JPS62502706A - Immunology analyzer and method - Google Patents

Immunology analyzer and method

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JPS62502706A
JPS62502706A JP61502435A JP50243586A JPS62502706A JP S62502706 A JPS62502706 A JP S62502706A JP 61502435 A JP61502435 A JP 61502435A JP 50243586 A JP50243586 A JP 50243586A JP S62502706 A JPS62502706 A JP S62502706A
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 免疫分析装置および方法 発明の分野 本発明は、−aに免疫分析の分野に関し、さらに詳しくは、免疫分析装置および 方法ならびにそこで使用するための新しい反応容器に関する。[Detailed description of the invention] Immunology analyzer and method field of invention The present invention relates to the field of immunoassay, and more particularly, to an immunoassay and an immunoassay. The present invention relates to a method and a new reaction vessel for use therein.

背景 当該技術において、不均一な免疫分析は均一な免疫分析より高い分析感度を提供 することが周知であり、かつ認められている。不均一な競合的免疫分析は、反応 容器内に保持された、いわゆる固体相あるいは保持体を共通的に必要とする。薬 品のような未知量の分析項目(analyte )を含み得る患者のサンプルが 、たとえば、酵素とレッテル貼りされた既知量の分析項目と共に、容器に加えら れる。background In this technique, heterogeneous immunoassays offer higher analytical sensitivity than homogeneous immunoassays. It is well known and accepted that Heterogeneous competitive immunoassays A so-called solid phase or support held within a container is commonly required. medicine A patient sample that may contain an unknown quantity of an analyte, such as a , for example, when added to a container with a known quantity of the analyte labeled as an enzyme. It will be done.

レッテル貼りされたおよびレッテルの無い分析項目は、固体保持体上で結合箇所 のために張り合う。平衡では、固体保持体に結合されたレッテル貼りされた分析 項目の量は、レッテルの無い分析項目の濃度に関係つけられる。競合的な反応が 平衡に達すると、患者のサンプルと未反応のレッテル貼りされた分析項目とが反 応容器から除去され、固体保持体は、残存している未結合のレッテル貼りされた 分析項目だけでなく患者のサンプルを完全に除去するべく洗浄される。Labeled and unlabeled analytes are bonded to each other on a solid support. Compete for. At equilibrium, the labeled assay is bound to a solid support. The amount of the item is related to the concentration of the unlabeled analyte. competitive reaction Once equilibrium is reached, the patient sample and the unreacted labeled analytes are in opposition. The solid support is removed from the reaction vessel and the remaining unbound labeled It is cleaned to completely remove not only the analytical item but also the patient sample.

基質が次に反応容器に加えられ、酵素によって触媒作用させられて、蛍光分子の ような測定可能な物質を生成する。触媒反応が完了した後、基質は反応容器から 取り除かれ、測定可能な物質が、たとえば、蛍光測光を用いて定量される。患者 のサンプル中の未知の分析項目の濃度はその後、測定可能な物質の量をサンプル 中のレッテルの無い分析項目の量に関係させる、前もって定めた校正関係を使用 して決定され得る。The substrate is then added to the reaction vessel and catalyzed by the enzyme to form a fluorescent molecule. produce measurable substances such as After the catalytic reaction is complete, the substrate is removed from the reaction vessel. The removed and measurable substance is quantified using, for example, fluorophotometry. patient The concentration of the unknown analyte in the sample is then determined by determining the measurable amount of the substance in the sample. Uses a predetermined calibration relationship related to the amount of unlabeled analytes in the It can be determined as follows.

不均一な免疫分析の優ねた感度にもかかわらず、いま述べた典型的は分析は、多 数の流体搬送を含む反応容器のかなり巧妙な作業を特徴とする特に、レッテル貼 りされた分析項目と患者のサンプルとは除去されなければならないし、固体保持 体は洗浄されなければならないし、基質が加えらねその後除去されなければなら ない。含まれる作業は、時間がかかり、自動化することが困難であって、病院の 臨床研究室のような大量の適用に不均一免疫分析を使用することが望まれる場合 、明らかな不利である。Despite the superior sensitivity of heterogeneous immunoassays, the typical assay just described is In particular, the labeling process is characterized by a rather tricky operation of the reaction vessels, including several fluid conveyances. Analytes and patient samples that have been removed must be removed and solids retained. The body must be washed and the substrate must be added and then removed. do not have. The tasks involved are time-consuming, difficult to automate, and When it is desired to use heterogeneous immunoassays for high volume applications such as in clinical laboratories , which is a clear disadvantage.

不均一な免疫分析に含まれる前記作業を単純化する1つのアプローチは、固体保 持体を反応容器の底でフィルタとして構成することであった。そのようなフィル タは、反応容器とフィルタとを通って流されるレッテル貼りされた分析項目と患 者のサンプルとで湿らされ、洗浄溶液や基質による流れが起こる結果となる。基 質中の触媒作用された物質はフィルタ媒体に直接沈澱し、たとえば、フィルタ媒 体に色づいた汚点を残す。しかしながら、そのような色づいた汚点は正確に定量 することが困難であり、非常にしばしば、フィルタ媒体は、患者のサンプル中に 分析項目の存在または不存在を示す色づいた汚点の存在または不存在を決定する べく単に検査される。One approach to simplify the work involved in heterogeneous immunoassays is to The carrier was configured as a filter at the bottom of the reaction vessel. such a fill The labeled assay and patient data flow through the reaction vessel and filter. This results in flow from the wash solution and substrate. base The catalyzed material in the filter precipitates directly onto the filter media, e.g. Leaves colored stains on the body. However, such colored stains cannot be accurately quantified. It is difficult and very often the filter media is Determine the presence or absence of a colored stain indicating the presence or absence of the analytical item be inspected as simply as possible.

かくて、そのようなフィルタのアプローチは不均一な免疫分析に使用されている けれども、も1ノそうでなかったら不均一な免疫分析において可能である、分析 項目濃度の定量決定の利点は認められない。Thus, such filter approaches have been used in heterogeneous immunoassays. However, it is possible in an otherwise heterogeneous immunoassay to analyze The advantage of quantitative determination of item concentration is not recognized.

反応容器の一部としてのフィルタの使用はまた、他の形体の免疫分析、特に、フ ィルタが疏水性の物質であり得る放射免疫分析において公知である。そのような 放射免疫分析の反応容器内で反応が起こると、容器内の流体に圧力が加えられて 、フィルタを湿らせ、流体を、反応容器からフィルタを通って引き出させる。フ ィルタが湿らされると、その後、フィルタを通る流体の流れを終らせることは可 能ではない。フィルタ物質のそのような特性は、そのような分析が反応容器から フィルタを通ってのみ引き出されるべき流体を必要とすることにおいて、放射免 疫分析に不利益ではない。しがしながら、そのようなフィルタが酵素免疫分析に 使用されるならば、フィルタが湿らされたとき、フィルタを通る流体の流れを停 止するべく外部のバルブを備えることがまた必要となるであろう。そのような外 部のバルブは不均一な免疫分析装置に、特に装置が自動化されかつ個々の反応容 器が一回の使用の後に捨てられるべきであるならば、かなりなコストと複雑さと を加える。The use of filters as part of the reaction vessel is also useful for other forms of immunoassay, especially filters. It is known in radioimmunoassays that the filter can be a hydrophobic substance. like that When a reaction occurs in a radioimmunoassay reaction vessel, pressure is applied to the fluid inside the vessel. , wetting the filter and drawing fluid from the reaction vessel through the filter. centre Once the filter is wetted, it is then possible to terminate the flow of fluid through the filter. It's not Noh. Such properties of the filter material make it difficult for such analysis to occur from the reaction vessel. Radiation-free in requiring fluid to be drawn only through a filter. It is not disadvantageous to epidemic analysis. However, such filters are not suitable for enzyme immunoassays. If used, stop fluid flow through the filter when it becomes wet. It may also be necessary to provide an external valve to stop. outside like that Partial valves are used in heterogeneous immunoanalyzers, especially when the instrument is automated and has individual reaction chambers. If the device is to be discarded after a single use, there is considerable cost and complexity involved. Add.

