JPS6225982B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固定化された生物学的に活性な物質
を用いて試料を分析するための装置に関する。

自動ピペツト採取機や自動化された流出装置の
ような公知の装置はすべて、直列にしか操作でき
ないという重大な欠点を持つている。分析される
試料のそれぞれがピペツト採取、遠心分離、反応
液との接触等の一連の操作工程にかけられねばな
らないので、多数の試料が同時に並行して必要な
工程にかけられるような装置を提供することは、
これまで不可能であつた。

検査される液体試料が不動体化された生物学的
に活性な物質からなる固形物と接触せしめられ
る、いわゆる固相法の導入は、フローシステムの
応用を可能とした。このことは、分析手順を単純
化し、その実施を促進した。しかし、この方法の
スピードおよび能力は、またも個々の試料を直列
に処理しなければならないという事実により制限
されている。

本発明は、このような公知技術の欠点を解決す
るためになされたものであつて、その目的は、多
数の試料の同時かつ並行の分析を可能とした装置
を提供することにある。

すなわち、本発明は両端が開口し、固定化され
た生物学的活性物質を収容した反応用チユーブを
多数、規則的配列を以つてゆるく支持、収容する
ところの水平に配設された収容プレートと、該収
容プレートの上方に配置され、下方に上記反応用
チユーブの収容部と対応させて開口する多数のホ
ルダーを有するアダプタープレートであつて、該
アダプタープレートと上記収容プレートとの相互
接近時に上記ホルダー内に上記反応用チユーブを
クランプし得るようにしたものと、前記アダプタ
ープレートの厚み方向に向けて穿設され上記ホル
ダーの各々と連通する該ホルダーより細い内径の
多数の流路と、該流路と連通し、吸引ポンプ又は
加圧ポンプとして交互に動作可能な多流路置換ポ
ンプと、分析されるべき試料を収容するため上記
反応用チユーブの配列に対応して配置された多数
の凹部を有し、前記収容プレートと適宜置換して
上記アダプタープレートの下方に配置されるよう
にしたキヤリアプレートとを具備してなることを
特徴とする不動体化された生物学的活性物質を用
いて試料を分析するための複数試料同時分析装置
を提供するものである。

本発明の更なる展開によると、キヤリアプレー
トは孔を有する支持ブロツクから構成され、比較
的硬質のシートが支持ブロツク上に載置される。
この硬質シートは、液体試料を収容するために孔
の位置に凹部を有している。試料を収容するため
のチラシ状の箔の使用は、試験容器のやつかいな
洗浄を取り除くので、分析手順を促進する。

反応用チユーブは柔軟性物質からなり、上方に
円錐状に延びているのが好ましい。反応用チユー
ブの入口部は漏斗形入口部と円筒形保持部とを有
し、その径は、試料の最大径より小さい。これら
の特徴は、反応用チユーブとアダプタープレート
との信頼し得る結合を生ぜしめる。使用中、反応
用チユーブを通る流体の流れは、反応用チユーブ
中の試料の流れへの高抵抗のためかなりの圧力を
生ずる。従つて、反応用チユーブとアダプタープ
レートとの強固な連結が必要である。

好ましい配置においては、反応用チユーブは支
持ブロツクの除去に従つて、傾斜により反応用チ
ユーブがホルダーから除かれ得るような長さを有
する。これらの特徴は、適切なラツクによつて直
線上に配設されたすべての反応用チユーブを固定
することを可能とする。その場合、垂直面からの
ラツクの回転において、反応用チユーブは傾げら
れ、クランプ作用は解放される。解放時に、反応
用チユーブはラツク内に落下する。手による反応
用チユーブへの接触および交換の危険性は、それ
によつて避けられる。

本発明の更なる特徴によると、反応用チユーブ
は、収容プレートの端部に座ることが出来るよう
な肩状突起をその外周に有している。反応用チユ
ーブは、クランプ作用を確立するために或る力に
よつてアダプタープレート内に導入されねばなら
ない。管の外周にある肩部は、必要な力の下で、
アダプタープレート内の管の飛び出しを防止す
る。

