JPS62229066A - 遠心方式化学分析方法及びその装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、遠心ノｊ式化学分析方法に関し、特に、複数
個の試料を待ち時間を少くして分析できる遠心方式化学
分析方法に関する。また、本発明は、遠心方式の自動化
学分析方法に関し、特に、血液、血清、血漿、尿等の体
液及び分泌液等の検体の遠心方式の自動化学分析方法に
関する。

（ロ）従来の技術 血液、血清等の検体の成分分析値は、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、多項口化し、高い分析粘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、乳幼児に
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
体等の試料の麓はｉｎ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
、キュベツトや反応容器が者しく小形化している。

このようなキュベツトや反応′Ｂ５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料
や試薬の注入を難しくしており、さらに検体等の試料や
試薬の注入時に混入される気泡も抜は難くなって、残留
しがちとなり、分析精度の上で問題とされている。

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では、キュ
ベツトが者しく小形化しても、遠心力が作用するため脱
泡が容易であり、しかも、試料受部及び試薬受部が窪ん
だ凹部に形成されており、その上刃部は通路を介して反
応兼測光室１こ連通しているために、反応兼測光室への
試料及び試薬の導入が遠心力により、自動的にかつスム
ーズに行うことができ、試料及び試薬の微量化に対処す
る上で有利である。また、遠心方式の自動化学分析装置
は、同時に多数の検体を、短時間で測定できるので、レ
ートアッセイ等で使用されている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、遠心方式の自動化学分析装置は、遠心力を発生
させろために、反応」（測光用キ□ベット或は反応ディ
スク等を高速に回転させなければならず、その間、試料
注入、試薬注入その他の操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。したがって、反応兼
測光用キュベツト或は反応ディスク等の回転中は、各分
注器は休止する恰好となり、効率的ではない。

また、ロータの回転中に緊急に分析を要する試料が来て
も、測定が終了するまで待たねばならず問題である。と
いって、各分注器を複数のロータに共用させるとしても
、装置構造がＩ雑となる一Ｌに、ロータの増加分だけ場
所を要し問題である。

本発明は、遠心方式の自動化学分析方法及び装置におけ
る反応兼測光用キュベツト或は反応ディスクの高速回転
下での、各分注器の待機状態に由来する問題点を解消す
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、試料分注器及び試薬分注器等の各分注器の待
機時間が短い遠心力式の化学分析方法特に遠心方式の自
動化学分析方法を提供するものである。

本出願人は、前に、遠心方式の化学分析を連続して行え
るように、ロータに取り付けた優で洗浄できるキュベツ
ト及びディスクを提案した（ｖｆ願昭６０−２６８２０
４号出願及び実願昭６０−１９１９０４号出願参照）。

本発明は、これらの発明に立脚してなされている。

すなわち、本発明は、液体試料及Ｖ試薬液を遠心力によ
り反応兼測光室に導入して混合し、その反応生成物を測
定する遠心方式の化学分析方法において、反応工程中に
、遠心力の作用を一時停止することを特徴とする遠心方
式化学分析方法にあり、また、本発明は、キュベツト等
が配置されるロータを備える遠心方式の自動分析装置に
おいて、ロータの周囲に、試料分注位置に配置される試
料分注器、試薬分注箇所に一個宛配置ぺされる一以上の
試薬分注器、測定位置に配置される測定ｖｃ置及び洗浄
水による洗浄位置に配置される洗浄水分注器が設けられ
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。

本発明の遠心力式の化学分析方法は、例えば、液体試料
分注工程、試薬分注工程、反応工程、測定工程、洗浄水
分注工程、洗浄水排出工程、純水分注工程、ブランク測
定工程、洗浄水分注工程及び洗浄水排出工程等から成っ
ている。これらの工程の中、反応工程、測定工程、各洗
浄水排出工程、洗剤排出工程、ブランク測定工程は、ロ
ータの回転時、ｊｕｌｌち、遠心力の作用下に）デわれ
、液体試料分注工程、試薬分注工程等の上記の液体分注
工程は、ロータの停止時又は間欠送り時、即ち、遠心力
の非作用下に行われる。

