JPS62278438A - 化学分析装置の基準濃度測定装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、試薬層を有する化学分析スライドに被測定物
質を作用させて所定時間恒温保持した後、その呈色度合
（色素生成度合）を光学的に測定して被測定物質を定量
分析する化学分析装置にあいて、基１！濃度板の濃度を
測定する装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より種々の産業分野にあいて、液体試料中の特定の
化学成分を定量的に分析することが広く行なわれている
。特に血液や味等、生物体液中のイヒ学成分または有形
成分を定量分析することは、生化学分野および臨床分野
において極めて重要である。

ところで近年、小滴の試料液を点着供給するだけで、該
試料液中に含まれている特定の化学成分または有形成分
を定量分析することができるドライタイプの化学分析ス
ライドが開発され、実用化されている（特公昭５３−２
１６７７号、特開昭５５−１６４３５６号には、この化
学分析スライドの一例が示されている）。この化学分析
スライドを用いると、従来の湿式分析法に比べて簡易か
つ迅速に試料液の分析を行なうことができるので、該ス
ライドは数多くの試料を分析する必要のある医療機関、
研究所等において特に好適に利用されている。

上記のイヒ学分析スライドを用いて試料液中の化学成分
等の分析を行なうには、計量された所定量の試料液を化
学分析スライドに付着ざぜた後、これをインキュベータ
（恒温器）内で所定時間恒温保持（インキュベーション
）して呈色反応（色素生成反応）させ、次いで被測定物
質と化学分析スライドの試薬台に含まれる試薬との組合
わせに応じて予め選定された波長を含む測定光をこのス
ライドに照射して、その反射光学ｍ度を測定する。

これにより、上記化学成分等の被測定物質か定量分析さ
れる。

上述のようにして被測定物質の定量分析を行なう化学分
析装置は従来より種々提案されているが、一般にこの種
の化学分析装置にあっては、スライドの反射光学濃度測
定を行なう際に、光源から発せられた測定光を基１！濃
度板に照射して該基準濃度板からの基準反射光量を測定
し、そしてスライドからの反射光量と上記基準反射光量
とに基づいてスライドの反射光学濃度を求めるようにし
ている。すなわち上述の基準濃度板として自吸および黒
板を用い、それぞれからの基準反射光量を１ｗ、ｌｂと
し、化学分析スライドからの反射光量をＩＳとすれば、
スライドの反射光学濃度りは、１ｗ−Ｉｂ ［）−ｌｏｇ□ Ｉ　ｓ　−１ｂ として正確に求められる。

そして一般に上記化学分析スライドは、化学分析装置の
濃度測定部に対して出退するスライド保持部材に保持さ
れ、該保持部材が手動であるいは自動的に移動されるこ
とにより、）９度測定部に出し入れされる。他方、前述
した白色および黒色の基１＝ＩＩＱＪ板は、上記スライ
ド保持部材に該保持部材の移動方向に互いに離して取り
付けられることが多いつこのようにすれば、スライド保
持部材を適宜移動ざぜることにより、白色蟇Ｔ！！−濃
度板、黒色基１！濃度板およびスライドからの反射光量
が順次測定されつる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが上述のようにして反射光量を測定する場合には
、白色（または黒色）基準濃度板、黒色（または白色）
基準濃度板、およびスライドが順次濃度測定部に配置さ
れるようにスライド保持部材の移動、停止を繰り返す必
要があり、操作が複雑になるという問題がある。

そこで本発明は、塞Ｑ−濃度板の濃度を示す該濃宴板か
らの反射光量を、操作容易に測定することかできる基準
濃度測定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及び作用）本発明の化学
分析装置の基準濃度測定装置は、先に述べたようにスラ
イド保持部材に白色、黒色の基準）９度板を取り付け、
該保持部材を移動させて２つの基準濃度板および化学分
析スライドを濃度測定部に頃次送るようにした化学分析
装置にあいて、１つの基準濃度板からの反射光量はスラ
イド保持部材の移動中に測定してしまうようにしたもの
であり、具体的には、 化学分析スライドから遠い方の基準濃度板を濃度測定部
に配置する保持部材の第１停止位置を検出する第１位置
センサと、 上記スライドを濃度測定部に配置する保持部材の第２停
止位置を検出する第２位置センサと、上記第１位置セン
サから上記第１停止位置の検出信号が出力されず、かつ
上記第２位置センサから上記第２停止位置の検出信号も
出力されないとき、濃度測定部の光量測定手段の出力を
、スライドから近い方の基Ｑ濃度板についての光量測定
信号としてサンプリングする制御回路とが設けられたこ
とを特徴とするものである。