要約 本発明は、従来技術の限界と不利とを克服する装置と方法とに向けられる。この システムと方法とは、反応容器に必要とされる作業を非常に単純化し、特に、自 動化された設備に都合がよい。summary The present invention is directed to an apparatus and method that overcomes the limitations and disadvantages of the prior art. this The system and method greatly simplify the work required on the reaction vessels and, in particular, Convenient for automated equipment.

本発明のシステムと方法とは共に、これまで認められていなく、かつ使用されて いない特性を有する疏水性の物質のフィルタを採用する反応カプセルの使用を含 む。フィルタを通る流体の流れは、フィルタを横切る圧力差の反作用によって開 始され得る。都合のよいことには、流体の流れは、フィルタを通してガスを流す ことにより、フィルタを疏水性の状態に戻して終らせ得る。本発明に従うフィル タの新規な適用は、反応カプセルと一体的に形成され得る、そしてさらに、従来 技術において公知である厄介な流体処理装置や技術なしで、不均一な免疫分析の 実行を可能にする廉価で信頼性のあるバルブをつくりだすことである。反応カプ セルの廉価な性質は、このシステムおよび方法の使用者に、使用後のカプセルを 捨てさせることとなり、さらに、不均一な免疫分析を単純化し、従来技術におい て共通であったように、単一の反応容器で実行される連続的な分析間の、残存物 による汚染の可能性を実質的に減らす。Both the system and method of the present invention have not been previously recognized or used. This includes the use of reaction capsules that employ filters of hydrophobic substances with nothing. Fluid flow through the filter is initiated by the reaction of the pressure difference across the filter. can be started. Conveniently, the fluid flow directs the gas through the filter By doing so, the filter can be returned to a hydrophobic state. Fill according to the invention A novel application of the TA can be formed integrally with the reaction capsule and further Perform heterogeneous immunoassays without cumbersome fluid handling equipment or techniques known in the art. The goal is to create an inexpensive and reliable valve that can be implemented. reaction cup The inexpensive nature of the cells allows users of this system and method to remove the capsules after use. Furthermore, it simplifies heterogeneous immunoassays and eliminates the need for conventional techniques. between consecutive analyzes performed in a single reaction vessel, as was common in substantially reduces the possibility of contamination.

システムはさらに、複数の反応カプセルを支持するホイールあるいは円形コンベ ヤを含み得る。このホイールは、その中心で、電動機により回転可能なオフセッ トカムによって支持される。電動機の作動は、ホイールによって運ばれる反応カ プセル内に渦作用を創りだして、反応容器内に収容された流体を十分に攪拌する 。単−室2人口の新規なポンプが、反応カプセル中のフィルタに流体そしてその 後ガスを通させるべく、システムに採用され得る。かくて、単一のアッセンブリ 内で液体とガスとのポンプ作用を結合する。The system also includes a wheel or carousel that supports multiple reaction capsules. May include ya. This wheel has an offset wheel in its center that can be rotated by an electric motor. Supported by Tokam. The operation of the electric motor depends on the reaction force carried by the wheels. Creates a vortex action within the reactor to sufficiently stir the fluid contained within the reaction vessel. . A novel single-chamber, dual-portion pump pumps fluid and fluid to the filter in the reaction capsule. It can be employed in the system to pass gas afterward. Thus, a single assembly Combines the pumping action of liquid and gas within.

図面の簡単な説明 第1図は本発明に従う免疫分析装置の概略図である。Brief description of the drawing FIG. 1 is a schematic diagram of an immunoassay device according to the present invention.

第2図は、第1図のシステムに有用である本発明に従う反応カプセルであってそ の中心軸線に沿う断面で示した図である。FIG. 2 shows a reaction capsule according to the invention useful in the system of FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the central axis of

第3図は、第2図の3−3線に沿って取った本発明の反応カプセルの断面図であ る。FIG. 3 is a cross-sectional view of the reaction capsule of the present invention taken along line 3-3 in FIG. Ru.

第4図は、第1図の4−4線に沿って取った洗浄ステーションの側面図である。4 is a side view of the cleaning station taken along line 4--4 of FIG. 1; FIG.

第5図は、第1図の5−5線に沿って取った読取りステーションの側面図である 。FIG. 5 is a side view of the reading station taken along line 5-5 of FIG. .

第6図は、第1図のシステムに有用である単−室ポンプの一部を断面とじた概略 の側面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional schematic diagram of a single-chamber pump useful in the system of FIG. FIG.

発明の詳細な説明 第1ないし3図を参照すると、本発明に従うシステム10は、全体に14で示し た複数の反応カプセルを支持する水平の回転テτプル12を含む。各カプセル1 4は下方部18と上方部20とフィルタ22とを含む。上方部20は、両端で開 口していて上端に外方へ突出する環状のフランジ26を備えた円筒状の筒部24 を含む。Detailed description of the invention Referring to FIGS. 1-3, a system 10 according to the present invention is shown generally at 14. It includes a horizontal rotating pulley 12 that supports a plurality of reaction capsules. 1 capsule each 4 includes a lower part 18 , an upper part 20 and a filter 22 . The upper part 20 is open at both ends. a cylindrical tube portion 24 having an open end and an annular flange 26 projecting outwardly at the upper end; including.

下方部18は、筒部24の下方の端部で外側面をぴったり受け入れるべく形成さ れた内側面30を有する円筒状の基部28を含む。The lower portion 18 is formed to snugly receive the outer surface at the lower end of the cylindrical portion 24. It includes a cylindrical base 28 having a curved inner surface 30.

内側面30は、基部28を円筒状の壁部34に結合するべく外方へ向けて傾斜し たテーパ面32に連結している。円筒状の壁部34の上方端は外方へ突出する環 状のフランジ36として形成されている。The inner surface 30 slopes outwardly to join the base 28 to the cylindrical wall 34. It is connected to the tapered surface 32. The upper end of the cylindrical wall portion 34 is a ring that projects outward. It is formed as a shaped flange 36.

基部28は、下方へ向りて傾斜してじょうご部38となり、下方端で開口する内 部通路40を形成する。The base portion 28 slopes downward to form a funnel portion 38, and has an inner portion that opens at the lower end. A partial passageway 40 is formed.

基部28は、基部28の内壁から通路40へ伸びる複数のサポート44と、同様 に基部28の壁から通路40へ伸びるサポート44ト46はそわぞれフィルタ2 2を支えるように形成された共通平面の支持面48を有する。内側面30は、テ ーパ面から、この面32と支持面48との間の距離のほぼ半分まで伸びる複数の 半円形の溝50を備える。The base 28 also includes a plurality of supports 44 extending from an interior wall of the base 28 to the passageway 40. Supports 44 and 46 extending from the walls of the base 28 to the passageway 40 are respectively connected to the filter 2. 2 having a coplanar support surface 48 formed to support the two. The inner surface 30 is a plurality of surfaces extending from the surface 32 to approximately half the distance between this surface 32 and the support surface 48; A semicircular groove 50 is provided.

フィルタ22は、基部28内の環状面52と円筒状の筒部24の底の環状エツジ との間にはさま第1ている。環状面52はフィルタ22を把持するのに役立つ2 つの隆起したリング54.56を備え得る。上方部20は、カプセル14内にフ ィルタ22を固定するべく、下方部18内に堅固に固定される。The filter 22 has an annular surface 52 in the base 28 and an annular edge at the bottom of the cylindrical tube 24. Sandwiched between them is the first. Annular surface 52 serves to grip filter 22 2 It may be provided with two raised rings 54,56. The upper part 20 has a flap inside the capsule 14. The filter 22 is rigidly secured within the lower portion 18 to secure it.

