JPS6249259A - 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】 （発明の利用分野〕 本発明は、血清免疫検査用自動分析装置に係り、特に、
免疫血清検査の特有で煩雑な試料の希釈という前処理操
作を自動化することのできる血清免疫検査用自動分析装
置に関する６ 〔発明の背景〕 一般に生化学検査の場合、測定対象の濃度範囲は１０−
２〜１０−’ｍ　ｏ　Ｑ　／　Ｑであるのに対し免疫血
清検査の場合の対象物質の濃度範囲は生化学検査の場合
の測定対象の濃度範囲よりも１桁も低い１０−ｓｍｏＱ
／ｆｌ　〜１０−”ｍｏＱ／Ｑ　　である。

このことが、免疫血清検査の自動化紮、生化学検査のそ
れより難しくしている原因の−っである。

例えば、生化学検査で用いられる自動分析装置の至適使
用範囲は、例えば、リュウマチ検査等の免疫沈降反応で
１０−Ｐｌ〜１０−’ｒｎ　ｏ　（１／　Ｑ、ラテック
ス凝集反応では１０−７〜１０−１０ｍ　ｏ　Ｑ　／　
Ｑである。これに対して免疫検査項目の内ＴｇＧはＩＸ
ｘｏ−’　〜１ｘｌＯ−δｒｎｏＱ／Ｑ、ｌｒｇＭは１
ＸＩＯ−７〜ｌＸｌ０−１Ｓ、ＴｇＡはＩＸｌ、０−０
〜ＩＸ　１０−’ｍ　ｏ　Ｑ　／　Ｑ　、　Ｃｓやｃ４
はｉ、Ｘ１０−”〜Ｉ　Ｘ　１．０−’ｍｏ　Ｑ／　Ｑ
　、　ＣＲＩ’はｉ、、　ｏ　−’　〜ｉ、　ｏ　−ｓ
ｍ　ｏ　Ｑ　／　Ｑ　ｅハプトグロビンやトランスフェ
リンは１０−６〜１０−’ｍ、ｏＱ／ｆｌ、ＩｇＥやβ
２−ミクログロブリンはＩ　Ｘ　ｉ　Ｏ−δ−１，Ｘ　
１０−７ｒｎ、　ｏ　Ｑ／Ｑ、α−ＦＰやフェリチンな
どは、１０〜１１〜１０−９ｍｏＱ／Ｑである。

すなわち、α〜ｌ？　Ｐ　、フェリチン、β２−ミクロ
グロブリン、ＴｇＥなどは、ラテックス凝集法の至適範
囲であり、ｃ　ＲＰ　ｔハプトグロビン、　　ｌ−ラン
スフェリンなどは、免疫沈降法の至適範囲であるので問
題はない。

問題となるのは、１ｇ　Ｇ　Ｔ　Ｉ　ｇ　Ｍ　＋　Ｉ　
ｇＡｓＣａ　！　Ｃｍのように測定濃度が、沈降反応の
至適範囲より１〜２桁高い場合である。従来、これらの
物質の測定を行うには、予め試料血清を、例えば２１倍
に生理食塩水で希釈してから、自動分析装置のサンプラ
ーにセットする方法が用いられていた。このように、予
め試料を希釈する方法は、多大の労力を要するだけでな
く、希釈を行わない項目とは別のグループとして測定し
なければならないので、多項目自動分析装置のメリット
を著しく損うものであった。

近年、第７図に示す如き反Ｌａ；キュベツト用テーブル
どは別に試料希釈キュベツト用テ・−プルを有する免疫
血清用自動分析装置が用いられるようになった。この免
疫血清用自動分析装置に１昌）では、試料血清の自動希
釈を可能にしており、この点はメリツｌ−が大きい。し
かし、自ＩＪＪ希釈を可能にするため、従来の自動分析
装置に希釈のためだけに使用される希釈キュベツト用テ
ーブルＧ、希釈用シリンジ５とその移動用ロボット４．
第１次ザンプリング機襦２を増設したこの方法は、機構
系全体の信頼性を低下させ、そのト、生化学と免疫の同
時測定ができないなどの欠点を有するものである。