なお上記第１および第２位置センサはそれぞれ、スライ
ドから遠い方の基準濃度板からの反射光量測定信号、お
よびスライドからの反射光量測定信号のサンプリングタ
イミングを決定するために、従来と同様に利用されうる
ちのである。

（実　施　例） 以下、図面に示す実施例に基づいて不発明の詳細な説明
するユ 第３図は不発明の一実施例による基準濃度測定装置を備
えた化学分析装置１０の外観を示すものであり、＠１図
と第２図はそれぞれ、この化学分析装置１０の濃度測定
部周辺の平面形状、側断面形状を詳しく示すものでルＬ
第３図に示されるようにこの化学分析装置１０は、カバ
ー１１の上面にスタートキー１２、テンキー１３、確認
キー１４を備えるとともに、被測定物質の定量分析結果
を表示する表示部１５、濃度測定１１ｉ１ｓ１６、該濃
度測定部１６に対して出退する方向（矢印へ方向）に移
動自在とされたスライド保持板１７を備えている。また
該化学分析装置１０の手前側の側面には、スライド排出
口１８が設けられており、上記濃度測定部１６の手前側
の端部には、ピペットガイド１９が固設されている。

第１．２図は上記濃度測定部１６の周辺部分を、カバー
１１を省略して示している。これら第１．２図に示され
るように前述のスライド保持板１７は、分析装置本体に
水平に固定された受板２０上にあいて、左右位置（第１
図中の上下位置）をガイド２１．２２により規定されて
矢印へ方向に移動自在となっている。なおガイド２１．
２２にはそれぞれ、スライド保持板１７の左右端部上面
に対向するカバー仮２３．２４が固定され、スライド保
持板１７が受板２Ｑ上から外れないようになっている。

この受板２０には、後述する化学分析スライドよりも大
きなスライド排出口２５か形成され、該スライド排出口
２５は斜めのスライド通路２６を介して、前記カバー１
１のスライド排出口１８に連通している。また受板２０
の手前側（第１図の左方）の端部には、ストッパ２０ａ
が固設されている。

一方、上記スライド排出口２５から離れた位置にあいて
、受板？Ｏには円孔２７が設けられている。この円孔２
７の周囲部分において受板？０内には、ヒータ２８が埋
設されている。上記円孔２７とスライド排出口２５との
間において前記ガイド２１は一部切り欠かれ、この部分
にはスライド保持板１７の位置規定用のローラ２９が取
り付けられている。このローラ２９は板バ２６１を介し
てガイド２１に取り付けられ、第１図において上下方向
に弾力的に移動可能となっている。

上記円孔２７の下方には、測光ユニット３０が取り付け
られている。この測光ユニット３０は、上下に延びて円
孔２７に対向する光通路３１を有している。

該光通路３１の上端は円孔２７と向き合うように開口さ
れ、一方その下端は閉じられている。この下端部内には
、例えばタングステンランプ等からなる光源３２が設け
られている。光通路３１の途中には英米レンズ３３が配
設され、該レンズ３３と上記光源３２との間には、光学
フィルタ３４および防熱フィルタ３５か配設されている
。、測光ユニット３０の上部には、受光面を前記円孔２
７側に向けて、フォトダイオード等からなる第１光検出
器３６が取り付けられている２−５測光ユニット３０の
下部には、光源３２に向かって横方向に延びる光通路３
７が形成されてあり、該通路３７の外端部には、受光面
を光源３２に向けて第２光検出器３８が取り付けられて
いる。この第２光検出器３８は、第１光検出器３６と同
様のものである。また上記光通路３７の途中には、防熱
フィルタ３９が配設されている。第１光検出器３６およ
び第２光検出器３８の出力８１．Ｓ２は、後に詳述する
制御回路４０に入力される。

