JPS61200473A - 液体試料の流れ分析方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体試料の流れ分析方法に係り、特に分析計
の流路内に液体サンプルを導入して、流路内を流れるサ
ンプル中の分析すべき項目を、測定用電極でもって測定
するような流れ分析方法に関する。

〔従来の技術〕

液体試料例えば血液試料の流れ分析を実行する従来例は
１例えば米国特許第、ｉ、４５２，６３２に記載されて
いる。この例では、サンプルが流れる流路に沿って測定
用電極を複数個並べておき、血液中のガス成分、電解質
、尿素窒素などの分析すべき項目を、順次測定する。流
路中に血液サンプルを移送させるためのポンプは、測定
用電極よりも下流に配置されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の従来例では、サンプルの入口側の流路が閉塞され
るか、あるいは詰まりの現象が発生した場合には、流路
内が減圧される。流路内の異常な圧力低下は、測定用電
極に悪影響をもたらす。特に、酸素測定用電極がクラー
ク型電極である場合および二酸化炭素測定用電極がセベ
リングハウ・ス型電極である場合には、圧力低下によっ
て測定値が大きく影響される。

例えば二酸化炭素測定用電極は、内部電極と内部電解液
と薄いガス透過膜を有する。この測定用電極がサンプル
の流れる流路に配設されるとき、流路と内部電解液の間
には薄いガス透過膜だけが介在されているにすぎない。

従って、流路内の圧力が変化することに起因してガス透
過膜の張度が変化し、その結果、測定精度が低下する。

本発明の目的は、圧力変化に影響されやすい測定用電極
が正常な圧力環境で動作されるような液体試料流れ分析
方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、サンプル導入部から液体サンプルを分析装置
の流路内に導入するステップ、共通流路から分岐された
第１の分岐流路に設けられたサンプル液検出器の位置に
、所定時間内にサンプルが到達したかどうかを測定する
ステップ、上記所定時間内にサンプルが上記検出器の位
置に到達しない場合に、上記共通流路を洗浄液でもって
洗浄するステップ、および上記共通流路の洗浄後に特定
の測定用ｒＰ！、極が配設されている第２の分岐流路に
サンプルを導入して分析項目を測定するステップ、を含
むことを特徴とする。

本発明の望ましい実施例では、分析項目を測定するステ
ップで、上記特定の測定用電極にサンプルを接触させ、
かつ比較電極へ比較液を供給した後に、上記特定の測定
用電極に起因する電位又は電流を測定する。

〔作用〕

本発明では、圧力変化に対して影響されやすい測定用電
極が配置されている第２の分岐流路へはサンプルを導入
しない状態で第１の分岐流路にて流路の詰まりがあるか
どうかをチェックし、詰まりがあった場合には、それを
除去した後に、第２の分岐流路へサンプルを導く、従っ
て、第２の分岐流路内は異常に減圧されない。

〔実施例〕

本発明の一実施例を、第１図および第２図を参照して説
明する。第２図に示すように、この多項目分析装置は、
マイクロコンピュータ１１により動作制御され、入出力
部としてＣＲＴ表示部１２、キーボード１３、およびプ
リンタ１４を有し、記憶媒体１５として分析諸条件、分
析結果等を記憶するフロッピーディスクを有する。マイ
クロコンピュータ１１は、サンプル９０、較正用標準液
６１．６２．較正用標準ガス６７．６８、緩衝液３７、
および洗浄液３１に関連する各流路の接続状態を制御す
る。具体的には、各流路に設けられたポンプおよび切換
バルブの動作がマイクロコンピュータ１１によって制御
される。

第１の分岐流路には、圧力変化に影響され難い測定用ｅ
ｌｅｃｔｒｏｄｅｓであるナトリウムイオン用電極２６
ａ、カリウムイオン用電極２６ｂ、塩素イオン電極２６
ｃおよびカルシウムイオン用電極２６ｄを配置する。第
２の分岐流路には、圧力変化に影響されやすい測定用ｅ
ｌｅｃｔｒｏｄｅｓである二酸化炭素用電極４９、酸素
用電極４８およびｐＨ用電極５０を配置する。第３の分
岐流路には、生化学成分を測定するための電極であるグ
ルコース用電極３８および尿素窒素用電極３９を配置す
る。

第１の分岐流路および第２の分岐流路の入口側には、そ
れぞれバルブが設けられる。まず、第１の分岐流路側の
バルブを開き、血液サンプルを流路内に導入する。第１
の分岐流路には、電解質測定用電極、より下流に詰まり
検出器が配置されている。この検出器の位置に、所定時
間内に、サンプルが到達しなければ、マイクロコンピュ
ータ１１は、共通流路が詰まったものと判定する。この
場合、共通流路へは、サンプルの流れの方向とは逆の方
向に洗流液を流し、これによって共通流路の詰まりを除
去する。その後筒１の分岐流路の所定位置までサンプル
を導入し、ｆｆｉ解質成分を測定する。続いて、第２の
分岐流路側のバルブを開き、血液サンプルを第２の分岐
流路内に導入する。このとき、共通流路における詰まり
は除去されているので、第２の分岐流路内は異常に減圧
されることがない。

