JPS60241884A - 自動サイクリング反応装置およびこれを用いる自動分析装置 - Google Patents
自動サイクリング反応装置およびこれを用いる自動分析装置Info
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- JPS60241884A JPS60241884A JP59097341A JP9734184A JPS60241884A JP S60241884 A JPS60241884 A JP S60241884A JP 59097341 A JP59097341 A JP 59097341A JP 9734184 A JP9734184 A JP 9734184A JP S60241884 A JPS60241884 A JP S60241884A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
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- G01N35/1004—Cleaning sample transfer devices
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
(技術分野)
本発明は、酵素的1ノイクリング法により微聞・超微m
分析を11なうのに用いる自動リイクリング反応装闘お
よびこの反応装置を用いて微量・AB微微分分析自U1
的に行なう自動分析装置に関するしのである。 (従来技術) 例えば、/1:化学分野において151、従来。[!的
どりる物質を6ti04t’l同Kt元索で標識してシ
ンJレージコンカウンタで検出するラジオアイソ1ヘー
13人、目的どする物質を安定同位元素で標識して買泪
分析計で分析する安定同位元素を用いる貿W分析法、標
識された物質の抗原抗体反応を利用して]1的とする物
質を分析する免疫学的分析?A等の微4分析法が提案さ
れている。 しかし、ラジオアイソ1−−ブン人におい((,1、h
り用11 Irjl (17元素を用いるため、これを
扱うための!工学に適合した施設が心髄ぐあると共に、
IIi用能巧3− 染を防J1−するための8i!東物の取扱い十の問題や
取扱い者の被爆の問題等がある。また、安定同位元素を
用いるliIim分析法においては、安定同位元素ぐ標
識し得る物質が少なく、したがって分析1(ilが少な
いと共に、貿催分析計を使用するために、イの標識され
た物質の気体化が面倒である等の問題がある。史に、免
疫学的分析法は、標識物質の違いによって敢射性同位元
素を用いるラジオイムノアッセイ法、酵素を用いるエン
リ”イムイムノアラしイ法、螢光物質を用いるフルオロ
イムノアラ廿イ法があるが、いずれの分析法においても
抗原抗体反応に関与する抗体または抗原を標識するため
、それを作成する関係上対象に制約があり、またラジオ
イムノアラはイ法においてはラジオアイソトープ法に1
lHJると同様の問題もある。 一方−ト述した放射能汚染や分析項目の制約等の問題が
なく、しかも超微量の分析がil能な分析法どして、最
近、in素的サすクリング法が提案された。この酵素的
サイクリング法は、二つの酵素陵応を組み合わけて超r
lllの物質を増幅測定するも4− ので、現/I il 帛的には下表に示?l…種のりイ
クリング反応が用いられCいる。 ここで、上記の表に示したN A l)サイクリングを
例にとって、サイクリング反応の原即を説明する。NA
Dサイクリングにおいては、以下の反応によってリンゴ
酸とアセトアルデヒドとを増幅生成する。 エタノール アセトアルデヒド (螢光測定)**←リンゴ酸 オキザル酢酸*ネ 指示
反応による螢光測定 ずなわら、過剰量のエタノールとオキザル酢酸とから成
る溶液中に、一定濃度の二種類の酵素、すなわちアルコ
ール脱水素酵素とリンゴM脱水素酵素とを加えてサイク
リング反応液を作成し、このサイクリング反応液に補酵
素の一種である黴ΦのNAD+ (二]チンアミドアデ
ニンヌクレオチド酸化型)を加えると、−分子のNAD
+はエタノールを基質とし、アルコール脱水素酵素の触
媒作用により還元されて一分子のアセ1へアルデヒドと
一分子のN A D +−1をlし成する。続いて、こ
のNADHはオキザル酢酸を基質とし、リンゴI’1l
llQ水素酵素の触媒作用にJ、り酸化されて一分子の
NAD十に戻ると同時に一分子のリンゴ酸を生成する。 したがって、このようなサイクリックな反応を1000
回繰返せば元のNAD+の艶の1000倍の司のアセト
アルデヒドとリンゴ酸とが/1成されることになる。 以上がNADのサイクリング反応であるが、このNAD
サイクリング反応によって増幅生成されたアセトアルデ
ヒドとリンゴ酸とを有づる溶液中に、過剰量のNAD+
と一定縫のリンゴ1111112水素酵素とを加えて
下記の指示反応を行なわせれば、蓄積されたリンゴ酸は
電縫的に螢光物質であるN A D Hに転換されるか
ら、その螢光強度を測定することにより、予じめ濃度既
知のNAD″−を用いてめた螢光強度とNAD”l1度
との関係を表わす検量線から、測定すべき未知′fAI
vの微鎖のN△[)+を11確に増幅測定することがで
きる。 + NADH+ H” なお、このN A l) +tイクリングにおいては、
N A I) HもN A l)十と同様に増幅するこ
とができる。 以上、N A +) +3イクリングについて説明した
が、N A D l)サイクリングおよびCO△サイク
リングについても、その増幅反応の原理はN A Dサ
イクリングと同様である。 上述した酵素的サイクリング法は−に記の表に示すよう
な増幅基v1のみのチェに用いられるわけではなく、所
望の被検物質を転換反応によって−に記の表に小すよう
なある増幅基質に転換することによりこhを増幅測定り
ることができる。例えば、面t^中の微行1のエタノー
ルを測定する場合には、先ず過剰季のNA3)+の存在
下でアルコール脱水素醇素により、次の転換反応 + NADH4114 を用いて、エタノールを等量のN A D Llに転換
りる。次に、反応液のIIHを11〜12にしC加熱り
ることにJ:り反応ぜずに残ったN A D+ を破壊
しIZ後、残ったN A D Hを1配の表に示したN
A I)サイクリングにJ、り増幅乃れば、微量の1
クノールを測定することができる。 この例のように、生体内の(ゆ々の物質や71体内の酵
素により生成される物質は、最終的に1記の表に示した
ような増幅基質に転換できるしのがJ1常に多く、した
がって上述した酵素的サイクリング法を用いれば、目的
とする物質を種々の酵素反応の特異性を利用して、他の
共存する物質に妨害されることなく増幅測定づることが
できる。 なお、瑛在までに、この酵素的サイクリング法により、
糖およびその中間代謝物、アミノ酸およびその関連物質
、ある種の脂質(糖・リン脂質)ヌクレオヂド関連物質
や酵素反応速度法を1Jf用しての各種の酵素活性等の
生体成分が分析され、またそれらの分析結宋(ま、例え
ば妊婦から採取した羊水の分析において(ま、出生前の
胎児についてのクフッペ病、ガラクトース血症、G M
1−ガングリオシト−シス、ファプリー病等の先天性
代謝異常疾患の診断に洪されている。 このように、酵素的IJイクリング法は、上記の表に小
?lJ、うQ増幅基質(補酵素)への転換反応を応用す
ることにより、種々の超muの物質の増幅測定が可能で
あることから、上述した生化学や医学の分野に限らず、
生化学、生理学、細胞生物学等を含む広義のll:物学
、薬学、農学や分析化学等の多数の分野への応用が可能
であり、これにより医学分野においては特に試料が黴m
であることから、上述した胎児の疾患の診断の他、新生
児や乳切りHHの疾患の診断が容易にできると共に、法
医学および病理学的検査への応用も可能となり、また4
1物学、薬学、農学の分野においては、極めて微量の試
料からの物質の同定、定量がi7能であるどころから、
微−り物、培養細胞、生体組織の個別的細胞の分析によ
りそれぞれの質的検討が可能となり、また分析化学分野
においては有機化学における微量試料の分析に役立たせ
ることができる。 しかしながら、上述した酵素的サイクリング法は、従来
用手法により灯なわれCいた。すむわら。 先ず所定量のサンプル(増幅基質)と、昔ナイクリング
反応酵素および過剰基質を含む所定量のりイクリング反
応液を試験管状の反応容器に71人する。 このIJ−ンプルおよびサイクリング反応液の注入1−
程においては、適当な個数のリンプルについての両液体
の注入が完了するまでは、既に両液体を71人しIC反
応容器
分析を11なうのに用いる自動リイクリング反応装闘お
よびこの反応装置を用いて微量・AB微微分分析自U1
的に行なう自動分析装置に関するしのである。 (従来技術) 例えば、/1:化学分野において151、従来。[!的
どりる物質を6ti04t’l同Kt元索で標識してシ
ンJレージコンカウンタで検出するラジオアイソ1ヘー
13人、目的どする物質を安定同位元素で標識して買泪
分析計で分析する安定同位元素を用いる貿W分析法、標
識された物質の抗原抗体反応を利用して]1的とする物
質を分析する免疫学的分析?A等の微4分析法が提案さ
れている。 しかし、ラジオアイソ1−−ブン人におい((,1、h
り用11 Irjl (17元素を用いるため、これを
扱うための!工学に適合した施設が心髄ぐあると共に、
IIi用能巧3− 染を防J1−するための8i!東物の取扱い十の問題や
取扱い者の被爆の問題等がある。また、安定同位元素を
用いるliIim分析法においては、安定同位元素ぐ標
識し得る物質が少なく、したがって分析1(ilが少な
いと共に、貿催分析計を使用するために、イの標識され
た物質の気体化が面倒である等の問題がある。史に、免
疫学的分析法は、標識物質の違いによって敢射性同位元
素を用いるラジオイムノアッセイ法、酵素を用いるエン
リ”イムイムノアラしイ法、螢光物質を用いるフルオロ
イムノアラ廿イ法があるが、いずれの分析法においても
抗原抗体反応に関与する抗体または抗原を標識するため
、それを作成する関係上対象に制約があり、またラジオ
イムノアラはイ法においてはラジオアイソトープ法に1
lHJると同様の問題もある。 一方−ト述した放射能汚染や分析項目の制約等の問題が
なく、しかも超微量の分析がil能な分析法どして、最
近、in素的サすクリング法が提案された。この酵素的
サイクリング法は、二つの酵素陵応を組み合わけて超r
lllの物質を増幅測定するも4− ので、現/I il 帛的には下表に示?l…種のりイ
クリング反応が用いられCいる。 ここで、上記の表に示したN A l)サイクリングを
例にとって、サイクリング反応の原即を説明する。NA
Dサイクリングにおいては、以下の反応によってリンゴ