スライド保持板１７には、後述する化学分析スライドよ
りも僅かに大きいスライドセット孔４１が設けられてお
り、ざらにこのスライドセット孔４１と並べて基１！濃
度板セット孔４２が設けられている。

また該スライド保持板１７の左右両端部には、その移動
方向に間隔をおいて第１位置検出孔４３、第２位置検出
孔４４が設けられており、そしてこのスライド保持板１
７のガイド２１側の側端面には、その移動方向に所定間
隔をおいてノツチ４５．４６および４７が形成されてい
る。また該スライド保持板１７の上面の手前側の端部に
は、取っ手４８が設けられている２上述の基準濃宴板セ
ット孔４２には、基準白板５０Ｗ、塁準黒板５０３を有
する蟇１濃度板５０が、これら両板５０Ｗ、５０Ｂを下
側（受板２０側）に向けてセットされる。また受板２０
の左右両端部には、上記位置検出孔４３．４４にそれぞ
れ対向しうる光電式の第１位置センサ５１、第２位置セ
ンサ５？が設けられている。第１位置センサ５１は、受
板２０に形成された切欠部５３を間において上下に相対
向する光源５１Ａと受光器５１３とからなるものである
。この光源５１Ａからの検出光を受光する受光器５１Ｂ
からの出力Ｓ３は、上記検出光がスライド保持板１７に
よって遮られている際には低くなり、一方スライド保持
板１７の位置検出孔４３が光源５１Ａに対向して上記検
出光が該検出孔４３を通過する際には高くなる。

この出力Ｓ３は、前述の制御回路４０に入力される２一
方の第２位置センサ５２も、受板２０に形成された切欠
部５４を間において相対向する上記と同様の光源および
受光器（ともに図示せず）からなるものであり、該第２
位置センサ５２の出力、すなわち上記受光器の出力Ｓ４
も制御回路４０に入力される。

次に、制御回路４０の構成を詳しく示す第４図も参照し
て、上記構成の化学分析装置１０の作動について説明す
る。試料液の化学分析に利用されるイヒ学分析スライド
６０は第５図に示すように、液体試料滴下用の円孔を有
する枠６０ａ内に、支持体、試薬層、展開１をこの順に
積層してなる乾式多１フィルム６０ｂが配されてなり、
このフィルム６０ｂ上に尿、血液等の試料（被測定物質
）を所定量滴下し、恒温保持（インキュベーション）し
て呈色反応させるものである。化学分析に際しては、ま
ずこの化学分析スライド６０が、前記スライド保持板１
７のスライドセット孔４１内にセットされる。このとき
該スライド保持板１７は、取っ手４８を指先でつまんで
押すことにより、受板２０上においてスライドセット孔
４１かスライド排出口２５から奥方に（第１図において
右方に）外れた位置に設定される。

このスライドセット時のスライド保持板１７の位置は、
Ｏ−ラ２９が前記ノツチ４６に係合することによって用
足される。スライドセット孔４１内にセットされた化学
分析スライド６０はピペットガイド１９（第３図参照）
の下方に位置するようになるので、液体試料を吸入させ
たピペットを該ピペットガイド１９に当てがい、所定量
の液体試料を化学分析スライド６０のフィルム６０ｂ上
に滴下させる。

この試料滴下後、スタートキー１２が押されると制御回
路４０が作動状態となり、またヒータ２８、測光ユニッ
ト３０の光源３２、第１光検出器３６、第２光検出器３
８、第１位置センサ５１および第２位置センサ５２がＯ
Ｎになる。第４図に示されるように、第１光検出器３６
、第２光検出器３８の各出力Ｓ１、Ｓ２はそれぞれ制御
回路４０の増幅器６５．６６によって増幅された上で、
サンプルホールド回路６７．６８に入力される。また増
幅された第１光検出器３６の出力Ｓ１は、ゲート回路６
９にも入力される。−５第１位置センサ５１、第２位置
センサ５２の各出力Ｓ３、Ｓ４は、それぞれ比較回路７
０．７１に入力され、該比較回路７０．７１において基
準信号と比較される。

