JPS6021455A - 自動化学分析装置のサンプリング装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、臨床生化学検査の被検試料の分析を連続的に
行う自動化学分析装置のサンプリング装置に関する。

〔発明の背景〕

従来の自動化学分析装置のサンプリング装置は、１本の
アームに試料吸引ノズルを設置したノズル駆動機構によ
シ同一の被検試料から一定量吸引し、任意の場所にアー
ムを移動し、被検試料を移送して反応容器内に吐出する
ように構成されている。

ところが被検試料の分取量が超微量になるにしたがいア
ームの移動によってノズルが反応容器内に入シノズルの
先端よシ一定量の試料が吐出されているにもかかわらず
、ノズル先端よシ反応容器内へ滴下されずノズル先端に
付着したまま被検試料の収納されている容器内へ持ち帰
ってしまうため被検試料のないデータとなってしまいデ
ータネ良の原因になっていた。そこで従来のサンプリン
グ装置はノズル先端を反応容器の底に接触させ、試料を
確実に反応容器内に置いてくる必要があった。

ところが臨床生化学検査の被検試料の分析に用いられる
反応容器の底面位置は一定でなく不揃いである為ノズル
の下降量が定まらず困難を呈していた。更に超微量の試
料を吐出する時、ノズルが反応容器の底につく前に吐出
する為、吐出終了時試料がノズルの側面に表面張力で回
り込んでしまう場合があシ、反応容器の底にノズルをつ
けても、試料がノズル先端よシ滴下されずノズル先端に
付着したまま再び被検試料の収納されている容器内に持
ち帰ってしまう為データネ良の原因になっていた。また
被検試料を分取し、任意の場所にアームを用いて吐出す
るノズルを移送後反応容器内に吐出するために、ノズル
が定位置以外において一定量下降、上昇の動作を繰シ返
すが、ノズルが定位置以外の場所、および定位置におい
ても、障害物の有無にかかわらず一定址下降するため、
ノズルが折損したり、アームが曲がったシして、次から
の分析を行うのが不能になるという欠点を有していた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、超微量の被検試料の吐出不良を防止す
ると共にノズルの定位置以外の場所に於、ける下降によ
、つても折損するのを防止することができる自動化学分
析装置のサンプリング装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、ノズルを反応容器の底面に必ず当るように最
低位置以上にノズルを下降させ、かつノズルが反応容器
の底に常に軽く接するようダンパを設けてノズルを上方
に逃すようにし、更に超微量の試料を吐出するとき、ノ
ズルの側面に試料が回シ込むのを防ぐため、吐出終了時
間以前に必ずノズルが反応容器底面に接触するようにす
ると共に前言ピダンパの可動部に接点を設け、ダンパが
一定量以上可動した場合に検知するよう接触検知機構を
設け、障害物に当ってノズルが下降できない場合はノズ
ルが上方に一定量以上、上昇して接点検知機構よシ信号
を出しノズル駆動機構の下降を停止することによシ超微
量の被検料の吐出不良を防止すると共にノズルの定位置
以外の場所に於ける下降によっても折損するのを防止し
ようというものである。

〔発明の実′ｔＪｆｌｉ例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図には本発明の一実施例が示されている。

図において、サンプラーｌＯは試料テーブル１１と、イ
オン分析槽１５と、これらを回転させる駆動部を備えて
いる。試料テーブル１１には・、・−外周側の複数の孔
に分析すべき試料を装填した普通試料容器列１２と、内
周側の・複数の孔に緊−急検査用試料や標準試料を装填
１配列した特殊式・料容器列１３が形成されておシ、こ
れらの試料容器は・必要に応じて試料吸入位置４４およ
び４・４ノに回転移送される。試料テーブル１１の内側
には回転可能なイオン分析槽１５があシ、内部にナトリ
ウムイオン用、カリウムイオン用、塩素イオン用等の複
数のイオン選択電極１６と、比較電極１・７とが延在さ
れている。これらの電極は図示しないサンプリング機構
によって、試料容器列からサンプ、、リングされた試料
が分析槽１５内に導入され、希釈液によって希釈された
ときに、その液に浸漬される状態になるよう調節される
。反応部２０は、ドーナツ状の恒昌通路２３とその上に
配設された反応テーブル２１を備えておシ、反応テーブ
ル２１の高さ位置は、試料テーブル１１とほぼ同じであ
る。恒温通路２３は恒温浴槽からなシ、恒温水供給部２
９から恒温液を循環される。反応テーブル２１には多数
の孔があシ、それらの孔に角形透明セルから女る反応容
器２２が装填され、反応容器列を形成する。反応容器の
Ｆ部は恒硯液に浸される。