酸とアセトアルデヒドとを増幅生成する。 エタノール アセトアルデヒド (螢光測定)**←リンゴ酸 オキザル酢酸*ネ 指示
反応による螢光測定 ずなわら、過剰量のエタノールとオキザル酢酸とから成
る溶液中に、一定濃度の二種類の酵素、すなわちアルコ
ール脱水素酵素とリンゴM脱水素酵素とを加えてサイク
リング反応液を作成し、このサイクリング反応液に補酵
素の一種である黴ΦのNAD+ (二]チンアミドアデ
ニンヌクレオチド酸化型)を加えると、−分子のNAD
+はエタノールを基質とし、アルコール脱水素酵素の触
媒作用により還元されて一分子のアセ1へアルデヒドと
一分子のN A D +−1をlし成する。続いて、こ
のNADHはオキザル酢酸を基質とし、リンゴI’1l
llQ水素酵素の触媒作用にJ、り酸化されて一分子の
NAD十に戻ると同時に一分子のリンゴ酸を生成する。 したがって、このようなサイクリックな反応を1000
回繰返せば元のNAD+の艶の1000倍の司のアセト
アルデヒドとリンゴ酸とが/1成されることになる。 以上がNADのサイクリング反応であるが、このNAD
サイクリング反応によって増幅生成されたアセトアルデ
ヒドとリンゴ酸とを有づる溶液中に、過剰量のNAD+
と一定縫のリンゴ1111112水素酵素とを加えて
下記の指示反応を行なわせれば、蓄積されたリンゴ酸は
電縫的に螢光物質であるN A D Hに転換されるか
ら、その螢光強度を測定することにより、予じめ濃度既
知のNAD″−を用いてめた螢光強度とNAD”l1度
との関係を表わす検量線から、測定すべき未知′fAI
vの微鎖のN△[)+を11確に増幅測定することがで
きる。 + NADH+ H” なお、このN A l) +tイクリングにおいては、
N A I) HもN A l)十と同様に増幅するこ
とができる。 以上、N A +) +3イクリングについて説明した
が、N A D l)サイクリングおよびCO△サイク
リングについても、その増幅反応の原理はN A Dサ
イクリングと同様である。 上述した酵素的サイクリング法は−に記の表に示すよう
な増幅基v1のみのチェに用いられるわけではなく、所
望の被検物質を転換反応によって−に記の表に小すよう
なある増幅基質に転換することによりこhを増幅測定り
ることができる。例えば、面t^中の微行1のエタノー
ルを測定する場合には、先ず過剰季のNA3)+の存在
下でアルコール脱水素醇素により、次の転換反応 + NADH4114 を用いて、エタノールを等量のN A D Llに転換
りる。次に、反応液のIIHを11〜12にしC加熱り
ることにJ:り反応ぜずに残ったN A D+ を破壊
しIZ後、残ったN A D Hを1配の表に示したN
A I)サイクリングにJ、り増幅乃れば、微量の1
クノールを測定することができる。 この例のように、生体内の(ゆ々の物質や71体内の酵
素により生成される物質は、最終的に1記の表に示した
ような増幅基質に転換できるしのがJ1常に多く、した
がって上述した酵素的サイクリング法を用いれば、目的
とする物質を種々の酵素反応の特異性を利用して、他の
共存する物質に妨害されることなく増幅測定づることが
できる。 なお、瑛在までに、この酵素的サイクリング法により、
糖およびその中間代謝物、アミノ酸およびその関連物質
、ある種の脂質(糖・リン脂質)ヌクレオヂド関連物質
や酵素反応速度法を1Jf用しての各種の酵素活性等の
生体成分が分析され、またそれらの分析結宋(ま、例え
ば妊婦から採取した羊水の分析において(ま、出生前の
胎児についてのクフッペ病、ガラクトース血症、G M
1−ガングリオシト−シス、ファプリー病等の先天性
代謝異常疾患の診断に洪されている。 このように、酵素的IJイクリング法は、上記の表に小
?lJ、うQ増幅基質(補酵素)への転換反応を応用す
ることにより、種々の超muの物質の増幅測定が可能で
あることから、上述した生化学や医学の分野に限らず、
生化学、生理学、細胞生物学等を含む広義のll:物学
、薬学、農学や分析化学等の多数の分野への応用が可能
であり、これにより医学分野においては特に試料が黴m
であることから、上述した胎児の疾患の診断の他、新生
児や乳切りHHの疾患の診断が容易にできると共に、法
医学および病理学的検査への応用も可能となり、また4
1物学、薬学、農学の分野においては、極めて微量の試
料からの物質の同定、定量がi7能であるどころから、
微−り物、培養細胞、生体組織の個別的細胞の分析によ
りそれぞれの質的検討が可能となり、また分析化学分野
においては有機化学における微量試料の分析に役立たせ
ることができる。 しかしながら、上述した酵素的サイクリング法は、従来
用手法により灯なわれCいた。すむわら。 先ず所定量のサンプル(増幅基質)と、昔ナイクリング
反応酵素および過剰基質を含む所定量のりイクリング反
応液を試験管状の反応容器に71人する。 このIJ−ンプルおよびサイクリング反応液の注入1−
程においては、適当な個数のリンプルについての両液体
の注入が完了するまでは、既に両液体を71人しIC反
応容器
【まリーイクリング反応が進(]シない温度、例
えば−30℃に維持された第1の恒温槽に浸漬しておく
。次に、これらのサンプルについての両液体の注入が完
了したら、サイクリング反応が進行する所定の温度、例
えば25℃に緒持された第2の恒温槽に反応容器を浸漬
すると共に、その浸漬した時刻を個々の反応容器につい
て配録する3その後、個々の反応容器について所定のI
ノイクリング反応時間が経過した時点で、その反応容器
を酵素が変性してサイクリング反応が停止1する温度例
えば100℃に維持された第3の恒温槽に2〜3分間浸
漬して量1イクリング反応を停止さけた後、ぞの反応容
器内の液体の)−亀を40℃〜38℃に低下さI!た状
態で所定量の指示反応液を注入してから、指示反応が進
11づる所定の温度、例えば38℃に維持された第4の
恒温槽に浸漬して指示反応を行なわ口る。その後、所定
の指示反応時間が経過した反応容器内の液体を順次螢光
光度51に導いてその螢光強I11を測定する。なお、
COAサイクリングにおいては、所定時間の指示反応経
過後、その螢光測定に先\7つて所定量の緩!1液を)
1人する。 しかし、酵素的サイクリング法においては、特に1Jイ
クリング反応の進行温石および時間が重要ぐあり、これ
らの要因によって一定の酵素濃度下での増幅率(サイク
リング率)が決定される。すなわら、N A D +J
イクリングで(は4℃〜25℃で、NA3)[)サイク
リングCは4℃〜38℃で、C0A1Jイクリングでは
4℃〜30℃でそれぞれサイクリング反応が進行し、そ
れぞれ25℃、38℃および30℃で一1記の表に示し
た最高増幅率60,000倍/時、20.000ffl
/IRオ上(J’37,500(8/Mカ得ラレルカ、
それらの温度で反応時間を3時間以]−とすると、酵素
の失活が起きて増幅率は瀬減りる。またサイクリング反
応進行温度を4℃とした場合には、IIAえばN A
D Iサイクリングにおいてはその増幅率が25℃のと
きのほぼ17%に低下するが、この4+1では酵素の失
活が起きないので3WI間以上、例えば20時間反応さ
せて目的物質をほぼ200,000倍に増幅することが
できる。したがって、サイクリング反応の進行温度およ
び時間を適宜設定することにより目的物質を所望の18
数に増幅4ることができる。 このように、酵素的サイクリング法においては、増幅率
がサイクリング反応進行温度および時間によって決定さ
れるため、特に個々の反応容器について第2の恒温槽へ
の浸漬時間を正確に測定記録し、所定の反応時間の経過
後直ちに第3の1+−+湯槽へ移送してサイクリング反
応を停止させる心髄がある。しかし、このように個々の
反応容器についてそのサイクリング反応時間を測定記録
すること−14− は、多大の労力を必要とηると共に間違いも多く、この
ため必ずしも^結石でかつ信頼性の高い分析結果を得る
ことができなかった。 このような不具合を解決するために、酵素的サイクリン
グ法を容易に実施し得る装置の開発が望まれているが、
かかる装置においては反応容器に収容した液体を種々の
温度に制a−nる必要があると共に、所望の増幅率を得
るためにはり一イクリング反応の進行温度および/また
は時間を可変にする必東がある。そこC1かかる装置を
開発する上r、従来の生化学分析装置を改良することが
考えられるが、従来の一般的な生化学分析装置において
は通常37℃の一つの恒温槽を有し、この恒温槽を経て
複数の反応容器を所定のピッチで移送しながら分析を行
なうため、その反応容器の移送ビッヂを可変にすると共
に、その移送通路に種々の温FaにH持された複数の恒
温槽を設置ブただけでは増幅率の可変範囲が広いこと等
から種々の不都合が生ずる。このような理由から、酵素
的サイクリング法を容易に実施できる自動サイクリング
反応装15− 置およびこれを用いて目的物質の同定、宝船をも自動的
に行なう自動分析装置がいまだ提案されていない。 (発明の目的) 本発明の目的は、上述した点に鑑み、酵素的サイクリン
グ法を容易に実施でき、常に高精度て゛かつ信頼性の高
い分析結果が得られるよう適切に構成した自動サイクリ
ング反応8fefを提供しようとするものである。 更に本発明の目的は、上記の自動サイクリング反応装置
を用いて、酵素的サイクリング法により所望の物質を自
動的に分析し得るよう適切に構成した自動分析装置を提
供しようとするものである。 (発明の概要) 本発明の自動サイクリング反応8置は、複数の反応容器
内にそれぞれ収容したサンプルとMIAを含むサイクリ
ング反応液との液体を、所定のりイクリング反応進行温
度に所定時間に倉って同時にIII持した後、サイクリ
ング反応進行温度よりも高い温度で酵素が変ヤ1づる4
Jイクリング反応停止ト温度に同時に維持しCから、そ
のサイクリング反応停止1一温度J、りもイバい温石に
同時に維持するti′i編手段全手段ることを特徴とす
るものである。 本弁明の自動分析装置は、複数の反応容器内にイれぞれ
収容したサンプルとM素を含むサイクリング反応液との
液体を、所定の1yイクリング及応進(]温度に所定時
間に自って同時に維持した後、そのサイクリング反応進
行温度よりも高い温石で酵素か変性する+1イクリング
反応停止温度に同時に緒持しCから、その1ノイクリン
グ反応停」l一温度よりtJll(い温度でサイクリン
グ反応による生成物の指示反応が′)ic t’jηる
?1iii度に同時に維持する恒温手段と、前!i[l
!複数の反応容器内の液体のサイクリング反応が停止し
た後、これら反応容器内にそれぞれ指示反応液を分注す
る手段と、所定の指示反応115間の経過後、イの指示
反応による−[残物の螢光を測光する手段とを貝えるこ
とを特徴とするものである。 更に、本発明の自動分析装置IJ 、複数の反応容器内
にサンプルと酵素を含むリイクリング醍1心浩とを分注