本発明に従えば、フィルタ22は、上方部20とフィルタ22とによって画定さ れた反応室58内に液体を留めさせる疏水性の物質から選定される。ここに開示 した実施例では、反応室58の容積はおよそ1ミリリツタである。反応室58は また、免疫分析に有用な固体保持体を保持し得る。フィルタ22を疏水性の状態 にしたことで5カプセル内の大気圧での水のような液体はフィルタ22を湿らさ ず、かくて、フィルタ22はカプセル内にそのような液体を保持する。都合のよ いことには、反応室58に圧力をかけると、液体がフィルタ22を湿らせ、液体 をフィルタを通って、通路40およびじょうごの延長部38から流させる。流体 の流れを止めるには、ガスが反応室58、フィルタ22および通路40を通って 流されて、フィルタの細隙から湿らせている液体を除き、かくてフィルタを流れ のない、あるいは疏水性の状態に戻す。疏水性の状態に戻さ才りると、フィルタ 22はカプセル14内の大気圧での液体を再び保持することとなる。According to the invention, filter 22 is defined by upper portion 20 and filter 22. The material is selected from hydrophobic substances that allow liquid to remain in the reaction chamber 58. Disclosed here In the embodiment shown, the volume of reaction chamber 58 is approximately 1 milliliter. The reaction chamber 58 Also, solid supports useful for immunoassays may be retained. The filter 22 is in a hydrophobic state By doing so, liquid such as water at atmospheric pressure inside the capsule 5 will moisten the filter 22. Thus, filter 22 retains such liquid within the capsule. It's convenient In particular, when pressure is applied to the reaction chamber 58, the liquid wets the filter 22 and the liquid is allowed to flow through the filter and out of passageway 40 and funnel extension 38. fluid To stop the flow of gas, the gas is passed through reaction chamber 58, filter 22 and passageway 40. The flow removes the wetting liquid from the slits of the filter, thus allowing it to flow through the filter. Return to a hydrophobic or hydrophobic state. Once the filter is returned to its hydrophobic state, 22 will retain the liquid at atmospheric pressure within the capsule 14 again.

かくて、フィルタ22は簡単で、可動部品のない廉価な液体バルブを効果的に形 成し、前述したように特に不均一な免疫分析に関して重要な進歩となる。水のよ うな試薬および洗浄溶液のためにここに開示した実施例では、フィルタ22はお よそ0.127m+n(0,005インチ)厚さで、機能的な細隙の最高径がお よそ10ないし20ミクロンである、焼結したテトラフルオロエチレンのマトリ ックス皮膜材から作られている。そのような物質は、ニュージャージ、ウニイン のケムプラストインコーボレーテツド(Chemplast Inc、)から、 ケムブラスト出版ナンバC1(10−10)4611ONに述べられているよう に、カタログナンバA−145、タイプE249−122の”Zytex”の商 標名で入手できる。Thus, filter 22 effectively forms a simple, inexpensive fluid valve with no moving parts. This is an important advance, especially with respect to heterogeneous immunoassays, as mentioned above. Like water In the embodiments disclosed herein for such reagents and cleaning solutions, the filter 22 is Approximately 0.127 m+n (0,005 inch) thick, with maximum functional slit diameter Sintered tetrafluoroethylene matrix approximately 10 to 20 microns Made from x-coated material. Such substances are From Chemplast Inc. As stated in Chem Blast Publication Number C1 (10-10) 4611ON ``Zytex'' product with catalog number A-145 and type E249-122. Available under the title.

再び第1図を参照すると、反応カプセル14は、積込みステーション61にある 適当な拘束手段60内で回転テーブル12に受け入おられる。拘束手段60は、 回転テーブル12を貫通して垂直に形成された複数の開口62を含む。各開口6 2は、カプセル14が回転テーブル12に配置されたとき、フランジ36の下方 面が回転テーブル12の上方面にもたれるように、カプセル14の下方部18を 受け入れるべく形成される。Referring again to FIG. 1, reaction capsule 14 is at loading station 61. It is received on the rotary table 12 within suitable restraining means 60. The restraining means 60 is It includes a plurality of openings 62 formed vertically through the rotary table 12. Each opening 6 2 is below the flange 36 when the capsule 14 is placed on the rotary table 12. Lower part 18 of capsule 14 is placed so that its surface leans against the upper surface of rotary table 12. Formed to accept.

システム10の回転テーブル12はその中心で、カプセル14内に後述するよう に、渦混合作用をつくりだすために、オフセットあるいは偏心カム66によって 支えられている。フレキシブルなベルト68が回転テーブル12の周縁の回りか ら、アイドラ丸イールア0.72によって案内されて、ステッパ電動機76によ って回転駆動される駆動プーリ74に伸びている。The rotary table 12 of the system 10 is located at its center within a capsule 14, as described below. by an offset or eccentric cam 66 to create a vortex mixing effect. I feel supported. A flexible belt 68 is placed around the periphery of the rotary table 12. is guided by the idler round lure 0.72, and is driven by the stepper motor 76. It extends to a drive pulley 74 which is rotationally driven.

システム10は、可動プローブ82を支持するトラック80を含むサンプル搬送 サブシステム78を含む。サブシステム78は次の運動を実行するための適当な 駆動手段を備える。すなわち、トラック80に沿ってプローブ82を動かすこと 、複数のサンプルカップ84の選定された1つの中にプローブ82を下げること 、プローブ82中に一定量のサンプルを吸引すること、プローブ82を回転テー ブル12の上方のサンプル供給ステーション86へ動かすこと、ステーション8 6でプローブ82をカプセル14中に下げること、そしてサンプル供給ステーシ ョン86で、吸引したサンプルをカプセル14中に供給すること。サブシステム 78はまた、一定容積のサンプルがサンプル供給ステーション86で供給された 後、プローブ82を洗浄する洗浄ステーション88を含み得る。System 10 includes a sample transport track 80 supporting a movable probe 82. Subsystem 78 is included. Subsystem 78 performs the appropriate movement to perform the next movement. A driving means is provided. That is, moving probe 82 along track 80 , lowering the probe 82 into the selected one of the plurality of sample cups 84; , aspirating a certain amount of sample into the probe 82 , and moving the probe 82 on a rotating table. moving to the sample supply station 86 above the bull 12, station 8 6 and lowering the probe 82 into the capsule 14 and the sample supply station. At step 86, the aspirated sample is delivered into the capsule 14. sub-system 78 also indicates that a fixed volume of sample is supplied at sample supply station 86. Thereafter, a cleaning station 88 may be included to clean the probe 82.

システム10は、サンプル搬送システム78に類似の試薬搬送すブシステム90 を同様に含む。試薬搬送サブシステムはトラック92と、可動プローブ94と、 洗浄ステーション96とを含み、これら全ては、複数の試薬カップ97から1ま たは複数の試薬の正確な量を、試薬供給ステーション98に配置されたカプセル 14に搬送するべく形成されている。System 10 includes a reagent delivery system 90 similar to sample delivery system 78. similarly included. The reagent transport subsystem includes a truck 92, a movable probe 94, wash stations 96, all of which contain one or more reagent cups 97. or a plurality of reagents in capsules located at reagent supply station 98. 14.

サンプルおよび試薬搬送サブシステム78.90は自動臨床設備技術において周 知であるように、慣用された設計のものてよいということは分るであろう。サブ システム78および90を、サンプルカップ84、試薬瓶96および単一の供給 ステーション86または98の上方のX−Y直交システムに移された単一のプロ ーブヘッドを利用する単一のX−Yサブシステムで置き換えるような均等手段は 同じく適当であろう。Sample and reagent transport subsystems 78.90 are commonly used in automated clinical equipment technology. It will be appreciated that a conventional design may be used. sub Systems 78 and 90 include a sample cup 84, a reagent bottle 96 and a single supply. A single processor moved to an X-Y orthogonal system above station 86 or 98. An equivalent solution would be to replace it with a single X-Y subsystem that utilizes a web head. It would also be appropriate.

システム10はカプセル洗浄ステーション100を含む。第4図に見られるよう に、洗浄ステーション100は、回転テーブル12の上方へ伸びている一端を有 する水平アーム102を含む。アーム102の第2の端は、回転テーブル12お よびその上に載せられるカプセル14に対してアーム102を昇降するために使 用されるエレベータ機構104に固定される。エレベータ機構104は、たとえ ば、親ねじを駆動するステッパ電動機を備え、親ねじはアーム102に固定され るねじ付き部材を含んでいて、ステッパ電動機が回転されるとき、ねじ付き部材 はアーム102を上下に移動する。System 10 includes a capsule cleaning station 100. As seen in Figure 4 The cleaning station 100 has one end extending above the rotary table 12. The horizontal arm 102 includes a horizontal arm 102. The second end of the arm 102 is connected to the rotary table 12 and It is used to raise and lower the arm 102 with respect to the capsule 14 placed on it. It is fixed to the elevator mechanism 104 used. The elevator mechanism 104 is For example, a stepper motor is provided to drive a lead screw, and the lead screw is fixed to the arm 102. including a threaded member that rotates when the stepper motor is rotated; moves the arm 102 up and down.

