JPS61270646A - 化学分析装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、化学分析スライドに点着された液体試料の反
応濃度を光学的に測定し、液体試料中に含まれている被
検成分を定量するための化学分析装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

液体試料中に含まれている各種成分、例えば体液中に含
まれているグルコース、ビリルビン、尿素窒素等を定量
分析するために、化学分析スライドを用いて迅速るこ測
定する方法が知られている。

この測定法は、微量な液体試料で充分な検査を行うこと
ができるために、例えば面液等の貴重な体液を用いる臨
床化学検査に適している。前記化学分析スライドは、例
えば特開昭５８−２１５６６号に記載されているように
、測定エレメントと、これを収納したスライド枠とから
構成されている。

前記測定エレメントば、透明な支持体の上に、乾式多層
フィルム化技術により、試薬保持層１反射層、展開層が
順次層設されており、展開層に点着された液体試料が円
状に層間されながら試薬保持層へ浸透し７、試薬保持層
の試薬と反応して被検成分に応じた濃度に発色する。前
記スライド枠は、測定エレノント苓ザントイソチしてお
り、その＋。

部中央に点着用開口が形成され、下部中央に測定用開口
が形成されている。

前記化学分析スライドを用いて定量分析する場合には、
液体試料例えばヘパリン採血した新鮮面を点着用開口か
ら一定量（例えば］、　ＯＩｔ　（１）滴下する。この
点着後は、化学分析スライドをインキュ・＼−トシて、
発色反応を充分に進行させる。このインキュへ−１・後
に、測定用開口を通して照明光を測定エレメントの支持
体に照射し、その反射光に含まれている特定波長域の光
を測定して反射濃度を求め、予め求めておいた反射濃度
−物質濃度の関係を示す検量線を参照して定量分析を行
うものである。

前記定量分析には、前述した特開昭５８−２１５６６号
に記載された化叩分＋Ｉｒ装置か用いられる。

ごの化学分１バ装置は、化学分析スライ１を循環路に沿
って移送し、この移送中に化学分析スライｌをインキュ
ベートするインキｊ、ヘータと、前記循環路中の測定位
置に化学分析スライドが位置した時に、反則濃度を測定
ずろ濃度測定部とから構成されている。定量分析を行・
う場合には、化学分析スライドに被検成分を含む液体試
料を点着した後に、循環路に接続した挿入し１から点着
済め化学分析スライドを押し込め、スター１へ位置にセ
・ノＩ・されたキャリヤの下に挿入する。このスタート
位置に送られた化！′ｊ！−分析スライトは、キャリー
・とともに循環路に沿って移送されて測定位置に達する
。

この測定位置で反射濃度が測定された化学分析スライド
は、循環路に開口させた↑Ｊｌ：　＋Ｊ＋　ｎに達し、
キャリヤから離れて排出口から落下し、受ｉｔ　、ｎｎ
に回収される。空となったキャリヤは、スタート位置に
戻され、再び新しい化学分析スライドが挿入される。

前記化学分析スライドは、その種類によって異なった反
応特性をもっているから、被検成分及び試薬に応してイ
ンキュヘーション時間及び温度を定めることが必要であ
る。例えば第６図は、血液中のグルコース濃度を定量す
るための化学分析スライドの反応特性を示すものである
。この反応特性から分かるように、発色反応が充分に進
行する時間は、物質濃度によってかなり異なっており、
例えば物質濃度が６００ｍｇ、ｚＶ１以下（反射濃度０
゜９以下）ではインキュヘーション時間が６分程度あれ
ば充分であるが、物質濃度が６００■７ｄ１以上では発
色反応が進行中であり、更に長いインキブーベーション
が必要となる。