第１図の分析計は、血液サンプルが試験管内に収容され
ている場合にも、注射器内に収容されている場合にも適
用することができる。第１図において、共通流路８５は
サンプリングノズル２１を持っている。第１の分岐流路
９５は、切換バルブ２４、切換バルブ２５．ループ１０
０、測定用電極２６ａ〜２６ｄ、比較電極２７．光度計
２８゜液体検出器２９、および切換バルブ３０を通る。

第２の分岐流路２０１は、切換バルブ４６．酸素測定用
電極４８、二酸化炭素測定用電極４９、ＰＨ測定用電極
５０、比較電極５１、光度計５２゜および液体検出器５
３を通る。

血液サンプルが試験管内に収容されている場合は、サン
プリングノズル２１の先端を試験管内に挿入し、第１分
岐流路側のポンプ２２の働きによって共通流路８５内に
サンプルを吸入させる。流路に詰まりかない場合は、ノ
ズル２１の先端から入ったサンプルが、液体センサ２３
．切換バルブ２５、電解質測定用電極２６ａ〜２６ｄ、
比較電極２７．ヘモグロビン測定用光度計２８を経由し
て、液体センサ２９の位置に達するまで吸引され、サン
プルの存在が検知されたら吸入動作が停止される。液体
センサ２９としては、よく知られているフォトカプラを
用い得る。血液サンプルは、キャリア液（純水）より光
吸収性が大であるので。

光吸収量の変化からサンプルの存在を検知するのである
。他の液体センサ２３，４０．および５３も同様の構成
である。

所定時［■の間、ポンプ２２を作動させても液体センサ
２９の位置までサンプルが到達しない場合には、サンプ
ルを検出したという信号がマイクロコンピュータに伝達
されないので、マイクロコンピュータは共通流路に詰ま
りが生じたものと判定し、ポンプ２２を停止するととも
に、弁３０を大気開放にする。これにより第１の分岐流
路内は除圧から大気圧に戻される。続いて、切換バルブ
２４を切換え、共通流路８５を、洗浄液３１に通ずる流
路１１０に連通ずる。弁３２および弁３３を流路１１０
側へ切換え、ポンプ３４を駆動して洗浄液を送り、ノズ
ル２１の先端から洗浄液を吐出する。この廃液は、廃液
受け８０を通して排出される。詰まりが除去されたあと
、切換バルブ２４より第１分岐流路の上流にあったサン
プルのバンドの先端が液体センサ２９に達するまで吸入
する。

詰まりが除かれた場合および詰まりがなかった場合には
、比較液３６に通ずる弁３５を開き、切換バルブ２４を
閉じ、ポンプ２２を駆動する。これにより比較電極２７
内に比較液３６を導入する。

そして、ナトリウムイオン用電極２６ａ、カリウムイオ
ン用電極２６ｂ、塩素イオン用電極２６ｃおよびカルシ
ウムイオン用電極２６ｄのそれぞれに基づく電位と比較
電極２７との電位の差を測定し、各電解質成分濃度を算
出する。

同時期に複数のループを持った切換バルブ２５を切換え
、ループ１００内に一定量の血液サンプルを流路１０１
を通るようにポンプ４４で送る。

ポンプ４４によって送られる緩衝液３７は、ダンパ４５
にて流れが平滑化され、ループ１００内のサンプルを押
し出す。この部分サンプルは、流路１０１内で拡散され
、希釈された後、血糖測定用電極又はグルコース測定用
電極３８および尿素窒Ｍ’Ｓ定用電極３９に入る。サン
プルバンドの先端が液体センサ４０に検知されたときに
ポンプ４４を止め、流れを止める。続いて、比較液３６
に通ずる弁４２を開き、ポンプ４１を駆動することによ
って比較電極４３へ比較液３６を供給する。グルコース
用電極３８に基づく電流値および尿素窒素用電極３９に
基づく電位が測定され、血糖濃度および尿素窒素濃度が
表示される。

一方、今まで閉じていた切換バルブ４６を切換えて、ポ
ンプ４７の流路と共通流路８５を連通して第２の分岐流
路を形成し、ノズル２１を通して試験管内の血液サンプ
ルを液体センサ２３の位置まで導入する。共通流路８５
が第１の分岐流路と連通してあったときに、共通流路８
５に詰まりかない場合には、共通流路８５を逆洗する行
程かはぶかれるので、共通流路８５内には血液サンプル
が残っている。この場合、ノズル２１による再サンプリ
ングは不要である。

続いてポンプ４７を駆動し、第２の分岐流路内へ、共通
流路８５内にあったサンプルを導入する。

このサンプルのバンドの先端は、酸素測定用電極４８、
二酸化炭素測定用電極４９、ｐＨ電極５０゜比較電極５
１、およびヘモグロビン測定用電極５２を通って、液体
センサ５３まで吸入される。