環状のシール106が回転テーブル12の上方のアーム102に固定され、この 環状のシール106は第4図に断面で示されている。導管108はアーム102 に固定されていてアーム102を通っており、環状のシール106と同軸的に整 列されている。導管108の下方の開口端110は環状のシール106の下方の 面から下方へ伸びている。An annular seal 106 is fixed to the upper arm 102 of the rotary table 12 and The annular seal 106 is shown in cross section in FIG. Conduit 108 connects arm 102 is fixed to the arm 102 and is coaxially aligned with the annular seal 106. They are lined up. The lower open end 110 of the conduit 108 is connected to the lower open end 110 of the annular seal 106. It extends downward from the surface.

流体受入れ室112は、回転テーブル12の下方に導管108と同軸的に整列さ れている。室112の上方の端は開口し、その下方の端は狭められ、廃棄流体を 適当な容器(図示せず)に導く導管114に結合されている。Fluid receiving chamber 112 is coaxially aligned with conduit 108 below rotary table 12. It is. The upper end of the chamber 112 is open and its lower end is narrowed to admit waste fluid. It is connected to a conduit 114 leading to a suitable container (not shown).

第1および4図に見られるように、導管108は空気導管116によって空気ポ ンプ118に結合されている。導管108はまた、引き続いてぜん動ポンプ12 4を経て洗浄溶液リザーバ122に連結される洗浄溶液導管120に連結される 。導管1・16と導管120とはソレノイド制御されるバルブ126.128を それぞれ含む。バルブ126は空気ポンプから導管108へ流わるガスを制御し 、他方、バルブ128はポンプ124から導管10Bへ流れる洗浄溶液を制御す る。As seen in FIGS. 1 and 4, conduit 108 is connected to the air outlet by air conduit 116. 118. Conduit 108 also continues to connect peristaltic pump 12 4 to a wash solution conduit 120 that is connected to a wash solution reservoir 122 via . Conduits 1 and 16 and conduit 120 have solenoid controlled valves 126 and 128. Includes each. Valve 126 controls the flow of gas from the air pump to conduit 108. , while valve 128 controls the flow of cleaning solution from pump 124 to conduit 10B. Ru.

洗浄操作を実行するべく、旋回テーブル12は、カプセル14が導管108およ び室112と同軸的に整列されるように、位置され得る。カプセル14をそのよ うに整列させて、エレベータ機構104は、環状のシール106がカプセル14 の環状のフランジ26に近づくがフランジ26と接触しないように、アーム10 2を下降させるべく操作される。洗浄溶液はその後、導管108を経てカプセル 14に供給される。洗浄溶液を除きそしてフィルタを、詳しく後述するように、 疏水性の状態に戻すべく、エレベータ機構104が操作され、環状のシール10 6がフランジ26に押し付けられるまで、アーム102を下降する。空気がその 後、導管108を経てカプセル14に供給され、フィルタ22を通してそしてカ プセル14から洗浄溶液を吹き出す。洗浄サイクルが完了すると、エレベータ機 構104が作動され、アーム102、かくてフランジ26の上方にある@110 を上昇する。回転テーブル12はその後回転されてカプセル14を再び位置させ る。To perform the cleaning operation, the pivot table 12 allows the capsule 14 to be placed in the conduit 108 and and can be positioned so as to be coaxially aligned with chamber 112 . Capsule 14 that way The elevator mechanism 104 is aligned such that the annular seal 106 is aligned with the capsule 14. The arm 10 approaches the annular flange 26 of but does not come into contact with the flange 26. 2 is operated to lower it. The cleaning solution is then routed through conduit 108 to the capsule. 14. Remove the wash solution and filter, as detailed below. The elevator mechanism 104 is operated to return the annular seal 10 to a hydrophobic state. Arm 102 is lowered until 6 is pressed against flange 26. the air is that is then fed to the capsule 14 via conduit 108, passed through filter 22 and passed through the capsule 14. The cleaning solution is blown out from the pump cell 14. Once the cleaning cycle is complete, the elevator machine The structure 104 is actuated and the arm 102 is thus positioned at 110 above the flange 26. rise. Rotary table 12 is then rotated to reposition capsule 14. Ru.

システム10はさらに基質ステーション130(第1図)と読取りステーション 132とを含む。リザーバ134からの液体基質はチューブ136を経て精密ポ ンプ138に導かれる。精密ポンプ138は導管140を経て基質ステーション 130に正確な量の基質を送るべく形成されている。基質ステーション130は 洗浄ステーション100と類似するが、基質ステーション130と適当に整列さ れたカプセル14に液体の基質のみを供給するべく形成されている。System 10 further includes a substrate station 130 (FIG. 1) and a reading station. 132. The liquid substrate from reservoir 134 is routed through tube 136 to the precision port. 138. Precision pump 138 is routed via conduit 140 to the substrate station. 130 is configured to deliver a precise amount of substrate to 130. Substrate station 130 Similar to wash station 100, but suitably aligned with substrate station 130. The capsule 14 is configured to supply only liquid substrate to the capsule 14.

読取りステーション132はまた洗浄ステーション100に類似し、回転テーブ ル12の上方へ伸びる水平アーム142(第5図)を含む。アーム142を通り 、アーム142に固定された単一の導管144が環状のシール146と同軸的に 整列されている。導管144は空気ポンプ148に導かれる。流体受入れ室14 9が回転テーブル12の下方に配置され、導管144および環状のシール146 と整列している。流体受入れ室149は、カプセル14からの基質が流れるセル 152を含む蛍光測定器150と流体結合にある。光源154はセル152に所 定波長で光を導き、第2波長での蛍光がフィルタ156を通過し、光検出器15 8によって検出される。フィルタ156および光検出器158は、光[154か らの光の角度に対して、セル152から90°の角度で配置されている。Read station 132 is also similar to wash station 100 and includes a rotary table. includes a horizontal arm 142 (FIG. 5) extending upwardly from the lever 12. through arm 142 , a single conduit 144 fixed to arm 142 is coaxially connected to an annular seal 146. are aligned. Conduit 144 leads to air pump 148. Fluid receiving chamber 14 9 is disposed below the rotary table 12 and includes a conduit 144 and an annular seal 146. are aligned. Fluid receiving chamber 149 is a cell through which substrate from capsule 14 flows. The fluorometer 150 is in fluidic connection with a fluorometer 150 including 152 . The light source 154 is located in the cell 152. Light is guided at a constant wavelength, and fluorescence at a second wavelength passes through filter 156 and is transmitted to photodetector 15. 8. Filter 156 and photodetector 158 filter light [154] It is arranged at an angle of 90° from the cell 152 with respect to the angle of the light.

光検出器158の出力は、基質の蛍光に関係した出力を与えるべく、当該技術の 分野において周知のサーキットリー159に加えられ、かつこむによって処理さ れる。蛍光測定がなされると、ピンチバルブ160が開かれ、基質をセル152 から適当な廃棄容器(図示せず)に排出させる。システム10はまた、各使用の 後、流体受入ね室149および蛍光測定器150を洗浄するための慣用的な手段 (図示せず)を含み得る。さらに、蛍光測定器150は、基質の吸光度または透 過度を測定するべく形成された分光光度計によって代替され得る。The output of photodetector 158 is determined according to the art to provide an output related to the fluorescence of the substrate. In addition to the circuitry 159 well known in the field, it is processed by It will be done. Once a fluorescence measurement is made, pinch valve 160 is opened and the substrate is transferred to cell 152. and drain into a suitable waste container (not shown). System 10 also provides a Afterwards, conventional means for cleaning fluid receiving chamber 149 and fluorometer 150 (not shown). Additionally, the fluorometer 150 measures the absorbance or transmittance of the substrate. It can be replaced by a spectrophotometer configured to measure the excess.

