JPWO2007132631A1 - 洗浄装置および自動分析装置 - Google Patents

Abstract

不均一系反応を生じた反応液のＢ／Ｆ洗浄を行う際、反応容器内部に収容される反応液の液面位置の異常を適確に検知することができ、保守管理も容易な洗浄装置および自動分析装置を提供する。この目的のため、反応液の少なくとも一部を吸引する吸引ノズルおよび所定のＢ／Ｆ洗浄液を吐出する吐出ノズルから成る複数のノズル対の各々に対応して設けられ、該当するノズル対をなす吸引ノズルおよび吐出ノズルの各先端部よりも上方からエアーを吐出する複数のエアーノズルと、前記複数のエアーノズルに一括してエアーを供給するエアー供給手段と、前記エアー供給手段から供給されたエアーの圧力であって各エアーノズルの基端部の近傍におけるエアーの圧力をそれぞれ検知する複数の圧力センサと、前記複数の圧力センサがそれぞれ検知したエアーの圧力および該圧力の変化に応じて各吐出ノズルのＢ／Ｆ洗浄液の吐出動作を個別に制御する制御手段と、を備える。

Description

本発明は、不均一系反応を生じた反応液のＢ／Ｆ洗浄を行う洗浄装置、および当該洗浄装置を備えて血液や体液等の検体を分析する自動分析装置に関する。

血液や体液等の検体を不均一系反応、例えば免疫学的分析により分析する際には、固相に付着した抗原（または抗体）と標識物質である抗体（または抗原）との間で抗原抗体反応を生じさせた後、所定のＢ／Ｆ洗浄液を加えることにより、その反応液中で遊離している抗原や抗体を固相から分離洗浄するＢ／Ｆ洗浄処理が行われる。

従来、上述したＢ／Ｆ洗浄処理において、反応容器に収容される反応液がその反応容器から溢れつつある状況を検知する技術として、Ｂ／Ｆ洗浄液を吐出するノズルまたは反応容器内部の液体を攪拌する攪拌棒を導電性部材によって形成し、そのノズルの下端近傍位置に導電性部材から成る検出部を配設することにより、ノズルまたは攪拌棒と検出部との間で生じる液面検知信号によって液面位置の異常を検知し、この検知結果に基づいてノズルからの洗浄液の吐出を停止する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

実公平２−１３９７８号公報

しかしながら、上述した従来技術では、導電性部材から成るノズル、攪拌棒、または検出部がＢ／Ｆ洗浄液などによって腐食されてしまうと、反応液の液面位置の異常を適確に検知することができなくなってしまう恐れがあった。また、導電性部材の腐食を防止するためには、それらを装置から取り外して定期的に洗浄等を行う必要があるが、導電性部材は各種電装部品と接続されているために取り外すのが容易ではなく、保守管理に手間がかかるという問題もあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、不均一系反応を生じた反応液のＢ／Ｆ洗浄を行う際、その反応液の反応容器内における液面位置の異常を適確に検知することができ、保守管理も容易に行うことができる洗浄装置および自動分析装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る洗浄装置は、不均一系反応を生じた反応液のＢ／Ｆ洗浄を行うために、前記反応液の少なくとも一部を吸引する吸引ノズルおよび所定のＢ／Ｆ洗浄液を吐出する吐出ノズルから成るノズル対を複数備えた洗浄装置であって、各ノズル対に対応して設けられ、該当するノズル対をなす吸引ノズルおよび吐出ノズルの各先端部よりも上方からエアーを吐出する複数のエアーノズルと、前記複数のエアーノズルに一括してエアーを供給するエアー供給手段と、前記エアー供給手段から供給されたエアーの圧力であって各エアーノズルの基端部の近傍におけるエアーの圧力をそれぞれ検知する複数の圧力センサと、前記複数の圧力センサがそれぞれ検知したエアーの圧力および該圧力の変化に応じて各吐出ノズルのＢ／Ｆ洗浄液の吐出動作を個別に制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る洗浄装置は、上記発明において、前記制御手段は、前記複数のエアーノズルのうちで自身の基端部の近傍におけるエアーの圧力および該圧力の変化が所定の範囲を逸脱した値をとるエアーノズルに対応する吐出ノズルのＢ／Ｆ洗浄液の吐出動作を停止することを特徴とする。

