JPS5924380B2 - 化学分析装置 - Google Patents

化学分析装置

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JPS5924380B2
JPS5924380B2 JP16646182A JP16646182A JPS5924380B2 JP S5924380 B2 JPS5924380 B2 JP S5924380B2 JP 16646182 A JP16646182 A JP 16646182A JP 16646182 A JP16646182 A JP 16646182A JP S5924380 B2 JPS5924380 B2 JP S5924380B2
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JP
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reaction
sample
reagent
reaction container
container
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JP16646182A
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JPS58113737A (ja
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靖 野村
霞 吉田
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は化学分析装置に係り、特に反応の進行状態を観
察する場合に用いるに好適な化学分析装置に関する。
酵素活性値は単位であられされ、酵素l単位は適正条件
下で毎分1μmoleの基質を変化させるのに要する酵
素量として定義されている。
血清中に含まれる酵素例えばグルタミン酸オキザロ酢酸
トランスアミナーゼ(以下GOTと略す)、グルタミン
酸ピルビン酸トランスアミナーゼ(以下GPTと略す)
等の活性値の測定は臨床上不可欠のものであるため、各
病院等では多数の血清について酵素活性値が測定されて
いる。酵素の活性値を測定する方法で代表的なものとし
て、補酵素であるニコチンアミドアデニンヌクレオタイ
ド還元型(以下NADH2と略す)を含む試薬と血清を
混合し、NADH2の酸化による紫外域での光吸収の変
化を経時的に観察し活性値を求める紫外部測定法が知ら
れている。ところで、血清中の酵素活性値は極めて低く
、例えばGTOは健康人の場合8〜36mIU/ml(
IUは国際単位)、GPTは10〜38mIU/mlし
か存在していない。
NADH2の波長340nmにおける分子吸光係数は6
220であるから、例えば30mIU/mlの血清を測
定する場合の吸光度(Abs)の変化は毎分6220X
30×1ooH×101′−1.87×10−3となり
、光量変化分に換算すると約0.43%になる。
それ故精度の高い測定を行なうためには最低l分以上の
観測が必要である。この場合1チャンネルのディスクリ
ート方式の化学分析装置を用いれば最大処理能力は1時
間当り60検体でしかない また、酵素活性の正確な値を得るには、恒常状態で測定
するのが基本であるから、反応が直線的に進行している
かどうかを確認できるように観測される必要がある。
このため少なくとも数分の観測時間が望まれる。一方、
酵素活性の測定が必要とされる検体数は増加の一途をた
どつており、単位時間当りの処理検体数はできるだけ多
い方が望ましい。
いずれにしても反応の現象を正確に把握するためには特
定の試料に対して長時間の観測が必要であり、処理能力
を向上するには1試料当りの平均処理時間を短縮する必
要がある。
従来、反応容器への試料および反応試薬の添加と反応の
進行状態の観測は同時期に各1つずつ行なうのが一般的
であつたので、上記のことは一見互いに相反する条件で
あるように見える。本発明の目的は、各サイクルの機械
的動作数が少なくても高精度測定ができ、しかも観測時
間を長くしても能率的な測定ができる化学分析装置を提
供することにある。
本発明は、ループ状に配列された反応容器の列が停止状
態の間に反応容器に試薬を添加し、反応容器列が回動状
態の間に反応容器列内の複数の試料を光学的に測定する
こと、試薬添加から次の試薬添加までの間に行われる複
数試料の光学的測定は、反応容器列が静止配置された光
度計の光路を横切つて1回転以上回動する間に行われる
こと、および反応容器列の複数回の回動状態で得た特定
の試料に関する複数の光学特性値に基づいてその試料の
反応の経過を求めることを組合せた点に特徴がある。
本発明に基づく望ましい実施例では、試料を反応容器内
に収容させたままで反応を進行させ、その進行状態が観
測される。
試料は連続的に処理されるので自動化することができ、
多くの人手を煩わすことがない、酵素反応の恒常状態(
ステデイステート)に致るまでの時間は測定対象とする
酵素の種類や試料の違いあるいは反応系の違いにより異
なる。本発明の理解を助けるために酵素活性値の測定を
とりあげ、個々の反応液については例えば5分間以上観
測され、かつ全体としては1つの試料処理速度が例えば
30秒で行なえ、従つて同じ試料液について10回以上
の光学特性値を得て酵素活性値を求める例について説明
する。酵素活性値は観測回数が多いほど高精度測定がで
きる。本発明では3回以上の観測回数が容易に得られる
。第1図の実施例において、ターンテーブル13には複
数個の反応容器23例えば46個の反応容器23が同心
円上に等間隔になるように装填されている。このターン
テーブル13はプログラマ12からの信号に基づき図示
していない駆動機構により回転されるのであるが、この
1回の回転はある点を反応容器の全数より1つ多い数の
容器例えば47個の容器が通過するに必要な角度だけな
される。すなわち36783度だけ反時計方向に回転し
