ストローク上昇する。これにより共通流路４０内
の液は排液管３９を通じて外部に排出される。

次に各ノズルｌｌａ〜ｌｉｄ内の蒸留水を試薬液に置換
する。電磁弁３４を閉じたまま、すべり弁３５，３６を
ｖ１位置に停止し、シリンジ２３に所定ストロークの吸
入動作をさせ、試薬退避管２６ａ内に新しい試薬液をさ
らに吸入する。続いて、すべり弁３５，３６をＶ２．Ｖ
３．Ｖ４の各位置に順次停止してシリンジ２３にそれぞ
れ吸入動作勿させ、各試薬退避管２６ｂ、２６Ｃ，２６
ｄ内に試薬を吸入する。続いて、試薬流路切換弁２０８
〜２０ｄを実線側に切換え、すべり弁３５゜３６をｖ５
〜Ｖ８にＩｌｉ次位置づける。すべり弁がｖ５位置で停
止したとき、シリンジ２３に第１の吐出動作をさせ、共
通流路４１および吐出側流路２８ａを通して液を押し出
し、ノズルｌｌａの吐出口から廃液槽内へ試薬液を排出
する。このようにしてノズルＩｌａ内を試薬液で満たし
た後、すべり弁３５，３６を順次切換え、シリンジ２３
に第２〜第４の吐出動作をさせて、各ノズルＩｌｂ〜ｌ
ｉｄ内をも試薬液で満たす。各ノズルへの試薬液の充填
動作が終了したときでも、試薬退避管２６ａ〜２６ｄ内
には試薬液が残されているから、後で分注用試薬液を吸
入したときに新しい試薬液は蒸留水と接触することがな
いので希釈されない。

以上で試薬の置換動作が終了する。このような試薬置換
動作は、通常分析装置の始動時に、実働分析動作に先立
って実行される。

このあと、ノズルＩｌａ〜ｌｉｄは、試薬ノズル移動機
構２１によって反応テーブル２の反応容器３の列上に移
動され、通常の分−板動作が開始される。第１図の反応
容器３の列に試料が分配され、それらの反応容器が第１
の試薬液受入れ位置に移送されると、Ｒ１試薬容器１８
からの第１試薬液が添加され、第２の試薬液受入れ位置
に移送されるとＲ２試薬容器１９からの第２試薬液が添
加される。

第２図を参照して、反応容器への試薬添加動作を説明す
る。試薬流路切換弁２０ａ〜２０ｄを破線側に切換え、
すべり弁３５，３６を■１〜Ｖ４に順次位置づけ吸入動
作をする。■１位置のときの吸入動作により試薬退避管
２６ａ内に所定容量の試薬液が吸入される。同様に試薬
退避管２６ｂ〜２６ｄにも試薬液が吸入される。続いて
試薬流路切換弁２０８〜２０ｄを実線側に切換え、すべ
り弁を■５〜ｖ８に順次位置づけ、各位置において、′
シリンジ２３に所定ストロークずつ吐出動作をさせる。

各ノズルｌｌａ〜ｌｉｄの吐出口からそれぞれ対応ず暮
反応容器３ａ〜３ｄへ各分析項目に対応する試薬液が添
加される。

試薬吐出後、すベリ弁３５，３６を■９位置に停止し、
電磁弁３４を開き、蒸留水を送って排液管３９から排出
し、共通流路４０内を洗浄する。

以上の試薬添加動作と共通流路洗浄動作を毎サイクル繰
返し、分析項目に対応した試薬分注を実行する。すべて
の試料への試薬添加が終了すれば、流路系内は洗浄され
る。蒸留水による試薬退避管２６ａ〜２６ｄおよびノズ
ル１１ａ〜１１ｄの洗浄動作は前述したのと同様である
。

ここで、分岐路の役割について説明する。試薬液の吸入
回数が進むにつれて各試薬は拡散現象により流路内を逆
流する。だから、仮に分岐路を形成せずに１つの切換弁
だけを用いて吸入動作時および吐出動作時の流路選択を
行うと、拡散した試薬がその切換弁まで到達し、切換弁
摺動面で相互に混合され、長時間の分析動作中に他の試
薬の流路系から吐出されること顛なる。この結果、各分
析項目の測定結果は異常値を示すことになる。一般に試
薬相互間の汚染率は１００万分の１以下が適正であると
云われており、十分に配慮されねばならない。上述の実
施例では、吸入側流路２７８〜２７ｄと吐出側流路２８
ａ〜２８ｄとに分岐され、吸入側流路２７８〜２７ｄは
吸入専用に用いられ、各サイクル毎に汚染液を待避させ
得る共通流路４０を洗浄しているから、吐出側切換弁３
０の流路系内は汚染液が混入されない。

第３図は第１図の実施例において各試薬液受入位置へ試
薬を供給する流路系を示しだ図で、第２図の如き４項目
分の添加機能の３倍の試薬数を添加する機能を有する。

吸入側切換弁２９および吐出側切換弁３０には各々４試
薬ずつの系列が３系列接続され、これらの１２の試薬系
はノズル移動機構２１の移動と対応して吸引、吐出動作
をする。

