WO1988006286A1 - Optical measurement method and apparatus therefor in automatic analyzer - Google Patents

Optical measurement method and apparatus therefor in automatic analyzer Download PDF

Info

Publication number
WO1988006286A1
WO1988006286A1 PCT/JP1988/000161 JP8800161W WO8806286A1 WO 1988006286 A1 WO1988006286 A1 WO 1988006286A1 JP 8800161 W JP8800161 W JP 8800161W WO 8806286 A1 WO8806286 A1 WO 8806286A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
optical
measurement
reaction
reaction tube
Prior art date
Application number
PCT/JP1988/000161
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Koichi Wakatake
Hidehiko Fujioka
Original Assignee
Nittec Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nittec Co., Ltd. filed Critical Nittec Co., Ltd.
Publication of WO1988006286A1 publication Critical patent/WO1988006286A1/ja
Priority to KR1019880701102A priority Critical patent/KR890700820A/ko
Priority to FI884609A priority patent/FI884609A0/fi
Priority to NO884537A priority patent/NO884537L/no
Priority to DK581188A priority patent/DK581188A/da

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/251—Colorimeters; Construction thereof
    • G01N21/253—Colorimeters; Construction thereof for batch operation, i.e. multisample apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/025—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations having a carousel or turntable for reaction cells or cuvettes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N2021/3129—Determining multicomponents by multiwavelength light
    • G01N2021/3133—Determining multicomponents by multiwavelength light with selection of wavelengths before the sample
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0439—Rotary sample carriers, i.e. carousels
    • G01N2035/0444—Rotary sample carriers, i.e. carousels for cuvettes or reaction vessels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/04—Batch operation; multisample devices
    • G01N2201/0415—Carrusel, sequential