て停止する。先の回転が始まるときと次の回転が始まる
ときの間隔は例えば30秒間であり、1回の回転所要時
間は例えば23秒である。検出部もしくは観測点を形成
する光度計1は光源部3と受光部4を備えており、デー
タ処理部6と表示部7が接続される。光度計1はターン
テーブル13が回転状態にある時に反応容器23が光路
2の光束を横切ることができるように配設される。光路
2を横切る反応容器23内の反応液は光束を横切る際に
吸光度を測定されプリンタ7に表示される。光路2はタ
ーンテーブル13が停止状態にある時に吐出位置24か
ら反時計方向に数えて例えば38番目の反応容器と39
番目の反応容器の間に形成されるように光度計1が配置
されている。ピペッタ36は第1の反応試薬を収容した
槽35を備えており、ノズル33から試料を吐出すると
きに試料に後続して第1の反応試薬も吐出する。
ピペツタ36のノズル33はプログラマ12の信号に基
づき図示していない駆動機構により上下動され、および
ターンテーブル13の吐出位置24とサンプルカツプ供
給装置30の吸入位置34の間を移動される。サンプル
カツプ31はプログラマ12の信号に基づき供給装置3
0により吸入位置34に順次供給される。ノズル41と
試薬槽45を備えたデイスペンサ40は、プログラマ1
2からの信号に基づき第2の反応試薬を試薬添加位置2
5にある反応容器23に添加し、その吐出力で内容物を
混和する。光路2の位置と吐出位置24の間には排液ノ
ズル42および洗浄ノズル46が配置されている。
排液装置43はプログラマ12からの信号によりノズル
42を上下動させる。排液装置は吸引機能を有している
。洗浄装置47はプログラマ12からの信号によりノズ
ル46から洗浄液例えば純水を反応容器23内に噴射す
る。洗浄装置47および排液装置43の位置を経過した
反応容器23は空になつており再使用できるように洗浄
されている。第2図は第1図における各部を動作させる
ためのプログラマ12からの信号の一部を示した図であ
る。
T1はサンプルカツプ供給装置30の駆動信号で、これ
によりサンプルカツプ31が移送される。T2は排液ノ
ズル42を下降させて反応容器32内に挿入するための
信号であり、T3は排液ノズル42を上昇させるための
信号である。T4はピペツタ36のノズル33を吸入位
置34および吐出位置24において下降させる信号であ
り、T5はピペツタ36に一定量の試料および第1の反
応試薬を採取させる信号である。T6はノズル33を上
昇させる信号であり、T7はノズル33を吸入位置34
から吐出位置24まで移動させる信号である。T8は吐
出位置24においてノズル33から試料および試薬を叶
出させ、洗浄ノズル46から洗浄用蒸留水を吐出させる
ための信号である。そしてT9はターンテーブル13を
反応容器全数より1個多い分だけ移送するように回転さ
せる信号である。次に第1図の実施例の動作を説明する
ターンテーブル13が回転している間に各部では回転が
停止したときに添加したり吐出するための準備がなされ
る。ピペツタ36では、吸入位置34に送られてきたサ
ンプルカツプ31に収容されている試料の一部をノズル
33内に吸入保持するとともに、試薬槽35から第1の
反応試薬を吸い上げておく。デイスペンサ40では試薬
槽45から第2の反応試薬を吸い上げておく。ターンテ
ーブル13が停止状態になれば、吐出位置24に位置す
る反応容器23内にノズル33から試料が吐出され、後
続して反応試薬が添加される。
従つてこの時点で第1の反応が開始されることになり、
吐出位置24は第1の反応開始点となる。停止状態のと
き試薬添加位置25にある反応容器にはデイスペンサ4
0により第2の反応試薬が添加される。従つて添加位置
25は第2の反応開始点となる。この間A,b,cの各
位置にある反応容器23も処理されている。aおよびc
の位置では排液ノズル42が反応容器23内に挿入され
て容器内の液を吸引排出し、ノズル42が上昇される。
bの位置では洗浄ノズル46から洗浄水が噴射される。
次いで、ターンテーブル13は反時計方向に1回転した
あと吐出位置24にあつた特定容器がdの位置に来るよ
うに回転されて停止する。
この回転の間反応容器の全数より1個多い反応容器が光
路2を横切る。光度計1およびデータ処理部6は光路2
を横切つた反応容器の内容物に基づくデータを全てプリ
ントアウトするようにしてもよく、また必要な数の反応
容器だけに基づくデータをプリントアウトしてもよい。
この例ではターンテーブル13が先の停止状態のときに
吐出位置24と光路2の間にあつた全ての反応容器の内
容物の吸光度を測定している。この停止時には先の停止
のときにeの位置にあつた反応容器が吐出位置24に到
達しており、この容器に試料が吐出される。ターンテー
ブル13の停止の都度吐出位置24へは新しい反応容器
が送られ、特定容器に注目すれば反時計方向へ歩進され
ていることになる。吐出位置24で反応容器23に分配
された試料の反応過程はその特定容器がaの位置に停止
されるまでの間にターンテーブル13が回転されるに相
当する数だけ観測される。第3図は血清中のGPT活性
値を測定する場合の特定容器における反応過程を説明す
るための図である。
槽35内に収容された第1の試薬溶液にはアラニン、乳
酸脱水酵素、NADH2、りん酸緩衝液(PH7.4)
が含まれ、槽45内に収容された第2試薬溶液にはα−
ケトグルタル酸が含まれている。第3図におけるイは吐
出位置24において第1の反応が開始される点であり、
この特定の反応容器に血清と第1の反応試薬が添加され
た時点である。ハは試薬添加位置25において第2の反
応が開始される点である。また二は測定終了点である。
ターンテーブルの進行方向が反時計方向であるとして、
吐出位置24から試薬添加位置25までの間に18個の
反応容器が装填され得、試薬添加位置25から光路2ま
での間に20個の反応容器が装填され得るものとする。
回転間隔は30秒である。第3図のイ,口間はいわゆる
プリインキユベーシヨンの時間で9分である。
