JPS62265568A - 自動分析装置 - 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） この発明は、生化学的分析や免疫学的分析を行う自動分
析装置に係り、特にこの種の自動分析における分析処理
時間をスピードアップし、かつ測定精ｊ片に対する信頼
性を飛７．Ｖ的に向」二させることかてきる自動分析装
置の改良に関する。

（従来技術とその闇題点） 従来より、自動分析装置は種１７の方式のものか提案さ
れＣおり、その代表的なものとして、特公昭５９−２４
３８０号等に示す自動分析装こか知られている。

この自動分析装置は、所要数の反応容器を１列のループ
状に保持してなり、該反応容器を３６０１臭＋ｌピツチ
（ｌ容器分）回転移送するように構成されており、反応
のタイムコースが得られること、セルフランクや検体ブ
ランクが４１）られること、等から測定精度に対する信
頼性か高いという利点を有している。

しかしなから、Ｌ記自動分析装置は、□種々の利点は有
してはいるものの、分析処理時間か長く、１時間当り１
８０検体位しか処理てきないという問題を有していた。

このような問題を解決するため、従来、特開昭５９−５
１３５７号に見られるような自動分析装置か提案され、
１時間当り７２０検体もの自動分析か回走なものも出現
しているのが現状である。

しかしなから特開＋１１’ｌ　５９−５１３５７号に見
られるような自動分析装置にあっては、分析処理のスピ
ードアップは達成てきるものの、今度はセルブランクや
検体ブランクか得られない、という問題を有しているこ
とから、測定精度に対する信頼性か低いという問題を有
していた。

〔問題点を解決するための１段と作用〕この発明は、か
かる現状に鑑み創案されたものであって、その目的とす
るところは、単位時間巴りの検体処理件数か大幅に向上
し、しかもセルブランク並びに検体ブランクを測定して
測定精度に対する信頼性を飛躍的に向上させることかて
きる自動分析装置を提供しようとするものである。

上記【１的を達成するために、この発明にあっては、所
要数のサンプル容器を保持したサンプル容器ホルダと、
所要数の反応容器を保持した反応容器ホルダと、反応容
器内に測定項目に対応する試薬を分注する試薬分注装置
と、光学測定装置と、光学測定が終了した反応容器を洗
浄する洗浄装置と、を右してなる自動分析装置を前提と
し、上記反応容器ホルダは、所要数の反応容器をループ
状に保持する同軸状に配設された２つのホルダから構成
され、これらの各ホルダに保持された反応容器は、交換
装置を介して所定位置て相−Ｌのホルダへと移し換えら
れるように自動分析装置を構成したちのである。

〔実施例〕

以）゛、添付［２１而に示す実施例に基づき、この発明
を、；Ｔ細に説明する。

第１＋Ｉ：Ａ乃至第４１：２Ｉはこの発明の第１実施例
を示すものであっ°Ｃ１この実施例に係る自動分析装置
Ａは、第１図に示すように、測定すべきサンプル（血精
）か収納された複斂個のサンプル容器ｌと、該サンプル
容器ｌを１０個ずつ保持するサンプルカセット２と、上
記サンプル容器Ｉをサンプル吸引位置ａまて移送する駆
動装置（ｉ′４示せず）と、サンプル吸引位置ａまて移
送されたサンプル容器ｌ内から所要−；−のサンプルを
吸引して後記するアウターホルダｌＯの対応する反応容
器；５へと分注するサンプリンクピペット装置４と、」
−記アウターホルダｌＯと該アウターホルダｌＯの内側
に配設されたインナーホルダ２０の各反応容器５を所定
位置で移し換える交換装置３０．４０と、所定位置で反
応容器５内へ測定項「１に対応する所要社の試薬を所Ｄ
　：Ｉ：’、吸引・分注するクフルピベ・ント装置６．
６°と、所定時間に￥通抜にサンプルと試薬との反応を
所定の波長て光学測定する光学測定装置７と、光学測定
装置か終了した反応容器５を洗浄する洗浄装置８と、か
ら構成されている。