Definitions

  • the present invention relates to an optical measurement method and apparatus suitable for an automatic analyzer for performing biochemical analysis and immunological analysis, and more particularly to a completely new and short optical measurement method using a so-called pre-spectroscopic method and an apparatus therefor. . Background engineer
  • an optical measuring method using a so-called pre-spectroscopic method and an optical measuring method using a post-spectroscopic method are well known as measuring means of a reaction solution. ing.
  • a reaction tube containing a reaction solution a liquid in which a sample and a reagent corresponding to a measurement item are chemically reacted. The same applies hereinafter) reaches an optical measurement position.
  • the measurement light was converted into single-wavelength light corresponding to the measurement item by a filter and irradiated, and the absorbance was measured.
  • the conventional optical measurement method using the pre-spectroscopy method has a problem that the measurement items are limited by the number of filters, and that the measurement accuracy is reduced due to a change in the filters over time. Was.
  • the optical measurement method using the post-spectroscopy method when a reaction tube held by a rotating reaction tube holder crosses an optical measurement position, measurement light of all wavelengths is sent to the reaction tube that arrives at the position. Irradiation is performed, and the light at the edge is spectroscopically analyzed with a grating (light disperser) to measure the absorbance at the required wavelength.
  • a grating light disperser
  • the optical measurement method using the spectroscopic method has the advantage that the chemical reaction state of all the reaction solutions held in the reaction tube holder can be measured at a high speed, and the time of each reaction solution can be measured.
  • the light-receiving element that receives each wavelength light that has been wavelength-dispersed by the rating has a finite width, and also has a problem that it is not possible to select light having a wavelength shorter than the finite width.
  • the photocurrent-to-voltage conversion circuit has the same number of measurement wavelengths (for example, 1 2 When measuring at wavelengths, one or two devices are required), which makes the equipment extremely complicated, and also complicates the control, resulting in a high price for this type of equipment. Had.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned situation, and the purpose of the invention is, firstly, as an optical measurement method in an automatic analyzer, photodecomposition by light having a wavelength other than the wavelength of light to be measured is used. Secondly, it adopts a pre-spectroscopy method other than the filter method that does not generate light.It can correct changes over time in light source luminance and differences in transmitted light to each reaction tube, and third, greatly simplifies the optical measurement device. Cost can be reduced and the reliability of measurement accuracy can be greatly improved, and continuous measurement can be performed with light of all wavelengths.
  • a required number of reaction tubes configured to rotate the reaction tube holder holding the sample and to optically determine the chemical reaction state of the reagent and the reagent in each of the reaction tubes at the light measurement position.
  • the above measurement light is converted into a single wavelength light corresponding to the measurement item by a gray tint that is reciprocated by a rotating means, and the air layer and the reaction liquid are formed by the single wavelength light. It is characterized in that it is configured to optically filter the light transmittance of the light.
  • a reaction tube holder holding a required number of reaction tubes, a driving means for rotating the reaction tube holder, and a reaction tube holding by rotating the reaction tube holder
  • An optical measurement device that measures the absorbance of a reaction tube that crosses the optical measurement position, and an optical measurement device that is an automatic analyzer that has a premise that the measurement light from the optical measurement device is reciprocated by a rotating means.
  • the single-wavelength light corresponding to the measurement item is selected before being irradiated on the reaction tube by the graying performed, and the selected single-wavelength light is irradiated on the air tube and the reaction tube to react with the air layer. It is characterized in that the colorimetric optical measurement is performed by comparing the light transmittances of the liquids.
  • the photodecomposition caused by transmission of light having a wavelength other than the liquor constant wavelength light, which is observed in the post-contract spectroscopy system is considered.
  • the so-called pre-spectroscopy method prevents this, and the advantage of the post-spectroscopy method is that the difference between the transmitted light of each reaction tube can be reduced by washing with water before drowning the chemical reaction state in the optical positioning. Correction by previously measuring the light tightness of the tube at a single wavelength corresponding to the measurement item It can also be configured to correct the luminance change of the light source based on the air blank value of the light transmitted through the air layer immediately before the optical measurement position. Highly reliable measurement values of the reaction solution can be obtained.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an automatic analyzer to which the present invention is applied
  • FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a signal processing system of an optical measuring device in the automatic analyzer
  • FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing the irradiation state of the single wavelength light selected according to the present invention.
  • FIGS. 4 (A) to (C) are explanatory diagrams sequentially showing the movement state of the reaction tube with respect to the single wavelength light
  • FIG. FIG. 4 is a graph showing the respective absorbances when the single-wavelength light passes through a reaction tube containing washing water and passes through air.
  • an automatic analyzer A has a reaction tube holder holding 40 reaction tubes 1 each configured in the shape of a bottomed square tube. 2, a pulse motor 3 for rotating the reaction tube holder 2 in the counterclockwise direction in Fig. 1 3 9 containers, and a required amount of sample from the sample container 5 of the sampler 4 at the sample dispensing position a.
  • the reaction tube holder 2 moves the reaction tube 1 in which the required amount of the sample has been dispensed at the sample dispensing position a by the pulse motor 3 by 351 degrees in the counterclockwise direction in FIG. It is configured so that the reaction tube 1 is simply and simply transported clockwise in Fig. 1 for each container.
  • the present invention can also be applied to an automatic analyzer configured to transfer the reaction tube i in a clockwise direction in FIG. 1 by a rotation of 369 degrees (41 containers). .
  • a light transmission hole 12 penetrating in the horizontal direction is formed between the reaction tube holding holes 11 and 11 of the reaction tube holding member 2.
  • sake brewing holes 14, 14 through which measurement light is permeated are opened in the horizontal direction, respectively.
  • the pulse motor 3 for rotating the reaction tube holder 2 configured as described above is automatically controlled at a constant speed by a driver circuit 15 and a motor control circuit i 6 operated by the controller CPU.
  • a servomotor can be used instead of the pulse motor 3.
  • the optical measuring device 9 is composed of a light source 20, a monochromator 21, and a light receiving element 22.