図中、１はサンプルフィーダー、２は−・次サンプリン
グ機構、３は試薬収納庫（安定化液）、４はノズル移動
ロボット、５は一次試薬分注ポンプ。

６は希釈テーブル、７は洗浄システム、８はツー次すン
プリング機楕、９は攪拌機構、１０は試薬収納庫、１１
は二次試薬分注ポンプ、】２は反応テーブル、１３は光
学系、１４は操作パネル、１５はＣＲＴディスプレイ、
１６はプリンターである。

〔発明の目的〕

本発明の［１的は、一台の反応テーブルで自動希釈と測
定を連続して実行でき、しかも希釈をしない生化学検査
も同時に行うことのできる自動分析装置を提供すること
にある。

〔発明の概要〕

本発明は、試料吸入用ノズルで試料をサンプリングして
反応テーブル中のキュベツトに吐出し試薬注入用ノズル
で前記試料の入ったキュベツト中に試薬を注入して多波
長分光光度計によって吸光度測定する１１動分析装置に
おいて、上記試料吸入用ノズルに任意に定めた量の希釈
液を吐出する第１の手段と、洗浄済の任意のキュベツト
中に前記第１の手段によって一４ユ記試料吸入用ノズル
に吸入された試料と必要量の希釈液を吐出し該キュベツ
ト中より必要量の希釈された試料を吸入する第２の手段
と、ｉｔ前記第２の手段によって吸入された希釈試料を
洗浄済の別なキュベツトに吐出する第３の手段とを設け
ることにより、１台の反応テープルで自動希釈と測定を
連続し、て実行′Ｐき、しかも希釈をしない生化学検査
も同時に行おうというものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図には、本発明の一実施例が示されている。

本実施例はターンテーブル方式の反応ラインを有する自
動分析装置である。

この自動分析装置は、数十個の透光性反応キュベツト３
を恒温下（例えば３７℃）に保持する反応テーブル３０
を１−サイクルに１回転と１キュベツト分回転させるこ
とによって、各キュベツト内で起る生化学反応に基づく
吸光度変化を複数のサイクル、例えばコサイクル２０秒
で：３０サイクルに渡って測定し、目的成分の濃度を求
めるものである。

次に、生化学項目の測定時における本実施例の動作につ
いて説明する。

まず、オペレーターは、各被検試料血清や［準試料を採
取したサンプルカップ１をサンプルチープル２　Ｂにセ
ットし、各ａｌｌ定項［Ｉ　ＩＸ：対応する第１試薬と
第２試薬の入った容器２２を、保冷庫２（３の必要箇所
にセラ１−シて装置をスター１−する。

装置がスタートすると、サンプルテーブル２８が回転し
で、最初に測定されるべき試料のサンプルカップが所定
の吸入位置に停止１−する。それと同時に、反応テーブ
ル−■ユの清浄な最初のキュベラ１−が所定の吐出位置
に位Ｉｆｆづけられ、その状態で血清ピペッティング機
構２９が動作し、該キュベツト中に採取を行う。次いで
反応テーブルが、１回転と１キ：ｌベット分回転し、停
止する。この時、サンプルテーブルは、項目選択情報に
基づいて（同−一試料血清について複数項［１を測定す
る場合は、そのｆＪＩ　Ｅｌ数に対応するサイクル間、
同一°位置で停止している）必要なら次のサンプルカッ
プの位置に回転する。

引きつづき、反応テーブル中の次のキュベツトへ、試料
面清か採取される。同時に前回サイクルで試料血清が入
ったキュベツト中に、必饅な第１試薬が添加され所定の
反応が開始される（試薬必要−域は、項目選択情報によ
−）て定まる）。