する手段と、これらリンゾルお」、びサイクリング反応
液の分ン1明間中]ま反応容器内にll’7容された液
体をサイクリング反応が進fi L ttいt一度に輔
持し、そのIn数の反応容器内にイれぞれ収容した液体
を、所定の1Jイクリング反応進b a! IQに所定
時間に自って同時にH持した後、ぞのサイクリング反応
進行温度よりも高い)U曵で・l11v素1)<弯性す
るりイクリング艮応停庄温Nに同時に111JjIシて
から、その1ノイクリング反応t?11温川よりb低い
温度でリーイクリング及応による/1成物の指示反応が
進行する温度に同時に維持するヤ1編丁段と、前記複数
の反応容器内の液体のサイクリング反応が停止した後、
これら反応容器内にぞれぞれ指示反応液を分注する手段
と、所定の指示反応時間の経過後、その指示反応による
」−残物の螢光を測光する手段とを具えることを特徴と
するものて゛ある。 18− (実施例) 第1図は本発明の自動分析装置の一例の構成を線図的に
示ηものである。本例では、一つの反応401を設置−
J、この反応槽1内に複数の反応容器2を収納保Ji
L、 −U 、反応槽1内の恒温媒体を神々の所定の温
度に制御することにより、各反応容器2内に収容された
液体を所定の温度に同時に維持づる自動与イクリング艮
応装置を用いる。反応槽1内には、例えば試験管J、り
成る100本の反応容器2を四−円周I−に等間隔に挿
脱自在に収納保持するためのターンチー1ル3を設()
る。このターンテーブル3i、1、その同転中心を中心
とする同一円周[に反応容it!i2を句碑法めして挿
入するための100個の穴を形成した上円板3−1と、
挿入された反応容器2を受ける上円板3−2とをもって
構成し、これらの円板をモータ4の出力軸に連結しく[
’l−タリー丁ン]−ダ5によりその回動角を検出しな
がら、上円板3−1に形成した穴のピッチと等しいピッ
チで所定の方向に一体に間欠的に回動さぜる。反応槽1
内には、恒温媒体として例え 19− ば不凍液を収容し、この不凍液を断熱バイゾロを介して
反応11111の外部に設(」た循環ポンシフおJ、び
切換バルブ8により、ヒータを右りる加熱器9およびコ
ンプレッサを有する冷fJI器10に選択的に導いて循
環させることにより、種々の所定の温石に制御する。な
お、不凍液の聞は少く共ターンテーブル3に保持された
反応容器2の液体収容部分が十分に浸漬する吊とづると
共に、断熱バイブロは反応槽1内において不凍液がター
ンテーブル3の回転方向に効果的に流れるように、反応
槽1への供給口6−1は反応槽1の側壁に連結し、反応
槽1からの吸引口6−2は供給口6−1から供給された
不凍液が反応槽1内をほぼ一周づる底部に連結する。ま
た、反応槽1の内部には不凍液の温度を検出するための
IIヒン罎)11を設置ノる。 一方、反応槽1の近傍には、臂時機構1j)および回動
機構16により譬降および回動「すfILにチー111
7を設け、このアーム17の回動先端部に三本のノズル
18.19および20を保持し、これらノズル18〜2
0をターンテーブル3に保持された反応容器2の所定°
の停止L 41/1lv1においで、反応容高2内に侵
入さUるようにづる。 また、デー6110回仙によりノズル18〜20が反応
槽1から外れた所定の位置には洗浄槽21を設け、この
洗浄槽21内にノズル18〜20を侵入させるようにす
る。この洗浄槽21はパル122を経C廃液タンク23
に連結すると共に、イの開口部に1ま二本のノズル24
および25を臨ませ、ノズル24はポンプ26を粁−C
洗浄液タンク27に連結して洗浄液を洗浄槽21内に噴
出させるようにし、ノズル25は1アボンブ28に連結
して−1−アを噴出させるようにづる。 アーム17に保持した三本のノズル18〜20のうち、
ノズル18(まバルブ31、分注シリンダ32およびバ
ル−133を軒で指示反応液タンク34に連結し、バル
ブ31.33.およびシリンダ駆動II横35を介して
の分注シリンダ32の作動により所定量の指示反応液を
反応容器2内に分注し冑るようにηる。なお、指示反応
液タンク34からノズル18の先端までの流路には指示
反応液を満たしておく。また、ノズル19は■アボンプ
36に連結してエアを噴出させるようにし、ノズル20
はボン137および螢光光111ii38を軒で廃液タ
ンク39に連結して指示反応の終えた反応容器2内の液
体を吸引し得るJ、うにづる。螢光光度δ138は、吸
引した液体を収容する)L】−セル38−1を有し、こ
のフ1..I −t?ル38−1に光電382から射出
された光のうら所定の波長の光をフィルタ38−3を経
て投射し、その光によるノ11−[ル38−1内の液体
の螢光をフィルタ38−4を杆C光電検出器38−5で
受光(るよう構成づる。 本例では、各部の動作をi+111111 するために
、メインコンピュータ41と、このメイン」ンピコータ
41に接続して二つのサブコンピュータ42および43
を!!(]、メインコンピュータ41の指令に早いでリ
ブコンピュータ42により反応槽1内の不凍液の温度を
制miると共に、サブコンピュータ43によりターンテ
ーブル3の同仙およびそれに関連する各部の動作を制御
する。このため、温[L?ランサ1の出力をリーブコン
ビコータ42に供給して、このリブコンピュータ42に
より循環ポンプ7、切換パル18加熱器9および冷却器
10の動作を制御し、1」−タ=22− リーIン:1−ダ巳)の出力をサブコンピュータ43に
供給して、このリブコンピュータ43によりモータ5、
アーム17の昇降機4M15おJ:び回!PJ+機構1
6、バルブ22、ポンプ26、エアポンプ28、バルブ
31および33、シリンジ駆1:[1M35、■アボン
ブ36およびポンプ37の動作を制御する。また、螢光
光度t138を構成する光電検出器38−5の出力はメ
イン]ンビ]−タ41に供給し、ここでその出力に基い
C所定の演粋を行なって目的物質を同定、定砧する。 なお、このメインコンピュータ41には、各種の情報を
入力するためのキーボード44、入力された分析動作に
関)やする情報を記録すると共に、その記録された情報
を読出して各部の動作を制tlllるためのフロッピー
ディスク装置45、分析結果等をプリントアウトづるプ
リンタ46および入力情報や分析結果等の各種の情報を
表示するためのモニタ47を接続して設(Jる。 第2図は第1図に示した自動分析装置の一例の外観斜視
図である。装置本体51は反応操作部52、印字および
表示コニット53、螢光測定コニット54、=23− lt11111ユニット55およびポンプ]ニットj)
6をイjりる。 反応操作部52には、第1図に示した反応槽1おJ、び
その温度側制御系、ターンテーブル3おJ、σイの駆動
系、アーム17およびその駆動系、洗浄槽21等を設け
ると共に、本例では指示反応液タンク34内の指示反応
液の変性を防止するために4℃の可湿1957を設け、
ここに指示反応液タンク34を1■給する。この恒温槽
57の温度は、例えば反応槽1の温度制御に用いている
冷却器10を供用して制御する。なお、反応槽1はノズ
ル18〜20の移動経路を除く部分を着脱自在な橢58
で覆うにうにづると其に、恒温槽57も同様に着脱自在
なM2Oで覆うようにづる。印字および表示コニット5
3には、第1図に示したプリンタ46およびモニタ47
を収納し、螢光測定コニット54にはポンプ37おJ、
び螢光光庶訓38を収納する。また、制御コニツト55
には第1図に示したメインコンピュータ41、サブコン
ビ1−タ42および43、キーボード44およびフロッ
ピーディスク装置45を収納すると共に、分析動作を開
始させるためのスタート釦60を設け、ポンプ!ニツト
56にはノズル洗浄用のポンプ26およびエアポンプ2
8、指示反応液分注用のバルブ31,33、分注シリン
ジ32およびイの駆動14M35を収納すると共に、ノ
ズル19に連結される攪拌用のエアポンプ36等を収納
りる。 1ス+、本実施例の動作をNADリイクリングを例にと
って説明する。 先ず、循環ポンプ7を作動させると共に、切換バルブ8
を冷fJI器10側に連通さぜ、温度センサ11の出力
が一30℃となるJ、うにその出力に基いて冷却器10
をオン・Aフ制御して、反応!1!!41内の不凍液の
温度を第3図に示すように一30℃に維持する。 この状態でターンテーブル3にそれぞれ1μ(のリンプ
ルと50μ(の11−イクリング反応液とを収容する1
Jンプル数に応じた本数、例えば100本の反応容器2
をセラi〜する。各反応容器2のターンテーブル3への
セットは、例えば予じめ100本の反応容器にそれぞれ
50μ℃のサイクリング反応液を注入して別に氷冷して
おくと共に、サンプルとして例えば測定すべき物質を転
換反応によってN△]〕十に転換した液体をイねそれリ
ンブルカツノに収容して 100個用意し、氷冷しであ
る反応容器を1本ずつ取出しCそれぞれ1μρのサンノ
ルを11人しながら順次セットツる。 ターンテーブル3への100本の陵応各”器2の[?ッ
I・が完了したら、反応111に蓋58を装6しくスタ
ート釦60を操作し、これにより先ず切換パル18を加
熱器9側に連通させると共に加熱器9をオンにして反応
槽1内の不711i液の潟痘をI+!1ちにl ’rl
させる。その後、温度[ンリ11の出力が2;)℃を越
えたときは切換バルブ8を冷却器10側に連通さ1!て
加熱器9をオフにすると」先に冷fJl器10をオンに
し、25℃よりも低くなったときは切換バルブ8を加熱
器9側に連通させC加熱器9をオンにすると共に冷却器
10をオフにして、不?II!液の温度を第3図に示す
ように25℃にIVI間緒持維持サイクリング反応を行
わゼる。 次に、上記のサイクリング反応11%間が経過した時点
で、切換バルブ8を加熱器9側に連通させると共に加熱
器9をオンにして不凍液の41をl[!Jh26− にl−譬さυ、ぞの温度が 100℃となるように1述
したと同様にして温度センサ11の出力に基いて切換バ
ルブ8、加熱器9および冷却器10の動作を制御しで、
この100℃の温度を第3図に示すように3分間維持し
、これにまり反応容器2内の液体を加熱して酵素を変性
さけ、サイクリング反応を停止さ口る。 その後、上記のトナイクリング反応停止時間が経過した
時点で、切換バルブ8を冷却器10側に連通させると共
に冷却器10をオンにして不凍液の温度を直ちに下降さ
せ、その温度を−F述したと同様の温度制御によって、
第3図に示(ように38℃に維持し、この状態で先ず順
次の反応容器2内に指示反応液を1.0−ずつ分注する
。 この指示反応液の分注においては、先ず4時機構15を
介してアーム17を所定用下降させて所定のイ装置にあ
る反応容器2内の液体中にノズル18〜20を侵入さ口
、この状trバルブ31を閉、バルブ33を間にしてシ
リンジ駆動機構35を介して分注シリンジ32に 1.