液体センサ５３によってサンプルの存在が検知されたと
きに、マイクロコンピュータ１１はポンプ４７を停止す
る。次いで、切換バルブ４６を閉じ、かつ、比較液３６
に通じている弁５４を開く、その後、ポンプ４７を駆動
して比較電極５１に比較液３６を供給する。ポンプ４７
を停止して、ｐＨ電極５０および二酸化炭素＠［４９に
関して電位を測定し、酸素測定用電極４８に関して電流
を測定する。これらの分析項目に関する測定値はＣＲＴ
１２およびプリンタ１４に表示される。

血液サンプルが、注射器内に収容されている場合のサン
プリング方法について説明する。この場合は、切換バル
ブ２４および切換バルブ２５を。

共通流路８５が電解質測定用電極２６ａ〜２６ｄと連通
ずるように保ち、かつ、弁３０を大気開放側に切換える
。ポンプ２２を停止させた状態で、ノズル２１の先端と
注射針を接続し、流路内に注射器内のサンプルを圧入す
る。この場合、サンプルが液体センサ２９に達したとき
には、サンプルが正）：；゛に導入完了されたものとし
て扱い、以後の操作は上述した測定動作と同様に進めら
れる。

以上説明したような分析操作が終了すると、分析計は洗
浄抛作を行う。まず、サンプリングノズル２１の内壁が
洗浄される。流路１１０が共通流路８５と連通ずるよう
に切換バルブ２４を切換え、弁３２および弁３３を通し
て洗浄液３１をポンプ３４によって送り、その洗浄液を
ノズル２１の先端から吐出する。次いで、流路１１１が
共通流路８５と連通ずるように切換バルブ４６を切換え
、かつ弁３３を切換えて、ポンプ３４によって送られた
洗浄液３１をノズル２１の先端から吐出する。

次に、ノズル２１の外壁が洗浄される。この場合は、ノ
ズル洗浄機構５５を上下させながらポンプ３４によりノ
ズル洗浄液３１を弁３２を経由して送り出し、同時に真
空ポンプ５６を動作させ真空チャンバ５７内を真空にし
、それを利用し弁。

５８を開放されることにより、吐出された液を、ビン５
９に吸入し、貯留した液は弁６０を経て排出する。

以上のような定常操作の他にこの分析計は一定時間毎に
、測定電極の較正をおこなう、この場合は、試料の代り
に電時質及び血糖、尿素の場合は、標準液６１および標
準液６２を切換弁２４を切換ることにより交互にポンプ
２２により電解質測定流路に導入する。又、血液ガスの
場合は、＃Ａ準ガス６３と標準ガス６４を標準液６５と
標準液６６が入ったボトル６７およびボトル６８に加湿
器６９と加湿器７０を経由してバブリングし、このバブ
リングされた２つのＳ＄液を切換弁７１を交互に切換え
る二とによりポンプ４７により血液ガス測定流路に導入
する。

さらに装置は、約１日１回、殺菌洗浄液７２を切換弁２
４と切換弁２５を経由して電解質測定流路に導入する自
動洗浄機能を有する。

比較液３６、Ｍ４準液６１および標準液６２の各流路は
、脱気＠７３内を通っている。脱気ＷＪ７３内における
これらの流路は多孔質のプラスチックチューブで形成さ
れている。脱気筒７３内は真空ポンプ７４によって減圧
される。これにより、各液体内に溶存されている空気は
、各チューブの壁を通して脱気される。従って分析計の
流路内へこれらの液体を供給しても、流路内での気泡の
発生をおさえることができ、長時間気泡の影響のない測
定を行い得る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、圧力変化に影響されやすい測定電極の
配置された流路内が異常に減圧されることがないので、
正確な測定値を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の流路系統図、第２図は第１
図の実施例のシステム機能図である。 ２１・・・サンプリングノズル、２４，２５．４６・・
・切換バルブ、２６ａ〜２６ｄ・・・電解質測定用電極
、２７．４３．５１・・・比較電極、２９・・・液体セ
ンサ、４８・・・酸素測定用電極、４９・・・二酸化炭
素測定用電極、５０・・・ｐＨ電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、サンプル導入部から液体サンプルを分析装置の流路
   内に導入するステップ、共通流路から分岐された第１の
   分岐流路に設けられたサンプル液検出器の位置に、所定
   時間内にサンプルが到達したかどうかを測定するステッ
   プ、上記所定時間内にサンプルが上記検出器の位置に到
   達しない場合に、上記共通流路を洗浄液でもつて洗浄す
   るステップ、および上記共通流路の洗浄後に特定の測定
   用電極が配設されている第２の分岐流路にサンプを導入
   して分析項目を測定するステップ、を含むことを特徴と
   する液体試料の流れ分析方法。