インキヱヘーシヮン時間が長いほど、発色反応が充分に
進行するから、高精度の測定を行うことができるが、測
定時間が長くなるために単位時間当たりの処理数が少な
くなる。また、検体の殆どは、物質濃度が３００ｍｇ／
ｃＵ以下であるため、処理能力も嵩慮して、従来はイン
キュヘーション時間を６分間に定めている。しかし、検
体の中心こば物質濃度が６００〜１０００ｍｚ７ｄｌの
ものも含まれているから、これらに対してしよ物質濃度
を正確に測定することができなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、高濃度の検体に列し”ζも高精度で測定を行
うことができ、しかも全体の処理能力をそれぼど低下さ
せることがないよ・うにした化学分析装置を提供するこ
とを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、反応濃度が所定
値以上となった高濃度の化学分析スライドに対しては、
再度インキプーヘーションを行うようにしたものである
。液体試料が点着された化学分析スライドは、キャリヤ
に収納された状態で循環路に沿ってスタート位置から測
定位置に向かって移送され、その間に所定の温度で所定
の時間例えば６分間インキュベーションされ、発色反応
が進行する。測定位置で光学的に濃度測定された化学分
析スライドは、循環路に形成した排出口に移送されるが
、測定値が実験で定めたある値以上の場合には、閉鎖部
材を作動させて排出口を閉鎖ずる。このＪＪＩ　＋（＋
　ｏが閉鎖された場合には、化学分析スライＩがキャリ
ヤとともに、スタート位置☆置へ戻され、再び循環路に
沿って測定位置まで移送されその間て訂インギュヘーシ
ョンが行われる。この再インキプ、ヘーションは、必要
により２回以−１−行うことができる。

高濃度の化学分析スライドは、少なくとも２回インキプ
ーヘーションか行われてから排出されるので、発色反応
が充分に進行した状態で測定が行われる。他方、検体の
殆どをしめる低濃度の化学分析スライドは、インキュヘ
ーション時間が従来と同様に短いから、システム全体と
して処理能力をそれほど低下させることなく、高精度の
測定を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例について詳細に
説明する。

〔実施例〕

第１図及び第２図において、ヒータを内蔵した熱板１０
の上に、恒温板１１．フランジ１２が順次取り付けられ
ている。この恒温板１１は、その中央に収納部１３が形
成されており、この収納部１３はキャリヤ２が横方向に
８個、縦方向に２（固並ふ大きさになっている。また、
この収納部１３内には、最大収納数よりも１個少ない１
５個のキャリヤ２が収納されており、矩形状をした循環
路の角に形成されたスペースをなくすように、■駒ずつ
間欠的に循環移送される。このキャリヤ２は、化学分析
スライド３の１−に乗り上げた状態で、化学分析スライ
ド３とともに移動する。なお、収納部１３の中央に仕切
を設けて、棒状の循環路としてもよい。

前記化学分析スライド３は、点着用開口４ａと、測定用
開口４ｂとが形成されたスライド枠４と、このスライド
枠４内に収納された測定エレメント５とから構成されて
いる。この化学分析スライド３は、試薬が異なった測定
エレメントを用意することにより、各種の被検成分を定
量することができる。

前記収納部１３の角には、押込めレバー１５〜１８がそ
れぞれ設げられており、角にあるキャリヤ２を１駒分移
送する。挿入口１９には、装填台２０が接続されており
、シュート２１を滑動してきた化学分析スライｌ”　３
が、装填台２０に形成した四部２Ｏａ内に入り込む。こ
の凹部２０ａ内に入り込んだ化学分析スライド３は、マ
イクロピペット６から滴下された微量の液体試料７が、
点着用開口４ａを通って測定エレメント５に点着される
。この点着後に、モータ２３が回転して装填レバー２４
を往復動させ、化学分析スライド３を挿入口１９から収
納部１３内に入れる。この化学分析スライド３ば、スタ
ーＩ・位置Ｓに位置しているキャリ４・２の挿入口２ａ
からその下に入り込む。

前記化学分析スライド３が挿入されたキャリ４・２は、
モータ２６の回転により押込みレバー１５〜１８が順次
作動されるから、点線で示す方向に１駒ずつ間欠移送さ
れる。この間欠移送中に、化学分析スライＦ’　３は恒
温板１１によって例えば３７°Ｃのもとて標準インキュ
ヘーション時間である６分間だけインキュへ−１・され
る。スタート位置Ｓから出発してから６分が経過すると
、化学分析スライド３は、キャリヤ２とともに１ＩＩＩ
ｉ環路を移動して測定位置Ｍに達し、ここで化学分析ス
ライド３の反射濃度が測定される。この測定位置Ｍには
、化学分析スライド３が抜は落ちないような大きさの開
口２７が形成されており、この開口２７を囲むように濃
度測定部２８が設けられている。この濃度測定部２８は
、熱板１０の下部に固着された暗箱２９と、化学分析ス
ライド３を照明する複数のランプ３０と、レンズ３１と
、所定の波長域の光だけを透過させる干渉フィルタ３２
と、この干渉フィルタ３２を透過した光を光電変換する
光検出器３３とから構成されており、スライド枠４の測
定用開口４ｂを通して、測定エレメント５の反射濃度が
測定される。なお、測定ニレメンｌ−５の構造によって
は、透過濃度を測定してもよい。