本発明に係る自動分析装置は、分析対象の検体に不均一系反応を生じさせることによって当該検体の分析を行う自動分析装置であって、上記いずれかの発明に係る洗浄装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、不均一系反応を生じた反応液の少なくとも一部を吸引する吸引ノズルおよび所定のＢ／Ｆ洗浄液を吐出する吐出ノズルから成る複数のノズル対の各々に対応して設けられ、該当するノズル対をなす吸引ノズルおよび吐出ノズルの各先端部よりも上方からエアーを吐出する複数のエアーノズルと、前記複数のエアーノズルに一括してエアーを供給するエアー供給手段と、前記エアー供給手段から供給されたエアーの圧力であって各エアーノズルの基端部の近傍におけるエアーの圧力をそれぞれ検知する複数の圧力センサと、前記複数の圧力センサがそれぞれ検知したエアーの圧力および該圧力の変化に応じて各吐出ノズルのＢ／Ｆ洗浄液の吐出動作を個別に制御する制御手段と、を備えることにより、不均一系反応を生じた反応液のＢ／Ｆ洗浄を行う際、反応容器内部に収容される反応液の液面位置の異常を適確に検知することができ、保守管理も容易な洗浄装置および自動分析装置を提供することが可能となる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る自動分析装置要部の構成を示す図である。 図２は、本発明の一実施の形態に係る洗浄装置要部の構成を示す図である。 図３は、本発明の一実施の形態に係る洗浄装置のＢ／Ｆ洗浄時における動作の概要を示す説明図である。 図４は、図３に示す場合に検知されるエアーの圧力およびその圧力微分の時間変化を示す図である。 図５は、本発明の一実施の形態に係る洗浄装置のＢ／Ｆ洗浄時における動作に異常が発生する状況を示す説明図である。 図６は、図５に示す場合に検知されるエアーの圧力およびその圧力微分の時間変化を示す図である。 図７は、エアーノズル先端から圧力センサまでの距離と圧力センサが検知する配管内のエアーの圧力の関係を示す図である。 図８は、エアーの吐出を開始する時点でエアーノズルの先端が反応容器内の液面によって閉塞されている場合に検知されるエアーの圧力およびその圧力微分の時間変化を示す図である。

符号の説明

１ 自動分析装置
２ａ エアーノズル
２ｂ 吸引ノズル
２ｃ 吐出ノズル
３ ノズル駆動部
４ 圧力センサ
５ 信号処理部
６、１０ シリンジ
６ａ、１０ａ シリンダ
６ｂ、１０ｂ ピストン
７、１１ ピストン駆動部
８ バッファタンク
９、１３ ポンプ
１２ 注入弁
１４ 液体容器
２１ 検体容器
２２ ラック
３１ 担体試薬容器
４１ 液体試薬容器
５１ 反応容器
８１、８２、８３、８４ 配管
１０１ 測定機構
１０２ 検体移送部
１０３ 担体試薬容器保持部
１０４ 液体試薬容器保持部
１０５ 反応容器保持部
１０６ 検体分注部
１０７ 担体試薬分注部
１０８ 液体試薬分注部
１０９ 反応容器移送部
１１０ 洗浄部
１１１ 攪拌部
１１２ 測光部
１１９ 反応容器格納部
１２９ 反応容器廃棄部
２０１ 制御分析機構
２０２ 分析演算部
２０３ 入力部
２０４ 出力部
２０５ 記憶部
２０６ 制御部
８０１ マニホールド
ＣＲ１、ＣＲ２、ＣＲ３ 情報コード読取部
Ｇ ノズル群
Ｌ１、Ｌ２ 液体
Ｌ_BF Ｂ／Ｆ洗浄液
Ｗ１、Ｗ３、Ｗ５ 圧力波形
Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６ 圧力微分波形

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。

＜免疫分析処理の概要＞
まず、本発明の一実施の形態に係る自動分析装置が行う免疫分析処理の概要を説明する。この実施の形態では、不均一系反応を用いた免疫測定を行う。以下、その一例として酵素免疫測定法（ＥＩＡ）によって検体中の所定の抗原の濃度を測定する場合を説明する。この免疫分析処理では、最初に検体中の所定の抗原に特異的に結合する抗体によって感作された固相と検体とを混合させることによって１回目の免疫反応（抗原抗体反応）を行わせる。以下の説明においては、固相として反応容器を適用する。すなわち、反応容器の内壁底面付近には、予め所定の抗体が吸着しているものとする。