これら１２１１の試薬の吸入、吐出は１台のシリンジ機
構２３により実行される。試薬ノズル移動機構２１は、
多連流路切換部３２の切換動作と同期して、３列のノズ
ル群を選択的に反応容器列上に位置づけるように前後移
動する。

第４図は第１図の実施例装置の各部のタイミングチャー
ドである。Ａはサンプリング機構１７、Ｂは反応テーブ
ル２、Ｃは試薬流路切換弁２０゜６０、Ｄは多連流路切
換部３２，６２、Ｅは試薬定量シリンジ２３，２４、Ｆ
は電磁弁３４、Ｇは試薬ノズル移動機構２１．２２の各
々の動作タイミングである。Ａに示すサンプリング機構
１７の動作は下降ａ１試料吸吸引１上昇Ｃ１回転移動ｅ
。

試料吐出ｆの各動作時間を有し、Ｂにおけるｇは反応テ
ーブル２の停止時間である。Ｃの動作中りは試薬流路切
換弁２０をノズル側に、寡は試薬びん側に切換えた状態
を表わし、Ｄ中の」、には多連流路切換弁２３．２４の
切換動作および停止状態をそれぞれ示している。またＥ
のタイミングにおいてはｔが吐出動作を、ｍが吸入動作
を示す。

Ｆ中のｎは電磁弁３４の開放時間を示し、Ｇ中の「は試
薬ノズル移や機構２１．２２の移動タイミングを表わす
。

第４図において、反応テーブル２が停止した状態ｇのと
き、試薬流路切換弁２０．６０はノズル側に位置する。

タイミングＤの多連流路切換部３２．６２の悌換動作ｊ
と、タイミングＥのシリンジ２３．２４の吐出動作ｔと
は、反応テーブルの停止時ｇの間では同期している。

第５図は第１図の実施例の試薬ノズル移動機構２１．２
２付近の説明図である。３列のノズル群１１はペース４
２に取付けられており、反応容器３の列と廃液槽１２と
の間を移動される。ベース４２はホルダ４３に固定され
、ホルダ４３にはラック４４および位置検知板４５が取
付けてあり、ピニオンギヤ４６を介してパルスモータ４
８の回転を伝達し、軸４７を案内として往復動作を行な
う。ホルダ４３の前後にはセンサ４９，５０が配置して
あり、ノズル１１が停止すべき位置をコンピュータから
の指令によシ検知して停止させる。

第６図は第１図の実施例の多連流路切換部の切換弁２９
．３０の構造を示す図である。前述した吸入側切換弁と
吐出側切換弁を弁座５１に一体構造に形成し、その左右
に樹脂、セラミック等からなるすべり弁３５，３６を弁
ホルダ５２．５３と接合固定して配置しである。すべり
弁３５，３６は押しバネ５４．５４’により弁座５１に
対して押しつけられ、切換摺動面が密閉可能な構造であ
る。両側に位置したすべり弁３５．３６はピン５５．５
５’を介し回転軸５６に連結され、モータ３１の回転に
より、同時に摺動、回転するよう構成しである。まだ、
回転軸５６には流路位置検知板５８が取付けてあり、検
知器５９で各流路位置をカウントし停止すべき位置を制
御し駆動する。

弁座５１には前述した吸入側流路２７および吐出側流路
２８が各々配管、接続され多連流路切換弁を構成してい
る。

上述した本発明の実施例によれば、圧縮空気、モータ等
を用いて多数の試薬を分注添加する多項目多検体処理の
大形装置においても、少数のシリンジで試薬添加機構を
構成可能であり、従って小形の装置が実現できる。また
、試薬供給系を吸引専用流路と吐出専用流路に分岐し、
完全な独立２流路を形成しているので、多数の試薬を１
シリンジで分注する際の試薬相互間の汚染を防止できる
。

これにより、新、旧試薬置換時の試薬量は従来方折装置
のランニングコストを下げる上で大きく寄与する。さら
に、試薬シリンジ数の大幅な減少により装置の信頼性が
向上され、保守も容易となる。

以上説明したように本発明によれば、分注用ポンプ機構
を減することができるので、試薬供給の信頼性を向上す
ることができ、分析装置の小形化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成を示す図、第２図
は第１図の実施例における試薬分注方法を説明するため
の図、第３図は第１図の実施例における試薬を一供給す
る流路系を示す図、第４図は第１図の実施例装置におけ
る各部のタイミングチャート、第５図は試薬ノズル移動
機構付近の説明図、第６図は多連流路切換弁の構造を示
す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数の反応容器にそれぞれ試料および試薬を加えて
   反応せしめ、反応液の物理的特性を測定して各試料中の
   分析項目を定量する複数試料分析装置において、試薬液
   受入れ位置にある反応容器に試薬液を吐出するための複
   数の試薬吐出口と、流路選択器と、上記複数の試薬吐出
   口を上記流路選択器に接続する複数の接続流路と、上記
   流路選択器を介して上記複数の接続流路のいずれかに吸
   排動作によって洗浄液を供給する洗浄液供給装置と、上
   記各接続流路の途中に接続されており、上記洗浄液供給
   装置の吸入動作にともなって上記接続流路内に供給され
   る試薬液を収容した試薬収容器とを備えたことを特徴と
   する複数試料分析装置。