上述のようにスライド保持板１７がスライドセット位置
に設定されているとき、その位置検出孔４３は第１位置
センサ５１と整合する位置、つまり該センサ５１の検出
光を遮らない位置に必り、また基準白板５０Ｗが受板２
０の円孔２７を介して測光ユニット３０に対向する状態
となっている。したがって第１位置センサ５１の出力が
上記基準信号を上回り、比較回路７０からはｒ　）−１
２信号が出力される。このｒＨ」信号は前記サンプルホ
ールド回路６７．６８に入力される。サンプルホールド
回路６７はこの「Ｈコ信号を受けると、増幅された第１
光検出器３６の出力Ｓ１をサンプルホールドしてメモリ
７２に送り、記憶させる。このときは、前述の通り基準
白板５０Ｗが測光ユニット３０に対向しているから、光
源３２が発した測定光１３は該基準白板５０Ｗにおいて
反射し、その反射光が第１光検出器３６によって測定さ
れる。

したがって上述のサンプルホールドされた出力Ｓ１は、
基準白板５０Ｗからの反射光量■ｗを示すものとなって
いる。またサンプルホールド回路６８によってサンプル
ホールドされた第２光検出器３８の出力Ｓ２は、上記基
準白板５０Ｗからの反射光量ＩＷを測定した時点の光源
３２の発光光！（第１参照光量）Ｉ！を示すものとなっ
ている。このサンプルホールドされた出力Ｓ２も、メモ
リ７２に送られて記憶される。

次いでスライド保持板１７は、保持している化学分析ス
ライド６０のフィルム６０ｂが測光ユニット３０に対向
する位置まで、奥方に押し込まれる。こうしてスライド
保持板１７が移動されているとき、その位置検出孔４３
は第１位置センサ５１から外れ、また一方の位置検出孔
４４も第２位置センサ５２に対向する位置には達してい
ないので、比較回路７０．７１の出力はともにｒ１４と
なっている。これら比較回路７０．７１の出力はＮＯＲ
回路１４に入力されており、したがって該ＮＯＲ回路７
４からは、上述のようにスライド保持板１７が移動され
ている間ｉ”Ｈｊ倍信号出力されるユこのＮＯＲ回路７
４の出力は前記ゲート回路ら９に入力され、該ゲート回
路ら９は上記１−Ｈ１信号を受けている間開き続け、第
１光検出器３６の出力Ｓ１をピークホールド回路７５に
送る。

このピークホールド回路７５は、入力された出力Ｓ１の
最小値をホールドしてメモリ７２に送り、記憶させる。

スライド保持板１７が上記のように移動されるとき、該
スライド保持板１７に保持された基準白板５０Ｗから化
学分析スライド６０のフィルム６０ｂまでの部分が円孔
２７上を通過するので、上記の最小値は基準黒板５０８
に：８１Ｉｌ定光７３が照射された際の、該基準黒板５
０Ｂからの反射光量１ｂを示すものとなるユ 化学分析スライド６０のフィルム６０ｂが円孔２７と整
合する位置までスライド保持板１７が押し込まれると、
ローラ２９がノツチ４７に係合してこの位置にスライド
保持板１７が規定される。この状態になるとスライド保
持板１７の位置検出孔４４が第２位置センサ５２と整合
し、第２位置センサ５２の出力Ｓ４が前述の基濃信号を
上回る。したがって比較回路７１の出力がｉ　Ｌ　４か
らｒ）−１４に変わり、ＮＯＲ回路１４の出力が１Ｌコ
に変わってゲート回路６９が閉じられる。また比較回路
７１の出力はタイマ回路７６およびヒータ駆動回路７７
にも入力されるようになっており、ヒータ作動回路７７
は比較回路７１から！−Ｈ」信号を受けると、ヒータ２
８への通電を開始し、タイマ回路１６は計時開始する。