上述した１回目の免疫反応の後、所定のＢ／Ｆ洗浄液によって反応液のＢ／Ｆ洗浄を行い、抗体と特異的に結合せずに遊離している検体成分（抗原を含む）や抗体を固相から分離除去する。続いて、標識物質である酵素を過剰に加えることによって２回目の免疫反応を行わせる。この２回目の免疫反応後にも反応液のＢ／Ｆ洗浄を行い、余剰して遊離している標識物質等を固相から分離除去する。その後、標識物質である酵素が活性を発現する発色基質を反応液に加えることによって反応液中の標識物質との間で発色反応を行わせ、発色した量を光学的に測定する。最後に、この測定によって得られたデータと抗原の濃度が既知の標準検体から得られたデータ（検量線）との比較演算を行うことにより、分析対象の抗原の検体中の濃度を求める。

なお、上記と同様にして検体中の所定の抗体の濃度を測定することも勿論可能である。この場合には、その抗体と特異的に結合する抗原を予め固相に吸着させておけばよい。また、上述した酵素免疫測定法以外の不均一系反応を用いた免疫測定法を適用することによって検体の分析を行うことも可能である。そのような免疫測定法としては、蛍光物質を標識物質とする蛍光免疫測定法（ＦＩＡ）、放射性同位体を標識物質とする放射性免疫測定法（ＲＩＡ）、化学発光基質を標識物質とする化学酵素免疫測定法（ＣＬＩＡ）、およびスピン試薬を標識物質とするスピン試薬免疫測定法（ＳＩＡ）などがある。

＜自動分析装置の構成＞
図１は、本発明の一実施の形態に係る自動分析装置要部の構成を模式的に示す図である。同図に示す自動分析装置１は、検体等の試料および試薬を反応容器にそれぞれ分注し、その反応容器内の液体に対する光学的な測定を行う測定機構１０１と、この測定機構１０１の駆動制御を行うとともに測定機構１０１における測定結果の分析を行う制御分析機構２０１とを有し、これら二つの機構が連携することによって複数の検体の成分の免疫学的な分析を自動的かつ連続的に行う装置である。以後、自動分析装置１が不均一系反応を用いた免疫学的な測定を行うものとして説明する。

最初に自動分析装置１の測定機構１０１について説明する。測定機構１０１は、検体を収容する検体容器２１が搭載された複数のラック２２を収納して順次移送する検体移送部１０２と、検体との抗原抗体反応に適用する担体試薬を収容する担体試薬容器３１を保持する担体試薬容器保持部１０３と、各種液体試薬を収容する液体試薬容器４１を保持する液体試薬容器保持部１０４と、検体と試薬とを反応させる反応容器５１を保持する反応容器保持部１０５と、を備える。

担体試薬容器保持部１０３は、担体試薬容器３１を保持するホイールと、このホイールの底面中心に取り付けられ、その中心を通る鉛直線を回転軸としてホイールを回転させる駆動手段とを有する。液体試薬容器保持部１０４および反応容器保持部１０５も担体試薬容器保持部１０３と同様、ホイールとホイールを回転させる駆動手段とをそれぞれ有する。

各容器保持部内は一定の温度が保たれている。例えば、液体試薬容器保持部１０４は、試薬の劣化や変性を抑制するために室温よりも低温に設定され、反応容器保持部１０５内は、人間の体温と同程度の温度に設定される。

また、測定機構１０１は、検体移送部１０２上の検体容器２１に収容されている検体を反応容器保持部１０５で保持する反応容器５１に分注する検体分注部１０６と、担体試薬容器保持部１０３上の担体試薬容器３１に収容されている担体試薬を反応容器５１に分注する担体試薬分注部１０７と、液体試薬容器保持部１０４上の液体試薬容器４１に収容されている液体試薬を反応容器５１に分注する液体試薬分注部１０８と、反応容器５１を反応容器保持部１０５に設置したり反応容器保持部１０５から取り除いたりするために反応容器５１を移送する反応容器移送部１０９と、を備える。

