JPS62167481A

JPS62167481A - 遠心方式の分析方法及び装置

Info

Publication number: JPS62167481A
Application number: JP29528485A
Authority: JP
Inventors: Jugoro Suzuki; 鈴木　十五郎; Mitsuhito Fujimura; 藤村　満仁
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1987-07-23

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】（イ）産業上の利用分野本発明は、マイクロ波を使用する遠心方式の分析方法及
び遠心方式の自動分析装置に関し、特に、血液、血漿、
血清、尿、その他体液及び分泌液等の検体並びにその他
生体試料の分析用キュベツトを備える遠心方式の自動化
学分析方法及び装置に関する。

（ロ）従来の技術血液等の体液の成分分析値は、各種病気の診断、病勢や
治療効果の判定、治療指針等に利用されている。

しかも、このような医療情報は、診断確度を上げるため
に、池項目化し、高い分析精度が要求されている。しか
し、血液等の検体の採取量は、殊に患者、′ＪＬ幼児に
あっては限られており、しかも試薬等によるランニング
コストの低下のために、自動化学分析装置で取扱う検体
等の試料の量は微量化している。そこで、オープンタイ
プやクローズドタイプの自動化学分析装置においては、
キュベア）や反応容器が着しく小形化している。

（ハ）発明が解決しようとする問題点このようなキュベツトや反応容器の小形化は、試料や試
薬の表面張力により、キュベツトや反応容器への試薬や
試薬の注入を難しくしており、さらに、試料や試薬の注
入時に混入される気泡が抜は難くなって残留しがちとな
り、分析精度上問題とされている。

このオープンタイプやクローズドタイプの自動化学分析
装置に対して、遠心方式の自動化学分析装置は、キュベ
ツトが着しく小形化されても、遠心力が作用するために
脱泡が容易であり、しかも、キュベツトへの試料及び試
薬の導入も遠心力の作用によるために、自動的にかつス
ムーズに行うことができるので、試料の微量化に対処す
る上で有利である。

しかし、遠心方式の自動化学分析装置は、遠心力を発生
させるために、キュベツト或はディスクを高速で回転さ
せなければならず、その間、試料注入、試薬注入、その
他の繰作を行うことができないために、バッチ式になら
ざるを得ない。

殊に、生体試料の場合、反応温度を一定に保っ必妥があ
り、エアバス或は電熱源等により加熱される恒温槽内に
おいて竹われているが、遠心方式の場合、反応がロータ
の回転下に行われるために、キュベツト内の反応液の温
度を測定することが困難なために、専ら、″８１Ｉ１１
気温度に頼っている。しかし、このように雰囲気温度に
よる反応温度の制御は、電熱等の加熱器が共存する場合
には、とかく熱が過不足になり易いために難しく、また
比較的不正確であり問題である。といって、反応温度と
同一の温度に雰囲気温度を保つのでは、短時間に所望の
反応温度に到達させるのが難しく問題が残る。

本発明は、遠心方式の自動化学分析における反応液の加
熱及び温度制御に係る問題点を解消することを目的とし
ている。

（ニ）問題点を解決するための手段本発明は、遠心方式の自動化学分析におけるキュベント
内の反応液を加熱するにあたり、反応液のみを短時間に
、かつ正確に加熱できる遠心方式の自動化学分析方法及
び装置を提供するものである。

すなわち、ロータの回転下に、試料と試薬を混合し、所
定時間経過後に詠混合物の測光を行う遠心方式の分析方
法において、マイクロ波を照射して、試料と試薬の混合
物を加熱し、反応させることを特徴とする遠心力式の分
析方法にあり、キュベツト取付部を有するロータ、試料
注入器、試薬注入器及び測光器をｌｔ＠する遠心方式の
自動化学分析装置において、ロータを囲む囲壁内がマイ
クロ波発振器と接しており、ロータに温度センサ及ブ該
センサに接続する発振器が設けられ、面記囲壁に該発振
器に対応する受信器が設けられており、該受信器は、マ
イクロ波発振器の制御部に接続していることを特徴とす
る遠心方式の自動化学分析装置にある。

本発明の分析方法及び装置において使用されるマイクロ
波は、一般のマイクロ波加熱にみられると同様に電波法
との関係で２４５　（Ｉ　ＭＨ，、、（３’、１５　Ｍ
　Ｈ２の周波数のものが使用されるが、本発明の加熱温
度は３７℃であるから、マイクロ波発振器は極めて小１
１ｆ力発生型のマグネトロンが使用される。この場合、
マグネトロンの陽極側のアンテナを囲んで導波管を形成
し、この導波管を介して分析室内にマイクロ波が伝達さ
れるようにするのが、マイクロ波の伝達の損失が少くな
り好ましい。