反射濃度が測定された化学分析スライド３は、押込みレ
バー１６の前進により測定位置Ｍから排出位置りに向か
って移送される。この押込みレバー１６が前進している
間に、その下面に設けた白色点１６ａが濃度測定部２８
で測定され、反射率１００％の基準反射濃度として用い
られる。

前記排出位置りに番よ、化学分析スライド３よりも大き
めの排出Ｄ　３５が形成されており、この排出位置■）
ニキャリャ２とともに、化学分析スライド３がきた時に
は、化学分析スライド３だけが排出口３５から落下して
シュート３６に入り、この十を滑動して受４ノ皿（図示
せず）に回収される。

前記排出口３５を開閉するために、再インキュベーショ
ンレバー３７が設けられており、測定位置Ｍで測定した
測定値（反射濃度）が所定値α以上の高濃度のもの、例
えば被検成分がグルコースの場合には前述したように、
反射濃度が約０．９以上のものは、測定時には発色反応
が終了せずにまだ進行中であるため、再インキュベーシ
ョンレバー３７を作動させて排出Ｉ］３５を閉鎖する。

この排出口３５が閉鎖されると、化学分析スライド３が
落下することなく、キャリヤ２とともにスター１〜位置
Ｓに戻される。

再インキプ、ヘーションの必要がある化学分析スライド
３がキャリヤ２とともに、スタート位置Ｓに戻された場
合に、装填レバー２４を作！１ｉＪＪさせると、２個の
化学分析スライドが衝突してしＪ′うために、装填レバ
ー２４の破損の原因となる。そこで、再インキュベーシ
ョンレバ−３７か作動した時にば、装填Ｉ／バー２４の
作動か一回停止するようになっている。スタート位置Ｓ
へ戻された化学分析スライ１ξは、再び循環路を６分か
けて移送され、合計１２分間インキュヘーＩ〜されてか
ら、測定位置Ｍで再び測定される。

前記シュート２１には、未使用の化学分析スライド３を
収納した収納筒４０が着脱自在に載置されている。モー
タ４１が回転すると、カム４２のピン４３と、排出レバ
ー４４の溝４５との絹め合わせにより、ＪＪｌ出レ出御
バー４４復動して収納筒４０の最下部にある化学分析ス
ライド３を押し出す。この押し１］１された化学分析ス
ライド′３ば、シュート２１を滑動して装填台２０の四
部２］ａ内に入り込む。前記モータ４１は、モータ２３
の一回転が終了した時に、一回転するようになっており
、それにより四部２Ｉａ内に２個の化学分析スライ１゛
３が入り込むのを防止する。前記シェード２１の下部に
は、透明ｔ「カバー４６が固着されており、このカバー
４６がフランジ１２のにに固着されている。なお、この
カバー４６は、透明であるために、ギヤリヤ２の移送状
態を観察することができる。

第３図はキャリヤを移送するための移送機構を示すもの
である。モータ２６の回転軸４８に、周縁の一部を切り
欠いた形状のカム４９が設けられており、このカム４９
に接するように４（１１ｉ１の従動子５０〜５３が回動
自在に配置されている。各従動子５０〜５３と、押込み
レバー１５〜１Ｂとを連結する機構は同じであるから、
従動子５０についてのめ説明する。従動子５０は、その
先端部にローラ５４が回動自在に取り付けられており、
このローラ５４がカム４９の外周に接触している。

そして、ローラ５４がカム４９の切欠き４９ａに接触す
ると、受動子５０が軸５５を中心にして回動する。この
従動子５０の他端には、連結棒５６が連結されており、
従動子５０の動きをレバー５７に伝達する。このレバー
５７は、軸５８に回動自在に軸支されており、その先端
に取イ旧）′たローラ５９が押込めレバー１５の下面に
形成したコ字形のレール６０に嵌合している。

前記カム４９が回転してその切欠き４９ａが従動子５０
の位置にくると、従動子５ｏがハネ（図示けず）の付勢
力で反時計方向乙こ回動し、連結棒５６を介してレバー
５７を反時計方向に回動させる。このレバー５７が反時
旧方向に回動すると、押込みレバー１５が前進して収納
部１３内に入り込み、キャリヤ２を押して１駒分移動さ
せる。カム４９が更に回転して、切欠き４９ａがローラ
５４から離れると、押込みレバー］５が収納部］−３内
から抜は出る。このようにして、カム４９が回転すると
、押込みレバー１５〜１８が順次作動して、その一回転
で収納部１３内にある全てのキャリヤを１駒分前進する
。この実施例では、キャリヤが１５個用いられているか
ら、モータ２６が１５回転すると、化学分析スライド３
がスタート位置Ｓから測定位置Ｍに達することになる。