サンプル容器ｌは、合成樹脂などの材質て右底筒状に形
成されている。

サンプルカセット２は、第１図に示すように、Ｌ記所要
数のサンプル容器ｌを１０個保持しており、前記駆動装
置を介してサンプル容器ｌをサンプル吸引位７ｔ　ａま
て間欠移送する。

サンプリンクピペット装置４は、輔４ａから放射状に４
木のアーム４ｂか延、没されており。

この各アーム４ｂの他端にはピペット４ｃか配設され、
この各ピペット４ｃにはさらにサンプルを第１図ａの位
置て所要Ｉｌｋのサンプルを吸引しｂの位ｌてこれを吐
出するサンプリンクポンプか連通接続され、上記各ピペ
ット４Ｃは、サンプル吸引位置ａからサンプル分注位ｍ
　ｂ、さらには洗浄位置Ｃまでと２軸４ａを中心に所定
のタイミングて回動制御される。このサンプルの計量方
式は、吸」−系内を水て満たしておき。

空気を介してサンプルと水とを隔離した状態で吸引計量
した後、サンプルのみを吐出させ、この後内部から洗浄
水な通して各ピペット４Ｃの内部を洗浄する。尚、この
ピペット４ｃにはサンプル等の吸上量を確認する公知の
構成よりなる吸上量確認装置（図示せず）か配設されて
おり、サンブリンクのたびにサンプル等の絶対量を検出
し、サンプルにか不足の場合には、これを自動的に補正
する。

反応容器５は、第２図に示すように透明な合成樹脂など
の材質で多角形状（図示の実施例では、略式角形）に形
成されており、その外面には磁化された金属製のホルダ
５ａか嵌装されている。このホルダ５ａの下面には、前
記光学測定装置７の測定光が透過する孔５ｂか開設され
ている。

勿論１反応容器５全体を金属若しくは磁石吸着材て形成
してもよいか、前記光学測定装置７の測定光か透過する
部分だけは、少なくとも透明に形成されているものとす
る。

このように形成された各反応容器５は、アフターホルダ
ｌＯとインナーホルダ２０に夫々４９本ずつループ状に
保持されている。

アウターホルダ１０は、リング状に杉ｆｆｌされており
、該アウターホルダ１０には、所定間隔毎に反応容器５
か嵌合保持される有底の保持孔１１か５０個開設されて
いる。

このように構成されたアウターホルダ １０は、駆動装置（図示せず）を介して第１図時計方向
へ１ピツチずつ間欠移送される。

上記保持孔１１は、各ホルダ５ａの外形と略同−に形成
されており、そのインナーホルダ側は、特に第３図に示
すように、反応容器５かインナーホルダ２０の保持孔２
１へと出大町濠なように夫々開口されていると共に、上
記各保持孔１１の外周壁側には公知の構成からなる永久
磁石又は電磁石（図示せず）か夫々配設されている。ま
た上記保持孔１１の外周壁側には、反応容器５を第１図
ｆの位置でインナーホルダ２０の保持孔２１へと抑圧移
送する交換装と３０のピストンロット３１か出没するた
めの孔１２か夫々開設されている。

インナーホルダ２０は、アウターホルダ１０の内側に配
設されており、アウターホルダｌＯよりも小径のリング
状に形成されている。

そして、この−インナーホルダ２０にも、前記アウター
ホルダｌＯと同数の、反応容器５か嵌合保持される有底
の保持孔２１か所定間隔毎に５０個開設されている。

インナーホルダ２０は、駆動装置（［，４示せず）を介
して第１図時計方向へ４９容器分、つまり３５２．８度
ステップ回転移送され、従つてインナーホルダ２０の保
持された反応容器５は、結果的にアウターホルダ１０の
移送方向とは逆の第１図反時計方向へ１ピツチ（ｌ容器
分）ずつ間欠移送される。