この間特定容器は18回光路2を横切り18個のデータ
がデータ処理部6に送られる。この例では、ターンテー
ブルが1サイクル30秒の間に反応容器全数(46個)
より1個多い分だけ回転されるため、特定の反応容器に
着目すれば回動の都度1容器分の距離ずつ光度計光路の
方へ近づくので、各反応容器の観測の時間間隔は29.
5秒である。イ,口間の吸光度の変化はGPT活性値と
は無関係なものであり、非特異的変化である。ハ,二間
はGPTによる吸光度変化であり、この間特定容器が2
0回光路2を横切るので20回の測定データがデータ処
理部6に送られる。全体として19分間に反応過程が3
8回観測されることになる。酵素活性値は反応が一定の
割合で生じている時すなわち恒常状態(ステデイステー
ト)における単位の時間当りの反応量で示すことになつ
ているから、第3図のような場合には線ホ,二の勾配か
ら線へ,口の勾配を差し引いて求められる。
実際の測定に当つては液量補正をほどこす。第1図の実
施例では反応容器の全数に試料を添加される反応容器の
数を加えた分だけターンテーブルが回転されて次の試料
添加が行なわれるが、これに限定されるわけではない。
複数項目の測定を行なうこと、反応容器列の中に光強度
を較正するための反応容器を入れること等も可能である
。非常に長い観測時間が必要な場合には第1図における
全てのノズル系を停止させ、反応が進行されている反応
容器をさらに継続して観測することも可能である。本発
明によれば、機械的には反応容器列に回転動作と停止動
作を与えるだけで、各サイクル毎に多数の試料を観測で
き、回転動作を繰り返すことにより同じ試料について複
数回の観測結果を得ることができるので、長い観測時間
を確保できるにもかかわらず能率的な測定を行ない得る
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に基づく一実施例の説明図、第2図は第
1図における各部を動作させるためのプログラマからの
信号の一部を示した図、第3図は特定の容器における反
応の過程の説明図である。 1・・・・・・光度計、2・・・・・・光路、6・・・
・・・データ処理部、12・・・・・・プログラマ、1
3・・・・・・ターンテーブル、24・・・・・・吐出
位置、23・・・・・・反応容器、25・・・・・・試
薬添加位置、30・・・・・・サンプルカツプ供給装置
、36・・・・・・ピペツタ、34・・・・・・吸入位
置、35,45・・・・・・試薬槽、40・・・・・・
デイスペンサ一43・・・・・・排液装置、47・・・
・・・洗浄装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 試料液が収容されるループ状に配列された反応容器
    の列に回動状態と停止状態を与える移送装置と、上記反
    応容器列が停止状態にある間に所定位置の反応容器に試
    薬を添加する装置と、上記反応容器列の移送路を横切る
    光路を形成するように静止配置された光度計を設け、上
    記回動状態では、上記反応容器列の内の上記所定位置に
    あつた反応容器が上記光路を経て再び上記所定位置を通
    り、その上記停止状態となるように動作せしめ、上記回
    動状態の間に上記反応容器列内の複数の試料液に関する
    光学的特性を測定し、複数回の回動状態で得られた特定
    の試料に関する複数の光学特性値に基づいてその試料の
    反応の経過を求めるように構成した化学分析装置。
JP16646182A 1982-09-27 1982-09-27 化学分析装置 Expired JPS5924380B2 (ja)

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JP11557275A Division JPS5936227B2 (ja) 1975-09-26 1975-09-26 化学分析方法

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JPS58113737A JPS58113737A (ja) 1983-07-06
JPS5924380B2 true JPS5924380B2 (ja) 1984-06-08

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010223845A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Hitachi High-Technologies Corp サンプル分析装置
WO2019073700A1 (ja) 2017-10-12 2019-04-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置

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JP2010223845A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Hitachi High-Technologies Corp サンプル分析装置
WO2019073700A1 (ja) 2017-10-12 2019-04-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置
US11619639B2 (en) 2017-10-12 2023-04-04 Hitachi High-Technologies Corporation Automated analyzer

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Publication number Publication date
JPS58113737A (ja) 1983-07-06

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