次に、反応テーブルはまた１一回転と１キ一１ベツト分
回転して停止する。すなわち、各サイクルごとに、反応
テーブルの停止ｌ一時の位置は１キュベツト分づつ反時
ｉｔ方向に進行する。この進行に合わせて、各キ１ベツ
１へに順次必要な試料血清が採取され、必要な第１試薬
が添加さオ１２、所定のサイクル後には、必要に応じて
第２試薬が添加されて、８１１定項目に応じた反応が進
行する。なお、第１試薬、第２試薬の添加は、各々のピ
ペッティング機構２７ａ、２７１）と、これど連動する
２系列のシリンジ機構２０ｂに、よって達成される。

また、反応テーブルのキュベラ１へ列を挾む形で、光源
１３と回折格子形の多波長分光光度計１２が設けられて
おり、反応テーブルが−Ｅ−述の各サイクルにおいて回
転する時、全てのキュベツトの吸光度が３１１定される
。もちろん、各キュベラ１−の各サイクルの吸光度の中
で、本当に必要なデータは第４試薬が添加された後、所
定のサイクル数分のみ（第１図図示実施例では３０サイ
クル、１０分後）であり、これらの処理は制御部２４で
適宜行われることは言うまでもない。

第１試薬添加から、３１サイクルめの停止１一時には該
キュベラｌ〜は洗浄機構１７の位置に達する。

この洗浄機構は連続する４〜５個のキュベツト（従って
、同一キュベツトは４〜５サイクル間しこ４〜５回洗浄
される）を洗浄して、次回の使用に供する。

なお、第１図中１−０は、反応容器詮一定温度に保つた
めの循環水用恒温槽、３１は洗浄機構に連通ずる吸・排
注水機構、１−１は攪拌機構、２０ａは血清ピペッティ
ング機構に連通ずる吸入・吐出用シリンジ機構を示して
いる。

このような生化学用自動分析装置を用いて、前述した試
料血清の自動希釈から測定までを連続して実行できるな
ら、装置の価格面においても、また信頼性の面において
も著しく有効であることは言うまでもない。

種々の検討を行った結果、血清ピペッティング機構２９
とこれに連通ずるシリンジ機構２０ａ。

反応テーブル３０と洗浄機構１−７を以ド記述のように
適宜制御することに、につで、１−述の目的が達成され
た。

まず、血清採取用シリンジ（第１図図示２０　Ｊｌ　）
を第３図に示すように構成する。第２図は従来の生化学
測定の場合、第：３図は、本発明の実施例を示したもの
である。すなわち、従来は第２図にノＩ（すように血清
ピペッティング機構２９が動作して、ノズル４がサンプ
ルテーブル中の所定のカップ中に下降すると、マイクロ
シリンジ４１の動作によって試料血清の所定量がノズル
４中に吸入され、次いで血清ピペッティング機構２９が
反Ｊ、）、；テーブル側に移動して、所定のキュベツト
中にノズル４が下降すると、マイクロシリンジ４１の動
作によって、該試料血清が吐出される。ごの後、ノズル
４は洗浄槽にＦ降し、弁４２が一定時間ＩＪ＃いて、洗
浄水によりノズル内外の残存する試料血清の汚れを取り
、１サイクルのピペッティング動作を終了する。マイク
ロシリンジの吸入・吐出鷺は、止め人力された各項目ご
との測定条件、第４図に示されるＳａｍｐｌ、ｏ　ｖｏ
ｌｕ＋ｎｏの量に基づきパルスモータ４４．駆動機構４
３によって制御される。

次に第３図図示実施例の場合について説明する。

本実施例の場合はマイクロシリンジ４１にＡ方弁４２′
を介して希釈液用シリンジ４９を接続し、このシリンジ
４９はマイクロシリンジ４１とは独立の駆動機構４７．
パルスモータ４８によって制御される。