上記保持孔２１は、各反応容器５の外形と略同−・に形
成されており、そのアウターホルダ側は、特に第３図に
示すように、反応容器５か出入”（ｆｌなように人々間
【１されていると共に、）二記各保持孔２１の内周壁側
には公知の構成からなる永久磁石又は電磁石（図示せず
）か夫１（配設されている。また上記保持孔２１の内周
壁側には１反応容器５を第１図文の位置でアウターホル
ダｌＯの保持孔１１へと抑圧移送する交換装置４０のピ
ストンロット４１か出没するための孔２２が夫々開設さ
れている。それ故、アウターホルダ１０の保持孔１１と
インナーホルダ２０の保持孔２１とは、その開口か夫／
／向き合った状態となるように形成されている。

尚、図示の実施例てはアウターホルダｌＯと・ｒシナ−
ホルダ２０の各保持孔１１．２１の！し面に磁性体を配
設した場合を例にとり説明したか、アウターホルダ１０
とインナ−ホルダ２０全体を夫々磁性化して反応容器５
を吸若しホールトするように構成してもよいこと勿論で
ある。

交換装置３０．４０は、特に第３図に示すよう゛に、公
知の構成からなるアクチュエータて構成されており、交
換装置３０のピストンロッド３１は、第１図ｆの位置で
アウターホルダ１０に保持された反応容器５をインナー
ホルダ２０に移し換え、また文換装３４０のピストンロ
ット４１は、第１区立の位置でインナーホルダ２０に保
持された反応容器５をアウターホルダ１０に移し換える
ように駆動制御される。

測定項目に対応する試薬を分注するダブルピペット装′
ｊ１６，６°は１反応容器５の移送路に沿って形成され
た前記サンプル吸引位置ａの左右に振り分けて配設され
ており、ダブルピペット装置６は、試薬ボトル装置６０
内の試薬を、第１試薬吸引位７１ｅて吸引した後、第１
試薬分注位置ｄでアウターホルダＩＯに保持された反応
容器５内に分注し、又ダブルピペット装置６゛は、試薬
ボトル装置６０′内の試薬を、第２試薬吸引位置りて吸
引した後、第２試薬分注位置ｇてインナーホルダ２０に
保持された反応容器５内に分注する。このように１反応
容器５かインナーホルダ２０に移送保持された後で第２
試薬を添加するのは、第１試薬との反応か終了したとき
の検体ブランクを測定するためであり、この検体ブラン
ク値に応して必要な測定値の補正か行われる。

試薬ボトル装置６０と６０°には、測定項目に対応する
第１試薬ボトルと第２試薬ボトルか夫々セットされてい
る。第１試薬ボトルと第２試薬ボトルは、試薬テーブル
６２．６２’に夫々３０個か放射状にセットされており
、第１試薬は第１試薬保冷庫６１により常時８°Ｃ〜ｌ
Ｏ℃に保冷され、また：ＪＳ２試薬は第２試薬保冷庫６
１’により常時８℃〜ｌＯ℃に保冷されている。

試薬ボトル装７１ａｏ、６ｏ°は、制御部７４の指令に
基き正逆回転制御され、測定項目に対応する試薬ボトル
を試薬吸引位ｇ！ｔｅ又はｈへと高速て移送する。尚、
セットされる６第１及び第２の試薬ボトルは、ｔじめ定
められた位置にセットされてｒｕＩ御装惹にメモリーさ
れている。

次にダブルピペット装置６は１軸６ａを中心に回動する
アーム６ｂか固若されており、この各アーム６ｂの他端
にはピペット６Ｃが配設され、このピペット６ｃにはさ
らに試薬を第１図ｅの位置で所要量吸引し、３７°Ｃに
加温された後第１図ｄの位置てこれを吐出するリージェ
ントポンプか連通接続され、−上記ピペット６ｃは、試
薬吸引位置ｅから試薬分注位置ｄ。

さらには洗浄位置ｍまて、１−２軸６ａを中心に所定の
タイミンつて回動制御されるもので、同様の構成からな
るものか２基配設されて１つのタフルビベット装置６か
構成されている。これは、試薬分注な高速化するためて
あり、各ピペット６ｃは交Ｗに駆動制御される。

またタプルピペット装置６°は、撹拌体９か２つのアー
ム６ｂ’に配設されて第１図ｉ位置て攪拌作業を行うに
構成されている他は、上記タフルビベット装置６と同様
に構成されているので、同一の構成については、ダブル
ピペット装′１！Ｉ６て用いた符号と同一・の符号を付
して、その＋ｉ　！１１な説明をここでは省略する。

