JPS5922905B2 - 多項目自動分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多項目自動分析装置に係シ、特に複数種の分析
項目を同じ反応ライン上で反応せしめるディスクリート
形の多項目自動分析装置に関する。

周知の通わ、臨床用自動分析装置はフロー形とディスク
リート形に大別される。フロー形は、その原理上単一の
反応チャンネルで単一の被検項目を測定するものである
。

これに対して、ディスクリート形はその反応容器が化学
反応上完全に不連続であるため、単一の反応チャンネル
で複数の被検項目を連続して測定することが可能である
。

最近の自動分析装置の動向から判断して、今後は、後者
を応用したシングルチャンネルマルチアイテムシステム
が主流をなすものと思われる。

以下、その最も代表的な装置について第１図を参照しな
がら説明する。なお、この装置では、単一の反応チャン
ネルによつて最大１２項目まで連続測定を行ない得るが
、図では説明の便宜上ノズル機構は半数の６本について
、またピペツタ、ディスペンサなどは略図により示した
。

すなわち、この装置は全体の制御およびデータ処理を行
うメインコンピユータであるコントローラ５、検体情報
を入力するための入カオペコン１９、測光セルを兼ねた
複数の透光性反応容器３を保持・移送するエンドレスチ
エーン方式の反応ライン８、検体試料例である血清を入
れた試料容器１を連結・移送するサンプラ機構２０、夫
々独立して動作する１２個のノズル機構２と１２個のピ
ペッタ機構４と１６個のデイスペンサ機構ｒ、反応容器
３中の反応済試料につき物理量を測定するための多波長
光度計１２および同光源１３、Ａ／Ｄ変換装置１６、前
記反応容器３を一定温度に保つための循環恒温槽１０と
加熱槽９、物理量測定後に反応容器３を洗浄、乾燥する
ための夫々の機構１ｒと１８、光度計１２の前方に設け
た反応液攪拌装置１１、反応ライン駆動モータ６より主
として構成されている。

前記構成の装置において、オペレータはまず、測定すべ
き試料血清を採取した試料容器１を順序良くサンプラ機
構２０の移送チエーンに設置するΦ―：ニ：夏豐雪冨つ
て入力し、然る後分析装置を稼動させる。

この装置では、反応ライン８のみが１駆動モータ６によ
つて一定速度、一定ピツチで間欠的に移送されるが、そ
の他、、すなわち１２個のピベツタ機構４と１２個のノ
▲？機構２、１６個のデイスペンサ機構ｒおよびサンプ
ラ機構２０の各動作は、前記検体情報に基ずいて夫ｈ独
立にコントローラ５によつて制御されなければならない
。以下、任意のある検体についてＡ−Ｆの６項目を測定
する場合を例にとｂ、この装置の動作をさらに詳しく説
明する。

前記血清の試料容器１がサンプラ機構２０のサンプリン
グ位置に到達すると、該サンプラ機構の移送は反応ライ
ン８が６ステツプ移送？れる間はそのまま停止し、一方
、Ａ−Ｆの各項目に対応する６個のノズル機構と６個の
ピペツタ機構は、反応ラインの移送の１ステツプ毎に順
序良く動作して前記血清を適当な第１試薬でもつて６個
の反応容器中に希釈・分注する。

次にこの６個の反応容器が反応ラインの移送によつて予
め定められた各所定の位置に到達すると、１６個のデイ
スペンサの中で必要なものが順序良く動作して必要な第
２試薬あるいは第３試薬を反応容器中に添加する。

第１図に示す装置は、このような複雑な機構系の動作の
全てを予め入力された検体情報に基ずいてコントローラ
５により自動制御し、しかも単一反応チヤンネルを用い
て最大１２項目１検体の測定を自動的に行えるようにし
たものであ勺、シングルチヤンネルマルチアイテムの自
動分析装置としては最先端を行くものと考えられる。