0−の指示反応液を吸引した後、パル27− ブ31を開、バルブ33を閉にしてシリンジ駆動機構3
5を介して分注シリンジ32を作動させ、これにJ、り
吸引した量の指示反応液を分ン]ツる。この指小反応液
の分注と同14に、エアポンプ36を作動さけてノズル
19から−Iアを噴出させて気泡を発/1さt!、これ
により分注した指示反応液を混合攪拌する。 その後、4降機構15を介してアーム17を1−シ?さ
Uてノズル18〜20を反応容器2から脱出させてから
、回動機構16を介してアーム17を所定m回動させ(
ノズル18〜20を洗浄槽21上に位置決めする。次に
、碑降機構15を介してアーム17を下降さUでノズル
18〜20を洗浄槽21内に侵入させると共に、パル1
22を閉としてポンプ26を作動させて洗浄液タンク2
7から所定損の洗浄液をノズル24を介して洗浄槽21
内に分注して、ノズル18〜20の少なく共反応容器2
内の液体中に浸漬する部分を洗浄液中に浸漬して洗浄す
る。その後バルブ22を間として洗浄槽21内の洗浄液
を廃液タンク23に排出すると共に、エアポンプ28を
作動さゼてノズル25から1−アを噴出させてノズル1
8〜20の外壁に付着している洗浄液を除去した後、賀
陪m横15および同動機構16を介して7−ム17を1
−胃および回動させてノズル18ヘ−20をターンテー
ブル3十の所定のイl装置に位置決めする。以l−の動
作を!iI!返し行なうことにより、100本の反応容
器2内に順次1.0−の指示反応液を分)■−づる。<
Kお、この指示反応液の分注期間にa3いては、ノズル
20に連結されたポンプ37は作動しない。 ぞの後、各反応容器2において1時間の指示反応を行な
わせた後、各反応容器2内の液体を螢光光電^138に
順次導いC1その螢光強度をそれぞれ測定し、ぞの測定
値に基いてイれぞれメインコンビラ−夕41においで所
定の演粋を行なってその分析結果をプリンタ46に」、
リブリントアラ]へする。 この螢光測定にaりいては、順次の反応容器2に対して
ノズル18〜20を保持するアーム17を、上述した指
示反応液の分注の場合と同様に作動させ、ノズル18〜
20が反応容器2内の液体中に浸漬している間にポンプ
37を作動させ、これによりノズル20を介して所定1
(0,3mQ)の液体を吸引してフローセル38−1
に導き、その螢光強度を測定する。 その後ノズル18〜20が反応容器2から脱出している
期間に、ポンプ37のfl動により吸引した液体を廃液
タンク39にEjF出すると共に、洗浄槽21において
ノズル18〜20の洗浄を行なう。なお、この螢光測定
期間においてはノズル18に連結されたバルブ31.3
3、分注シリンジ32およびノズル19に連#Aされた
エアポンプ360作勅を停止させておくと共に、7日−
セル38−1に連通づる流路での液体間の]ンタミネー
ションを防止するため、液体の測定毎にフローセル38
−1に連通づる流路を]−アまたは洗浄液で洗浄する。 以上のようにして、全ての反応容器2に対する螢光測定
が終了した後、装置の作動を停止Fさせる。 なお、ターンテーブル3は、装置の作動中常時所定の周
期で間欠的に回動させてもよいし、指示反応液の分注期
間おJ、び螢光測定期間においてのみ間欠的に回動させ
るようにしてもよい。 本実施例では、上述した各部の動作を、ノ目ツビーディ
スク装置45に記録されたプログラムに従30− って、メインコンビコータ41によりサブコンビコータ
42および43を介して制御ツるが、これらメインコン
ビコータ41、す/]ンビ]−タ42および43による
東部の動作の711−チャートをそれぞれ第4図、第5
図および第6図に示す。 なお、本実施例はNAD’tイクリングのみでなく、N
A D P サイクリングにも有効に適用することが
できると共に、アーム11に更に1本のノズルを保持し
、このノズルを指示反応液の分注機構と同様の機構より
成るMI!i液の分注機構に連結して、所定の指示反応
時間の経過後その液体の螢光測定に先立って所定mの緩
衝液を分注し、これをノズル9からの■アにより混合攪
拌することにより、COAサイクリングにも有効に適用
することができる。 以上述べたように、本実施例によれば、一つの反応槽1
を設け、この反応槽1内の恒温媒体を加熱器9および冷
却器10によって所望の温度に制御づる簡単な構成の自
動リイクリング反応装置を用いることにより、反応槽1
内のターンテーブル331− にセットした複数の反応容器2内の液体を同時に所望の
時間に亘って所望の温度に制御することができるから、
酵素的リイクリング法を筒中かつ高精度で実施すること
ができると共に、H1t全体も小型にできる。なお、−
F述した実施例においては、ノズル18〜20の洗浄機
構を設けたが、順次の反応容器2に対しての液体間のコ
ンタミネーシ」ンが問題とならない場合には、この洗浄
機構は除いてもよい。 第7図は本発明による自動号イクリング反応装置を具え
る自動分析装置の他の実施例の全体の外観を示す線図的
斜視図である。8置本体は反応部と処理部とに大別され
、反応部には5個の恒温液槽71〜75と1個のステー
ジ76とをplyGノる。第1の恒温槽71は不凍液を
恒温媒体として一30℃の温度に維持し、第2の恒温槽
72は4°〜38℃の1yイクリング反応温度に維持し
、第3の恒温槽73はサイクリング反応を停止させる1
00℃の温度に緒持し、第4の恒温槽74は指示反応を
開始さl!4【い4℃に維持し、第5の恒温槽75は指
示反応を行なわせる38℃に翰持ηる。また、ステージ
76は室温でよいので、恒温手段は設【1ていない。第
4恒温槽14の(1/置には指示反応液の分注攪拌装置
77を設けると技にステージ76には反応容器内の検液
を吸引して螢光測定ユニットのフローヒルへ導くための
吸引装置117gを設ける。処理部には前例と同じよう
に制御ユニット79、ポンプユニット80. 螢光測定
ユニット81および印字表示ユニット82を設ける。こ
れらのユニットの構成および機能は前例と殆んど同じで
ある。例えばボンプユニツ1〜80には、分注攪拌装置
77に設【」に分注ノズル83および4℃の恒温槽84
内に収納された指示反応液容器85に連結されたポンプ
とエアノズル86に連結されたエアポンプが設置Jであ
る。 本例においては、第8図〜第10図に詳細に示すように
100本の反応容器87を配列して保持するラック8
8を恒温槽71〜75に順次に移送して所望の反応を行
なわせた後、ステージ76に移し、ここから螢光測定ユ
ニット81へ吸引して測光するように構成(る。このた
めに、ラック88にはフック89を固着し、このフック
をコの字状のアーム90に係合させて支持するようにす
る。第9図に示すようにこのアームは回転すると共に軸
方向に摺動するJ、うに軸受け91および92により支
承された軸93に固着する。この軸93には軸方向に延
在する第1の歯93aと円周方向に延在する第2の歯9
3bを形成する。 第1の歯93aは中間歯車94および95を介して′a
51のモータ97に連結する。したがって第1モータ9
7を回転させることにより軸93シたがってこれに連結
したアーム90を矢印で示す方向に回動させることがで
きる。一方、第2の@ 93bは歯車98を介して第2
のモータ99に連結する。したがって、第2のモータ9
9を可逆回転することにより軸93シたがってアーム9
0を昇降することができる。 第8図に示す状態はアーム90が第1の悄m+f!71
の位置にあり、ラック88に保持された反応容器81は
一30℃の恒温液中に浸漬されている。総での反応容器
87内に所定量のリーンプルとサイクリング反応液とを
分注し終えた段階でスター1へスイッチを駆動すると、
先ず第2モータ99が付勢されて軸9334− が上昇づる。これにより反応容器87は第1恒温槽11
から用土げられる。次に第2のモータ97を付勢してア
ーム90を回動させ、ラック88を第2恒温槽72のl
lll−に位置させた後、第2七−タ99を逆転さUア
ーム90を下降ざけ、反応容器87を第2恒温槽72の
恒温液中に浸漬させる。この第2恒温槽72内で自動1
ノイクリング反応を所定の時間に亘って行なう。 反応侵、再びモータ97および99を駆動して、反応容
器87を第3の恒温槽13に移す。この第3恒温槽73
は約100℃に維持されているので自動サイクリング反
応が停止される。次に第4の恒温槽14に移し、指示反
応液を所定m分注する。 第10図は分注III¥装置77の構成を示す斜視図で
ある。本例ではほぼ矩形の枠100を設け、その−辺1
00aを延長させて上下動および可逆回転する軸101
に連結する。第10図には示してい4【いが、軸101
の上下動および回動機構としては種々のものを用いるこ
とができる。枠100の一辺100aには軸受102a
、102bを介して第1のリードスクリコウ35− 103を設【)、このリードスクリコウを第1のモータ
104に連結する。この辺100aと対向する辺10
0bにはガイドロッド105を第1リードスクリ]つ1
03と平行に取付ける。第1リードスクリ−1,lり1
03には第1のナラ1〜ブロツク 106を螺合づると
共にガイドロッド105にはスライドブロック 107
を摺動自在に設番ノる。また、これらブ[1ツク106
および107間をプレー1〜108により連結づると共
に第2のリードスクリコウ 109を回転自在に支承す
る。この第2リードスクリユウ109の一端には歯車1
10を固着し、この歯車を歯車111を介して第2のモ
ータ 112に連結する。第2リードスクリユウ 10
9には第2のナツトブロック 113を螺合し、このブ
ロックには分注ノズル83とエアノズル84とを取付け
る。上述したように分注ノズル83は分注ポンプ(図示
せず)を介して指示反応液容器85に連結し、エアノズ
ル84はエアポンプ(図示せず)に連結する。 上述した分注装置77によれば、軸101を先ず]−昇
させた状態で回動させて分注攪拌Bi@77を第4悼温
IfI74hl+ら外れた位置に退避さけておく。この
状態で・アーム90を回動させ、ラック88を第4恒温
槽74の真上に位圓さUた後アーム90を不時さ11反
反応容器2内to 4液中に浸)hする。次に軸101
を回動さて分注攪拌装置77をラック88の真上に位置
させる。この状態で第1および第2のモータ 104お
よび112を駆動してノズル83および84を所定の反
応容器87の真上に位置させる。次に軸101を不時さ
せ、指示反応液の分)Jと攪拌を行なう。このような操
作を順次の反応容器87に対して行なって総ての反応容
器87に所定量の指示反応液を分注する。次に軸101
を駆動して分注攪拌装置77を退避させた後アーム90
を再び駆動してラック88を38℃の第4恒m槽74か
ら第5恒温槽75へ移し、指示反応を行なう。所定の指
示反応が終了したら、再びアー1に90を駆動し、ラッ
ク88をステージ76に移す。 このステージには吸引装置78が設置Jられている。 この吸引装置78は分注装@77と殆んど同じ構造を有
しでいるが、吸引装@78には1本の吸引ノズル115
がFltJられている点のみが相違している。この吸引
装置78を適切に駆動することにより反応容器81内の
検液を順次に螢光測定コニット81のフローセルへ供給
づることができる。 第7図〜第10図に示した実施例においては、それぞれ
所定の温度に維持した複数の恒温槽を用い、多数の反応
容器を支持したラックをこれらの恒温槽の間を移送する
ように構成したため、成る温度から次の温度への移行を
迅速に行なうことができ、それだ番ノ測定制度の向上が
計れる効果がある。また、各恒温槽はそれぞれ1つの温
度に雑持すればよいので恒温化も容易となる利点がある
。また、上述した説明では分注ノズルや吸引ノズルおよ
び螢光測定コニットの70−セルの洗浄については省略
したが、前例と同様に洗浄を行なうことbできる。 第11図は本発明の自動分析@胃の更に他の例の装部の
構成を線図的に示すものである。本例で番よ、第1図〜
第6図において説明した自動リイクリング反応装置を用
いる自動分析装置において、サンプルおよびサイクリン
グ反応液をも自動的に分注38− ηるようにしたbのである。このため、本例では所定の
方向に間欠的に回動可能にサンプラ131を設置ノ、こ
の1ノンブラ131の回動中心を中心とする同一円周上
に等間隔にそれぞれサンプルを収容する100個のサン
プルカップ132を着脱自在に装着し得るようにすると
共に、サンプラ 131に装着されたサンプルカップ1
32の所定の停止位置(サンプル吸引位置)と、反応槽
1内のターンテーブル3に保持された反応容器2の所定
の停止位置(サンプルおよびIJ−イクリング反応液吐
出位置)との間に口って移動可能に分注ノズル133を
設ける。 この分注ノズル133はアーム134に保持し、このア
ーム134を昇降機構135および回動機構136によ
って昇降および回動させることによって、分注ノズル1
33をサンプル吸引位置にあるサンプルカップ132内
のサンプル中に浸漬させるようにすると共に、サンプル
およびサイクリング反応液吐出位置にある反応容器2内
に侵入させるようにする。 また、サンプラ131と反応槽1との間の分注ノズル1
33の回動軌跡下には洗浄槽131を設け、この39− 洗浄槽131上にも分注ノズル133を位M決めづるよ
うにすると共に、この位置でアーム134を一ト降させ
て分注ノズル133を洗浄槽137内に侵入さUるよう
にする。この洗浄槽131はバルブ138を軒で廃液タ
ンク139に連結すると共に、その開11部には二本の
ノズル140および141を臨ませ、ノズル140はポ
ンプ142を軒で洗浄液タンク 143に連結して洗浄
液を洗浄槽131内に噴出させるようにし、ノズル14
1は■アボンブ144に連結してJアを噴出させるよう
にする。また、分注ノズル133はサンプル分注シリン
ジ145、バルブ146、サイクリング反応液分注シリ
ンジ147およびバルブ148を軽てサイクリング反応
液を収容するサイクリング反応液タンク 149に連結
し、シリンジ駆動機構150および151を介しての分
注シリンジ145および147の作動、およびバルブ1
46.148の作動により、それぞれ所定量のサンプル
およびサイクリング反応液を反応容器2内に分注し得る
ようにする。なお、サイクリング反応液タンク149は
恒温槽152に収納して例えば氷冷しておくと共に、こ
のサイクリング反応液タンク 149から分注ノズル1
33の先端までの流路にはサイクリング反応液を満たし
ておく。 以下、本実施例の動作を説明覆る。 先ず、曹ナンプラ131にそれぞれサンプルを収容する
複数のリンプルカップ132をセットすると共に、その
1Jンプル数と等しい本数の反応容器2をターンテーブ
ル3にセットして装置を作動させ、反応槽1内の不凍液
の温度を一30℃に維持する。 この状態でターンテーブル3およびサンプラ 131を
同期して間欠的に回動させながら、サンプラ131にセ
ットされた順次のサンプルカップ132内のリンプルを
1Jイクリング反応液と共に、ターンテーブル3にヒツ
トされた順次の反応容器2内にそれぞれ所定用分注する
。 このリンプルおよびサイクリング反応液の分注において
は、先ずサンプル吸引位置において昇降機構135を介
してアーム134を所定量下降させて(ノンプル吸引位
防にあるサンプルカップ132内の(Jンプル中に分注
ノズル133を侵入させ、この状態でバルブ146を閉
、バルブ148を開にしてシリンジ駆動機構150およ
び151介してリンプル分ン1シリンジ145に1μ℃
のサンプルを、サイクリング反応液分注シリンジ 14
7に50μρのサイクンリグ反応液をそれぞれ吸引する
。次に、昇降l114%135を介してアーム134を
上昇させて分注ノズル133をサンプルカップ132か
ら脱出させてから、回動機構136を介してアーム13
4を所定量回動させて分注ノズル133をターンテーブ
ル3上の所定のサンプルおよびサイクリング反応液1′
!1出イQ置に位置決めした後、碑降@11135を介
してアーム134を下降させて分注ノズル133を吐出
イQ冒にある反応容器2内に侵入させ、この状態でバル
ブ146を開、バルブ148を閉としてシリンジ駆動機
構150. 151を介して分注シリンジ 145.