撹拌体９は、各アーム６ｂ’　と一体に駆動され、攪拌
作業毎に反応液に浸った部分か各アーム６ｂ’の駆動動
作と連動して自動的に切断される。この攪拌体９による
攪拌は、気泡纜−拌方式か採用されており、該気泡は１
′：４示しない攪拌ポンプから送られる。

尚、上記試薬の計量方式は、吸上系内を蒸ｉ’ｌ’ｉ！
木で満たしておき、空気を介して試薬と蒸留水とを隔離
した状態で吸引計州した後、試薬のみを吐出させ、この
後内部から洗ｎ１木を通して各ヒヘツ１−６ｃ、６ｃ’
の内部を洗浄するとともに、外側はｉへ留水て洗浄され
る。

また、ピペット６ｃ、６ｃ’には、試薬の吸上量を確認
する公知の構成よりなる吸上量確認装置（図示せず）か
配設されており、試薬吸引作業のたびに試薬の絶対量を
検出し、試薬量か不足の場合には、これを自動的に補正
する。

検出部もしくは観測点を形成する光学測定装置７は、第
１図に示すように、所定位置でインナーホルダ２０に保
持された反応容器５の反応状１ムを比色測定するもので
、公知の回折格子方式の光学測定装置の構成作用と同様
に、光源７０と、この光源７０から照射された測定光を
集光する光学系７１と、光分散素子７２と、測定光が反
応容器５を透過した後の光量を所定波長毎に受光する受
光素子７３と、から構成されており、インナーホルダ２
０の１回の回転動作で４９本の反応容器５か測定される
こととなるか、夫々の反応容器５は、一定時間毎に４９
回光学側定され１反応のタイムコースか得られる。

この受光素子７３て受光された測定項［１に対応する波
長の光量は、第４図に示すように、電圧変換されてその
分析値か処理される制御部７４と、測定結果を記憶する
記憶部７５と、自動分析装７１Ａの全ての操作を行う操
作部／ディスプレイ７６と、プリンター７７と、から構
成されてなるデータ処理装置によって浮（算処理され、
その結果はプリンター７７て打も出される。制御部７４
は、自動分析装置Ａの各動作制御と測定信号の演算及び
その判定を行う。

尚、第４図中符号７８は安定化電源、７９は電源、８０
は第１及び第２試薬保冷庫６１゜６１’の保冷制御部、
８１はアウターホルダｌＯ及びインナーホルダ２０に保
持された反応容器５内の反応液を生体温度に加熱保持す
る恒温制ｖ４部を各々示す。

洗浄装２１８は、インナーホルダ２０のｊの位置からｋ
の位置までの１１段階で洗浄作業を行うように構成され
ており、ｊの位置ては反応液の吸引・廃棄作業か行われ
、２段目では洗浄水の注入・廃棄、３段目ては洗浄液の
注入、４段目ては注入洗浄液の放置、５段目では洗Ｍｔ
液の廃棄、６段目から８段目までは洗浄水の吸引・廃棄
、９段［１は洗浄水の注入、１０段目と１１段目は洗浄
水の吸引・廃棄が行われる。この９段］」で洗浄水か注
入された反応容器５は、インナーホルダ２０の移送回転
に伴ない、その水フランクか測定され、セルブランク値
として測定値の補正に用いられる。

尚、上記反応液の廃棄並びに洗浄液・洗浄水の注入廃棄
は図示しない洗浄駆動部の洗浄管により行われ、洗浄液
・洗浄水は反応容器５内ポンプから送られる。

次に、この実施例に係る自動分析装置Ａの作用について
説明する。

スタートスイッチ（１′！！１示せず）をＯＮすると、
サンプルカセット２に保持されたサンプル容器ｌかサン
プル吸引位置ａまで移送され、該サンプル吸引位置ａて
サンプル容器ｌ内の血清検体はサンプリングピペット装
置４を介して所要量吸引された後、サンプル分注位置す
てアウターホルダｌＯに保持された反応容器５内にＦ記
血清検体は分注される。