しかしながら、このような装置の最大の欠点は、前記し
たごとく非常に多数のピペッタとノズル機構およびデイ
スペンサを検体情報に基ずいて夫々独立して制御しなけ
ればならないという煩雑さにある。

しかも、測定すべき項目数を拡大する場合にはその増加
項目数に対応してピペツタ、ノズル機構およびデイスペ
ンサを増設する必要があり、これにともなつて機構系の
動作や制御が益々煩雑化せざるを得ない。

本発明の目的は、試薬供給系を簡素にしても多項目分析
を実行し得る自動分析装置を提供することにある。

本発明ては、同じ反応容器列内で複数分析項目に係る反
応を進行せしめる分析装置において、試料ビペツタ装置
とは別に移動可能な複数の試薬用ピペツトノズルを設け
た点、複数の試薬添加位置に位置づけられる反応容器の
検体情報に基づいて、試薬液槽群保持部を移動して対応
する試薬液槽を試薬吸入位置へ位置づけ得るようにした
点、複数の試薬用ピペツトノズルが、反応容器列の間欠
移送と同期して試薬吸入位置、試薬添加位置、およびノ
ズル洗浄位置への移動動作を繰Ｖ）？すようにした点、
および複数の試薬用ピペツトノズルが、それぞれ対応す
る所定の試薬添加位置へ試薬液を吐出するようにした点
に特徴がある。

本発明の望ましい実施例では複数の試薬液槽（試薬容器
）が、ターンテーブルに載置されるが、このような試薬
液槽は小型のものが好ましい。

然して、該試薬容器に入れる試薬自体は、通常の試薬に
比して数十倍程度に濃縮されたものとし、ノズル吸入後
反応容器へ分注する間に水を添加して通常濃度迄希釈す
ることが好ましい。第２図に示す本発明の一実施例の装
置は、第１図に示すものと実質的に同一な構成の符号１
〜２１内で表わされる部分と、ノズル機構２４および同
外壁洗浄槽２２を備えかつ検体情報と無関係に１周期毎
に同一の動作を繰？す血清分注用ピペツタ機構２３、検
体情報に基ずくメインコンピユータ５からの指示により
作動し、かつ第１試薬容器２６Ａを載置せるターンテー
ブル２５Ａ、ノズル機構２４Ａおよび同外壁洗浄槽２２
Ａを備え、かつ検体情報と無関係に１周期毎に同一の動
作を繰？す第１試薬分注用ピペツタ機構２３Ａ、検体情
報に基ずくメインコンピユータ５からの指示により作動
しかつ第２試薬容器２６Ｂを載置せるターンテーブル２
５Ｂ１ノズル機構２４Ｂおよび同外壁洗浄槽２２Ｂを備
えかつ検体情報と無関係に１周期毎に同一動作を繰？す
第２試薬分注用ピペツタ機構２３Ｂから主として構成さ
れている。

なお、前記構成要素について布延するに、反応ライン８
は第１図の場合と同様に、エンドレスのスネークチエー
ンに一定ピッチで光透過性の反応容器３を保持させ、上
部においてこれらの反応容器を一定温度の加熱槽中に浸
し、下部において使用後の反応容器を洗浄・乾燥し、前
記スネークチエーンをモータによジ一定ピツチ、一定速
度で間欠的に移送する構造であればよい。次に、サンプ
ラ機構２０も第１図の場合と同様に、血清試料を採取し
た試料容器１を一定ピツチで保持し、かつ間欠的に移送
するスネークチエーン方式でよいが、該移送の速度、す
なわちタイミングは一定でなく、検体情報に基ずいてメ
インコンピユータ５により制御される。

分注用ピペッタ機構２３，２３Ａおよび２３Ｂは、夫々
血清および濃厚試薬を各ノズル２４，２４Ａおよび２４
Ｂの先端から吸入するためマイクロシリンジと、これら
の吸入された血清あるいは試薬を通常１０倍程度の純水
で希釈・吐出するとともにノズル内を洗浄するための中
形シリンジとの組合せによ勺好適に構成し得る。