147を作動させることにより、吸引した潰のリンプル
およびサイクリング反応液を分注する。その後、昇降機
構135を介してアーム134を上昇させて分ン1ノズ
ル133を反応容器2から脱出さゼてから、回動機構1
36を介してアーム134を所定m回動きU4 2− て分注ノズル133を洗浄槽137上に位置決めした後
、昇降機構135を介してアーム134を下降させて分
注ノズル133を洗浄槽137内に侵入させると共に、
バルブ138を閉としてポンプ142を作動させて洗浄
液タンク 143から所定量の洗浄液をノズル140を
介して洗浄槽131内に分注して分注ノズル133の少
く共サンプルカップ132内のサンプル中に浸漬する部
分を洗浄液中に浸漬して洗浄する。 その侵、バルブ138を開として洗浄槽137内の洗浄
液を廃液タンク139に排出すると共に、エアポンプ1
44を作動さけてノズル141からエアを噴出させて分
i主ノズル133の外壁に付着している洗浄液を除去し
た優、昇降機構135および回動機構136を介してア
ーム134を上昇および回動させて分注ノズル133を
サンプラ131上の所定のサンプル吸引位置に位置決め
する。以上の動作を繰返し行なうことにより、サンプラ
131にヒツトされた順次のサンプルカップ 132
内のサンプルを、]ンタミネーシジンを起すことなくv
イクリング反応液と共にターンテーブル3にセットされ
た順次の43− 反応容器2内にそれぞれ所定(至)分と1することがで
きる。 セットしたサンプル数のサンプルおよびIjイクリング
反応液の分注が終了したら、その終了に同期して反応槽
1内の不凍液の温度を直ちに25℃に上昇させ、以後第
1図〜第6図において説明したと同様の動作を行なって
目的物質を同定、定量づる。 本実施例によれば、サンプル分注からその目的物質の同
定、定量まで全て自動的に行なうことができ、省力化に
極めて有利である。 (発明の効果) 以上述べたように、本発明によれば、酵素的サイクリン
グ法を容易に実施でき、常に高精度でかつ信頼性の高い
分析結果が得られる自動サイクリング反応装置を実現す
ることができると共に、この自動サイクリング反応装置
を用いて、所望の物質を酵素的サイクリング法により自
動的に高精度で分析できる自動分析装置を実現すること
ができる。
えば−30℃に維持された第1の恒温槽に浸漬しておく
。次に、これらのサンプルについての両液体の注入が完
了したら、サイクリング反応が進行する所定の温度、例
えば25℃に緒持された第2の恒温槽に反応容器を浸漬
すると共に、その浸漬した時刻を個々の反応容器につい
て配録する3その後、個々の反応容器について所定のI
ノイクリング反応時間が経過した時点で、その反応容器
を酵素が変性してサイクリング反応が停止1する温度例
えば100℃に維持された第3の恒温槽に2〜3分間浸
漬して量1イクリング反応を停止さけた後、ぞの反応容
器内の液体の)−亀を40℃〜38℃に低下さI!た状
態で所定量の指示反応液を注入してから、指示反応が進
11づる所定の温度、例えば38℃に維持された第4の
恒温槽に浸漬して指示反応を行なわ口る。その後、所定
の指示反応時間が経過した反応容器内の液体を順次螢光
光度51に導いてその螢光強I11を測定する。なお、
COAサイクリングにおいては、所定時間の指示反応経
過後、その螢光測定に先\7つて所定量の緩!1液を)
1人する。 しかし、酵素的サイクリング法においては、特に1Jイ
クリング反応の進行温石および時間が重要ぐあり、これ
らの要因によって一定の酵素濃度下での増幅率(サイク
リング率)が決定される。すなわら、N A D +J
イクリングで(は4℃〜25℃で、NA3)[)サイク
リングCは4℃〜38℃で、C0A1Jイクリングでは
4℃〜30℃でそれぞれサイクリング反応が進行し、そ
れぞれ25℃、38℃および30℃で一1記の表に示し
た最高増幅率60,000倍/時、20.000ffl
/IRオ上(J’37,500(8/Mカ得ラレルカ、
それらの温度で反応時間を3時間以]−とすると、酵素
の失活が起きて増幅率は瀬減りる。またサイクリング反
応進行温度を4℃とした場合には、IIAえばN A
D Iサイクリングにおいてはその増幅率が25℃のと
きのほぼ17%に低下するが、この4+1では酵素の失
活が起きないので3WI間以上、例えば20時間反応さ
せて目的物質をほぼ200,000倍に増幅することが
できる。したがって、サイクリング反応の進行温度およ
び時間を適宜設定することにより目的物質を所望の18
数に増幅4ることができる。 このように、酵素的サイクリング法においては、増幅率
がサイクリング反応進行温度および時間によって決定さ
れるため、特に個々の反応容器について第2の恒温槽へ
の浸漬時間を正確に測定記録し、所定の反応時間の経過
後直ちに第3の1+−+湯槽へ移送してサイクリング反
応を停止させる心髄がある。しかし、このように個々の
反応容器についてそのサイクリング反応時間を測定記録
すること−14− は、多大の労力を必要とηると共に間違いも多く、この
ため必ずしも^結石でかつ信頼性の高い分析結果を得る
ことができなかった。 このような不具合を解決するために、酵素的サイクリン
グ法を容易に実施し得る装置の開発が望まれているが、
かかる装置においては反応容器に収容した液体を種々の
温度に制a−nる必要があると共に、所望の増幅率を得
るためにはり一イクリング反応の進行温度および/また
は時間を可変にする必東がある。そこC1かかる装置を
開発する上r、従来の生化学分析装置を改良することが
考えられるが、従来の一般的な生化学分析装置において
は通常37℃の一つの恒温槽を有し、この恒温槽を経て
複数の反応容器を所定のピッチで移送しながら分析を行
なうため、その反応容器の移送ビッヂを可変にすると共
に、その移送通路に種々の温FaにH持された複数の恒
温槽を設置ブただけでは増幅率の可変範囲が広いこと等
から種々の不都合が生ずる。このような理由から、酵素
的サイクリング法を容易に実施できる自動サイクリング
反応装15− 置およびこれを用いて目的物質の同定、宝船をも自動的
に行なう自動分析装置がいまだ提案されていない。 (発明の目的) 本発明の目的は、上述した点に鑑み、酵素的サイクリン
グ法を容易に実施でき、常に高精度て゛かつ信頼性の高
い分析結果が得られるよう適切に構成した自動サイクリ
ング反応8fefを提供しようとするものである。 更に本発明の目的は、上記の自動サイクリング反応装置
を用いて、酵素的サイクリング法により所望の物質を自
動的に分析し得るよう適切に構成した自動分析装置を提
供しようとするものである。 (発明の概要) 本発明の自動サイクリング反応8置は、複数の反応容器
内にそれぞれ収容したサンプルとMIAを含むサイクリ
ング反応液との液体を、所定のりイクリング反応進行温
度に所定時間に倉って同時にIII持した後、サイクリ
ング反応進行温度よりも高い温度で酵素が変ヤ1づる4
Jイクリング反応停止ト温度に同時に維持しCから、そ
のサイクリング反応停止1一温度J、りもイバい温石に
同時に維持するti′i編手段全手段ることを特徴とす
るものである。 本弁明の自動分析装置は、複数の反応容器内にイれぞれ
収容したサンプルとM素を含むサイクリング反応液との
液体を、所定の1yイクリング及応進(]温度に所定時
間に自って同時に維持した後、そのサイクリング反応進
行温度よりも高い温石で酵素か変性する+1イクリング
反応停止温度に同時に緒持しCから、その1ノイクリン
グ反応停」l一温度よりtJll(い温度でサイクリン
グ反応による生成物の指示反応が′)ic t’jηる
?1iii度に同時に維持する恒温手段と、前!i[l
!複数の反応容器内の液体のサイクリング反応が停止し
た後、これら反応容器内にそれぞれ指示反応液を分注す
る手段と、所定の指示反応115間の経過後、イの指示
反応による−[残物の螢光を測光する手段とを貝えるこ
とを特徴とするものである。 更に、本発明の自動分析装置IJ 、複数の反応容器内
にサンプルと酵素を含むリイクリング醍1心浩とを分注
する手段と、これらリンゾルお」、びサイクリング反応
液の分ン1明間中]ま反応容器内にll’7容された液
体をサイクリング反応が進fi L ttいt一度に輔
持し、そのIn数の反応容器内にイれぞれ収容した液体
を、所定の1Jイクリング反応進b a! IQに所定
時間に自って同時にH持した後、ぞのサイクリング反応
進行温度よりも高い)U曵で・l11v素1)<弯性す
るりイクリング艮応停庄温Nに同時に111JjIシて
から、その1ノイクリング反応t?11温川よりb低い
温度でリーイクリング及応による/1成物の指示反応が
進行する温度に同時に維持するヤ1編丁段と、前記複数
の反応容器内の液体のサイクリング反応が停止した後、
これら反応容器内にぞれぞれ指示反応液を分注する手段
と、所定の指示反応時間の経過後、その指示反応による
」−残物の螢光を測光する手段とを具えることを特徴と
するものて゛ある。 18− (実施例) 第1図は本発明の自動分析装置の一例の構成を線図的に
示ηものである。本例では、一つの反応401を設置−
J、この反応槽1内に複数の反応容器2を収納保Ji
L、 −U 、反応槽1内の恒温媒体を神々の所定の温
度に制御することにより、各反応容器2内に収容された
液体を所定の温度に同時に維持づる自動与イクリング艮
応装置を用いる。反応槽1内には、例えば試験管J、り