・図示しない駆動機構によって漣続的および間欠的に回
転される反応テーブル２１の内側には光源２５があシー
光源゛２５からの光束２６は恒龜通路２３内の反応容器
２２を通過して光度計２７に導かれ、Ｊ光度計２１内で
回折格子によって光分散された後、特定の波長光が光検
知器を介して取シ出される。反応容器２２内の内容物は
攪拌機２８によって攪拌される。

反応容器列上には純水吐出管および液体吸出管をそれぞ
れ複数備えた洗浄機２４があシ、反応テーブル２１の停
心時にこれらの管が反応容器内に挿入されて洗浄操作が
行なわれる。

サンプリング機構４０は、試料吸排管４１を保持した回
転腕と、この回転腕の上下機構と、サンプル用ピペッタ
４２を備えておシ、試料吸排管４１を試料吸入位置４４
および４４′と、試料吐出位置４５の間に移動し得、各
位置において試料吸排管を上下動し得る。

試薬液貯留部３０は、反応部２０と近接して配置され、
試薬液容器３１．３１’の高さ位置は反応テーブル２１
とほぼ同じにされる。貯留部３０は冷蔵庫から成シ、内
部に直方体形状の試薬液容器３１．３１’が直列に２列
並べられている。各試薬液容器３１は分析項目に応じて
準備される。

各容器３１．３１’には開口３２．３２’があるが、こ
れらの開口は、反応容器２２の列との関係で、’Ｉｆ定
位置に向かって直列に並べられている。

試薬用ピペッタ３５は、図示しないレール上を移送され
る試薬ピペッティング部３６．３７を備えておシ、これ
らのピペッティング部３６．３７には試薬吸排管３８，
３９が取シ付けられている。

これらの試薬吸排管３８と３９は、それぞれ独立に往復
移動される。試薬吸排管３８は開口３２の列に沿って移
動され、試薬吐出位置４６まで移動される。試薬吸排管
３９は開口３２′の列に沿って移動され、試薬吐出位置
４７まで移動される。

試薬液容器３１の列と３１′の列は平行に配列され、開
口３２と３２′の列も平行に配列されている。試薬液槽
３１，３１’は直方体であるので、極めて密に隣接して
多数並べることができる。試薬吸排管３８．３９は分析
項目に応じて適切な試薬液槽３１．３１’の開口状に停
止され、下降して試薬液を吸入保持し、上昇後、保持し
た試薬液を反応管２２内に吐出し得る。この動作制御は
マイクロコンピュータ５１によシ行なう。ピペッタ３５
は周知のシリンジ機構を備えている。

分析すべき試料を４２置した試料テーブルｉｔをサンプ
、ｙ−１０に設置して、操作パネル５２のスタートボタ
ンを押すと、分析装置の動作が開始される。サンプリン
グ機構４０の試料吸排管４１が試料吸入位置４４まだは
４４′から試料を吸入保持し、試料吐出位置４５に保持
試料を吐出すると、反応容器２２の列は光束２６を横切
るように移送され、反応テーブル２１が１回転と１ステ
ツプして試料を受入れた反応容器の次の反応容器が試料
吐出位置４５に位置づけられる。このサンプリング動作
は連続的にくシ返される。反応テーブル２１が停止して
いる間に、攪拌機２８の撹拌棒や洗浄機２４の各管等が
、それぞれ所定位置の反応容器内に挿入され、必要な動
作がなされる。

反応テーブル２１が停止している間に、試薬吐出位置４
６および４７の位置で反応容器に試薬が添加され、呈色
反応が開始される。反応のための試薬が１種類で済む分
析項目に対しては、試薬ピペッティング部３７だけによ
って吐出位置４７の反応容器に試薬を添加する。反応テ
ーブル２１上には種々の分析項目用の試料を並べること
ができる。１つのやシ方は、１つの試料を分析項目の数
だけ反応容器に分配しためと、次の試料も同様にして複
数の反応容器例えば２０個の反応容器に分配し、各分析
項目に対応した試薬を試薬ピペッティング部３６　、ｙ
３７によって必要な反応容器に添加するものである。

試薬ピペッティング部３６．３７はそれぞれレールに垂
下されておシ、レールに沿って移動するが、これらは、
レールとともに上下動することができる。試薬吸排管３
８，３９は各試薬液槽の開口３２．３２’の位置に必要
に応じて停止し得る。