さらに予め各測定項目ごとに、第５図に示すようにＳａ
［１Ｉｐ１．ｏ　ｖｏｌ、ｕｍｎの入力項にサンプル採
取量と共に希釈液の畦を人力できるようにプログラムし
た。ノズル４が前述のようにサンプルカップ中に下降す
るとマイクロシリンジ４１によって入力されているサン
プル社会をノズル４中に吸入する。

そして同時に、希釈液用シリンジ４９中に入力されてい
る量の希釈液５０を吸入する。次いで、ノズル４が反応
テーブル上の所定のキュベツト中に下降すると、三方弁
４２′が図中の実線方向に切り換わり、マイク「１シリ
ンジ４１と希釈シリンジ４９が同時に一■−昇（吐出）
する。これによって、キュベツト中には所定の試料血清
がＷ　／　（Ｗ−１〜Ｗ）に希釈された状態で吐出され
る。（ｗ、Ｗは１１ｆ述したサンプル景と希釈液電の入
１）値である９、）第５図に示される入力例では、Ｇ（
”）Ｔ（仮名）のＨ＋’１定において、２０μＱの試料
血清が４００μＱの希釈液で２１倍に希釈されて該キュ
ベツＩ−中に吐出される。

しかしながら、このキュベツト中に前述したように、第
１試薬あるいは、第２試薬を添加して反応させても免疫
反応の分析ができない。すなわち希釈した試料血清液の
一部を新しい別の容器に一担採取してから分析器にかけ
て第１試薬あるいは第２試薬を添加するような方法によ
って初めて達成できる。

以下、その達成のために前述の反応テーブルを従来とは
異なった方式で制御し、これと前記の血清ピペッティン
グ法とを組み合わせることを４案したので、第６図の反
応テーブル模式図を用いて説明する。

装置がスタートすると、前述のように先ず、すンブルテ
ーブルが回転し、第１番目のサンプルカップが所定の位
置に準備される。この状態で、前述の（第３図）血清ピ
ペッティング機構とマイクロシリンジ、希釈シリンジが
動作し、ノズル中に該試料血清がＷμＱ吸入される。こ
の時、その測定項目条件の希釈液態が０でなければ（血
清試料の自動希釈が必要である場合）、希釈シリンジは
入力されているＷμＱの希釈液を吸入する。

次いで、ピペッティング機構は反応テーブル側へ移動し
、第６図（Ａ）に示すようにＮα５のキュベツト中に、
試料血清ＷμＱと希釈液ＷμＱが吐出混合される。吐出
混合後、第３図図示三方弁４２′を切換えて直ちにノズ
ル中にその混合液ＷμＱが吸入される。またこの時、勲
６〜Ｎα９のキュベツトは洗浄機構下にあり、脱イオン
水による洗浄（排水・給水・吸水）が実施される。

入力値のＷが０の時（希釈を必要としない項目の場合）
ノズルは、反応テーブルーヒ部に停止したままで試料血
清ｗ　ｉｔ　Ｑはノズル中に保持されたままである。

次に、第６図（ｉ３）に示すように反応テーブルは時「
１方向に４キュベツト分回転する。この状態でノズルは
、Ｎα１のキュベツＩ−中に下降し、Ｗ／（Ｗ＋ｗ）に
希釈された試料血清液又は、希釈されない試料血清をＷ
μＱ該キュベツト中に吐出する。この時、Ｎ０２〜Ｎｎ
　５のキュベツトは洗浄される（試料血清希釈に使用さ
れたＮｌ′１５のキュベツトは、４サイクル内に４回洗
浄されて、５サイクル目には現在のＮα１のキュベツト
位置に達して、５番目の測定用の希釈試料血清又は、非
希釈試料血清ＷμＱが採取される）。