本発明の自動化学分析装置には、ロータの回転中にも、
反応液の温度が監視できるように、ロータに温度センサ
が取付けられる。温度センサの取付位置は、マイクロ波
が直接照射されない位置に設けられるのが好ましい。こ
の場合、マイクロ液が直接照射される位置にマイクロ波
吸収物質を配置し、これに温度センサを配置することに
よって、検体と試薬との反応液等の温度を検出すること
ができる。このような温度センサは、特に、例えば約３
０乃至４０°Ｃ範囲の温度を正確にかつ高感度で検出で
きるものであれば、ＩＣ温度センサ、サーミスタ、測温
抵抗体、熱電対等の温度センサが使用″ｃきる。反応温
度は、例えば３７°Ｃを中心に極めて狭い範囲に保たれ
るので、ＩＣ温度センサ及びサーミスタのように高感度
のものを使用するのが好ましい。本発明の自動化学分析
装置においては、マイクロ波による加熱を、ロータの回
転中にも制御できるように、温度センサの出力端子に接
続して発振器を設けると共に、これに対応して、マイク
ロ波発振器に、電波スイッチ等のマイクロ波発振制御器
を設けて、温度センサの検出温度の目標温度に対するプ
ラス、マイナスの差に応じて、マイクロ波発振器の作動
を行うことができる。

本発明の自動化学分析装置において、マイクロ波加熱用
のアプリケータ内に、ロータ、試料注入器、試薬注入器
等の各注入器及び測光器等を設けて、マイクロ波の漏洩
を防止することができる。

また、このような場合に、複数段にロータを設けて、夫
々、上段のロータ背面にマイクロ波発振器を設けると、
各ロータ毎に加熱を行うことができるので、各段毎に異
なる分析操作を行うことができる。また、アプリケータ
の底部を、ロータ面で兼用させると、ロータに接する囲
壁部を上下移動可能に設けることにより、アプリケータ
の、開閉を行うことができる。この場合、試料注入器、
試薬注入器及び測光器等をアプリケータの外方に設ける
ことができ、アプリケータが小形化され、マイクロ波の
加熱を効率よく行うことができる。

（ホ）作用本発明においては、マイクロ波を加熱手段としたので、
外部加熱と相違して、キュベツト内の反応液のみを加熱
することになり、効率の良い加熱を行うことができ、延
いては反応を促進する結果となる。

また、本発明においては、ロータに温度センサを設けた
ので、ロータの回転中にもかがわらず、反応液の温度を
監視して、その異常を即座に検出することができる。し
かも、本発明においては、温度センサは、発振器に接続
しているので、反応液の温度の異常を、π前に検出して
、マイクロ波の加熱を電波により制御できるので、反応
液の温度の異常をきたすことなく、遠心方式の分析を行
うことができる。

（へ）実施例以下、添付図面を参照して、本発明の実施の態様の一例
を説明するが、本発明は、以下の説明及び例示により、
何ら、制限されるものではない。

図は、本発明の遠心方式の自動化学分析装置の実施例の
−について、マイクロ波加熱用アプリケータ及びロータ
を中心に示す概略の説明図である。

本例の遠心方式の自動化学分析装置１において、ロータ
２はスピードコントロールモータ３の回転柚４に連結し
ている。例えばエポキシ樹脂製のロータ２には、キュベ
ツト受部５と、これより一段低く形成されて、アプリケ
ータ６の下端を支持する溝状のアプリケータ受ｆｎ７が
形成されておｒ）、キュベツト受部５には、ガラス又は
アクリル樹脂製のキュベツト５′が複数配設されている
。このキュベント５′は、例えば試料受部、試薬受部及
び反応】ｋ測光部等が設けられている。またロータ２内
には、例えば、水等のマイクロ波吸収材料を収容する容
器８が設けられており、この容器８内の吸収材料に温度
センサ９が接触して設けられており、温度センサ９に発
振器１０が接続している。

一方、アプリケータ６には、上下方向に移動可能に支持
共（図示されていない。）に支持されており、その上方
には、導波管１１が設けられている。

導波管１１は、マグネトロン発振器、アイソレータ、パ
ワーモニタ及び整合器（いずれも図示されていない。）
等から構成されるマイクロ波発振装置１２に接続してい
る。また、アプリケータ６内には、アンテナ１３が設け
られており、発振器１０かＣ）の電波を受信して、受信
器１４に伝送するように、受信器１４に接続している。

発信器１０の入力信号と温度センサ９からのフィードバ
ック信号は、互に位相が１８０°ずれるようにｌｉｌ’
Ｊ整されている。受信器１４は、マグネトロン（図示さ
れていない。）の電源部（図示されていない。）に接続
しており、異常時に、マグネトロンの陽極電圧を増減す
るように構成されている。