ピペッティング部３６．３７の駆動部の動作はマイクロ
コンピュータ５１によって制御される。吐出位［４６，
４７に来た試料の分析項目に対応する試薬が試薬ピペッ
ティング部３６．３７によって選択され、対応する試薬
液槽３１．３１’の上で吸排管３８，３９が一旦停止す
る。続いてピペッティング部３６．３７が下降して試薬
用ピペッタ３５の動作によシ、吸排管３８．３９内に所
定景の試薬液を吸入保持した後ピペッティング部３６．
３７を上昇し、吸排管３８，３９を試薬吐出位置４６．
４７まで水平移動して、対応する反応容器内へ吸排管内
に保持していた試薬液を吐出する。

反応容器内の試料は、反応テーブル２１がテンプリング
動作の都贋回転されるから、サンプリング動作にともな
って光束２６を横切シ、呈色状態を観測できる。つまり
、反応容器が洗浄機２４の位置に達するまでの間、複数
回にわたって同じ試料について光学的特性が観測される
。

光度計２７の光電検出器によって受光された光は、図示
しない波長選択回路により分析項目に応じた必要な波長
が選択され、透過光強度に応じた大きさの信号が対数変
換器５３に導かれる。アナログ信号はその後Ａ／Ｄｆ換
器５４によってディジタル信号に変更され、インターフ
ェース５０を介シてマイクロコンピュータ５１に導かれ
、必要な演算が行なわれ、結果がメモリに記憶される。

特定分析項目についての複数回にわたる測光動作のすべ
てが終了したとき、複数回の測光データが比較され、必
要な演算がなされて、当該分析項目の濃度値がプリンタ
５５に印字される。ＣＲＴ５６は、分析結果や統計デー
タを表示できる。

本実施例では、比色法による分析および反応速度法によ
る分析を行なえる。図示していないが、試料テーブル１
１および試薬液貯留部３０の付近には吸排管洗浄部が配
置されている。反応容器の移送路となる恒温槽２３は、
２５〜３７Ｃの一定昌度に維持される。この実施例では
装置の分析動作条件がカセットテープに記憶され、この
カセットテープを読ませて試薬液槽を交換すれば分析項
目を変更できる。試薬交換時に流路系の洗浄をする必要
がなくなる。Ｃ′几Ｔと項目キー、フロファイルキーお
よびテンキーによシ分析項目および項目別分析条件の入
力を行なうことができる。

次にサンプリング装置について説明する。第２図はサン
プリング機構４０の、試料吸排管４１を保持した回転腕
の先端の構造を示す断面図である。

試料吸排管４１には、これと絶縁された液面検知用の電
極５０が取９つけられ、コネクタ５１を介して図示して
ないマイクロコンピュータへ接続しである。又試料吸排
管４１は袋ナツト５２により　ハラキン５３を介して上
下動作可能なスリーブ５４に取９つけられている。スリ
ーブ５４はその内部に液路が設けてあシその途中よフ配
管５５に接続され試料吸排管４１と導通している。スリ
ーブ５４には試料吸排管４１と袋ナツト５２とスリーブ
５４とを電気的に導通して、その信号を出す為のビン５
６が設置されておシその端末をリート線によシ図示して
ないマイクロコンピュータに接続しである。更にスリー
ブ５４は、°γアーム７に同定ねじ５８によって固定さ
れたホルダー５９に上下動作可能にカン合して取りつけ
られておシ、その位置を常にバネ６０によって下方に押
しつけられている。尚スリーブ５４はホルダー５９に取
りつけられている０リング６１によってはずれないよう
にしである。又、ホルダー５９とアーム５７との間には
絶縁材であるササエ板６２が取シつけられておシ、その
一部に接触検知の為の接点６３がＥリング６４を介して
取シつけられておシ、その端末をリード線によシ図示し
てないマイクロコンピュータに接続しである。

次に第３図、第４図、第５図、第６図においてその機能
を説明する。

第３図は本発明によるサンプリング装置の試料吸引状態
を示す断面図である。

試料を入れたサンプルカップ６５の中に試料吸排管４１
と電極５０を取シつけたアーム５７が下降して試料を吸
引するが、試料吸排管４１と電極５０が試料液面に入っ
て電気的な導通があると、この信号をマイクロコンピュ
ータに知らせ、試料吸排管４１の下降を停止させ、試料
吸排管４１が試料に少し入った状態で試料分取を行う。