検体容器２１には、その内部に収容する検体を識別する識別情報をバーコードまたは２次元コード等の情報コードにコード化して記録した情報コード記録媒体が貼付されている（図示せず）。同様に、担体試薬容器３１および液体試薬容器４１にも、内部に収容する試薬を識別する識別情報を情報コードにコード化して記録した情報コード記録媒体がそれぞれ貼付されている（図示せず）。このため、測定機構１０１は、検体容器２１に貼付された情報コードを読み取る情報コード読取部ＣＲ１、担体試薬容器３１に貼付された情報コードを読み取る情報コード読取部ＣＲ２、および液体試薬容器４１に貼付された情報コードを読み取る情報コード読取部ＣＲ３を備える。

検体分注部１０６、担体試薬分注部１０７、および液体試薬分注部１０８は、検体の吸引および吐出を行う細管状のプローブと、このプローブを移動するために鉛直方向への昇降動作および水平方向への回転動作を行うアームと、吸排シリンジ等を用いた吸排機構とをそれぞれ備える。各プローブは、１回の分注動作の後、個別に設けられる洗浄部（図示せず）で洗浄される。なお、コンタミネーションやキャリーオーバを防止する意味では、プローブの先端に着脱自在なチップを装着し、１回の分注動作ごとにチップを交換するディスポーザブル方式を採用すればより好ましい。

反応容器移送部１０９の動作線上には、未使用の反応容器５１を保持する反応容器格納部１１９と、使用後の反応容器５１を廃棄する反応容器廃棄部１２９とが設けられている。反応容器移送部１０９は、反応容器５１の内部に液体がある場合であってもその液体をこぼすことなく移送できるものであれば如何なる構成を有していてもよい。

引き続き自動分析装置１の構成を説明する。自動分析装置１は、担体試薬のＢ／Ｆ洗浄を行う洗浄部１１０と、反応容器５１の内部に収容された液体を攪拌する攪拌棒を有する攪拌部１１１と、反応容器５１内の反応液から発光する微弱な光を検出可能な光電子増倍管を有する測光部１１２と、を備える。なお、反応液から発生する蛍光を測定する場合には、測光部１１２として励起光を照射するための光源を設ければよい。

図２は、この実施の形態に係る洗浄装置である洗浄部１１０の概略構成を模式的に示す説明図である。同図に示す洗浄部１１０は、エアーを吐出するエアーノズル２ａ、反応容器５１内部の液体を吸引する吸引ノズル２ｂ、および反応容器５１の内部にＢ／Ｆ洗浄液を吐出する吐出ノズル２ｃを一組とするノズル群Ｇを複数備える。この複数のノズル群Ｇは、反応容器保持部１０５に保持される一部の反応容器５１の上方に、反応容器５１と同様に反応容器保持部１０５の円周に沿って互いに隣接して設けられる。

また、洗浄部１１０は、各ノズル群Ｇを駆動するノズル駆動部３と、各エアーノズル２ａの基端部の近傍に加わるエアーの圧力をそれぞれ検知し、この検知結果に対応する電気信号（アナログ信号）を生成する複数の圧力センサ４と、この複数の圧力センサ４からそれぞれ送られてくる電気信号を増幅してＡ／Ｄ変換を行う信号処理部５とを備える。

各エアーノズル２ａは、配管８１を介してエアー供給手段である一つのシリンジ６に接続されている。各エアーノズル２ａの先端部は、同じノズル群Ｇを構成する吸引ノズル２ｂおよび吐出ノズル２ｃの各先端部よりも上方に位置しており、Ｂ／Ｆ洗浄時にノズル群Ｇを下降して反応容器５１の内部に挿入したとき、反応容器５１の上端開口面よりも若干下方に位置するようになっている。

シリンジ６は、シリンダ６ａとピストン６ｂとを有し、ピストン駆動部７によってピストン６ｂが移動することにより、エアーの吸引および吐出動作を行う。なお、エアー供給手段は、ガスボンベと、このガスボンベからのエアー供給量を調節する供給弁とを用いて実現することもできる。