各ノズル機構の内、ノズル２４は、サンプラ２０上の一
定点（血清吸入位置）にある試料容器１中から反応ライ
ン８上の一定点にある反応容器３中に移動し、然る後洗
浄槽２２中へ移つてノズル外壁を洗浄するという一連の
動作を反応ラインの１ステップ毎に繰？す構成であれば
よい。

他のノズル機構である２４Ａおよび２４Ｂぱ、各対応す
るターンテーブル２５Ａおよび２５Ｂ上の一定点（試薬
吸入位置）にある試薬容器中から反応ラインの夫々一定
点にある反応容器中に移動し、然る後夫々の洗浄槽２２
Ａおよび２２Ｂ中に移つてノズル外Ｉ洗浄するという→
の動作を反応ラインの１ステツプ毎に繰？す構成であれ
ばよい。

ターンテーブル２５Ａおよび２５Ｂは、夫々の上面に必
要数の濃厚試薬用容器を載置でき、かつ例えばスリツプ
機構を介して駆動用モータにより一定方向に回転するが
、メインコンピユータ５の指示によつて任意の試薬容器
が前述の試薬吸入位置に来た際に例えば電磁的に停止す
る構成であればよ（・ｏ多波長光度計１１は第１図の場
合と同様に、既述した透光性の反応容器３を透過した白
色光をグレーチングミラ（分散子）によつて分光し、好
ましくは３４０ｍｍ〜８５０關間の１２個の波長に関す
る吸光度を連続測定する最新の光度計にすればよい。

前記構成の分析装置において、オペレータは、まず測定
すべき試料血清を採取した試料容器１を順序良くサンプ
ラ機構２０のスネークチエーンに設置すると同時に、各
試料血清について何と何の項目を測定するかという検体
情報を入カオペコン１９によつて入力し、然る後分析装
置をスタートさせる。

該スタートにより、反応ライン８、ピペツタ機構２３，
２３Ａおよび２３Ｂは、既述からも明らかなように検体
情報と無関係に１周期毎に同一の動作を繰？す。

一方、ターンテーブル２５Ａと２゛５Ｂおよびサンプラ
２０は、検体情報に基ずいてコンピユータ５により夫々
回転と停止および移送タイミングの制御が行なわれる。

以下、任意のある検体についてＡ−Ｆの６項目を測定す
る場合を例にと勺、本装置の動作をさらに詳しく説明す
る。

前記血清の試料容器１がサンプラ機構２０上の既述した
血清吸入位置に到達すると、該サンプラ機構の移送は反
応ライン８、ピペツタ機構２３，２３Ａおよび２３Ｂが
６ステツプ動作する間停止し、その間に該吸入位置にあ
る容器中の血清がピペツタ機構２３により吸入および純
水希釈されながら、順次６個の反応容器３中へ分注され
る。

これら６個の反応容器がさらに移送されてノズル２４Ａ
の位置に達すると、ターンテーブル２５Ａが検体情報に
基ずいて回転および停止し、該停止時にターンテーブル
土の吸入位置にある試薬容器２６Ａ中の濃厚第１試薬が
ピペツタ機構２３Ａにより吸入され、次いで純水希釈後
反応容器に添加される。然して、この繰返しにようＡ−
Ｆの項目に対応する濃厚第１試薬は順序良く６個の反応
容器中に希釈添加される。

第１試薬添加後の６個の反応容器がさらに移送されてノ
ズル２４Ｂの位置に到達すると、第１試薬添加の場合と
同様にしてターンテーブル２５Ｂの動作により必要な濃
厚第２試薬の希釈添加が行なわれる。

第２試薬添加後の反応容器がさらに移送されて測光位置
に達すると、多波長光度計１１によ勺吸光度が順次測定
され、その結果はＡ／Ｄ変換装置１６を介してメインコ
ンピュータ５に伝送、処理される。