本発明においては、特に、反応工程中に、回転中のロー
タを一時停止又は一時的に間欠送りさせて、遠心力の作
用を一時停止することがでべろ。

このように、反応工程中に遠心力の作用を一時停止させ
ると、この遠心力の作用を停止する間に、各液体分注工
程にある反応兼測定容器への導入部に、夫々、所定の液
体分注を行うことができる。

本発明において、反応工程は、試料中の分析項目成分又
はその反応生成物と試薬との反応が行われる工程をいう
。また、測定工程は、反応工程中に設けられ、反応中或
は反応の最終段階又は反応の終了後に測定ができるよう
になっている。殊に、反応中に行われる測定工程は、例
えば、一定時間毎に繰返し測定でさるように設けられて
いる。

したがって、本発明の遠心方式の分析方法を行う分析装
置においては、−個のロータの周囲に、液体試料分注器
、試薬分注器、測定器、洗浄水分注器、洗剤分注器及び
純水分注器等が設けられている。これらの分注器は、分
析項目及び洗浄工程に応じて、適宜定められた位置に設
けられる。しかし、各分注器は、例えば、第一試薬分注
器、第二試薬分注器等のように二個の試薬分注器を一個
宛所定の箇所に設けられろ場合もあり、分注器の個数は
、−個に必られるものではない。

また、洗浄水分注器は、洗浄箇所に一個宛設けられるが
、適宜共用できるようにして個数を減することがでさる
。

これら分注器は、夫々、動力源を備えて、個別にその動
きを制御することができるが、適宜動力源を共通にして
、同期させて駆動するようにしてもよい。

本発明の遠心か式の分析方法及び装置におり・では、−
個のロータにｍ置された反応兼測定容器で分析される液
体試料は、例えば、反応兼測定容器の所定個数毎に、グ
ループ分けされて分注される。

（ホ）作用 本発明は、遠心方式の化学分析方法においては、ロータ
の回転を高速回転又は間欠送りに切換えることにより、
反応工程中に遠心力の作用を一時停止させるので、その
間に、他の反応兼測定容器への導入部について、試料分
注、試薬分注、純水分注、洗剤分注又は洗浄水分注等の
液体分注工程を行うことができる。したがって、このよ
うにすると、ロータの回転時間が短くなって、待ち時間
が短縮されることになり、各分注器等が略開断なく使用
されることになる。

そこで、本発明の遠心方式の化学分析方法及びその自動
分析！！置によると、ロータに配置される試薬キャビテ
ィ、試料キャビティ及び測光部を備える複数個の反応兼
測定容器すなわちキュベラ）を、所定数毎にグループ化
して、各グループ別に分析操作を行うことになる。した
がって、本発明によると、−分注段階で分注されるグル
ープの試料の数は、分注工程の数に反応時間に反比例し
て少くなるので、ロータ上に載置される反応兼測定容器
の数に比して者しく少くできる。

（へ）″Ａ施例 以下、添付図面を参照して、本発明の実施の態様の−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、本発明の一実施例の遠心方式の自動分析ＶＣ置の
一例についての平面図である。

遠心方式の自動化学分析装置１は、高速回転及び間欠送
りができるように制御されている電動機（図示されてい
ない。）に、歯車その他の運動伝達機構（図示されてい
ない、）を介して連結している反応トレイ２を備えてお
り、この反応トレイ２は、例えば２５２個のキュベツト
３を備えている。この反応トレイ２に並置して、反応ト
レイと同様に、高速回転及び間欠送りができるように電
動機に運動伝達機構を介して連結している試薬）レイ４
が設けられており、本例において、試薬トレイ４には試
薬［５を配置する試薬１１に受けが、同心状に二列に設
けられている。外側の試薬瓶受け６は第一試薬１１に用
であり、内側の試薬瓶受け７は第二試薬瓶用であり、夫
々独立して移動するように設けられている。