圧力移送手段は、前方向にも逆方向にも操作可
能な通常の管ポンプとすることが出来る。しか
し、好ましい実施態様では、一緒に作動する一連
のピストン―シリンダーユニツトである。このユ
ニツトは配管によつてアダプタープレートのホル
ダーと連結する。１つのプレート上にピストン
を、互いに置換可能な他のプレート上に平行にシ
リンダーを設置することが有利である。このこと
は、ピストン―シリンダーユニツトの絶対的に同
期的かつ正確な指示を確実にする。ピストン―シ
リンダーユニツトが気密精密注射器である時は、
設計は特に単純である。

或る分析の操作中には、試料と２つの反応液と
の導入を別々に行なう必要がある。このために
は、第２の狭い流路がホルダーの各々に開口して
おり、この第２の流路は第２の多流路置換ポンプ
と連結している。第２の反応液は、第１の液とは
独立に追加の流路を介して加えることができる。

第１図に示す本発明の装置は、水平に配設され
た静止アダプタープレート１０から構成される。
アダプタープレート１０の下側には、幾つかのホ
ルダー１２が、或る幾何学的配列で設けられてい
る。通常、ホルダー１２は、互いに適切な距離に
ある直線群の垂直に交さするマトリツクスの交点
に配設されている。

ホルダー１２は、漏斗形入口部１４と円筒状保
持部１６とから構成される。保持部１６の上方に
は狭い流路１８が続き、この流路は、内部にねじ
山が形成されている孔に導かれている。図示しな
い適切な形のアダプタープラグは、孔２０内にね
じ込むことができる。そのようなアダプターの中
心軸には、流路１８の径に相当する径を有するチ
ユープが設けられている。プラグが孔２０内にね
じ込まれる時、流路１８は、図示しないプラグの
中心にあるチユープと直接連結する。アダプター
プラグと一端において連結するチユーブは、他端
においてそれぞれが、多流路置換ポンプ３６を構
成するピストン―シリンダーユニツトのシリンダ
ー空間とライン３８，３９，４０を介して連結さ
れる。従つて、ピストン―シリンダーユニツトの
数は、孔２０の数およびホルダー１２の数に正確
に一致する。

一方にあるピストンと他方にあるシリンダー
は、互いに平行に配設された別々のプレート上に
設置されており、一方のプレートは他方のプレー
トに対し移動可能である。その移動は好ましくは
スピンドルの駆動により生じ、適切な制御装置に
より制御される。一実施態様によると、ピストン
―シリンダーユニツトとして気密精密注射器が最
も良かつた。シリンダーの容積は、幾つかの分析
に充分であるように決定される。

第１図に示すように、アダプタープレート１０
の下には、キヤリアプレート２２が水平に設置さ
れている。２方向矢印で示すように、キヤリアプ
レート２２は垂直方向に調節することが出来る。
その調節は好ましくは図示しない水圧手段によつ
て行なわれ、適切な調整器によつて、リフト、サ
イクルおよび供給速度が制御される。支持ブロツ
クには、ホルダー１２の中心軸と一致する中心軸
を有する孔２４が設けられている。このように、
それぞれのホルダー１２は、孔２４と同配列にあ
る。ボール状凹部２８を有するシート２６が、最
初に試料液を受けるために設けられている。ここ
では凹部２８が孔２４内において自由な状態で宙
に浮いていることが重要である。このシート２６
は柔軟性を有するプラスチツク物質からなるもの
なので、圧縮応力下に置くことが出来る。

反応用チユーブ３０が、ホルダー１２内即ち円
筒状支持部１６内に挿入され、クランプ作用によ
り固定される。反応用チユーブの上物外径は、支
持部１６の内径より少し大きい。反応用チユーブ
３０のホルダー内への挿入により、反応用チユー
ブ３０の上部は変形し、圧縮応力下にあつてすら
ホルダー１２内に反応用チユーブを支持するに充
分な支持力が生ずる。