成る100本の反応容器2を四−円周I−に等間隔に挿
脱自在に収納保持するためのターンチー1ル3を設()
る。このターンテーブル3i、1、その同転中心を中心
とする同一円周[に反応容it!i2を句碑法めして挿
入するための100個の穴を形成した上円板3−1と、
挿入された反応容器2を受ける上円板3−2とをもって
構成し、これらの円板をモータ4の出力軸に連結しく[
’l−タリー丁ン]−ダ5によりその回動角を検出しな
がら、上円板3−1に形成した穴のピッチと等しいピッ
チで所定の方向に一体に間欠的に回動さぜる。反応槽1
内には、恒温媒体として例え 19− ば不凍液を収容し、この不凍液を断熱バイゾロを介して
反応11111の外部に設(」た循環ポンシフおJ、び
切換バルブ8により、ヒータを右りる加熱器9およびコ
ンプレッサを有する冷fJI器10に選択的に導いて循
環させることにより、種々の所定の温石に制御する。な
お、不凍液の聞は少く共ターンテーブル3に保持された
反応容器2の液体収容部分が十分に浸漬する吊とづると
共に、断熱バイブロは反応槽1内において不凍液がター
ンテーブル3の回転方向に効果的に流れるように、反応
槽1への供給口6−1は反応槽1の側壁に連結し、反応
槽1からの吸引口6−2は供給口6−1から供給された
不凍液が反応槽1内をほぼ一周づる底部に連結する。ま
た、反応槽1の内部には不凍液の温度を検出するための
IIヒン罎)11を設置ノる。 一方、反応槽1の近傍には、臂時機構1j)および回動
機構16により譬降および回動「すfILにチー111
7を設け、このアーム17の回動先端部に三本のノズル
18.19および20を保持し、これらノズル18〜2
0をターンテーブル3に保持された反応容器2の所定°
の停止L 41/1lv1においで、反応容高2内に侵
入さUるようにづる。 また、デー6110回仙によりノズル18〜20が反応
槽1から外れた所定の位置には洗浄槽21を設け、この
洗浄槽21内にノズル18〜20を侵入させるようにす
る。この洗浄槽21はパル122を経C廃液タンク23
に連結すると共に、イの開口部に1ま二本のノズル24
および25を臨ませ、ノズル24はポンプ26を粁−C
洗浄液タンク27に連結して洗浄液を洗浄槽21内に噴
出させるようにし、ノズル25は1アボンブ28に連結
して−1−アを噴出させるようにづる。 アーム17に保持した三本のノズル18〜20のうち、
ノズル18(まバルブ31、分注シリンダ32およびバ
ル−133を軒で指示反応液タンク34に連結し、バル
ブ31.33.およびシリンダ駆動II横35を介して
の分注シリンダ32の作動により所定量の指示反応液を
反応容器2内に分注し冑るようにηる。なお、指示反応
液タンク34からノズル18の先端までの流路には指示
反応液を満たしておく。また、ノズル19は■アボンプ
36に連結してエアを噴出させるようにし、ノズル20
はボン137および螢光光111ii38を軒で廃液タ
ンク39に連結して指示反応の終えた反応容器2内の液
体を吸引し得るJ、うにづる。螢光光度δ138は、吸
引した液体を収容する)L】−セル38−1を有し、こ
のフ1..I −t?ル38−1に光電382から射出
された光のうら所定の波長の光をフィルタ38−3を経
て投射し、その光によるノ11−[ル38−1内の液体
の螢光をフィルタ38−4を杆C光電検出器38−5で
受光(るよう構成づる。 本例では、各部の動作をi+111111 するために
、メインコンピュータ41と、このメイン」ンピコータ
41に接続して二つのサブコンピュータ42および43
を!!(]、メインコンピュータ41の指令に早いでリ
ブコンピュータ42により反応槽1内の不凍液の温度を
制miると共に、サブコンピュータ43によりターンテ
ーブル3の同仙およびそれに関連する各部の動作を制御
する。このため、温[L?ランサ1の出力をリーブコン
ビコータ42に供給して、このリブコンピュータ42に
より循環ポンプ7、切換パル18加熱器9および冷却器
10の動作を制御し、1」−タ=22− リーIン:1−ダ巳)の出力をサブコンピュータ43に
供給して、このリブコンピュータ43によりモータ5、
アーム17の昇降機4M15おJ:び回!PJ+機構1
6、バルブ22、ポンプ26、エアポンプ28、バルブ
31および33、シリンジ駆1:[1M35、■アボン
ブ36およびポンプ37の動作を制御する。また、螢光
光度t138を構成する光電検出器38−5の出力はメ
イン]ンビ]−タ41に供給し、ここでその出力に基い
C所定の演粋を行なって目的物質を同定、定砧する。 なお、このメインコンピュータ41には、各種の情報を
入力するためのキーボード44、入力された分析動作に
関)やする情報を記録すると共に、その記録された情報
を読出して各部の動作を制tlllるためのフロッピー
ディスク装置45、分析結果等をプリントアウトづるプ
リンタ46および入力情報や分析結果等の各種の情報を
表示するためのモニタ47を接続して設(Jる。 第2図は第1図に示した自動分析装置の一例の外観斜視
図である。装置本体51は反応操作部52、印字および
表示コニット53、螢光測定コニット54、=23− lt11111ユニット55およびポンプ]ニットj)
6をイjりる。 反応操作部52には、第1図に示した反応槽1おJ、び
その温度側制御系、ターンテーブル3おJ、σイの駆動
系、アーム17およびその駆動系、洗浄槽21等を設け
ると共に、本例では指示反応液タンク34内の指示反応
液の変性を防止するために4℃の可湿1957を設け、
ここに指示反応液タンク34を1■給する。この恒温槽
57の温度は、例えば反応槽1の温度制御に用いている
冷却器10を供用して制御する。なお、反応槽1はノズ
ル18〜20の移動経路を除く部分を着脱自在な橢58
で覆うにうにづると其に、恒温槽57も同様に着脱自在
なM2Oで覆うようにづる。印字および表示コニット5
3には、第1図に示したプリンタ46およびモニタ47
を収納し、螢光測定コニット54にはポンプ37おJ、
び螢光光庶訓38を収納する。また、制御コニツト55
には第1図に示したメインコンピュータ41、サブコン
ビ1−タ42および43、キーボード44およびフロッ
ピーディスク装置45を収納すると共に、分析動作を開
始させるためのスタート釦60を設け、ポンプ!ニツト
56にはノズル洗浄用のポンプ26およびエアポンプ2
8、指示反応液分注用のバルブ31,33、分注シリン
ジ32およびイの駆動14M35を収納すると共に、ノ
ズル19に連結される攪拌用のエアポンプ36等を収納
りる。 1ス+、本実施例の動作をNADリイクリングを例にと
って説明する。 先ず、循環ポンプ7を作動させると共に、切換バルブ8
を冷fJI器10側に連通さぜ、温度センサ11の出力
が一30℃となるJ、うにその出力に基いて冷却器10
をオン・Aフ制御して、反応!1!!41内の不凍液の
温度を第3図に示すように一30℃に維持する。 この状態でターンテーブル3にそれぞれ1μ(のリンプ
ルと50μ(の11−イクリング反応液とを収容する1
Jンプル数に応じた本数、例えば100本の反応容器2
をセラi〜する。各反応容器2のターンテーブル3への
セットは、例えば予じめ100本の反応容器にそれぞれ
50μ℃のサイクリング反応液を注入して別に氷冷して
おくと共に、サンプルとして例えば測定すべき物質を転
換反応によってN△]〕十に転換した液体をイねそれリ
ンブルカツノに収容して 100個用意し、氷冷しであ
る反応容器を1本ずつ取出しCそれぞれ1μρのサンノ
ルを11人しながら順次セットツる。 ターンテーブル3への100本の陵応各”器2の[?ッ
I・が完了したら、反応111に蓋58を装6しくスタ
ート釦60を操作し、これにより先ず切換パル18を加
熱器9側に連通させると共に加熱器9をオンにして反応
槽1内の不711i液の潟痘をI+!1ちにl ’rl
させる。その後、温度[ンリ11の出力が2;)℃を越
えたときは切換バルブ8を冷却器10側に連通さ1!て
加熱器9をオフにすると」先に冷fJl器10をオンに
し、25℃よりも低くなったときは切換バルブ8を加熱
器9側に連通させC加熱器9をオンにすると共に冷却器
10をオフにして、不?II!液の温度を第3図に示す
ように25℃にIVI間緒持維持サイクリング反応を行
わゼる。 次に、上記のサイクリング反応11%間が経過した時点
で、切換バルブ8を加熱器9側に連通させると共に加熱
器9をオンにして不凍液の41をl[!Jh26− にl−譬さυ、ぞの温度が 100℃となるように1述
したと同様にして温度センサ11の出力に基いて切換バ
ルブ8、加熱器9および冷却器10の動作を制御しで、
この100℃の温度を第3図に示すように3分間維持し
、これにまり反応容器2内の液体を加熱して酵素を変性
さけ、サイクリング反応を停止さ口る。 その後、上記のトナイクリング反応停止時間が経過した
時点で、切換バルブ8を冷却器10側に連通させると共
に冷却器10をオンにして不凍液の温度を直ちに下降さ
せ、その温度を−F述したと同様の温度制御によって、
第3図に示(ように38℃に維持し、この状態で先ず順
次の反応容器2内に指示反応液を1.0−ずつ分注する
。 この指示反応液の分注においては、先ず4時機構15を
介してアーム17を所定用下降させて所定のイ装置にあ
る反応容器2内の液体中にノズル18〜20を侵入さ口
、この状trバルブ31を閉、バルブ33を間にしてシ
リンジ駆動機構35を介して分注シリンジ32に 1.