シリンジ６に一端が接続される配管８１は、シリンジ６と各エアーノズル２ａとを相互に接続して成る。これにより、一つのシリンジ６から一括して供給されるエアーが配管８１を介して分岐して各エアーノズル２ａに到達する。このような配管８１の分岐構造は、少なくともノズル群Ｇの組数に等しいチャンネル数を有するマニホールド８０１を用いることによって実現される。

ところで、シリンジ６の吐出圧力を、各エアーノズル２ａから吐出するエアーが反応容器５１に収容される液体の液面を揺らさない程度の範囲で大きくしておけば、圧力センサ４の感度を良くするのと同時に、配管８１の振動による影響を軽減させることもできる。この結果、エアーの圧力の安定した検知が可能となり、一段と好ましい。

吸引ノズル２ｂは、配管８２を介してバッファタンク８に接続され、このバッファタンク８は、真空ポンプによって実現されるポンプ９に接続されている。このポンプ９によって吸引された反応容器５１内部の液体は、バッファタンク８から外部へ廃棄される。吸引ノズル２ｂの先端部は、他の二つのノズルの先端部よりも下方に延出しており、ノズル群Ｇを反応容器５１に対して下降させていったとき、その吸引ノズル２ｂの先端が反応容器５１内の液面に最初に到達する。

吐出ノズル２ｃは、配管８３を介してシリンジ１０に接続されている。このシリンジ１０は、シリンダ１０ａとピストン１０ｂとを有し、配管８３とシリンダ１０ａの内部にはＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFが導入されている。また、シリンジ１０は、配管８４を介してＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFを収容する液体容器１４に接続されている。この配管８４には、Ｂ／Ｆ洗浄液
Ｌ_BFの流れを制御する注入弁１２と、液体容器１４からＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFを吸引するポンプ１３とが順次介在している。配管８３とシリンダ１０ａの内部にＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFを導入する際には、注入弁１２を開きポンプ１３によってＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFを吸引し、吐出ノズル２ｃ、シリンジ１０、配管８３および８４にＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFを充填した後、注入弁１２を閉じてポンプ１３の動作を終了する。

ノズル駆動部３は、各ノズル群Ｇを構成する３つのノズル（エアーノズル２ａ、吸引ノズル２ｂ、および吐出ノズル２ｃ）を一括して駆動する。このため、各ノズル群Ｇ内の３つのノズルの相対的な位置関係は、駆動しても変わることはない。なお、このノズル駆動部３は、各ノズル群Ｇを個別に駆動させることもできる。

以上説明した構成および作用を有する洗浄部１１０において、ノズル駆動部３、信号処理部５、ピストン駆動部７および１１、ポンプ９および１３、ならびに注入弁１２の動作は、後述する制御分析機構２０１の制御部２０６によって制御される。

以上の構成を有する測定機構１０１において、１回の回転動作で反応容器保持部１０５が回転する角度は予め定められており、その回転によって試料Ｓｐや各種試薬の分注等を同時多発的に行うことができるような構成となるように、全ての構成要素が配置されている。この意味で、図１はあくまでも測定機構１０１の構成要素を模式的に示すものに過ぎない。すなわち、測定機構１０１の構成要素間の相互の位置関係は、反応容器保持部１０５のホイールの回転態様等の条件に応じて定められるべき設計的事項である。

続いて、自動分析装置１の制御分析機構２０１の構成を説明する。制御分析機構２０１は、測定機構１０１における測定結果を分析する演算を行う分析演算部２０２、検体の分析に必要な情報および自動分析装置１の動作指示信号の入力を受ける入力部２０３、分析結果を含む情報を出力する出力部２０４、分析結果を含む情報を記憶する記憶部２０５、および自動分析装置１の制御を行う制御部２０６を備える。

入力部２０３は、キーボート、マウス、マイクロフォン等によって実現される。また、出力部２０４は、ディスプレイ（ＣＲＴ、液晶、プラズマ、有機ＥＬ等）、プリンタ、スピーカ等によって実現される。

記憶部２０５は、さまざまな情報を磁気的に記憶するハードディスクと、自動分析装置１が処理を実行する際にその処理に係るプログラムをハードディスクからロードして電気的に記録するメモリとを備える。また、記憶部２０５として、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、ＰＣカード、ｘＤピクチャーカード等の記録媒体に記録された情報を読み取ることができる補助記憶装置をさらに備えてもよい。