反応トレイ２は、本例におし・では、時計の回転方向と
同方向に回転する。

反応トレイ２の周囲には、試料及び第一試薬分注位置８
にあるキュベラ目二試料を分注するためにピペッタ９が
設けられている。ピペッタ９は回転軸から互に１２０゛
間隔で外方に延び、反時計廻りに回る三本の腕部材ｔｏ
、ｉ１及び１２を有しており、各腕部材には、吸引ノズ
ル（図示されていない、）が設（士られている°。この
ピベ・ンタ９は、試料トレイ１３の試料吸引位ｒａ１４
にある試料容器１５から試料を吸引し、ついで、反時計
廻りに回って、試料及び第一試薬分注位置８のキュベツ
ト３に吸引した試料を吐出して試料分注を行う６ついで
、ピペッタ９のノズルを洗浄するために、洗浄液の入っ
ている容器１Ｇが設けられており、二の容器１Ｇ内の洗
浄液にピペッタ９のノズル先端を浸漬して洗浄液の吸引
吐出を行い、ノズルを洗浄する。

ピペッタ９に対し、反応トレイ２の回転方向つまり、ロ
ータの回転方向面力に位置して、第一試薬分注器１７が
設けられている。この試薬分注器１７は、ピペッタ９と
同様に７ｆニル（図示されていない。）を有し、回転軸
から互に１２０°間隔で外力に延びる三本の腕部材１８
．１９及び２０を備えるが、この腕部材１８．１９及び
２０は、ピペッタ９とは逆に時計回りに回る。この第一
試薬分注器１７は、第一試薬瓶受け６の第一試薬吸引位
置２１にある試薬瓶から第一試薬を吸引して、時計用り
に回り、試料及び第−拭薬分注位１ｉｉ８のキュベツト
３に吸引した第一試薬を吐出して、第一試薬の分注を行
う。ついで、第一試薬分注器１７のノズルを洗浄するた
めに、洗浄液の人っている容器２２が設けられており、
この容器２２の洗浄液中に第一試薬分注器１７のノズル
先端を浸漬して洗浄液の吸引吐出を行い、該ノズルを洗
浄ｒる。

第一試薬分注器に対し、反応トレイ２の回転方向前方に
位置して、第一試薬分注器２３が設けられている。この
試薬分注器２３は、第−試薬分注器と同様にノズル（図
示されていない。）を有し、回転軸から互に１２０°間
隔で外方に延びる三本の腕部材２４．２５及び２６を備
えるが、この腕部材２４．２５及び２６は第一試薬分注
器１７とは逆に反時計ｆｆ１Ｑに回る。この第二試薬分
注器２３は、第二試薬瓶受け７の第二試薬吸引位置２７
にある試薬瓶から第二試薬を吸引しで、反時計廻りに回
り、反応トレイ２の第二試薬分注位置２８に位置するキ
ュベツト３内、吸引された第二試薬を吐出して、第二試
薬の分注を行う、ついで、第二試薬分注器２コ（のノズ
ルを洗浄するために、洗浄液の入っている容器２９が設
けられでおり、この容器２２の洗浄液中に第二試薬分注
器２３のノズル先端を浸漬して洗浄液の吸引吐出を行い
、該ノズルを洗浄する。

第二試薬分注器２３に対し、反応トレイ２の回転方向の
前方の測定位置に位置して、光度計３０が設けられてお
り、この光度計３０は、測定位置を通過するキュベツト
３又は測定位置に存在するキュベツト３を光学的に測定
するものである。また、光度計３０に対して、反応トレ
イ２の回転方向前方の洗浄水分注位置３１に対応して、
洗浄水分注器３２が設けられており、この洗浄水分注器
３２は、洗浄水容器３３にノズルを挿入して、洗浄水５
００を７ｄ２吸引し、反時計廻りに回って、洗浄水分注
位置３１に位置するキュベツト内に洗浄水を５００Ｉ吐
出するようになっており、洗浄水容器３３と洗浄水分注
位置３１の間を往復動可能になっている。また、この洗
浄水分注器３２に対し、反応トレイ２の回転方向何方の
洗剤分注位置３４に対応して、洗剤分注器３５が設けら
れており、この洗剤分注器３５は、洗剤容器３６にノズ
ルを挿入して、洗剤を５００４吸引し、反時計廻りに同
って、洗剤分注位置３４に位置するキュベツトに洗剤５
００Ａを吐出分注するものであり、洗剤￥′ｆ器３６と
洗剤分注器ｒＰｉ３４の間を往復動可能となる。この洗
剤分注器３５に対し、反応トレイ２の回転方向前方の洗
浄水分注器Ｗｔ３７に対応して、洗浄水分注器３８が設
けられている。この洗浄水分注器３８は、洗浄水容器３
９に／′Ｘニルを挿入して、洗浄水５００ｄを吸引し、
反時計廻りに回って、洗浄水分注位置に位置するキュベ
ツトに洗浄水５００Ａを吐出分注するものであり、洗浄
水分注位置３７と洗浄水容器３９の闇を往復動可能とな
っている。この洗浄水分注器３８に対し、反応トレイ２
の回転方向前方の純水分注位置４０に対応して、純水分
注器４１が設けられている。