これは試料吸排管４１が試料に汚染されるのをできるだ
け防ぐものであるが、まだこの時はアーム５７に対して
試料吸排管４１が上下に動くダンパーは働いていない。

次に第４図は本発明によるサンプリング装置δの試料吐
出状態を示す断面図である。

試料を一定量吸引した試料吸排管４１は反応させる為の
反応容器２２の中にアーム５７の下降に従って下降し試
料を吐出するが、この時超微量の試料でも確実に反応容
器２２内に置いて来て、かつ試料吸排管４１の先端をい
ためない為にアーム５７は試料吸排管４１の先端が反応
容器２２の底面位置よりもわずかに多く下降するがこの
時上下動作可能なダンパーになっているスリーブ５４に
取シつけられた試料吸排管４１は上方に逃げながら常に
反応容器２２の底面に軽く接するようになつている。も
ちろんダンパーであるノ（ネ６０は非常に弱くしてあシ
試料吸排管４１の先端及び反応容器２２の底面をいため
ることはない。

次に第５図は本発明によるサンプリング装置の試料吐出
と、ノズル下降のタイミングを示すチャート図である。

ノズルが下降を始めた後に、超微量の試料をノズルよシ
吐出し始めるが、必ずノズルが下降し終わシノズルが反
応容器底面に接触した後に試料を吐出し終わる様に動作
タイミングとっておシ、超微量の試料であっても吐出終
了時試料がノズルの側面に回シ込む前に確実に反応容器
内に置いてくるようになっている。

第６図は本発明によるサンプリング装置の障害物に接触
した状態を示す断面図である。

試料を分取し、任意の場所に移送後反応容器５８内に吐
出する為、試料吸排管４１を取シつけたアーム５７は定
位置においても、又何らかのタイミングのずれで定位置
以外の場所になっても下降するが、その時障害物６６に
試料吸排管４１の先端が接触すると上下動作可能なダン
パーの役目をもつスリーブ５４が上昇する。そしてスリ
ーブ５４に設置されているビン５６も上昇し、サザエ板
６２に取シつけられている接点６３に接触すると、電気
的な導通信号が得られる為、この信号をマイクロコンピ
ュータに知らせ、試料吸排管４１の下降をただちに停止
させ、試料吸排管４１の折損やアーム５７の曲シ変形を
防いでいるものである。

したがって、本実施例によれば、サンプリング装置の超
微量の被検試料の吐出不良によるデータネ良や試料吸排
管が定位置以外の場所に於て下降しても試料吸排管が折
損したり、アームが曲ったシするのを防止することがで
きる。

また、本実施例によれば被検試料の分取量が超微量にな
っても正確、確実な吐出が可能となシ、又、反応容器の
底面位置が不揃いでも分注精度は向上できる。更に、試
料吸排管が、定位置以外の場所や、定位置であっても障
害物がある場合において下降しても、試料吸排管を折損
したシ、アームが曲がったシすることはなくなシ、信頼
性も向上できる。又、構造もきわめて簡単であシ、組立
調整も非常に容易でかつ安価にできるし、アームの回転
動作不良の場合定位置以外で下降しても分析動作を続行
することができ、分析装置の稼動率向上が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、超微量の被検試
料の吐出不良を防止すると共にノズルの定位置以外の場
所に於ける下降によっても折損するのを防止することが
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
は試薬吸排管を保持したアームの先端の構造を示す断面
図、第３図はランブリング装置の試別吸引状態を示す断
面図、第４同はサンプリング装置（ｔの試別吐出状態を
示す断面図、第５図はサンプリング装置の試料吐出とノ
ズル下降のタイミング全話すチャート図、第６図はサン
プリング装置の障害物に接触した状態を示す断面図であ
る。 ｌＯ・・・ツ“ンプラー、１１・・・試料デープル、２
０・・・反応部、２１・・・反応テーブル、２２・・・
反応容器、２７・・・光度計、３０・・・試薬液貯留部
、３１．３１’・・・試薬液槽、３６．３７・・・試薬
ピペッティング部、拓　訃 ￥６図 ６３　６２５’７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、液体試料および試薬を容器に入れて、試料中の被検
   項目あるいは反応過程を測定するに該試料を一定量吸引
   し任意の場所まで移送後吐出する自動化学分析装置にお
   いて、上記試料及び試薬を一定量吸引するだめのノズル
   に下降時の衝撃を防止するためのダンパを設けると共に
   、該ノズルに接融倹仰機構を設けたことを特徴とする自
   動化学分析装置のサンプリング装置。