制御部２０６は、記憶部２０５が記憶するプログラムをメモリから読み出すことにより、測定機構１０１における測定結果を用いた分析演算や、自動分析装置１の各種動作の制御などを行う。

以上の構成を有する制御分析機構２０１が測光部１１２から測定結果を受信すると、分析演算部２０２が測光部１１２から送られてきた測定結果に基づいて反応容器５１内の反応液の発光量を算出し、この算出結果に加えて標準検体から得られる検量線や分析情報に含まれる分析パラメータを用いることにより、反応液の成分等を定量的に求める。このようにして得られた分析結果は、出力部２０４から出力される一方、記憶部２０５に格納して記憶される。

＜Ｂ／Ｆ洗浄時における液面位置の異常検知処理＞
次に、Ｂ／Ｆ洗浄時における液面位置の異常検知処理について説明する。以下では、一つのノズル群Ｇの挙動に注目して説明を行うが、各ノズル群Ｇにおいて同様の異常検知処理が行われることはいうまでもない。

図３は、洗浄部１１０のＢ／Ｆ洗浄時における動作の概要を示す説明図である。同図に示すように、ノズル駆動部３は、制御部２０６の制御のもと、ノズル群Ｇを反応容器５１に対して上下動させ、反応容器５１の内部に収容されている免疫反応後の液体の吸引、およびＢ／Ｆ洗浄液の吐出を所定の回数だけ繰り返し行う。

より具体的には、まず免疫反応後の反応液である液体Ｌ１を収容する反応容器５１に向けてノズル群Ｇを下降させる（状態１−１）。エアーノズル２ａは、ノズル群Ｇの移動前または移動中にピストン駆動部７の駆動によるピストン６ｂの吸引動作によってその先端部からエアーを吸入しておく。エアーを吸入したエアーノズル２ａは、ノズル群Ｇの反応容器５１への下降が終了して静止した後、ピストン駆動部７がピストン６ｂを駆動することによってエアーの吐出を開始する。

続いて、吸引ノズル２ｂによって反応容器５１内の液体Ｌ１を吸引する（状態１−２）。この吸引を所定の時間行った後、吐出ノズル２ｃから所定量のＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFを吐出する（状態１−３）。図３からも明らかなように、吐出ノズル２ｃから吐出されるＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFは、コンタミネーションやキャリーオーバ等を防止するために、吐出が終了した時点において、液体Ｌ１とＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFとの混合液である液体Ｌ２の液面が吐出ノズル２ｃの下端よりも下方でなければならない。最後に、ノズル駆動部３によってノズル群Ｇを上昇させ（状態１−４）、一連の動作が終了する。この後、状態１−１〜１−４の一連の動作を所定回数だけ繰り返し行う。

図４は、エアーノズル２ａの基端部近傍における配管８１内部のエアーの圧力およびその圧力の微分値（圧力微分）の時間変化を示す説明図である。同図に示す圧力波形Ｗ１および圧力微分波形Ｗ２（図で下向きを正とする）は、エアーノズル２ａの先端から所定の距離ｈ（＞０）だけ上方の配管８１内部に加わるエアーの圧力を圧力センサ４によって検知し、この検知されたエアーの圧力を分析演算部２０２で演算した結果として出力部２０４から出力されるものに相当する。

この図４においては、時刻ｔ₀に吐出ノズル２ｃからのＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFの吐出が開始された場合を示している。すなわち、圧力波形Ｗ１は、吐出ノズル２ｃがＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFを吐出前および吐出時は、それぞれ異なる一定値を示す。したがって圧力微分波形Ｗ２は、時刻ｔ₀の直後から急激に立ち上がった後、立ち上がる前の値に漸近的に戻って再び一定となる。圧力および圧力微分がそれぞれ圧力波形Ｗ１および圧力微分波形Ｗ２に示すように変化した場合、制御部２０６は、洗浄部１１０の動作が正常であると判定する。