この純水分注器４１は、純水容器４２にノズルを挿入し
て、純水７５パを吸引し、反時計廻りに回って、純水分
注位置４０に位置するキュベツト３に純水７５４を吐出
分注するものであり、純水分注位置４０と純水容器４２
の間を往ｍ動可能となっている。また、純水分注器４０
とピペッタ９の間に位置し、ロー２２の洗浄水分注位置
４３に対応して設けられる洗浄水分注器４４は、洗浄水
容器４５にノズルを挿入して、洗浄水４５０．ｄ！を吸
引し′乙反時計廻りに回り、洗浄水分注位置４３に位置
するキュベツト３に吐出分注するものであり、洗浄水分
注器１ｉｉ４３と洗浄水容器４５の間を往復動可能にな
っている。

本例の遠心方式の自動化学分析装置は概略以上のように
構成されているので、反応トレイを１分間間欠送り即ち
ステップ送りとし、この段階で、反応トレイ２の最初の
１８個のキュベツトを第１グループとして、試料及び第
−試薬分注器１６８に送り、ここで、これらのキュベツ
トの総てに、試料トレイ１３からピペッタ９によって、
また、第一試薬トレイ口から第一試薬分注器１７によっ
て、試料及び第一試料が順次分注される。、第一グルー
プのキュベツトの総てに試料及び第一試薬が分注された
ところで、反応トレイ２は１分間の高速回転及びステッ
プ送りを第一試薬と混合後、例えば７分の反応時間を経
過するまで交互に繰返す。この闇、高速回転の度毎にそ
の回転の後半の段階で、光度計３０によろ測定を行う。

７分間の反応工程を経過したところで、反応トレイ２は
ステップ送りとなるので、ここで第一グル−プのキ１べ
・ント全部に第二試薬分注器２３によって第二試薬を分
注する。ｒｊＩＪ二試薬の分注が終ったところで、反応
トレイ２を１分間高速回転させ、以後１分間の間隔で第
二試薬分注後例えば９分の反応時間を経過するまで、ス
テップ送りと高速回転を交互にｊ！返す。この間、高速
回転の度毎に、その回転の後半の段階で、光度計３０に
よる測定を行い。前段の高速回転時の測定値と合わせて
、分析値を求める。

最終測定を終えて、ステップ送りに移ったところで、第
一グループのキュベツト総てに、洗浄水分注器３２によ
って、洗浄水ｓｏｏ、ａが分注され、１分間の高速回転
１シ入る。そこで測定された反応液は、洗浄水と共にサ
イホン現象によって排出される。続く１分間のステップ
送りの段階で洗剤分注器３５によって、第一グループの
キュベツト全部に洗剤５００ｇが分注され、次の１分間
の高速回転により第一グループの総てのキュベツトは洗
剤で洗浄され、サイホン現象によって洗剤は排出される
。洗剤が排出されたところで、反応トレイ２は次の１分
間のステップ送りとなる。そこで、第一グループのキュ
ベツト全部に、洗浄水分注器３８によって洗浄水５００
ｇが分注される。ｍ−グループのキュベツト全部に洗浄
水が分注されたところで、反応トレイ２は、１分ｍ）の
高速回転に移り、第一グループのキュベツトから洗浄水
を排出する。続く、１分間のステップ送りで第一グルー
プのキュベツトの総てに７５／ｄの純水が純水分注４４
１から分注される。第一グループのキュベツトの総てに
、水が分注されたところで、反応トレイ２は１分間の高
速回転に移り、この高速回転の段階で夫々のキュベツト
についでブランク測定が行われ、ブランク値が求められ
る。第一グループのキュベツトの総てについてブランク
値が求められたところで、反応トレイ２は１分間のステ
ップ送りとなり、第一グループの総てのキュベツトに、
洗浄水分注器４４によって、洗浄水５００ｚｔＭ’が分
注される。洗浄水５００．ｆが分注されたところで、反
応トレイ２は、１分間の高速回転に移り純水と洗浄水は
第一グループのキュベツトの総てから排出され、第一グ
ループのキュベツトは清浄となって、続く反応トレイ２
のステップ送りの段階では、試料及び第一試薬分注位置
８に送られ、試料トレイ１３及び第−試薬トレイ［３ｈ
−ら試料及び第一試薬が分注されて、再び今までの分析
工程を繰り返す。