本例の遠心方式の自動化学分析装置１は、以上のように
溝状されているので、検体分往時には、アプリケータ６
は、上方に移動して、スピードコントロールモータ３は
間欠駆動をする。そこで、ロータ２は、ロータキュベ／
ト５′の一個分宛、その円周方向に移動する間欠駆動を
行う。この間欠駆動におけるロータの移動停止時に、検
体分注器及び第一試薬分注器は、夫々、−個のキュベツ
ト５′に検体又は第一試薬の分注を行う。総てのキュベ
ント５′に検体及び第一試薬の分注を終えたところで、
スピードコントロールモータ３の駆動１こより、ロータ
２を高速回転させて、ロータキュベツト５′の反応兼測
光部に送り、検体と第一試薬を混合させると共に、混入
する気泡の除去を行う。ついで、ロータの回転を中速回
転に移して、アプリケータ６を下方に移動して、溝状の
アプリケータ受部７に端部を遊嵌させて、マグネトロン
発振器を作動させて、マイクロ波加熱を行う。所定時間
反応させたところで、マイクロ波加熱を停止し′Ｃ、ア
プリケータ６を上方に移動させ、サンプルブランクの測
光を行う。総てのキュベツトについて測光を終えたとこ
ろで、ロータ２の回転を間欠的回転駆動に移して、第二
試薬分注器（図示されていない、）からロータキュベツ
ト５′に第二試薬の分注を行う。総てのロータキュベツ
ト５′に第二試薬の分注を終えたところで、アプリケー
タ６を下方に移動して、その端部を溝状のアプリケータ
受部７に遊嵌させ、ロータ２を高速口伝させると共に、
マグネトロン発振器を作動させて、マイクロ波加熱下に
、混合・脱気を行い、ついでロータ２を中速回転に移し
て、反応を続行させる。

所定時間反応させたところで、マグネトロン発振器の作
動を停止し、アプリケータ６を上方に移動して測光を行
う。

以上のように、本例においては、反応時マイクロ波加熱
により、例えば、３７°Ｃの反応温度に、反応液の温度
を保つのであるが、反応液の温度が３７℃に、容器８内
の吸収材料温度も所定の温度、例えば３７℃に保たれる
から、発振器１０の比較器（図示されていない。）に、
温度センサ９からのフィードバック信号は、この信号と
位相が逆の目標入力信号と電圧が等しくなって、発振器
１０から信号電波が発振されることはない。しかし、例
えば反応液の温度が目標より１℃でも下がると、フィー
ドバック信号の電圧が大きくなり、発振器１０は、電圧
が大きい旨の信号を発振する。受信器１４は、この発振
器１０からの信号を受信して、マグネトロン発振器の陽
極電圧を上げる。一方、反応液の温度が目標温度よＩ）
１°Ｃでも高（なると、フィードバック信号の電圧は小
さくなり、受信器１０は、電圧が小さい旨の信号を発信
する。受信器１４は、この発振器１０からの信号を受信
して、マグネ）ｏン発振器の陽極電圧を下げる。

このように、温度センサ９からの検温信号によりマイク
ロ波加熱を制御することができる。

（ト）発明の効果本発明においては、マイクロ波を加熱手段としたので、
キュベツト内の反応液のみが加熱されるので、ロータそ
の他の雰（ｌｌＩ気は周囲温度にあるので、従来装置と
比較して、ロータの温度等の影響を受けることが少ない
。しかも、効率よく、反応液を加熱でさ、反応を１逆進
するので、従来法と比較して、反応時間の短縮をはかる
ことができろ。

また、本発明においては、ロータに、温度センサ及びこ
れに接続して発振器を設けたので、反応中、ロータの回
転にもかかわらず、反応液の温度を監視してマイクロ波
加熱を容易に制御することができる。しかも、このよう
に加熱制御することにより、反応液の温度を目標の例え
ば３７℃の温度に保つことができ、従来装置と比較して
、分析精度の向上をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の遠心力式の自動化学分析装置の実施例の
−について、マイクロ波加熱用アプリケータ及びロータ
を中心に示す概略の説明図である。図中の符号については、１は自動化学分析装置、２はロ
ータ、３はスピードコントロールモータ、・１は回転軸
、５はキュベツト受部、５′はロータキュベツト、６は
アプリケータ、７はアプリケータ受部、８はマイクロ波
吸収材料を収容する容器、９は温度センサ、１０は発振
器、１１は導波骨、１２はマイクロ波発振装置、１３は
アンテナ、Ｘ４は受信器である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ロータの回転下に、試料と試薬を混合し、所定時
間経過後に該混合物の測光を行う遠心方式の分析方法に
おいて、マイクロ波を照射して、試料と試薬の混合物を
加熱し、反応させることを特徴とする遠心方式の分析方
法。
（２）キュベット取付部を有するロータ、試料注入器、
試薬注入器及び測光器を具備する遠心方式の自動化学分
析装置において、ロータを囲む囲壁内がマイクロ波発振
器と接しており、ロータに温度センサ及び該センサに接
続する発振器が設けられ、前記囲壁に該発振器に対応す
る受信器が設けられており、該受信器は、マイクロ波発
振器の制御部に接続していることを特徴とする遠心方式
の自動化学分析装置。