図５は、洗浄部１１０が上記同様の手順でＢ／Ｆ洗浄を行う場合に、吸引ノズル２ｂの吸引動作の不具合に起因して生じる液面異常の例を示す説明図である。同図においては、状態２−１においてノズル群Ｇを下降させた後、吸引ノズル２ｂで液体Ｌ１を吸引した際、何らかの不具合が発生して液体Ｌ１が十分に吸引されなかった場合を示している（状態２−２）。この結果、吐出ノズル２ｃがＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFを吐出する際に、液体Ｌ２の液量が正常時よりも多くなり（図中の斜線領域）、正常時と同じ量のＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFを吐出する過程で液体Ｌ２の液面がエアーノズル２ａの先端部に到達するまで上昇し、エアーノズル２ａの先端が液体Ｌ２によって閉塞されてしまう（状態２−３）。

図６は、上記の如く吸引ノズル２ｂの吸引動作に異常が生じたとき、圧力センサ４によって検知されるエアーの圧力および圧力微分の時間変化の概要を示す説明図である（図で下向きを正とする）。同図に示す場合、圧力波形Ｗ３は時刻ｔ₀およびｔ₁で大きく変化しており、圧力微分波形Ｗ４も圧力波形Ｗ３の変化に伴って時刻ｔ₀およびｔ₁の２回大きく立ち上がっている。このうち、時刻ｔ₀における各波形の変化は、正常時と同様に吐出ノズル２ｃからＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFの吐出が開始されたことを示している。これに対して、時刻ｔ₁における各波形の変化は、液体Ｌ２の液面がエアーノズル２ａの先端まで上昇してそのエアーノズル２ａの先端を閉塞したことを示している（図５の状態２−３を参照）。

このような圧力および圧力微分の挙動によって反応容器５１内の液面位置の異常が検知された場合、制御部２０６ではピストン駆動部１１の駆動を停止する制御信号を送出し、吐出ノズル２ｃからのＢ／Ｆ洗浄液Ｌ_BFの吐出動作を停止する。これにより、反応容器５１から液体Ｌ２が溢れ出してしまうのを未然に防止することが可能となる。

図７は、エアーノズル２ａの先端から圧力センサ４までの距離と圧力センサ４が検知する配管８１内のエアーの圧力の関係を示す図である。同図に示すように、エアーの圧力Ｐは、圧力センサ４が設置される位置に依存しており、エアーノズル２ａの先端からの距離ｘに比例している。したがって、比例定数をｋ（＞０）とすると、図７において圧力Ｐとエアーノズル２ａの先端からの距離ｘとの関係を示す直線ＣはＰ＝ｋｘと表される。

これに対して、エアーノズル２ａの先端が閉塞されたときのエアーの圧力は、ｘの値によらずに（すなわち、圧力センサ４の位置に関わらずに）一定値Ｐ₀をとる。したがって、液体Ｌ２がエアーノズル２ａの先端まで上昇してそのエアーノズル２ａの先端を閉塞する前後で圧力センサ４が検知する圧力の変化量ΔＰは、圧力センサ４の位置に応じて変化する。図７では、ｘ＝ｈの位置に圧力センサ４を配置した場合（図２を参照のこと）のΔＰの値Ｐ₀−Ｐ₁（＝Ｐ₀−ｋｈ）を例示している。

図７からも明らかなように、圧力センサ４がエアーノズル２ａの先端部に近くｘの値が比較的小さい場合、シリンジ６が動作しても小さなエアー圧力しか検知できない上、ΔＰの値は大きくなるため、測定に誤差を生じやすい。他方、圧力センサ４がエアーノズル２ａの先端部から遠くｘの値が比較的大きい場合、検知する圧力は大きいが、ΔＰの値が小さく精度が要求される。したがって、エアーの圧力および圧力微分に基づいて反応容器５１の液面位置の異常を適確に検知するためには、圧力センサ４の感度を考慮した上で圧力センサ４の設置位置を最適化することが好ましい。

図８は、図６とは異なる態様で液面位置の異常を検知する場合のエアーの圧力およびその圧力微分の時間変化の概要を示す説明図である（図で下向きを正とする）。この図８に示す圧力波形Ｗ５においては、時刻ｔ₀にエアーノズル２ａからエアーの吐出を開始した時点での圧力が圧力波形Ｗ１や圧力波形Ｗ３に示す場合よりも大きく、その変化量はΔＰ'である。圧力微分波形Ｗ６も、圧力波形Ｗ５の変化に伴って時刻ｔ₀で圧力微分波形Ｗ２およびＷ４よりも急激な立ち上がりを示す。これは、すでに液体Ｌ２がエアーノズル２ａの先端に達するまで上昇している場合に相当する。この場合には、エアーの吐出を開始した直後、制御部２０６の制御のもと、吐出ノズル２ｃの吐出動作が停止される。