本例においては、サイホン管を端部に連通させたキュベ
ツトが使用されている。しかし、速度を例えば高速、中
速とし、高速段階でスプリング付きの栓を開くようにし
たサイホン等を使用することができる。

また、本例においては、同一の分析項目の場合を例に説
明したが、異なる分析項目の場合にも、反応時間及び試
薬等を適宜選択することにより、適用できるものである
。

（ト）発明の効果 本発明は、遠心方式の化学分析方法において、ロータの
回転を、高速回転又は開欠送りに切換えることにより、
反応工程中に遠心力の作用を一時停止させるので、その
間に、試料分注、試薬分注、洗浄水分注、洗剤分注、純
水分注等の液体分注工程を行うことができるので、従来
の遠心方式の化学分析方法及び装置、特に遠心力式の自
動化学分析法及び装置と比較して、各分注器の遊休時間
が短縮でき、有効に使用されることとなって、単位時間
当りの分析試料の処理数を者しく増加することができる
。しがも、各分注器は、ロータの高速回転時間を短縮す
ることにより、殆んど休まずに動作することができるこ
ととなり、従来の遠心方式の自動分析方法及び装置に比
して、緊急分析を行う一ヒで、待ち時間が少くなり、従
来の遠心方式の自動分析装置の欠点を克服することとな
る。

しかも、分析される試料は、グループ化して細分される
ので、一台当りの試料扱い量が増加するにも拘らず、待
ち時間は短縮されることとなり、遠心７７式の分析方法
及び’１ｉｆｆの適用分野を拡大することとなり、きわ
めて有益である。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施例の遠心方式の自動分析装置の一
例についての平面図である。 図中の符号については、１は遠心方式の自動化学分析装
置、２は反応トレイ、３はキュベツト、４は試薬トレイ
、５は試薬瓶、６，７は試薬瓶受け、８は第一試薬分注
位置、９はピペッタ、１０゜１１．１２，１８，１９，
２０．２４．２５及び２６は腕部材、１３は試料トレイ
、１４は試料吸引位置、１５は試料容器、１（３，２２
及１／２９は容器、１７は試薬分注器、２１は第一試薬
吸引位置、２３は第一試薬分注器、２７は第二試薬吸引
位置、２８は第二試薬分注位置、３０は光度８ト、３１
．３７及び４３は洗浄水分注器、３２．３８及び４４は
洗浄水分注器、３３．３９及び４５は洗浄水容器、３４
は洗剤分注位置、３５洗剤分注器、３６は洗剤容器、４
０は純水分注位置、４１は純水分注器、４２は純水容器
である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体試料及び試薬液を遠心力により反応兼測光室
   に導入して混合し、その反応生成物を測定する遠心方式
   の化学分析方法において、反応工程中に、遠心力の作用
   を一時停止することを特徴とする遠心方式化学分析方法
   。
2. （２）キュベット等が配置されるロータを備える遠心方
   式の自動分析装置において、ロータの周囲に、試料分注
   位置に配置される試料分注器、試薬分注箇所に一個宛配
   置される一以上の試薬分注器、測定位置に配置される測
   定装置及び洗浄水による洗浄位置に配置される洗浄水分
   注器が設けられていることを特徴とする遠心方式の自動
   化学分析装置。