次いで、該ピペッティング機構がサンプルテ・−プル側
に移動し、２番目の試料血清（多項目の測定依頼がある
場合は１次の試料血清には進まない）と、必要に応じて
希釈液が吸入される。またこの間に１反応テーブルは１
回転と５キュベツト分反時計方向に正転して、第６図（
Ｃ）の位置に停止する。この状態で、もし必要ならＮα
６のキュベツト中に該試料血清と希釈液が混合吐出後、
その混合液Ｗμαがノズル中に吸入される（希釈不要の
項］］の場合は試料血清ＷμＱがそのまま保持される）
。なお、Ｗ及びＷの緻ばｍｑ定項目条件に基づく大きさ
になるので、前回と同じになるとは限らない。同時に、
Ｎα７〜Ｎα１−Ｏの容器が洗浄される。

次いで、反応テーブルが４キュベツト分反時計方向に回
転し、第６図（■））の位置で停止する。

この状態で、Ｎａ　２のキュベツト中に前回サイクルと
同様に、面粗試料血清又は、非希釈試料血清ＷμＱが採
取さ才しる。同時に、前サイクルで該試料血清（希釈又
は非希釈）ＷμＱが採取されたＮα１のキュベラＩ・中
には、その項１」の測定に必要な第１試薬が添加される
。また、それと同時にＮα３〜Ｎα６のキュベツトが洗
浄される。

次いで１反応テーブルは再び反時計方向に、１回転と５
キュベツＩ−分正転して、第６図（Ｆ、　）の位置で停
止し、Ｎα７のキュベラ１−で必要に応じ、３番目の試
料血清の希釈が行われ、Ｎα８〜Ｎｎ　ｉ、　−１−の
キュベラ１〜は洗浄される。

次いで、反応テーブルは、反時計方向に４キュベツト分
回転して、第６図（Ｆ　）の位置で停止し、Ｎａ　３の
キュベツトに３番目の試料血清（希釈又は非希釈）が吐
出し、Ｎａ２のキュベラＩ−には必要な第１試薬が添加
され、Ｎａ４〜Ｎα７のキュベラ１−は洗浄される。

このような動作の繰り返しによって、Ｎα５以降のキュ
ベツトにおいて、順次希釈された試料血清（もしくは非
希釈試料血清）が、次々とＮｏ　ｉ以降のキュベツト中
に採取され、第１試薬が添加されて、さらにサイクルが
進むと必要に応じ、第２試薬が添加されて反応が進行す
る。各サイクルの反時計方向の１回転と５キュベラ１〜
分の正転時に、全キュベツトの吸光度変化が観１ｉ１１
１され、必要な演算によって目的物質の濃度が求められ
るのは前述の通りである。

第１試薬添加後、３０サイクル以１〕の測定に供された
Ｎｎ　１以降の各キュベツトは、前述のように順次、停
止時の洗浄によって再生され、次の試料血清の希釈に、
さらに洗浄されて次の試料血清の測定に供される。

反応テーブルが具備しなければならないキュベツト数は
、：３０サイクル分と希釈位置・試料添加位置の各１個
分と、両度の洗浄に必要な８個分の合計４０個が最低限
であるが、幾分の余裕があっても良い。第１図、第６図
の実施例は、４８個のキュベツトを使用している。余裕
分に相当するサイクル分だけ、第１−試薬添加後から洗
浄までの、いわゆる測定サイクルが長くなるのは明白で
あろう。

また、希釈位置は前述のように、試料血清の吐出位置よ
り４ザイクル前に設ける必要はなく、任意の数でよい。

例えば、８サイクル前に設番プた場合は、前述の正転時
に１回と９キュベツト分、逆転時が８キュベツト分とす
ることによって、全く同様の効果を得ることは明白であ
る。但し、この数を増大すると、反応テーブルが具備し
なければならないキュベツトの数が増大する。最低数は
、前述の例のように、洗浄に必要なサイクル数（この場
合は４）であることも理解されるはずである。