システム10は、当該技術分野において周知であるように、マイクロプロセッサ を基礎としたコントローラ162(第1図)によって制御される。コントローラ はキーボード164によつて指示を受けるように形成され、ディスプレイ166 とプリンタ16日にデータを出力し得る。コントローラ162は、サンプル搬送 サブシステム78、試薬搬送サブシステム90、洗浄、基質および読取りサブシ ステム100.130.132、ぜん動および精密ポンプ124.138、空気 ポンプ118.148、バルブ126.128およびステッパ電動機76の操作 を制御する。コントローラ162はまた、サーキットリー159の出力に応答し て、蛍光測定を分析し、そのような測定を標準曲線と関連させ、こむによフてサ ンプル中の分析項目の濃度を決定する。そのような全ての技術は、自動臨床分析 技術において周知である。System 10 includes a microprocessor, as is well known in the art. based controller 162 (FIG. 1). controller is configured to receive instructions from a keyboard 164 and a display 166. and the data can be output to the printer on the 16th. The controller 162 controls sample transport. subsystem 78, reagent delivery subsystem 90, wash, substrate and read subsystem Stem 100.130.132, peristaltic and precision pump 124.138, air Operation of pumps 118.148, valves 126.128 and stepper motors 76 control. Controller 162 is also responsive to the output of circuitry 159. analyze fluorescence measurements, correlate such measurements with standard curves, and Determine the concentration of the analyte in the sample. All such techniques are automated clinical analysis Well known in the art.

カプセル14との全ての操作が完了すると、カプセル14は取除きステーション 170で放出あるいは除去され得る。Once all operations with capsule 14 have been completed, capsule 14 is moved to the removal station. It may be released or removed at 170.

システム10は、当該技術において周知であるように、回転テーブル12に配置 されたカプセル14ばかりでなく回転テーブル12を一定の温度に維持するべく 、適当な温度制御手段を含む。System 10 is placed on a rotating table 12, as is well known in the art. In order to maintain not only the heated capsule 14 but also the rotary table 12 at a constant temperature, , including suitable temperature control means.

システム10で実行されるべき免疫分析は、使用者によって希望される試験のた めの適当な固体保持体を含むカプセル14を使用者か選定することから始まる。The immunoassays to be performed on system 10 are for testing desired by the user. The process begins with the user selecting a capsule 14 containing a suitable solid support.

たとえば、選定されたカプセル14は、分析項1;l T3のための競合的な蛍 光酵素免疫分析に適合される固体保持体を含み得る。カプセル14は最初、フラ ンジ26−面にシールを有し、このシールは使用者によって取り除かれる。カプ セル14は回転テーブル12上の拘束手段6o中に置がれる。For example, the selected capsule 14 is a competitive fluorophore for analysis term 1; lT3. It may include a solid support adapted for photoenzyme immunoassay. Capsule 14 is initially 26 has a seal on the face which can be removed by the user. Cap The cell 14 is placed in the restraining means 6o on the rotary table 12.

システム10の操作を制御するべく、使用者は、キーボード164によってサン プルカップ84の特定の1つを選定する。サンプルカップからサンプルが取り出 され、実行されるべき試験、たとえば、T3に同定される。回転テーブル12の 位置に基ついて、コントローラ162は積込みステーション61で載せられたカ プセル14を選定されたサンプルと相互に関連させ、試験し、そしてこれから説 明されるように、特定の手順を実行するべくシステム1oを制御する。To control the operation of system 10, the user uses keyboard 164 to Select a particular one of the pull cups 84. Remove the sample from the sample cup. and is identified in the test to be performed, for example T3. Rotary table 12 Based on the position, the controller 162 controls the loading station 61. 14 with selected samples, tested, and will now be discussed. As will be described, the system 1o is controlled to perform certain procedures.

回転テーブル12、かくてカプセル14はステッパ電動[76およびフレキシブ ルベルト68によって、カプセル14が、初期洗浄または予洗浄操作が実行され る洗浄ステーション100に位置するのシール106がカプセル14のフランジ 26と接触しないがその近くとなるまて下降される。リザーバ122がらおよそ 0.5ミリリツタの洗浄溶液がポンプ124によって、開がれたバルブ128、 導管120および導管108を経て、カプセル14に送られる。The rotary table 12 and thus the capsule 14 are equipped with a stepper electric [76 and a flexible Ruberto 68 allows capsule 14 to undergo an initial cleaning or pre-cleaning operation. A seal 106 located at the cleaning station 100 is attached to the flange of the capsule 14. 26, but is lowered until it is close to it. Approximately from reservoir 122 0.5 milliliters of cleaning solution is pumped into the valve 128 by the pump 124; It is routed to capsule 14 via conduit 120 and conduit 108.

その当初のあるいは疏水性の状態では、フィルタ22の疏水性の性質は、フィル タに水のような洗浄溶液をはじかせ、かくて反応室58内に洗浄溶液を保持する 。ここに開示した実施例では、洗浄溶液は塩水溶液であり得る。アーム102は その後、シール106がフランジ26に接し、フランジをわずかに圧縮するよう に、下降される。空気ポンプ118が操作され、およそ15psiの空気を、開 かれたバルブ156、導管116および導管lo8を経てカプセノ1月4に与え る。カプセル14内の空気圧はフィルタ14を湿らせ、洗浄溶液をフィルタ22 を通し、そしてカプセル14から吹き出させる。洗浄溶液は室112に入り、導 管114を通)て廃棄容器に流れる。洗浄溶液がカプセル14から空にされると 、独特に選定されたフィルタ22を通る空気の流れは、フィルタ22の細隙から 液体を吹き出し、かくてフィルタ22の疏水性の性質が再び確立される。In its initial or hydrophobic state, the hydrophobic nature of the filter 22 repel a cleaning solution such as water, thus retaining the cleaning solution within the reaction chamber 58. . In embodiments disclosed herein, the cleaning solution may be a saline solution. The arm 102 The seal 106 then contacts the flange 26 and compresses the flange slightly. It is lowered to . Air pump 118 is operated to pump air at approximately 15 psi. to the capseno January 4 via the opened valve 156, conduit 116 and conduit lo8. Ru. Air pressure within capsule 14 moistens filter 14 and transfers cleaning solution to filter 22. is passed through and blown out of the capsule 14. The cleaning solution enters chamber 112 and is (through tube 114) to a waste container. Once the cleaning solution is emptied from the capsule 14 , the air flow through the uniquely selected filter 22 is from the slits of the filter 22. The liquid is blown out, thus reestablishing the hydrophobic nature of the filter 22.

予洗浄を完了させて、回転テーブル12は、カプセル14をサンプル供給ステー ション86に配置するように回転される。サンプル搬送サブシステム78が操作 され、サンプルカップ84の1つから所定量の選定されたサンプルを引き出し、 サンプル供給ステーション86でカプセル14中にプローブ82によってそのサ ンプル体積を供給する。Having completed the pre-cleaning, the rotary table 12 places the capsule 14 on the sample supply station. 86. Operated by sample transport subsystem 78 and withdrawing a predetermined amount of the selected sample from one of the sample cups 84; The probe 82 injects the sample into the capsule 14 at a sample supply station 86. Provide sample volume.

回転テーブル12は再び回転されて、カプセル14を試薬供給ステーション98 に位置させる。試薬搬送サブシステム90が操作され、試薬瓶97に収容された 1または複数の選定された抗体試薬の所定量をカプセル14に供給する。フィル タ22の疏水性の状態は、サンプルおよび1または複数の試薬をカプセル14内 に保持する。免疫分析作用がその後カプセル14内で起こさせられる。そして、 その反応の間中、カプセル14の内容物は偏心カム66によって創り出される渦 混合作用にさらされる。偏心カム66はおよそ0.1インチの落差を有し、およ そ1250〜1700rpmで回転され、カプセル14内に渦作用をつくる。Rotary table 12 is rotated again to transfer capsule 14 to reagent supply station 98. to be located. The reagent transport subsystem 90 was operated and contained in the reagent bottle 97. A predetermined amount of one or more selected antibody reagents is provided to capsule 14 . fill The hydrophobic state of the container 22 allows the sample and one or more reagents to be placed inside the capsule 14. to hold. Immunoassay operations are then allowed to occur within capsule 14. and, Throughout the reaction, the contents of capsule 14 are exposed to the vortex created by eccentric cam 66. exposed to mixing effects. Eccentric cam 66 has a head of approximately 0.1 inch, and It is rotated at 1250-1700 rpm to create a vortex effect within the capsule 14.