0−の指示反応液を吸引した後、パル27− ブ31を開、バルブ33を閉にしてシリンジ駆動機構3
5を介して分注シリンジ32を作動させ、これにJ、り
吸引した量の指示反応液を分ン]ツる。この指小反応液
の分注と同14に、エアポンプ36を作動さけてノズル
19から−Iアを噴出させて気泡を発/1さt!、これ
により分注した指示反応液を混合攪拌する。 その後、4降機構15を介してアーム17を1−シ?さ
Uてノズル18〜20を反応容器2から脱出させてから
、回動機構16を介してアーム17を所定m回動させ(
ノズル18〜20を洗浄槽21上に位置決めする。次に
、碑降機構15を介してアーム17を下降さUでノズル
18〜20を洗浄槽21内に侵入させると共に、パル1
22を閉としてポンプ26を作動させて洗浄液タンク2
7から所定損の洗浄液をノズル24を介して洗浄槽21
内に分注して、ノズル18〜20の少なく共反応容器2
内の液体中に浸漬する部分を洗浄液中に浸漬して洗浄す
る。その後バルブ22を間として洗浄槽21内の洗浄液
を廃液タンク23に排出すると共に、エアポンプ28を
作動さゼてノズル25から1−アを噴出させてノズル1
8〜20の外壁に付着している洗浄液を除去した後、賀
陪m横15および同動機構16を介して7−ム17を1
−胃および回動させてノズル18ヘ−20をターンテー
ブル3十の所定のイl装置に位置決めする。以l−の動
作を!iI!返し行なうことにより、100本の反応容
器2内に順次1.0−の指示反応液を分)■−づる。<
Kお、この指示反応液の分注期間にa3いては、ノズル
20に連結されたポンプ37は作動しない。 ぞの後、各反応容器2において1時間の指示反応を行な
わせた後、各反応容器2内の液体を螢光光電^138に
順次導いC1その螢光強度をそれぞれ測定し、ぞの測定
値に基いてイれぞれメインコンビラ−夕41においで所
定の演粋を行なってその分析結果をプリンタ46に」、
リブリントアラ]へする。 この螢光測定にaりいては、順次の反応容器2に対して
ノズル18〜20を保持するアーム17を、上述した指
示反応液の分注の場合と同様に作動させ、ノズル18〜
20が反応容器2内の液体中に浸漬している間にポンプ
37を作動させ、これによりノズル20を介して所定1
(0,3mQ)の液体を吸引してフローセル38−1
に導き、その螢光強度を測定する。 その後ノズル18〜20が反応容器2から脱出している
期間に、ポンプ37のfl動により吸引した液体を廃液
タンク39にEjF出すると共に、洗浄槽21において
ノズル18〜20の洗浄を行なう。なお、この螢光測定
期間においてはノズル18に連結されたバルブ31.3
3、分注シリンジ32およびノズル19に連#Aされた
エアポンプ360作勅を停止させておくと共に、7日−
セル38−1に連通づる流路での液体間の]ンタミネー
ションを防止するため、液体の測定毎にフローセル38
−1に連通づる流路を]−アまたは洗浄液で洗浄する。 以上のようにして、全ての反応容器2に対する螢光測定
が終了した後、装置の作動を停止Fさせる。 なお、ターンテーブル3は、装置の作動中常時所定の周
期で間欠的に回動させてもよいし、指示反応液の分注期
間おJ、び螢光測定期間においてのみ間欠的に回動させ
るようにしてもよい。 本実施例では、上述した各部の動作を、ノ目ツビーディ
スク装置45に記録されたプログラムに従30− って、メインコンビコータ41によりサブコンビコータ
42および43を介して制御ツるが、これらメインコン
ビコータ41、す/]ンビ]−タ42および43による
東部の動作の711−チャートをそれぞれ第4図、第5
図および第6図に示す。 なお、本実施例はNAD’tイクリングのみでなく、N
A D P サイクリングにも有効に適用することが
できると共に、アーム11に更に1本のノズルを保持し
、このノズルを指示反応液の分注機構と同様の機構より
成るMI!i液の分注機構に連結して、所定の指示反応
時間の経過後その液体の螢光測定に先立って所定mの緩
衝液を分注し、これをノズル9からの■アにより混合攪
拌することにより、COAサイクリングにも有効に適用
することができる。 以上述べたように、本実施例によれば、一つの反応槽1
を設け、この反応槽1内の恒温媒体を加熱器9および冷
却器10によって所望の温度に制御づる簡単な構成の自
動リイクリング反応装置を用いることにより、反応槽1
内のターンテーブル331− にセットした複数の反応容器2内の液体を同時に所望の
時間に亘って所望の温度に制御することができるから、
酵素的リイクリング法を筒中かつ高精度で実施すること
ができると共に、H1t全体も小型にできる。なお、−
F述した実施例においては、ノズル18〜20の洗浄機
構を設けたが、順次の反応容器2に対しての液体間のコ
ンタミネーシ」ンが問題とならない場合には、この洗浄
機構は除いてもよい。 第7図は本発明による自動号イクリング反応装置を具え
る自動分析装置の他の実施例の全体の外観を示す線図的
斜視図である。8置本体は反応部と処理部とに大別され
、反応部には5個の恒温液槽71〜75と1個のステー
ジ76とをplyGノる。第1の恒温槽71は不凍液を
恒温媒体として一30℃の温度に維持し、第2の恒温槽
72は4°〜38℃の1yイクリング反応温度に維持し
、第3の恒温槽73はサイクリング反応を停止させる1
00℃の温度に緒持し、第4の恒温槽74は指示反応を
開始さl!4【い4℃に維持し、第5の恒温槽75は指
示反応を行なわせる38℃に翰持ηる。また、ステージ
76は室温でよいので、恒温手段は設【1ていない。第
4恒温槽14の(1/置には指示反応液の分注攪拌装置
77を設けると技にステージ76には反応容器内の検液
を吸引して螢光測定ユニットのフローヒルへ導くための
吸引装置117gを設ける。処理部には前例と同じよう
に制御ユニット79、ポンプユニット80. 螢光測定
ユニット81および印字表示ユニット82を設ける。こ
れらのユニットの構成および機能は前例と殆んど同じで
ある。例えばボンプユニツ1〜80には、分注攪拌装置
77に設【」に分注ノズル83および4℃の恒温槽84
内に収納された指示反応液容器85に連結されたポンプ
とエアノズル86に連結されたエアポンプが設置Jであ
る。 本例においては、第8図〜第10図に詳細に示すように
100本の反応容器87を配列して保持するラック8
8を恒温槽71〜75に順次に移送して所望の反応を行
なわせた後、ステージ76に移し、ここから螢光測定ユ
ニット81へ吸引して測光するように構成(る。このた
めに、ラック88にはフック89を固着し、このフック
をコの字状のアーム90に係合させて支持するようにす
る。第9図に示すようにこのアームは回転すると共に軸
方向に摺動するJ、うに軸受け91および92により支
承された軸93に固着する。この軸93には軸方向に延
在する第1の歯93aと円周方向に延在する第2の歯9
3bを形成する。 第1の歯93aは中間歯車94および95を介して′a
51のモータ97に連結する。したがって第1モータ9
7を回転させることにより軸93シたがってこれに連結
したアーム90を矢印で示す方向に回動させることがで
きる。一方、第2の@ 93bは歯車98を介して第2
のモータ99に連結する。したがって、第2のモータ9
9を可逆回転することにより軸93シたがってアーム9
0を昇降することができる。 第8図に示す状態はアーム90が第1の悄m+f!71
の位置にあり、ラック88に保持された反応容器81は
一30℃の恒温液中に浸漬されている。総での反応容器
87内に所定量のリーンプルとサイクリング反応液とを
分注し終えた段階でスター1へスイッチを駆動すると、
先ず第2モータ99が付勢されて軸9334− が上昇づる。これにより反応容器87は第1恒温槽11
から用土げられる。次に第2のモータ97を付勢してア
ーム90を回動させ、ラック88を第2恒温槽72のl
lll−に位置させた後、第2七−タ99を逆転さUア
ーム90を下降ざけ、反応容器87を第2恒温槽72の
恒温液中に浸漬させる。この第2恒温槽72内で自動1
ノイクリング反応を所定の時間に亘って行なう。 反応侵、再びモータ97および99を駆動して、反応容
器87を第3の恒温槽13に移す。この第3恒温槽73
は約100℃に維持されているので自動サイクリング反
応が停止される。次に第4の恒温槽14に移し、指示反
応液を所定m分注する。 第10図は分注III¥装置77の構成を示す斜視図で
ある。本例ではほぼ矩形の枠100を設け、その−辺1
00aを延長させて上下動および可逆回転する軸101
に連結する。第10図には示してい4【いが、軸101
の上下動および回動機構としては種々のものを用いるこ
とができる。枠100の一辺100aには軸受102a
、102bを介して第1のリードスクリコウ35− 103を設【)、このリードスクリコウを第1のモータ
104に連結する。この辺100aと対向する辺10
0bにはガイドロッド105を第1リードスクリ]つ1
03と平行に取付ける。第1リードスクリ−1,lり1
03には第1のナラ1〜ブロツク 106を螺合づると
共にガイドロッド105にはスライドブロック 107
を摺動自在に設番ノる。また、これらブ[1ツク106
および107間をプレー1〜108により連結づると共
に第2のリードスクリコウ 109を回転自在に支承す
る。この第2リードスクリユウ109の一端には歯車1
10を固着し、この歯車を歯車111を介して第2のモ
ータ 112に連結する。第2リードスクリユウ 10
9には第2のナツトブロック 113を螺合し、このブ
ロックには分注ノズル83とエアノズル84とを取付け
る。上述したように分注ノズル83は分注ポンプ(図示
せず)を介して指示反応液容器85に連結し、エアノズ
ル84はエアポンプ(図示せず)に連結する。 上述した分注装置77によれば、軸101を先ず]−昇
させた状態で回動させて分注攪拌Bi@77を第4悼温
IfI74hl+ら外れた位置に退避さけておく。この
状態で・アーム90を回動させ、ラック88を第4恒温
槽74の真上に位圓さUた後アーム90を不時さ11反
反応容器2内to 4液中に浸)hする。次に軸101
を回動さて分注攪拌装置77をラック88の真上に位置
させる。この状態で第1および第2のモータ 104お
よび112を駆動してノズル83および84を所定の反
応容器87の真上に位置させる。次に軸101を不時さ
せ、指示反応液の分)Jと攪拌を行なう。このような操
作を順次の反応容器87に対して行なって総ての反応容
器87に所定量の指示反応液を分注する。次に軸101
を駆動して分注攪拌装置77を退避させた後アーム90
を再び駆動してラック88を38℃の第4恒m槽74か
ら第5恒温槽75へ移し、指示反応を行なう。所定の指
示反応が終了したら、再びアー1に90を駆動し、ラッ
ク88をステージ76に移す。 このステージには吸引装置78が設置Jられている。 この吸引装置78は分注装@77と殆んど同じ構造を有
しでいるが、吸引装@78には1本の吸引ノズル115
がFltJられている点のみが相違している。この吸引
装置78を適切に駆動することにより反応容器81内の
検液を順次に螢光測定コニット81のフローセルへ供給
づることができる。 第7図〜第10図に示した実施例においては、それぞれ
所定の温度に維持した複数の恒温槽を用い、多数の反応
容器を支持したラックをこれらの恒温槽の間を移送する
ように構成したため、成る温度から次の温度への移行を
迅速に行なうことができ、それだ番ノ測定制度の向上が
計れる効果がある。また、各恒温槽はそれぞれ1つの温
度に雑持すればよいので恒温化も容易となる利点がある
。また、上述した説明では分注ノズルや吸引ノズルおよ
び螢光測定コニットの70−セルの洗浄については省略
したが、前例と同様に洗浄を行なうことbできる。 第11図は本発明の自動分析@胃の更に他の例の装部の
構成を線図的に示すものである。本例で番よ、第1図〜
第6図において説明した自動リイクリング反応装置を用
いる自動分析装置において、サンプルおよびサイクリン
グ反応液をも自動的に分注38− ηるようにしたbのである。このため、本例では所定の
方向に間欠的に回動可能にサンプラ131を設置ノ、こ
の1ノンブラ131の回動中心を中心とする同一円周上
に等間隔にそれぞれサンプルを収容する100個のサン
プルカップ132を着脱自在に装着し得るようにすると
共に、サンプラ 131に装着されたサンプルカップ1
32の所定の停止位置(サンプル吸引位置)と、反応槽
1内のターンテーブル3に保持された反応容器2の所定
の停止位置(サンプルおよびIJ−イクリング反応液吐
出位置)との間に口って移動可能に分注ノズル133を
設ける。 この分注ノズル133はアーム134に保持し、このア
ーム134を昇降機構135および回動機構136によ
って昇降および回動させることによって、分注ノズル1
33をサンプル吸引位置にあるサンプルカップ132内
のサンプル中に浸漬させるようにすると共に、サンプル
およびサイクリング反応液吐出位置にある反応容器2内
に侵入させるようにする。 また、サンプラ131と反応槽1との間の分注ノズル1
33の回動軌跡下には洗浄槽131を設け、この39− 洗浄槽131上にも分注ノズル133を位M決めづるよ
うにすると共に、この位置でアーム134を一ト降させ
て分注ノズル133を洗浄槽137内に侵入さUるよう
にする。この洗浄槽131はバルブ138を軒で廃液タ
ンク139に連結すると共に、その開11部には二本の
ノズル140および141を臨ませ、ノズル140はポ
ンプ142を軒で洗浄液タンク 143に連結して洗浄
液を洗浄槽131内に噴出させるようにし、ノズル14
1は■アボンブ144に連結してJアを噴出させるよう
にする。また、分注ノズル133はサンプル分注シリン
ジ145、バルブ146、サイクリング反応液分注シリ
ンジ147およびバルブ148を軽てサイクリング反応
液を収容するサイクリング反応液タンク 149に連結
し、シリンジ駆動機構150および151を介しての分
注シリンジ145および147の作動、およびバルブ1
46.148の作動により、それぞれ所定量のサンプル
およびサイクリング反応液を反応容器2内に分注し得る
ようにする。なお、サイクリング反応液タンク149は
恒温槽152に収納して例えば氷冷しておくと共に、こ
のサイクリング反応液タンク 149から分注ノズル1
33の先端までの流路にはサイクリング反応液を満たし
ておく。 以下、本実施例の動作を説明覆る。 先ず、曹ナンプラ131にそれぞれサンプルを収容する
複数のリンプルカップ132をセットすると共に、その
1Jンプル数と等しい本数の反応容器2をターンテーブ
ル3にセットして装置を作動させ、反応槽1内の不凍液
の温度を一30℃に維持する。 この状態でターンテーブル3およびサンプラ 131を
同期して間欠的に回動させながら、サンプラ131にセ
ットされた順次のサンプルカップ132内のリンプルを
1Jイクリング反応液と共に、ターンテーブル3にヒツ
トされた順次の反応容器2内にそれぞれ所定用分注する
。 このリンプルおよびサイクリング反応液の分注において
は、先ずサンプル吸引位置において昇降機構135を介
してアーム134を所定量下降させて(ノンプル吸引位
防にあるサンプルカップ132内の(Jンプル中に分注
ノズル133を侵入させ、この状態でバルブ146を閉
、バルブ148を開にしてシリンジ駆動機構150およ
び151介してリンプル分ン1シリンジ145に1μ℃
のサンプルを、サイクリング反応液分注シリンジ 14
7に50μρのサイクンリグ反応液をそれぞれ吸引する
。次に、昇降l114%135を介してアーム134を
上昇させて分注ノズル133をサンプルカップ132か
ら脱出させてから、回動機構136を介してアーム13
4を所定量回動させて分注ノズル133をターンテーブ
ル3上の所定のサンプルおよびサイクリング反応液1′
!1出イQ置に位置決めした後、碑降@11135を介
してアーム134を下降させて分注ノズル133を吐出
イQ冒にある反応容器2内に侵入させ、この状態でバル
ブ146を開、バルブ148を閉としてシリンジ駆動機
構150. 151を介して分注シリンジ 145.