以上は、本発明装置の輯型例について説明したが、本発
明はこれに限定されることなく、他に各種の変形や態様
の存在することは君う迄もない。

例えば、試料血清を採取しない場合や１液法における場
合には、ターンテーブル２５Ａおよび（または）２５Ｂ
土に試薬容器を設置しない空の停止位置を１ケ所以上設
けることが望ましい。すなわち、かくすることにより試
薬添加を必要としない容器に対しては、ターンテーブル
を前記空位置で停止させて純水のみを添加し、然して試
薬の節約を計ることができる。本発明装置例によれば、
検体情報に基ずいて制御される機構は２つのターンテー
ブルとサンプラの移送のみであるため従来装置に比して
制御が著しく単純化されること、使用するピペツタは項
目数に関係なく３個程度で十分であるためターンテーブ
ルに載置する試薬数を増準することのみにより測定項目
の拡張や変更を自在に行なえること、機構系の中で最も
複雑な動作を要求されるノズル機構とピペッタが少数で
済み、しかもそれらの動作が純然たる周期的繰？しのみ
であるから安全性と信頼性を著しく高めることができる
ことおよび毎日の運転開始時に分注器やその経路の試薬
を全く必要としないため試稟類の無駄を省きかつかびや
汚れによるトラブルを避け得ることなどの種々の効果が
達成される。

本発明によれば、同じ反応ライン上で多項目分析を行わ
せる場合に、試薬供給系を従来のものに比して極めて簡
素にできるという多大な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の多項目自動分析装置例の系統説明図、第
２図は本発明多項目自動分析装置例の系統説明図である
。 １・・・試料容器、２・・・ノズル機構、３・・・反応
容器、４・・・ピペツタ機構、５・・・コントローラ、
６・・・駆動モータ、７・・・デイスペンサ機構、８・
・・反応ライン、９・・・加熱槽、１０・・・循環恒温
槽、１１・・・反応液攪拌装置、１２・・・光度計、１
３・・・光源、１４・・・分散子、１５・・・検知器、
１６・・・Ａ／Ｄ変換装置、１７・・・洗浄機構、１８
・・・乾燥機構、１９・・・入カオペコン、２０・・・
サンプラ機構、２１・・・反応ラインスネークチエーン
、２２，２２Ａ，２２Ｂ・・・洗浄槽、２３，２３Ａ，
２３Ｂ・・・ピペツタ機構、２４，２４ＡＦ２４Ｂ・・
・ノズル機構、２５Ａ，２５Ｂ・・・ターンテーブル、
２６Ａ，２６Ｂ・・・試薬容器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直列配置された反応容器の列の移送路の途中に試料
   添加位置、試薬添加位置、および測定位置を設け、この
   反応容器列を間欠的に移送し、これらの反応容器に試薬
   を添加して複数種の分析項目に係る反応を進行せしめ、
   各分析項目を測定する多項目自動分析装置において、上
   記試料添加位置に位置づけられた反応容器へ試料を加え
   る試料ピペッタ装置を設け、上記反応容器列の間欠移送
   と同期して、試薬吸入位置、試薬添加位置、およびノズ
   ル洗浄位置への移動動作を繰り返す第１と第２の試薬用
   ピペットノズルを設け、複数種の試薬液槽を保持した試
   薬液槽群保持部を移動可能に設け、上記移送路の第１と
   第２の試薬添加位置にそれぞれ位置づけられる反応容器
   の検体情報に応じて、対応する試薬液槽を試薬吸入位置
   に位置づけるように上記試薬液槽群保持部の動作を制御
   する制御装置を設け、上記第１の試薬用ピペットノズル
   は対応する試薬吸入位置に位置づけられた試薬液槽から
   試薬液を吸入保持して上記第１の試薬添加位置の反応容
   器へその試薬液を吐出し、上記第２の試薬用ピペットノ
   ズルは対応する試薬吸入位置に位置づけられた試薬液槽
   から試薬液を吸入保持して上記第２の試薬添加位置の反
   応容器へその試薬を吐出するように構成したことを特徴
   とする多項目自動分析装置。