免疫分析反応が完了すると、カプセル14は回転テーブル12の回転により洗浄 ステーション100に動かされる。洗浄ステーション100では、サンプルおよ び1または複数の試薬はカプセル14から吹き出され、複数の洗浄サイクルが実 行される。各洗浄サイクルは短時間の渦攪拌周期を含む。サンプルと試薬とがカ プセル14から各洗浄サイクルの終りに吹き出されるとき、フィルタ22を通る 空気がフィルタ22の疏水性の状態を再び確立する。When the immunoassay reaction is completed, the capsule 14 is cleaned by rotating the rotary table 12. Moved to station 100. At the washing station 100, the sample and and one or more reagents are blown out of the capsule 14 and multiple wash cycles are performed. will be carried out. Each wash cycle includes a short vortex cycle. If the sample and reagent are As it is blown from the pump cell 14 at the end of each wash cycle, it passes through the filter 22. The air re-establishes the hydrophobic condition of filter 22.

カプセル14はその後、回転テーブル12の回転により基質ステーション130 に動かされる。基質ステーション130で、リザーバ134から基質がカプセル 14に加えられる。カプセル14は渦作用を利用して再び攪拌され、所定の培養 期間、酵素反応が引き起される。培養期間の終りに、カプセル14は読取りステ ーション132に動かされ、空気ポンプ148から空気がカプセル14に加えら れて、カプセル14から基質を、基質の蛍光が測定されるセル152に吹き出す 。基質中に存在する蛍光にしたがって、サンプル中の分析項目の濃度は周知の技 術を利用して決定され得る。Capsule 14 is then moved to substrate station 130 by rotation of rotary table 12. be moved by At substrate station 130, substrate is encapsulated from reservoir 134. Added to 14. The capsule 14 is stirred again using vortex action to maintain the prescribed culture. During this period, an enzymatic reaction is triggered. At the end of the incubation period, the capsule 14 is placed on the reading station. air is added to the capsule 14 from the air pump 148. and blows the substrate from the capsule 14 into the cell 152 where the fluorescence of the substrate is measured. . According to the fluorescence present in the substrate, the concentration of the analyte in the sample can be determined using well-known techniques. It can be determined using techniques.

前述の操作例c4単一の試験を実行する単一のカプセルのために述べられたが、 システム10は1回転デープル12に載せられるそれぞれのカプセルエ4のため に、多数の異なる試験を同時的に実行し得る。各場合に、コントローラ162は 、回転テーブル12上の個々のカプセル14の場所を使用者の特定したサンプル および試験と相互的に関連させる。試験の明細がコントローラ162によって使 用されて、それぞれのカプセル14に導かれるべき正確な1または複数の試薬を 選定する。コントローラ162はまた、特定された試験にしたがって各カプセル 14のための必要な計時機能を与える。そのような全ての制御機能は周知であっ て、自動臨床分析技術にある人にとって容易に分ることである。Although the above operational example c4 was described for a single capsule performing a single test, The system 10 is configured for each capsule 4 placed on a single rotation table 12. In addition, many different tests can be performed simultaneously. In each case, controller 162 , the location of the individual capsules 14 on the rotary table 12 by the user and correlate with the exam. The test details are used by controller 162. the exact reagent or reagents to be used and introduced into each capsule 14. Select. Controller 162 also controls each capsule according to the specified test. 14 provides the necessary timekeeping functionality. All such control functions are well known. This is easily understood by those skilled in automated clinical analysis techniques.

競合的かつサンドイッチ状の蛍光酵素の免疫分析のための処理時間と共に適当な 試薬の例は次のとおりである。Appropriate processing times for competitive and sandwiched fluorescent enzyme immunoassays Examples of reagents are:

肱丘眞旦旦上A 固体保持体二山羊の抗うざぎガンマグロブリンを共有的に付着させたセルローズ の50uの粒子。Higaoka Madanjo A Cellulose covalently attached with two anti-rabbit gamma globulins on a solid support 50u of particles.

予洗浄:0.5mlの標準塩水で1回の洗浄、渦なし。Prewash: 1 wash with 0.5ml standard saline, no vortex.

EIA試薬:(1)特異的なうさぎの抗体:(2)アルカリ性ホスファターゼを 複合した分析項目。EIA reagents: (1) Specific rabbit antibodies: (2) Alkaline phosphatase Composite analysis items.

EIA培養時間および渦:およそ10〜30分(分析項目によって)、連続製攪 拌。EIA incubation time and vortex: Approximately 10-30 minutes (depending on the analysis item), continuous stirring Stir.

洗浄、サイクル数:0.5mlの標準塩水で3回の洗浄サイクル、各サイクルに 3〜5秒の渦攪拌。Washing, number of cycles: 3 wash cycles with 0.5 ml of standard saline, each cycle Vortex for 3-5 seconds.

基質:4−メチル ウンベリフェロン ホスフェイト0.05mM。Substrate: 4-methyl umbelliferone phosphate 0.05mM.

基質培養時間および渦:37°±0.2” Cでおよそ5〜30分、連続製攪拌 。Substrate incubation time and vortex: Approximately 5-30 minutes at 37°±0.2”C, continuous stirring .

蛍光分析法:光源:360r+m±2r+m、5nmの半値幅。蛍光:4500 I11±10r+m、10〜200mの半値幅。Fluorescence analysis method: Light source: 360r+m±2r+m, half-width of 5nm. Fluorescence: 4500 I11±10r+m, half width from 10 to 200m.

ンドイッチ FIjA 固体保持体:1価(1°)の抗体を共有的に付着させたセルローズの50uの粒 子。Switch FIjA Solid support: 50u granules of cellulose to which monovalent (1°) antibodies are covalently attached. Child.

予洗浄溶液および時間:競合的FETAと同じ。Prewash solution and time: Same as competitive FETA.

EIA試薬=2価の抗体に複合されたアルカリ性ホスファターゼ。EIA reagent = alkaline phosphatase conjugated to a divalent antibody.

EIA培養時間および渦:およそ10〜60分(分析項目によって)、連続画攪 拌。EIA incubation time and vortex: Approximately 10-60 minutes (depending on the analysis item), continuous vortexing Stir.

洗浄、サイクル数:O−5+nlの標準塩水で3〜4回の洗浄サイクル(分析項 目によって)、各サイクルに3〜5秒の渦攪拌。Washing, number of cycles: 3 to 4 washing cycles with O-5 + nl standard salt water (analysis item by eye), vortex for 3-5 seconds each cycle.

基質:競合的FEIAと同じ。Substrate: Same as competitive FEIA.

基質培養時間および渦:競合的FEIAと同じ。Substrate incubation time and vortex: same as competitive FEIA.

蛍光分析法:競合的FEiAと同じ。Fluorescence analysis method: Same as competitive FEiA.

前述の例は、渦攪拌が異なる培養時間の間中、連続していることを示しているり れども、特定のカプセル14で処理される分析のためのそのような培養期間の間 の渦攪拌は、回転テーブル12上の他のカプセル14に必要とされる作用、たと えば、サンプル、試薬または基質の搬送や洗浄サイクル等を実行するべく中断さ れ得る。The above examples show that vortexing is continuous during different incubation times. However, during such incubation period for analysis processed with specific capsules 14 The vortexing of the For example, if the device is interrupted to perform a sample, reagent or substrate transfer or wash cycle, etc. It can be done.