前記装置１！レバー２４は、スタート位置Ｓにある空の
キャリート２内に、点着済み化学分析スライド３を装填
する。前記′Ｅ−夕２３の回転軸６２に回転１に６３か
軸を卜されており、この回転板６３に植設したピン６４
が装填レバー２４の溝２４．　ａに嵌合している。前記
モータ２３は、押込みレバー１５が前進した後に、一回
転して四部２Ｏａ内に位置している点着済＋７４化学分
析スライド３を押す。

この化学分析スライド３は、装填台２０に形成したｊｍ
路２０１３を通ってスター１〜位置Ｓに送られ、この（
）７置Ｇこある空のキャリヤ２の下に挿入される。

なお、この装填が終了すると、モータ４１が回転して、
未使用の化学分析スライド３が装填台２０に供給され、
そしてマイクロピベソｔ・６で一定量の血か点着される
。

前記再インキュベーションレハ−３７は、軸６Ｇに回動
自在に軸支されたレバー６７に連動しており、このレバ
ー６７がソレノイ１６８のプランジャ６９に連結されて
いる。このソレノイド６８は、測定値が高い場合に通電
され、再インキ１へ−ジョンレバー３７を前進させて排
１１廿１３５を閉鎖する。

第４図は本発明の電気的構成を示すものである。

濃度測定部２８は１、測定ニレメン１−５の反則光を光
電変換し、得られた電気信号をＡ／Ｄ変換器７２でデジ
タル信号に変換してからマイクロプロセッサ７３に送る
。このマイクロプロセッサ７３は、ＲＯＭ７４に居き込
んであるプログラムにしたがって作動し、測定値を濃度
変換してからＲＡＭ７５に取り込む。前記ＲＯＭ７４に
は、第７図に示すような濃度値−物質濃度の関係を示す
検量線Ａ。

Ｂをテーブルにしたデータが記憶されている。そこで、
この検量線Ａ、Ｂを参照して物質濃度を算出し、これを
出力装置７６に送る。この出力装置７６としては、例え
はプリンタ、表示器、ＣＲＴ等が用いられ、検体番号と
ともに分析結果を出力する。

入力部７７は、化学分析スライドの種類等を入力するた
めのものであり、周知のようにキーボードで構成されて
いる。前記マイクロプロセッサ７３ば、温度制御部７８
．モータ制御部７９．ソレノイド制御部８０をそれぞれ
制御する。この温度制御部７８は、収納部１３内の温度
が、被検成分の種類に応じて予め決められているインキ
ュー、−シ９ン温度に保たれるようにする。モータ制御
部７９ば、本実施例の場合に６分間で化学分析スライド
３がスターＩ・位置Ｓから測定位置Ｍに達するように、
モータ２Ｇの回転速度を制御する。また、このモータ制
御部７９は、モータ２Ｇの回転に同期したタイミングで
モータ２３，４１を回転させ、未使用の化学分析スライ
ドの供給と、点着済み化学分析スライドの装填とを行う
。ソレノイド制御部８０は、測定値が高い場合に、ソレ
ノイド６８を作υ１させて、排出口３５を閉鎖し、再イ
ンキュベーションを行わせる。再インキュイージョンの
場合には、この実施例ではキャリヤ２が１５個用いられ
ているから、収納部１３内をキャリヤ３２が１５駒移送
された時に、再インキュベーションの検体が濃度測定部
２８に来たものとＦＪ定することができる。ごの再イン
キュベーションの検体に１７一 対しては、第７図の検量線Ｂを参照して定量分析し、新
規な検体に対しては検量線入を参照して定量分析する。

第５図は化学分析スライドのインキュベーションの手順
を示すものである。測定を開始する場合には、入力部７
７から化学分析スライｌ’の種類を入力する。マイクロ
１１コセソザ７３は、化学分析スライドの種類から、被
検成分に応じて決められたインキュベーション温度及び
時間を決定する。

入力部７７のスタートキーを操作すると、モータ２６が
回転してキャリヤ２を１駒ずつ間欠移送する。このキャ
リヤ２の間欠移送に同期したタイミングでモータ４１が
回転し、未使用の化学分析スライドを３を装填台２０に
供給する。そして、モータ２３がモータ２６に同期した
タイミングで回転するまでの間に、装填台２０にある化
学分析スライド３に、１０μｐの微量なヘパリン採血し
た新鮮値を点着する。