上記のようにしてヒータ？８が作動すると、測光ユニッ
ト３０と向かい合う位置にある化学分析スライド６０が
、このヒータ２８によって所定温度で恒温保持される。

なお上記位置にある化学分析スライド６０を上方から覆
うようにカバー７８（第２図参照、第１図では省略）が
設けられてあり、化学分析スライド６０に点着された液
体試料の蒸発が防止されるようになっている。

以上は、センサ５２の出力Ｓ４によりヒータ２８がＯＮ
される場合について説明したが、ヒータ２８は、装置の
主電源スイッチがＯＮにされると同時にＯＮされるよう
にしてもよい。

タイマ回路７６は所定時間を計時した時点でタイミング
信＠Ｔを出力し、このタイミング信号Ｔはヒータ作動回
路７７と、サンプルホールド回路６７．６８に入力され
る。ヒータ作動回路７１は該信＠王を受けるとヒータ２
８への通電を停止し、恒温保持を打ち切らせる。なおこ
の恒温保持は、例えば血糖値の測定等にめっては３７°
ＣＸ２〜６分程度で行なわれ、それによりフィルム６０
ｂの試薬が被測定物質に作用して呈色反応させる。また
サンプルホールド回路６７は上記タイミング信号Ｔを受
けると、増幅された第１光検出器３６の出力Ｓ１をサン
プルホールドしてメモリ７？に送り、記Ｐ！、させる。

このときは化学分析スライド６０が測光ユニット３０に
対向しているから、光源３２が発した測定光７３は該化
学分析スライド６０のフィルム６０ｂにおいて反射し、
その反射光が第１光検出器３６によって測定される。

したがって上述のサンプルホールドされた出力Ｓ１は、
フィルム６０ｂからの反射光量ＩＳを示すものとなって
いる。またこのときサンプルホールド回路６８によって
サンプルホールドされた第２光検出器３８の出力は、上
記フィルム６０ｂからの反射光量ｉｓを測定した時点の
光源３２の発光光量（第２参照光りＬｚを示すものとな
っている。このサンプルホールドされた出力Ｓ２も、メ
モリ７２に送られて記憶される。

以上の測定が終了した後、メモリ７２の記憶情報が演算
部８０に送られる。この演算部８０は、上記記憶情報に
基づいて （Ｉｚ　、’ｌｚ　）　Ｉｓ　　Ｉ　ｂなる演算を行な
う。この値りは、化学分析スライド６０のフィルム６０
ｉ）の反射光学濃度であり、基準白板５０Ｗおよび基準
黒板５０３からの反射光量ＩＷ、■ｂ＠基準にして求め
られているから、常に正確な反射光学濃ＩＤが求められ
うる。また化学分析スライド６０からの反射光量Ｉｓに
第１、第２参照光量Ｉｔ　、Ｉ２の比（Ｉｔ、／Ｉ２）
を乗じた値は、基準白板５０Ｗからの反射光量を測定し
た時の測定光光量で化学分析スライド６０からの反射光
量を測定した値に相当する。したがって、実際に反射光
量■Ｓを求めた時の測定光１３の光量が、基慮反射光１
１Ｗを求めたときの光量に対して変動してしまった場合
でも、上記式で求められる反射光学濃度りは正しい値と
なる。反射光量Ｉｓの測定は、基準白板５０Ｗからの基
準反射光ｆｆ１ＩＷを求めてから少なくとも前記恒温保
持の時間（２〜６分程度）が経過してから行なわれるの
で、測定光７３の光量はこの間に上述のように変動しや
すい。一方基準黒板５０Ｂからの基準反射光量１ｂの測
定は、基準反射光量）Ｗの測定後直ちに行なわれうるか
ら、この間の測定光光量の変動は実用上無視できる。