第1図の空気ポンプ118およびぜん動ポンプ124は、洗浄溶液およびフィル タ22を通して吹き出す空気の両方を与える、可動部品の少ない単体ポンプによ って代替され得る。そのようなポンプ178は、第5図に示されるように、開口 した上方端182を有する円筒状の室180を含む。室180の下方の端部18 4は傾斜され、導管186に結合されている。導管186は一方向バルブ188 を含み、導管108(第4図)に結合される。Air pump 118 and peristaltic pump 124 in FIG. A single pump with few moving parts provides both air blowing through the tank 22. can be replaced by Such a pump 178 has an opening as shown in FIG. The chamber 180 includes a cylindrical chamber 180 having an upper end 182 with a cylindrical shape. Lower end 18 of chamber 180 4 is angled and coupled to conduit 186. Conduit 186 is connected to one-way valve 188 and is coupled to conduit 108 (FIG. 4).

室180は2つの人口、すなわち第1の下方の入口190と第2の上方の人口1 92とを含む。下方の入口190は導管194を経て洗浄溶液のリザーバ196 に結合される。導管194は、洗浄溶液をリザーバ196からポンプ178への み流させる一方向バルブ198を含む。The chamber 180 has two populations, a first lower entrance 190 and a second upper entrance 1 92. The lower inlet 190 connects via conduit 194 to a reservoir 196 for cleaning solution. is combined with Conduit 194 directs cleaning solution from reservoir 196 to pump 178. It includes a one-way valve 198 for flushing.

上方の入口192は導管200によって、簡単にはフィルタ202とし得る大気 圧での適当な空気源に結合される。導管200はまた、空気をポンプ178に向 けてのみ流させる一方向バルブ204を含む。The upper inlet 192 is connected to the atmosphere by a conduit 200, which may simply be a filter 202. coupled to a suitable air source at pressure. Conduit 200 also directs air to pump 178. It includes a one-way valve 204 that allows flow only when

ピストン206は室180内に配置される。このピストン206は、ピストン2 06と室180の内壁との間に、0リング208のような適当なシールを含む。Piston 206 is positioned within chamber 180. This piston 206 is the piston 2 A suitable seal, such as an O-ring 208, is included between the O-ring 208 and the inner wall of the chamber 180.

ピストン206は、コントローラ162により順次制御されるステッパ電動機2 12により駆動されるロット210によりて、室180内を上下に移動可能であ る。The piston 206 is connected to the stepper motor 2 which is sequentially controlled by the controller 162. It is possible to move up and down within the chamber 180 by the rod 210 driven by the rod 12. Ru.

使用に際し、ポンプサイクルはピストン206を、人口190.192間で入口 190に最も近づけて開始する。ステッパ電動機212は、室180内でピスト ン206を上方へ引き上げるべく操作され、リザーバ106から洗浄溶液を、導 管194およびバルブ198を経て室180に吸い人わる。洗浄溶液は、ピスト ン206が上方の入口192に達するまで、室180に引き入れられる。ピスト ン206が人口192の上方へ移動すると、空気がフィルタ202、導管200 およびバルブ204を経て室180に引き入れらおる。フィルタ202で利用で きる空気は大気圧であるが故に、そわ以上の洗浄溶液は、ピストンが室180内 で上方へ移動を継続したとき、リザーバ196から引き人ねられない。In use, the pump cycle connects the piston 206 to the inlet between 190 and 192. Start closest to 190. The stepper motor 212 operates on a piston within the chamber 180. The reservoir 106 is operated to pull the cleaning solution upwardly and the cleaning solution is introduced from the reservoir 106. Vacuum is transferred to chamber 180 via tube 194 and valve 198. The cleaning solution is a piston The tube 206 is drawn into the chamber 180 until it reaches the upper inlet 192. fixie As air 206 moves above population 192, air flows through filter 202 and conduit 200. and is drawn into chamber 180 via valve 204. Can be used with filter 202 Since the air flowing through the air is at atmospheric pressure, the cleaning solution above the level will reach the piston inside the chamber 180. When it continues to move upward, it cannot be drawn from the reservoir 196.

ポンプ178のサイクルを完了するべく、ステッパ電動機212は、ピストン2 06を室180内で下方へ動かすように操作される。一方向バルブ198.20 4は導管194.200への逆流を防止する。その結果、ポンプ室180の下方 部分にある洗浄溶液は、導管186および一方向バルブ188を通り、導管10 8(第4図)を経てカプセル14に最初に押し出される。洗浄溶液が室180か ら放出されると、室内の空気がその後、導管186およびバルブ188を通って カプセル14に押し出される。既に述べたように、疏水性のフィルタ22を通っ て流れる空気はフィルタ22を疏水性の状想にする。To complete the cycle of pump 178, stepper motor 212 moves piston 2 06 downwardly within the chamber 180. One way valve 198.20 4 prevents backflow into conduit 194.200. As a result, the lower part of the pump chamber 180 The cleaning solution in the section passes through conduit 186 and one-way valve 188 to conduit 10. 8 (FIG. 4) and is first extruded into a capsule 14. Is the cleaning solution in chamber 180? Once released, the room air then passes through conduit 186 and valve 188. The capsule 14 is extruded. As already mentioned, the water passes through the hydrophobic filter 22. The flowing air causes the filter 22 to become hydrophobic.

かくて、第5図のポンプ178は、洗浄ステーション100に位置されたカプセ ル14に洗浄溶液および圧縮空気の両方を与えることとなって、空気ポンプ11 8、ぜん動ポンプ124およびバルブ126.128を置き換え、それによって 第1図のシステム10を単純化する。Thus, pump 178 of FIG. The air pump 11 is to provide both cleaning solution and compressed air to the air pump 14. 8, replacing peristaltic pump 124 and valves 126, 128, thereby The system 10 of FIG. 1 is simplified.

システム10の種々の面にいくつかの変更が利用され得る。たとえば、空気ポン プ118は、フィルタ22を横切る圧力差を生成するべく開示されていて、まず 、フィルタ22を湿らせ、それによってそこを通る液体の流れを開始し、その後 、湿っている液体をフィルタ22の細隙から吹き出し、フィルタ22をその疏水 性の状態に戻す。しかしながら、同じ結果を達成するべく、真空が通路40を通 って引き出され得る。また、固体保持体は、カプセル14が回転テーブル12上 に置かれる時、カプセル14内に最初から収容されているけれども、空のカプセ ル14がそれに代えて、回転テーブル12上に置かれ得る。そのような場合、固 体保持体は、試薬搬送サブシステム90によってカプセル14にとベット供給さ れるスラリーの形体で、システム10に存在することとなるであろう。スラリー の液体部分はまず、洗浄ステーションで空気圧力の付加によりカプセルから吹き 出され、続いて前述した固体支持体の予洗浄がなされるであろう。Several modifications to various aspects of system 10 may be utilized. For example, an air pump Pump 118 is disclosed to create a pressure differential across filter 22 and first , wetting the filter 22, thereby starting a flow of liquid therethrough, and then , the wet liquid is blown out through the slits of the filter 22, and the filter 22 is Return to sexual state. However, to achieve the same result, a vacuum may be passed through passageway 40. can be drawn out. Further, the solid support is such that the capsule 14 is placed on the rotary table 12. Although initially contained within capsule 14, when placed in The rotary table 14 may alternatively be placed on the rotary table 12. In such cases, fixed The body holder is fed to the capsule 14 by the reagent delivery subsystem 90. It will be present in the system 10 in the form of a slurry. slurry The liquid part is first blown out of the capsule by applying air pressure at a cleaning station. This will be followed by pre-cleaning of the solid support as described above.

前述の詳細な説明は、添付した請求の範囲およびそのすべての均等に従って限定 される本発明の範囲を’MJ限するように、解釈されるものではない。The foregoing detailed description is limited in accordance with the appended claims and all equivalents thereof. They are not to be construed as limiting the scope of the invention.