以上説明した本発明の一実施の形態によれば、不均一系反応を生じた反応液の少なくとも一部を吸引する吸引ノズルおよび所定のＢ／Ｆ洗浄液を吐出する吐出ノズルから成る複数のノズル対の各々に対応して設けられ、該当するノズル対をなす吸引ノズルおよび吐出ノズルの各先端部よりも上方からエアーを吐出する複数のエアーノズルと、この複数のエアーノズルに一括してエアーを供給するシリンジと、このシリンジから供給されたエアーの圧力であって各エアーノズルの基端部の近傍におけるエアーの圧力をそれぞれ検知する複数の圧力センサと、この複数の圧力センサがそれぞれ検知したエアーの圧力および該圧力の変化に応じて各吐出ノズルのＢ／Ｆ洗浄液の吐出動作を個別に制御する制御手段と、を備えることにより、不均一系反応を生じた反応液のＢ／Ｆ洗浄を行う際、反応容器内部に収容される反応液の液面位置の異常を適確に検知することが可能となり、保守管理も容易に行うことができる。

また、本実施の形態によれば、複数のエアーノズルに一括してエアーを供給するシリンジを一つだけ備えているため、複数のエアーノズルに対して個別にエアーを供給する場合と比較して、部品点数が少なく、制御部等を構成する回路の規模が小さくて済む。したがって、低コスト化、省スペース化を実現することができる。

ここまで、本発明を実施するための最良の形態を詳述してきたが、本発明はその一実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、固相として反応容器を用いる代わりに、直径５〜１０ｍｍのガラスまたはプラスチックなどの粒子状の担体（ビーズ）を使用してもよい。この場合には、自動分析装置に、担体を収容する担体収容部、および担体収容部から反応容器に担体を移送する担体移送部をさらに設ければよい。

また、固相として、直径がたかだか１μｍ程度（０.２〜０.８μｍ、より好ましくは０.４〜０.６μｍ程度）の磁性粒子を用いることも可能である。この場合には、Ｂ／Ｆ洗浄を行う際に反応容器の外部から磁場を印加することにより、磁性粒子を反応容器内の一箇所に集めておくようにする。

なお、本発明は、不均一系反応を用いる生化学的な分析や遺伝学的な分析を行う自動分析装置の洗浄液や反応液等の液面を検知する場合にも適用することができる。

このように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

以上のように、本発明には、検体と試薬とを反応させることによって検体の成分を自動的かつ連続的に分析する自動分析装置に有用であり、特に検体の成分の免疫学的な分析を行う場合に適している。

Claims (3)

1. 不均一系反応を生じた反応液のＢ／Ｆ洗浄を行うために、前記反応液の少なくとも一部を吸引する吸引ノズルおよび所定のＢ／Ｆ洗浄液を吐出する吐出ノズルから成るノズル対を複数備えた洗浄装置であって、
   各ノズル対に対応して設けられ、該当するノズル対をなす吸引ノズルおよび吐出ノズルの各先端部よりも上方からエアーを吐出する複数のエアーノズルと、
   前記複数のエアーノズルに一括してエアーを供給するエアー供給手段と、
   前記エアー供給手段から供給されたエアーの圧力であって各エアーノズルの基端部の近傍におけるエアーの圧力をそれぞれ検知する複数の圧力センサと、
   前記複数の圧力センサがそれぞれ検知したエアーの圧力および該圧力の変化に応じて各吐出ノズルのＢ／Ｆ洗浄液の吐出動作を個別に制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする洗浄装置。
2. 前記制御手段は、
   前記複数のエアーノズルのうちで自身の基端部の近傍におけるエアーの圧力および該圧力の変化が所定の範囲を逸脱した値をとるエアーノズルに対応する吐出ノズルのＢ／Ｆ洗浄液の吐出動作を停止することを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
3. 分析対象の検体に不均一系反応を生じさせることによって当該検体の分析を行う自動分析装置であって、
   請求項１または２記載の洗浄装置を備えたことを特徴とする自動分析装置。

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