支持ブロツク２２は第２図に示す収容プレート
３４と置換可能である。収容プレート３４は、ホ
ルダー１２の中心軸と一致する中心軸を有する一
連の孔を有している。孔の径は、反応用チユーブ
３０の下部が或る程度のあそびをもつて孔内に導
入され得るように選択される。反応用チユーブ３
０の下部には、収容プレートの孔の端部上に座る
肩部３２が形成され、それによつて、反応用チユ
ーブに上方から加わる圧力下において、収容プレ
ート３４の孔内に反応用チユーブが入り込むのが
妨げられる。

以上説明した装置を用いて分析を行なう方法を
以下に述べる。

まず最切に、次のようにして生物学的に活性な
固形物質を満たした反応用チユーブを作る。最初
に反応用チユーブを収容プレート３４の孔に挿入
する。次に収容プレート３４を図示しない水圧押
上げ装置のガイドまたは台上に置く。その際、孔
の中心軸とホルダー１２の中心軸は一致してい
る。収容プレート３４が押上げられる時、反応用
チユーブ３０の上端はホルダー１２の入口部１４
によつてつかまれ、結局、円筒状支持部１６に達
し、その中に反応用チユーブ３０は上部停止部ま
ですべり込む。その結果、反応用チユーブ３０が
ホルダー１２内に留まつている間、収容プレート
３４は、収容プレート３４への試験管の侵入が肩
部３２の機能によつて妨げられるため、下降す
る。

反応用チユーブの導入後、収容プレート３４は
装置から除去され、支持ブロツク２２と置換され
る。この時、シート２６はこの支持ブロツク上に
残留しており、シートの凹部２８は、血しよう試
料を含んでいる。支持ブロツク２２は、凹部２８
の底部に反応用チユーブ３０の下端が残留するま
で、図示しない押上げ装置により押上げられる。
この時凹部２８の底部は工程中に少し変形してい
る。

次の工程は、血しよう試料の反応用チユーブへ
の吸引である。そのために、精密注射器のピスト
ンが少し引かれ、反応用チユーブ内が減圧とな
り、液体試料の反応用チユーブ内への吸引が行な
われる。例えばもし血しよう中のホルモンの比率
の測定が、生物学的に活性な物質としての乾燥抗
体粉末を用いて行なわれるならば、休止期間があ
り、その間抗体粉末は血しよう試料とともにゲル
状に膨潤し、一方、ホルモンと抗体との反応が生
ずる。

必要な反応時間の後、精密注射器のピストンが
再び前方に動かされ、反応用チユーブ３０の洗浄
が行なわれる。適切な液体による洗浄により試料
は除去され、即ち着目された、および着目されな
い、抗体と結合していないホルモンが洗浄され
る。そのために、１つの流路１８の替りに２つの
流路がホルダー１２に向かつて開口するように、
アダプタープレートを修正することが出来る。第
２の流路は第２の置換ポンプと連結しており、そ
のため完全に独立に装填される。或る適切な使用
例、即ち放射線免疫分析法においては、最切にト
レーサー溶液を試料中にポンプ輸送し、試料に作
用せしめ、次いでこの作用の後に、流路１８を通
して緩衝液が加えられる。緩衝液は、試料を抽出
し、結合トレーサーと非結合トレーサーとを分離
する。

抽出の完了の前または後に、反応用チユーブ３
０がアダプタープレートの下に自由に下げられる
ように、支持ブロツク２２は下降される。この時
反応用チユーブ３０は特別に設計された反応用チ
ユーブホルダーによつてつかまれ、アダプタープ
レート１０のホルダー１２から解放され、試料の
放射性を測定することによる分析のための装置に
移される。