モータ２３の一回転により、循環路内に押し込まれた化
学分析スライド３は、スターＩ・位置Ｓにあるキャリヤ
２内に挿入される。被検成分がグルコースの場合には、
６分かけて測定位置Ｍに達し、ここで反射濃度が測定さ
れる。マイクロプロセツサ７３ば、測定値が所定値α（
本実施例では０゜９）以下かどうかを判定する。測定値
が低いものは、第６図に示すように発色反応が充分に進
行しているから、測定後に検量線Ａにより定量分析し、
そして排出口３５から排出する。

測定値がαよりも大きい場合には、ソレノイド６８を作
動させて、再インキ１ヘーシヨンレバー３７で排出口３
５を閉鎖する。この場合には、排１ＪＩ１１３５から落
下することなく、高濃度の化学分析スライド３がキャリ
ヤ２とともに、スターＩ−位置Ｓへ戻される。再インキ
ュヘージョンを行う場合には、モータ２３の回転を一回
停止し、点着済み化学分析スライドの装填を停止する。

前記再インキュー・−ジョンすべき化学分析スライド３
Ｃ才、循環路を再び１５駒移送され、更に６分間インキ
プーベー１・されてから、再び測定される。

再インキュヘージョンの検体は、検量線Ｂにより定量分
析され、測定値がαよりも大きい場合であっても、ソレ
ノイド６８を作動させずに、排出口３５から拮出して測
定を終了する。なお、再インキ１ヘーシヨンは、２回以
十行″っでもよい。この場合には、再インキュヘージョ
ンの回数をカウントすることが必要であり、そして所定
回数に達した時に強制的にＪＪＩ出する。

〔発明の効果〕

本発明は、循環路に形成した排出口を閉鎖するための閉
鎖部材を設け、測定値が所定値以−ヒの場合には、排出
口を閉鎖して再インギｌ：＋４ベーションを行うよ・う
にしたから、発色反応が終了するまでに時間がかかる高
濃度の検体に対しては、充分なインキュヘージョン時間
を与え、それにより高精度の測定を行うことができる。

また、通常の検体は、比較的に短時間で発色反応が終了
するから、この検体のインキュヘージョン時間を標準と
し、これに対して再インキｊ−ヘージョンを行うように
したから、全体の処理補力を殆ど低下することな（、広
い濃度範囲に亘って精度の高い測定を行うことかできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部を示す断面図である。 第２図は本発明の化学分析装置の全体を示すものであり
、カバーを外した状態の斜視図である。 第３図はキャリヤの移送機構を示す説明図である。 第４図ば化学分析装置の電気的構成を示すブロック図で
ある。 第５図は化学分析スライドの測定手順を示すフローチャ
ーＩ・である。 第６図は測定値とインキュヘージョン時間の関係を示す
グラフである。 第７図は測定値と物質濃度との関係を示す検量線を示す
グラフである。 ２・・キャリヤ ３・・化学分析スライド ］Ｏ・・熱板　　　　　　１１・・恒温板１３・・収納
部 １５〜１８・・押込ｅ７）ｌ／バー ２０・・装填台 ２３．２６．　４１　・・モータ ２４・・装填レバー　　　２８・・濃度測定部３５・・
排出口 ３７・・再インキ１ヘーシヨンレハー ４０・・収納筒　　　　　６８・・ソレノイド。 票を軛（ヤ′＆鴨愛） 婿似塑（曳鯵算趣）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検成分を含む液体試料が点着された化学分析ス
   ライドをスタート位置から測定位置に向けて循環路内を
   移送し、この移送中に化学分析スライドを所定温度でイ
   ンキュベートし、前記測定位置で化学分析スライドの反
   応濃度を光学的に測定して被検成分を定量し、この測定
   後に循環路内に形成した排出口から測定済み化学分析ス
   ライドを排出する化学分析装置において、 前記排出口を開閉するための閉鎖部材と、化学分析スラ
   イドの反応濃度が所定値以上の場合に、閉鎖部材を作動
   させて排出口を閉じる駆動手段とを設け、高濃度の化学
   分析スライドを排出することなくスタート位置へ戻し、
   再インキュベートしてから再び測定するようにしたこと
   を特徴とする化学分析装置。
2. （２）前記駆動手段は、閉鎖部材に連結したソレノイド
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化
   学分析装置。