F/θ 6 国際調査報告 ANNEX To THI−rNTERNATIONAI−5EARC!(R三 FORT ONF/θ 6 international search report ANNEX To THI-rNTERNATIONAI-5EARC! (R3 FORT ON

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 免疫分析を実行するための反応カプセルであって、第1の端部および第2の 端部を有する筒状の部材と、前記第1の端部を閉じる皮膜であって多孔性の疏水 性の物質からなる皮膜とを含み、前記物質は、前記筒状の部材内に保持された液 体が、前記皮膜が疏水性の状態にあるとき、皮膜を横切る圧力差の付加に応答し て皮膜を通して排出され、これによって皮膜を通しての液体の流れをつくりだし 、かつ前記皮膜を通してガスを流すことにより、前記液体の流れが終らされ、前 記皮膜が疏水性の状態に戻されるような、前もって定めた大きさの細隙を有する 、反応カプセル。 2 前記カプセルは、前記第1の端部に固定された支持リブを含み、前記皮膜は 該支持リブにより支持されている、請求の範囲第1項に記載のカプセル。 3 前記カプセルは、さらに、前記筒状部材内に免疫分析の固体保持手段を含む 、請求の範囲第2項に記載のカプセル。 4 第1の端部および第2の端部を有する筒状の部材と、前記第1の端部を閉じ る皮膜であって多孔性の疏水性の物質からなる皮膜と、前記筒状の手段内の免疫 分析の固体保持手段とを含む反応カプセルであって、前記物質は、前記筒状の部 材内に保持された液体が、前記皮膜が疏水性の状態にあるとき、皮膜を横切る圧 力差の付加に応答して皮膜を通して排出され、これによって皮膜を通しての液体 の流れをつくりだし、かつ前記皮膜を通してガスを流すことにより、前記液体の 流れが終らされ、前記皮膜が疏水性の状態に戻されるような、前もって定めた大 きさの細隙を有する、反応カプセルと、 前記皮膜の上方の前記カプセルに液体を導く手段と、前記皮膜を通して液体を流 させるのに十分な圧力差をつくりだす手段と、 前記皮膜を疏水性の状態に戻すべく前記皮膜を通してガスを流す手段とを含む、 免疫分析システム。 5 複数の試薬カプセルを支持する回転テーブルと、前記カプセル内に渦作用を つくりだすべく前記回転テーブルを変位させる偏心手段とを含む、請求の範囲第 4項に記載の装置。 6 前記液体を導く手段と前記ガスを流す手段とはポンプを含み、該ポンプは、 下方の端部および上方の端部を備え、前記下方の端部が閉じられかつ前記カプセ ルと流体結合になるべく形成されたシリンダと、下方の液体入口および上方のガ ス入口と、前記シリンダ内で可動のピストンと、前記上方の入口を含むストロー クで前記ピストンを変位する手段とを有する、請求の範囲第4項に記載のシステ ム。 7 固体保持体と、患者のサンプルと、レッテル貼りされた物質とを、下方の端 部に疏水性の皮膜を有する反応カプセルに加えること、 免疫分析反応を起こさせること、 前記皮膜を通して液体の流れを始めるべく前記反応カプセルに圧力を付加するこ と、 前記皮膜を疏水性の状態に戻すべく前記皮膜を通してガスを流すことのステップ を含む、免疫分析方法。 8 前記皮膜が流体を導かない状態にあるとき、前記カプセルに洗浄溶液を導く ステップをさらに含む請求の範囲第7項に記載の方法であって、 前記皮膜を通して洗浄溶液の流れを始めるべく前記皮膜を横切って圧力差を創り だすこと、 前記皮膜を疏水性の状態に戻すべく前記皮膜を通してガスを流すことを含む、請 求の範囲第7項に記載の方法。 9 さらに、前記カプセルに液体基質を加えること、前記カプセル内で、前もっ て定めた物質を創りだす反応を起こさせること、 前記皮膜を通して液体および物質の流れを始めるべく前記皮膜を横切って圧力差 を創りだすこと、 セルに前記基質と物質とを集めること、患者のサンプルの特質を決定するべく前 記セルで前記物質の量を測定することを含む、請求の範囲第8項に記載の方法。 10 疏水性の皮膜を使用する方法であって、前記疏水性の皮膜を容器の開口端 部を横切って配置すること、前記容器に液体を導くこと、 液体が前記皮膜を通って流れるように前記皮膜を横切って圧力差をつくりだすこ と、 前記皮膜を疏水性の状態に戻すべく前記皮膜を通してガスを流すことのステップ を含む、疏水性の皮膜を使用する方法。 11 10から20ミクロンの範囲の大きさの細隙を有する前もって選定したマ トリックスのテトラフルオロエチレンを備える物質から前記皮膜を選定すること を含む、請求の範囲第10項に記載の方法。 12 圧力差を創りだす前記ステップは、前記容器内の圧力を容器外の圧力より 高くすることを含む、請求の範囲第11項に記載の方法。[Claims] 1. A reaction capsule for performing immunoassays, comprising a first end and a second end. a cylindrical member having an end; and a porous hydrophobic film that closes the first end. and a film made of a liquid substance, the substance being a liquid held within the cylindrical member. The body responds to the application of a pressure difference across the membrane when said membrane is in a hydrophobic state. is discharged through the membrane, thereby creating a flow of liquid through the membrane. , and by flowing gas through the membrane, the flow of the liquid is terminated and the flow of the liquid is terminated. have pores of a predetermined size such that the coating is returned to a hydrophobic state. , reaction capsule. 2. The capsule includes a support rib fixed to the first end, and the membrane is 2. A capsule according to claim 1, supported by said support ribs. 3. The capsule further includes a solid holding means for immunoassay within the cylindrical member. , a capsule according to claim 2. 4. A cylindrical member having a first end and a second end, and closing the first end. a membrane made of a porous hydrophobic substance; solid retention means for analysis, wherein the substance is contained in the cylindrical part. The liquid retained within the material increases the pressure across the coating when the coating is in a hydrophobic state. is expelled through the membrane in response to the application of a force difference, thereby causing fluid to flow through the membrane. of the liquid by creating a flow of the liquid and flowing the gas through the film. at a predetermined distance such that the flow is terminated and the coating is returned to its hydrophobic state. a reaction capsule having a narrow slit; means for directing liquid into said capsule above said membrane; and means for directing liquid through said membrane. means for creating a pressure difference sufficient to cause means for flowing a gas through the coating to return the coating to a hydrophobic state; Immunological analysis system. 5. A rotary table that supports multiple reagent capsules and a vortex effect inside the capsules. and eccentric means for displacing said rotary table to produce The device according to item 4. 6. The means for guiding the liquid and the means for flowing the gas include a pump, and the pump: a lower end and an upper end, the lower end being closed and the capsule A cylinder formed to be in fluid connection with a lower liquid inlet and an upper gas a piston movable within said cylinder; and a stroke including said upper inlet. 4. The system according to claim 4, further comprising means for displacing the piston at a Mu. 7. Place the solid support, patient sample, and labeled material on the lower edge. adding it to a reaction capsule having a hydrophobic coating on the part; causing an immunoassay reaction; applying pressure to the reaction capsule to initiate liquid flow through the membrane; and, flowing a gas through the coating to return the coating to a hydrophobic state; Immunoanalytical methods, including. 8. When the membrane is in a state where it does not conduct fluid, introducing a cleaning solution into the capsule. 8. The method of claim 7, further comprising the step of: creating a pressure differential across the membrane to initiate a flow of cleaning solution through the membrane; to give out, flowing a gas through the coating to return the coating to a hydrophobic state. The method described in item 7 of the scope of the request. 9. Furthermore, adding a liquid matrix to said capsule, in said capsule, to cause a reaction that creates a specified substance, A pressure differential is applied across the membrane to initiate the flow of liquids and substances through the membrane. to create Collecting the substrate and substances in a cell, prior to determining the characteristics of the patient sample. 9. The method of claim 8, comprising measuring the amount of the substance in the cell. 10 A method of using a hydrophobic film, the hydrophobic film being applied to the open end of a container. directing liquid into said container; creating a pressure differential across the membrane such that liquid flows through the membrane; and, flowing a gas through the coating to return the coating to a hydrophobic state; A method using a hydrophobic film, including 11 Pre-selected matrix with pore sizes ranging from 10 to 20 microns. Selecting the coating from a material comprising trix tetrafluoroethylene. 11. The method of claim 10, comprising: 12 The step of creating a pressure difference makes the pressure inside the container lower than the pressure outside the container. 12. The method of claim 11, comprising increasing.
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