  • the motor is configured to reciprocate at a predetermined angle at a predetermined timing by a pulse motor 24.
  • the light of all wavelengths emitted from the light source 20 is condensed by the lens group 25, and is emitted from the entrance slit 26 of the monochromator 21 to the grating 23, and the grating 2 Numeral 3 is configured to input only the measurement light reflected at an angle that reflects the single wavelength light corresponding to the measurement item from the output slit 27 to the light receiving element 22.
  • the single-wavelength light input to the light receiving element 22 is, as shown in FIG. 2, a wavelength grouped for each measurement wavelength after being input to the photocurrent-voltage conversion circuit 36.
  • the light is input to one of two or more (four in this embodiment) amplifiers 37 for amplifying light and is amplified to a predetermined voltage. Thereafter, the measured voltage value amplified by the amplifier 37 is used as a multiplexer.
  • the signal is input from the AZD converter 39 to the LOG converter 40 via 38, and the required arithmetic processing is performed by the controller CPU.
  • the case where the measurement light input to the photocurrent / voltage conversion circuit 36 is grouped into four groups according to the measurement wavelength has been described.
  • the grouping according to the present invention is only required to be on one group.
  • the groups can be grouped according to the magnitude of the absorbance.
  • the wavelength band of 4 10 to 500 nm is amplified by the amplifier 37 b,
  • the wavelength band of 500 to 600 nm is amplified by the amplifier 37c,
  • the wavelength band of 600 to 75 nm is increased by the amplifier 37 d and selected by the multi-brixer 38.
  • each group is divided into four groups. Each time, a change in absorbance of about 0 to 15 mV can be captured, so that highly reliable measurement data can be obtained.
  • the pulse motor 24 for rotating the grating 23 is controlled to reciprocate at a constant speed by the driver circuit 28 and the motor control circuit 29 operated by the controller CPU, and The rotation direction and rotation angle are accurately controlled by the encoder 30 and the encoder: 2-control circuit 31 that perform high-speed positioning control.
  • reference numeral 32 denotes a reception key
  • reference numeral 33 denotes a CRT
  • reference numeral 34 denotes a storage circuit
  • reference numeral 35 denotes a printer.
  • the wavelength switching control for the switching wavelength of the grating 23 should be performed within t 2 msec.
  • the required wavelength light is approximately 340 to 75 O nm, so the maximum wavelength range of 41 O nm is spectroscopically analyzed by grating 23. That should be done.
  • the concave grating 23 of the monochromator 21 the concave grating 23 of the monochromator 21
  • ⁇ _ ⁇ wavelength (nm), m : order, n : number of grooves per mm, c: input
  • the angle of incidence, 3 ' ⁇ outgoing angle] is used to determine the cc angle and angle of the required wavelength that hangs out of outgoing slit 27, and based on this, the pulse motor 24 What is necessary is just to configure so that the tillage speed is controlled and the positioning is controlled by the encoder 29.
  • the measurement item wavelength light At for the reaction tube 1 arriving at the optical measurement position c is selected, the measurement of the reaction liquid by the measurement item wavelength light is as follows. It is done. First, as shown in FIG.
  • washing water is poured into a reaction tube o3 in which a reaction solution is to be stored.
  • a reaction tube o3 in which a reaction solution is to be stored.
  • the reaction tube o3 filled with the washing water in this manner is transferred counterclockwise as shown in FIG. 4 (b), but before the reaction tube No. 3 reaches the optical measurement position c.
  • the optical measuring device 9 measures the transmittance (T 3B ) of the light transmitted through the light transmitting hole 12, and then, as shown in FIG.
  • the light tightness ( ⁇ 3 ⁇ ) when passing through position c was measured, and based on the light transmittance of both, the absorbance OD 3B of the reaction tube blank immediately before the measurement with respect to the reaction tube o 3 was calculated by the following equation. Is required by the control device, and the CPU of the control device is stored.
  • OD 3 B log— r— one log
  • the reaction solution in which the sample chemically reacts with the first and second reagents is When the -li- serial optical measuring position c is determined by the measurement items wavelength light, the absorbance OD 30 is
  • the absorbance is 0 D 3 .
  • the calculation process is next performed with the absorbance OD ns ' of the standard substance, and finally the anti-reflection value is obtained.
  • the absorbance OD ns ' of the standard substance is measured by the above-mentioned measurement item wavelength light
  • reaction liquid measurement value The chemical reaction value (reaction liquid measurement value) of the reaction liquid is obtained, and the measured value of the reaction liquid is input to the control unit CPU and stored, and then printed by, for example, a printer.
  • the reaction solution measurements absorbance was entering a port of the cleaning water reaction tube and (T '3 [beta]), based on the absorbance of the air layer (T 3 [beta]) calculated It is issued for the following reason.
  • the light intensity (wavelength intensity) is higher than that of the optical measurement method of the two-wavelength measurement method. It is very difficult to compensate for the changes with time and the light transmittance difference between the reaction tubes.
  • the present invention in order to solve such a problem, the actual ⁇ of the reaction liquid, by correcting based on the absorbance of the reaction tube containing the washed ⁇ (T '3 B) of the light transmittance between the anti ⁇ It is configured so that the correction is made and the absorbance (T 3 B ) of the air layer is calculated to correct the change over time in light intensity (wavelength intensity), and that the reliability of the salivation accuracy is maintained.
  • the optical measurement method in the automatic analyzer according to the present invention is configured as described above. This can be completely prevented by the so-called pre-spectroscopic method, and the reliability with respect to the salivation accuracy can be greatly improved.
  • the difference between the transmitted light of each reaction tube which is an advantage of the conventional post-spectroscopy method, is determined before the chemical reaction state at the optically fixed position is determined.
  • the light transmittance of the tube can be corrected by previously measuring the light transmittance at a single wavelength corresponding to the alcohol content.
  • the change in the brightness of the light source is corrected based on the air blank value of the light obtained by controlling the air immediately before the optically translating position.
  • "..--'.: 3 ⁇ 4 ,,-Values can be obtained and, as in the case of a conventional automatic analyzer, when all the reaction tubes are measured with Planck light at all wavelengths when the instrument is started and stored. For example, when measuring the blank value of 30 reaction tubes with 15-wavelength light, the conventional automatic analyzer can be used. In the present invention, it is necessary to store 450 data, whereas in the present invention, only one data needs to be stored. It can be reduced.
  • the optical measuring device since a so-called pre-spectroscopy method is employed, since the measurement light transmitted through the reaction tube is a single wavelength light, one photocurrent-voltage conversion circuit is sufficient. For this reason, there are many excellent effects, for example, the optical measuring device can be greatly reduced.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