演算部８０は所定の演算式に基づいて、上記光学濃度り
から被測定物質の濃度を求め、前記表示部１５（第１図
参照）において表示させる。なお上記の演算式は、例え
ば各病院等における過去の測定結果に基づいて、前述の
テンキー１３の操作により適宜修正可能となっている。

また、光源３２は比較的広い波長領域に亘る測定光７３
を発するものであるが、イヒ学分析スライド６０の反射
光学濃度測定に有効な光波長は被測定物質毎に異なるの
で、前記光学フィルタ３４により有効な波長域の測定光
γ３を選択して上記測定（利用するようにしている。ま
た、前述の防熱フィルタ３５．３９が設けられているの
で、恒温保持されている化学分析スライド６０が光源３
２からの熱で温度上昇したり、あるいはこの熱で光検出
器３６．３８の特性が変動してしまうことが防止される
。

以上述べたようにして試料液中の被測定物質の定量分析
が終了すると、公知の方法により＠１、第２光検出器３
６．３８および第１、第２位置センサ５１．５２がＯＦ
Ｆにされる。そして取っ手４８をつまんでスライド保持
板１７を手前側に引き、ノツチ４５にローラ２９が係合
する位置（第１図図示の位置）にスライド保持板１７を
設定する。するとスライド保持板１７のスライドでブト
孔４１と受板２０のスライド排出口２５とが整合し、ス
ライドセット孔４１に保持されていた化学分析スライド
６０は該排出口２５中に落下する。この化学分析スライ
ド６０はスライド通路２６を通って、カバー１１のスラ
イド排出口１８から外部に排出される。なおスライド保
持板１７を上記の位置よりもざらに手前側に引こうとす
ると、その当接部１７ａがストッパ２０ａに当接するの
で、スライド保持板１７が受板２０上から抜き出されて
しまうことがない。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の基準濃度測定装置によ
れば、白色および黒色基１濃度仮のうちの一方を濃度測
定部に配置してその濃度を測定した後、スライド保持部
材を移動させて化学分析スライドを濃度測定部に送る際
に、他方の基準濃度板の濃度が自動的に測定されるユし
たがってこの基準濃度測定＠置を備えた化学分析装置に
あっては、上述のように移動されるスライド保持部材を
上記他方の基準濃度板の濃度測定のために−たん停止さ
せる必要がなくなり、化学分析操作は従来に比べて大い
に簡単かつ迅速に行なわれるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はそれぞれ、本発明の一実施例装置を備
えた化学分析装置の、濃度測定部周辺の渫構を示す平面
図と側断面図、 第３図は上記化学分析装置の全体形状を示す斜視図、 第４図は上記化学分析装置の電気回路の慨略を示すブロ
ック図、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源から発せられた測定光を白色および黒色の２つの基
   準濃度板に照射して、各基準濃度板からの基準反射光量
   をそれぞれ測定するとともに、試薬層上に被測定物質が
   滴下供給された化学分析スライドを所定時間恒温保持し
   た後、該スライドに前記測定光を照射して該スライドか
   らの反射光量を測定し、 該反射光量と前記２つの基準反射光量とに基づいて前記
   スライドの反射光学濃度を求めて、前記被測定物質の定
   量分析を行なう化学分析装置にあいて、 前記スライドを保持し、該スライドを濃度測定部に出し
   入れするように移動自在とされたスライド保持部材が設
   けられ、 このスライド保持部材に前記２つの基準濃度板が、該部
   材の移動方向に互いに離して取り付けられ、 前記スライドから遠い方の基準濃度板を前記測定部に配
   置する保持部材の第１停止位置を検出する第１位置セン
   サと、 前記スライドを前記測定部に配置する保持部材の第２停
   止位置を検出する第２位置センサと、前記第１位置セン
   サから前記第１停止位置の検出信号が出力されず、かつ
   前記第２位置センサから前記第２停止位置の検出信号も
   出力されないとき、前記濃度測定部の光量測定手段の出
   力を、前記スライドに近い方の基準濃度板についての光
   量測定信号としてサンプリングする制御回路とが設けら
   れてなる化学分析装置の基準濃度測定装置。