このようにして血清検体か分注された反応容器５は、第
１試薬分注位置ｄまてｌピッチずつ間欠移送され、同位
′ｊ！１ｄてタフルビベット装置６を介して測定ダＩト
ｌに対応する第１試薬か所要に分注される。

この後、該第１試薬か分注された反応容器５は、アウタ
ーホルダｌＯに保持された状態てｆの位置まで間欠移送
され１回ｆ位置て上記反応容器５は、交換装置３０を介
してインナーホルダ２０に移し換えられる。

このようにしてインナーホルダ２ｏに移し換えられた反
応容器５は、インナーホルダ２ｏの回転方向（第１図時
計方向）とは逆の方向（第１図反時計方向）へｌビ・ン
チずつ間欠移送され、第１図ｇ位置ては測定項］１に対
応する：５２試薬かダフルビベ・・ノド装置６°を介し
て所要ｒ轟分注され、またｌピッチ１ｍの１位置では攪
拌体９による気泡攪拌か行われた後、％Ｌ７Ｉ該反応容
器５内の反応液の反応状還か光学測定装置７によって比
色測定される。尚、前記したように反応容器５かアウタ
ーホルダ１０からインナーホルダ２０に移し換えられた
後第２試薬が分注されるまての間の反応容器５に対して
は、光学測定装置７によって検体ブランクが測定される
。

光学測定装置７による測定か終了した反応容＄５は、こ
の後洗浄装置８へと移送されてその内部か洗浄され、こ
の洗浄が終了した反応容器５は、第１目立位置で交換装
置４０によってインナーホルダ２０からアウターホルダ
１０へと移し換えられ、サンプル分注位Ｂｂへと間欠移
送される。

第５図は、この発明の第２実施例に係る自動分析装置Ａ
を示すものであって、この実施例では、洗浄装置８をア
ウターホルダ側に配設し、かつインナーホルダ２０の駆
動制御を変更した他は１．！！本的構成及び作用は前記
第１実施例と同様なのて、図面には７ｆＳｌ実施例と同
一の符号を付してその詳細な説１ヌ１をここでは省略す
る。

すなわち、この実施例に係る自動分析装置Ａは、洗浄装
置８をアウターホルダ側に配設し、第９段口の洗浄水か
入った反応容器５を。

第５回目の位置で交換装置ｉｉ？１３０を介してアウタ
ーホルダ１０に移し換え、またこの後、セルブランクの
測定作業か終了した反応容器５を交換装置１４０を介し
て第５図ｑの位置で移し返えるように機ス駈を付加した
ものである。

それ故、この実施例に係るインナーホルダ２０は、まず
第１回目の回転として空となった車位置の反応容器５を
第５図時計方向へ６４゜８度ステップ回転させる。この
ｎ位置では洗浄水の入った反応容器５がアウターホルダ
ｌＯからインナーホルダ２０へと交換装置ｆ　３０を介
して移し換えられる。

次に第２回目の回転として１位とにある反応容器５は第
５図反時計方向へ７１２．８度ステップ回転させてｑ位
置まて移送する。これはセルブランクの測定が終Ｔした
前記反応容器５を、回位′ｊ！１９において交換袋、ｆ
ｉ１４０でインナーホルダ２０からアウターホルダｌＯ
へと移し換えるためである。

この後、最後に第３回目の回転としてインナーホルダ２
０は、ｑ位置から第５図時計方向へ２８０．８度（３９
容器分）ステップ回転され、９位置で空となった保持孔
２１は、前記反応容器交換位ｍｆへと移送される。尚、
この３回目のステップ回転は、ｑ位置にあるの保持孔２
１を第５１：Ａ反時計方向へ７９．２度（１１容器分）
ステップ回転させて移送してもよい。

これら３回のステップ回転を１サイクルとして、インナ
ーホルダ２０に保持された反応容器５の移送か行われる
。

この実施例ては上述したように、インナーホルダ２０を
略２回転させて光学測定を行うように構成したのて、第
６図に示すように、インナーホルダ２０の定常回転時に
おける光学測定値を安定的に得ることかできるのて、測
定精度に対する信頼性をさらに向上させることかてきる
。