147を作動させることにより、吸引した潰のリンプル
およびサイクリング反応液を分注する。その後、昇降機
構135を介してアーム134を上昇させて分ン1ノズ
ル133を反応容器2から脱出さゼてから、回動機構1
36を介してアーム134を所定m回動きU4 2− て分注ノズル133を洗浄槽137上に位置決めした後
、昇降機構135を介してアーム134を下降させて分
注ノズル133を洗浄槽137内に侵入させると共に、
バルブ138を閉としてポンプ142を作動させて洗浄
液タンク 143から所定量の洗浄液をノズル140を
介して洗浄槽131内に分注して分注ノズル133の少
く共サンプルカップ132内のサンプル中に浸漬する部
分を洗浄液中に浸漬して洗浄する。 その侵、バルブ138を開として洗浄槽137内の洗浄
液を廃液タンク139に排出すると共に、エアポンプ1
44を作動さけてノズル141からエアを噴出させて分
i主ノズル133の外壁に付着している洗浄液を除去し
た優、昇降機構135および回動機構136を介してア
ーム134を上昇および回動させて分注ノズル133を
サンプラ131上の所定のサンプル吸引位置に位置決め
する。以上の動作を繰返し行なうことにより、サンプラ
131にヒツトされた順次のサンプルカップ 132
内のサンプルを、]ンタミネーシジンを起すことなくv
イクリング反応液と共にターンテーブル3にセットされ
た順次の43− 反応容器2内にそれぞれ所定(至)分と1することがで
きる。 セットしたサンプル数のサンプルおよびIjイクリング
反応液の分注が終了したら、その終了に同期して反応槽
1内の不凍液の温度を直ちに25℃に上昇させ、以後第
1図〜第6図において説明したと同様の動作を行なって
目的物質を同定、定量づる。 本実施例によれば、サンプル分注からその目的物質の同
定、定量まで全て自動的に行なうことができ、省力化に
極めて有利である。 (発明の効果) 以上述べたように、本発明によれば、酵素的サイクリン
グ法を容易に実施でき、常に高精度でかつ信頼性の高い
分析結果が得られる自動サイクリング反応装置を実現す
ることができると共に、この自動サイクリング反応装置
を用いて、所望の物質を酵素的サイクリング法により自
動的に高精度で分析できる自動分析装置を実現すること
ができる。
第1図〜第6図は本発明の自動分析装置の一実施例を説
明するだめの図、 第7図〜第10図は同じく他の実施例を説明するための
図、 第11図は同じく更に伯の実施例を説明するための図で
ある。 1・・・反応槽 2・・・反応容器 3・・・ターンテーブル 4・・・モータ5・・・ロー
タリー丁ン」−ダ 6・・・断熱バイブ 7・・・循環ポンプ8・・・切換
バルブ 9・・・加熱器 10・・・冷fJl器 18〜20・・・ノズル21・
・・洗浄槽 24,25・・・ノズル26.37・・・
ポンプ 28.36・・・エアポンプ31.33・・・
バルブ 32・・・分注シリンジ34・・・指示反応液
タンク 38・・・螢光光度ffl’ 38− 1・・・フロー
セル41・・・メインコンピュータ 42.43・・・ザブコンビコータ 44・・・キーボード 45・・・フロッピーディスク装置 46・・・プリンタ 47・・・モニタ51・・・装置
本体 52・・・反応操作部53・・・印字・表示ユニ
ット 54・・・螢光測定ユニット 55・・・制御ユニット56・・・ポンプユニット57
・・・恒温槽 71〜75・・・恒温槽76・・・ステ
ージ 77川分注攪拌装置78・・・吸引装置 19・
・・制御ユニット80・・・ポンプユニット 81・・
・螢光測定−7ニット82・・・印字・表示ユニット 83・・・分注ノズル 85・・・指示反応液容器86
・・・エアノズル 87・・・反応容器88・・・ラッ
ク 90・・・アーム 93・・・軸 131・・・サンシフ 132・・・サンプルカップ 133・・・分注ノズル 137・・・洗浄槽140、
141・・・ノズル 145・・・サンプル分注シリンジ 46− 146、148・・・バルブ 141・・・サイクリン
グ反応液分注シリンジ 149・・・サイクリング反応
液タンク 150.151・・・シリンジ駆動機構特許出願人 東
京大学長 47− 第4図 第5図 18開口a60−241884 (16)第6図
明するだめの図、 第7図〜第10図は同じく他の実施例を説明するための
図、 第11図は同じく更に伯の実施例を説明するための図で
ある。 1・・・反応槽 2・・・反応容器 3・・・ターンテーブル 4・・・モータ5・・・ロー
タリー丁ン」−ダ 6・・・断熱バイブ 7・・・循環ポンプ8・・・切換
バルブ 9・・・加熱器 10・・・冷fJl器 18〜20・・・ノズル21・
・・洗浄槽 24,25・・・ノズル26.37・・・
ポンプ 28.36・・・エアポンプ31.33・・・
バルブ 32・・・分注シリンジ34・・・指示反応液
タンク 38・・・螢光光度ffl’ 38− 1・・・フロー
セル41・・・メインコンピュータ 42.43・・・ザブコンビコータ 44・・・キーボード 45・・・フロッピーディスク装置 46・・・プリンタ 47・・・モニタ51・・・装置
本体 52・・・反応操作部53・・・印字・表示ユニ
ット 54・・・螢光測定ユニット 55・・・制御ユニット56・・・ポンプユニット57
・・・恒温槽 71〜75・・・恒温槽76・・・ステ
ージ 77川分注攪拌装置78・・・吸引装置 19・
・・制御ユニット80・・・ポンプユニット 81・・
・螢光測定−7ニット82・・・印字・表示ユニット 83・・・分注ノズル 85・・・指示反応液容器86
・・・エアノズル 87・・・反応容器88・・・ラッ
ク 90・・・アーム 93・・・軸 131・・・サンシフ 132・・・サンプルカップ 133・・・分注ノズル 137・・・洗浄槽140、
141・・・ノズル 145・・・サンプル分注シリンジ 46− 146、148・・・バルブ 141・・・サイクリン
グ反応液分注シリンジ 149・・・サイクリング反応
液タンク 150.151・・・シリンジ駆動機構特許出願人 東
京大学長 47− 第4図 第5図 18開口a60−241884 (16)第6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、複数の反応容器内にそれぞれ収容したリンプルと酵
素を含む1Jイクリング陵応液との液体を、所定のサイ
クリング反応進行温度に所定時間に口って同時に維持し
た後、サイクリング反応進行温度よりも高い温度で酵素
が変性するサイクリング反応停止温度に同時に維持して
から、そのサイクリング反応停止1一温度よりも低い温
度に同時に維持する恒温手段を具えることを特徴どする
自動ηイクリング反応gilf。 2、複数の反応容器内にそれぞれ収容したサンプルとr
ff素を含むサイクリング反応液との液体を、所定のサ
イクリング反応進行温度に所定時間に酉って同時に維持
した後、そのサイクリング反応進行温度よりも高い温度
で酵素が変性するサイクリング反応停止温度に同時に1
を持してから、そのサイクリング反応停止1温度よりも
低い温度でサイクリング反応にJ、るイ1成物の指示反
応が進行づる温度に同時に維持する恒温手段と、前記複
数の反応容器内の液体のサイクリング反応が停什した後
、これら反応容器内にそれぞれ指示反応液を分ン1する
手段と、所定の指示反応時間の経過後、その指示反応に
よる生成物の螢光を測光づる手段とを具えることを特徴
と覆る自動分析装置。 3、前記恒温手段は、前記複数の反応容器を収容する一
つの恒温槽を具え、この恒温槽内のtF+温媒体を前記
各々の温度に制御するよう構成したことを特徴とする特
rf請求の範囲第2項記載の自動分析装置。 4、前記恒温手段は、前記各々の温度に維持された恒温
媒体を有する複数の恒温槽と、これら恒温槽に順次に前
記複数の反応容器を同時に移送覆る手段とを具えること
を特徴とする特許請求の範囲第2項記載の自動分析装置
。 5、複数の反応容器内にサンプルと酵素を含む1ノイク
リング陵応液とを分汀寸ろ手段と、これらリンプルおよ
びリイクリング反応液の分注期間中は反応容器内に収容
された液体をサイクリング反応が進行しない温度に轄持
し、その後複数の反応容器内に【れぞれ収容しIこ液体
を、所定のりイクリング反応進行温度に所定時間に自っ
C同時にHlうした後、イのサイクリング反応進行温度
J、りも高い淘taで・酵素が変性するりイクリング反
応停止l−温劇に同時に維持してから、その1Jイクリ
ング反応停止温度よりも低い温度でサイクリング反応に
よる生成物の指示反応が進行りる温度に同時に維持づる
恒温手段と、前記複数の反応容器内の液体のけイクリン
グ反応が停止トシた後、これら反応容器内にそれぞれ1
h示反応液を分注する手段と、所定の指示反応時間の軽
過後、その指示反応による生成物の螢光を測光Mる手段
とを具えることを特徴とする自動分析装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59097341A JPS60241884A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 自動サイクリング反応装置およびこれを用いる自動分析装置 |
EP85303432A EP0171140B1 (en) | 1984-05-15 | 1985-05-15 | Automatic cycling reaction apparatus and automatic analyzing apparatus using the same |
DE85303432T DE3587531T2 (de) | 1984-05-15 | 1985-05-15 | Automatisches Gerät für Zyklisierungsreaktionen sowie dieses benutzende automatische Analysegerät. |
US06/734,215 US4981801A (en) | 1984-05-15 | 1985-05-15 | Automatic cycling reaction apparatus and automatic analyzing apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59097341A JPS60241884A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 自動サイクリング反応装置およびこれを用いる自動分析装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60241884A true JPS60241884A (ja) | 1985-11-30 |
JPS6212986B2 JPS6212986B2 (ja) | 1987-03-23 |
Family
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