反応用チユーブを解放するための反応用チユー
ブホルダーは、ホルダーが一直線に並ぶ時に、そ
の中心軸がホルダー１２の中心軸と一致するよう
に、直線に沿つて配設された反応用チユーブのた
めの据え付けを提供するように配列されるのが好
ましい。次にホルダーは下から反応用チユーブの
上に押上げられ、アダプター１０と接触し、反応
用チユーブがホルダー１２により解放されるま
で、中心面から回転させられる。この事は、一方
において反応用チユーブを作つている柔軟性物質
によつて可能とされ、他方において適切なてこの
作用によつて可能とされる。アダプタープレート
から反応用チユーブを除去するこの方法は、反応
用チユーブの汚れとともに、反応用チユーブの偶
然の交換を防止する。

明らかに、以上説明した装置の操作法は、必要
な分析の型によつて変化し得る。１つのアダプタ
ープレート１０に配設された反応用チユーブの数
もまた随意に変化し得る。本発明の一実施例で
は、92本までの流路を有する多流路ポンプが開発
されている。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の装置の断面図で
ある。 １０…アダプタープレート、１２…ホルダー、
１４…漏斗形入口部、１６…円管状保持部、１８
…流路、２０，２４…孔、２２…キヤリアプレー
ト、２６…シート、２８…凹部、３０…反応用チ
ユーブ、３２…肩部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 両端が開口し、固定化された生物学的活性物
   質を収容した反応用チユーブを多数、規則的配列
   を以つてゆるく支持、収容するところの水平に配
   設された収容プレートと、該収容プレートの上方
   に配置され、下方に上記反応用チユーブの収容部
   と対応させて開口する多数のホルダーを有するア
   ダプタープレートであつて、該アダプタープレー
   トと上記収容プレートとの相互接近時に上記ホル
   ダー内に上記反応用チユーブをクランプし得るよ
   うにしたものと、前記アダプタープレートの厚み
   方向に向けて穿設され上記ホルダーの各々と連通
   する該ホルダーより細い内径の多数の流路と、該
   流路と連通し、吸引ポンプ又は加圧ポンプとして
   交互に動作可能な多流路置換ポンプと、分析され
   るべき試料を収容するため上記反応用チユーブの
   配列に対応して配置された多数の凹部を有し、前
   記収容プレートと適宜置換して上記アダプタープ
   レートの下方に配置されるようにしたキヤリアプ
   レートとを具備してなることを特徴とする固定化
   された生物学的活性物質を用いて試料を分析する
   ための複数試料同時分析装置。 ２ 前記キヤリアプレートは多数の孔を有する支
   持ブロツクから構成され、支持ブロツク上に配設
   された比較的硬質のシートは被分析試料を収容す
   る孔の位置にある凹部を有している特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３ 前記反応用チユーブは柔軟性物質から構成さ
   れ、円錐状に上方に延長し、前記ホルダーは漏斗
   状入口部と円筒状保持部とを有し円筒状保持部の
   直径は反応用チユーブの最大外径よりも小さい特
   許請求の範囲第１または第２項記載の装置。 ４ 反応用チユーブは、支持ブロツクの除去後
   に、傾斜させることによりホルダーから解放され
   得るような長さを有する特許請求の範囲第３項記
   載の装置。 ５ 反応用チユーブは、収容プレート上に配列さ
   れた孔の端部に係止されるための外周に形成され
   た肩部を有する特許請求の範囲第４項記載の装
   置。 ６ 前記移送ポンプは前方向または逆方向に操作
   可能な管ポンプである特許請求の範囲第１項記載
   の装置。 ７ 前記置換ポンプは一緒に操作される一連のピ
   ストン―シリンダーユニツトからなるポンプであ
   り、アダプタープレートのホルダーと配管によつ
   て連結している特許請求の範囲第１項記載の装
   置。 ８ ピストンおよびシリンダーは互いに平行に置
   換可能にプレート上に設置されている特許請求の
   範囲第７項記載の装置。 ９ ピストン―シリンダーユニツトは気密精密注
   射器である特許請求の範囲第７または第８項記載
   の装置。 １０ 第２の流路がホルダーのそれぞれに達して
   おり、第２の置換ポンプと連結している特許請求
   の範囲第１項記載の装置。