本実施例の有効性を確認するために、イムノグロブリン
−〇（ＩＫＧと略す）の比較測定を試み（Ｉ７） た。結果は表１に示す。第１表の方法Ａは、オペレータ
ーが従来通り予め、用手法で２１倍に希釈した試料血清
をサンプルテーブルにセラ１へし、サンプル量２０μＱ
、第１−試薬５００μＱで、１１η述した従来の生化学
測定法の動作でｌｌｌ’ｌ定した３、測定は、抗ヒトＩ
ｇＡ抗体を含む第１試薬と試料血清中のＩｇＡとの反応
によって生ずる複合体の測度を、第１試薬添加後３０サ
イクル（１，０分）を経て、３４０ｎｍと７００ｎｍの
２波長測光法で測定、そして予め既知濃度の標準血清よ
り求めた検量線によって濃度換算した。

第１表の方法Ｂは、を述と同一試料血清を希釈せずにサ
ンプルテーブルにセットして、ｗ−２０μｆｌ、Ｗ＝２
００μＱ　（希釈率２０／　（２００十２０）で２１倍
）を入力して、前述した本発明の自動希釈測定法で測定
した。第１−試薬の敞など他の測定条件は」ユ記と同じ
である。

すなわち、表１の結果は本発明の自動希釈測定装置の効
果を示しており、オペレーターによる試料血清の希釈誤
差がないため、同時再現性ＣＶ（％）が、従来の半分以
下になることを示している。しかも検体の希釈に要する
時間（通常１００検体当りで１時間］１１１後）は、全
く不要になるので迅速化、省力化の効果も極めて大きい
。

（１Ｆ１） 〔発明の効果〕 以十説明したようｊ、コ、本発明番：′よ、ｔｌ、ば、
免疫血清検査に、ｔ−９ける試料血清の希釈どい゛う煩
雑な業務が全く不用になる。しかも入力情報に基づいて
、試料血清ごとに、任意な倍率で希釈【、またり、全く
希釈しないなど（８１１定項Ｌ１によ−）で）生化学か
ら血清免疫までの巾広い測定を同時に行うことができる
にれは、従来全くみｒ）れない長所である。

また、本発明によれば、これらの機能を満足させるため
の特別な希釈用テーブル、希釈用ザンブリング機構など
を必要としていないので、装置が低価格になるだけでな
く、機構のイは軸封を高める。

そして、生化学と免疫血清検査の両方が同一・装置で可
能となるため、分析装置４２台設置する必要がなく、設
置面積を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を＞Ｔ＜す全体構成図、第２図
は従来の血清ピペッティング機構図、第：３図は本発明
のピペッティング機構図、第４図は従来の血清ピペッテ
ィング条件の入力例を示す図、第５図は本発明の血清ピ
ペッティング条件の入力例を示す図、第Ｃ；図は本発明
における反応テーブルの制御方式をｉｌｔ≧明するため
の図、第７図は従来の免疫血清出自）ｖノ分析装置を示
す図である。 ４・・・ノズル、４１・・・マイクロシリンジ、４２′
・・・三方弁、４３．４７・・駆動機構、４４．４８・
・、パルスモータ、４９・・・希釈液用シリンダ、５０
・・・希釈液。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、試料吸入用ノズルで試料をサンプリングして反応テ
   ーブル中のキュベットに吐出し試薬注入用ノズルで前記
   試料の入ったキュベット中に試薬を注入して多波長分光
   光度計によって吸光度測定する自動分析装置において、
   上記試料吸入用ノズルに任意に定めた量の希釈液を送出
   する第１の手段と、洗浄済の任意のキュベット中に前記
   第１の手段によって上記試料吸入用ノズルに吸入された
   試料と必要量の希釈液を吐出し該キュベット中より必要
   量の希釈された試料を吸入する第２の手段と、前記第２
   の手段によって吸入された希釈試料を洗浄済の別なキュ
   ベットに吐出する第３の手段とを設けたことを特徴とす
   る自動分析装置。