尚、上記各実施例ては、アウターホルダ１０を間欠移送
し、インナーホルダ２０をステップ回転させ、アウター
ホルダ１０に保持された反応容器５にサンプル及び第１
試薬を分注するとともに、インナーホルダ２０の反応容
器５に第２試薬を分注して光学測定を行うように構成し
た場合を例にとり説明したが、この発明にあってはこれ
に限定されるものではなく、逆にインナーホルダ２０を
間欠移送し、アウターホルダＩＯをステップ回転させ、
インナーホルダ２０に保持された反応容器５にサンプル
及び第１試薬を分注するとともに、アウターホルダ１０
の反応容器５に第２試薬を分注して光学測定を行うよう
に４Ｉｉ成することもできる。

また上記各実施例ては、１個の反応容器５を７ウターホ
ルダ１０又はインナーホルダ２０へ交換する場合を例に
とり説明したか、この発１」１にあってはこれに限定さ
れず１例えば２容器を同時に交換するように構成するこ
とで、単位時間当り２倍の処理か可能となる。勿論、こ
の場合には反応容器数やサンプリングとベット装を及び
ダブルピペット装置等の各装置も２倍必要である。

〔発明の効果〕

この発明は以ｈ　、１２１１　ｂだように、反応容器を
２つのホルダに保持し、所定位置でこれを相手のホルダ
に移し換えるように構成したので、単位時間当りの検体
処理件数か大幅に向上させることができ、しかもｌのホ
ルダに保持された反応容器のセルフランク並びに検体ブ
ランクを測定てきるのて、自動分析装置における測定精
度に対する信頼性を飛躍的に向上させることができる等
の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例に係る自動分析装との全
体構成を概略的に示す説明図、第２図は反応容ふとホル
ダを分解して示す斜視図、ｔｆＳ３図はアウターホルダ
とインナーホルダの構成の詳細を示す一部切欠モ面図、
第４図は自動分析装置の駆動原理を示すブロック図、第
５図はこの発す１の第２実施例に係る自動分析装置の要
部を概略的に示す説ＩＪＩ図、第６図は同自動分析装置
による光学測定ｆ１の求め方を示すグラフ図である。 〔符合の説明〕 Ａ・・・自動分析装置 ａ・・・サンプル吸引位ご ｂ・・・サンプル分注位置 ｆ、ｌ・・・反応容器交換位置 ｌ・・・サンプル容器 ５・・・反応容器 ６．６°・・・ダブルピペット装置 ７・・・光学測定装置 ８・・−洗浄装置 １０・・・アウターホルダ １１・・・アウターホルダの保持孔 ２０・・・インナーホルダ ２１・・・インナーホルダの保持孔 ３０．４０・・・交換装置 特許量Ｖ人　株式会社　日テクエンジニアリング第４図 第５図 第６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）所要数のサンプル容器を保持したサンプル容器ホ
   ルダと、所要数の反応容器を保持した反応容器ホルダと
   、反応容器内に測定項目に対応する試薬を分注する試薬
   分注装置と、光学測定装置と、光学測定が終了した反応
   容器を洗浄する洗浄装置と、を有してなる自動分析装置
   において、上記反応容器ホルダは、所要数の反応容器を
   ループ状に保持する同軸状に配設された２つのホルダか
   ら構成され、これらの各ホルダに保持された反応容器は
   、交換装置を介して所定位置で相手のホルダへと移し換
   えられるように構成されていることを特徴とする自動分
   析装置。
2. （２）前記各ホルダは、磁性体で構成され、かつ反応容
   器の外面には吸着体が配設されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の自動分析装置。
3. （３）前記反応容器の外面は、磁性体で構成されており
   、かつ前記各ホルダの保持孔は、所定位置で反応容器を
   吸着するように構成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の自動分析装置。
4. （４）前記交換装置は、所定のタイミングで進退動する
   押圧体で構成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項又は第３項いずれか記載の自動分析装
   置。