明 細 書 自動分析装置における光学測定方法及びその装置 技術分野
この発明は、 生化学的分析や免疫学的分祈を行う 自動分析装置に 好適な光学測定方法及びその装置に係り、 特に、 所謂前分光方式に よる全く新短な光学測定方法及びその装置に関する。 背景技衛
周知のように、 生化学的分析や免疫学的分析を行う 自動分析装置 においては、 反応液の測定手段として、 所謂前分光方式による光学 測定方法と後分光方式による光学測定方法とが良く 知られてい る。
前分光方式による光学測定方法は、 反応液 （検体と測定項目に対 応する試薬が化学反応している状態の液。 以下、 同じ。 ） を収容し た反応管が、 光学測定位置に到達する前に、 測定光をフィ ルターに より測定項目に対応する単一波長光に変換して照射し、 その吸光度 を測定する方法である。
しかしながら、 上記従来の前分光方式による光学測定方法にあつ ては、 反応管が上記測定位置に到来する前に、 前記測定項目に対応 するフィ ルターと交換する必要があるため、 反応管の移送スピー ド を高速化することが難しく . 1時間当りの処理件数が、 前記後分光 方式のものに比べて遙かに少ない、 という問題を有していた。
さらに、 上記従来の前分光方式.による光学測定方法にあっては、 フィルターの数により測定項目が限定され、 また、 上記フィルター の経睁変化によ り測定精度が低下する という問題をも有してい た。
一方、 前記後分光方式による光学測定方法は、 回転する反応管保 持俸に保持された反応管が、 光学測定位置を横切るときに、 該位釐 に到来した反応管に全波長の測定光を照射し、 この達邊光をグレイ ティ ング （光分散子） で分光して、 必要な波長の吸光度を測定する ものである。
この後分光方式による光学測定方法は、 その長所として、 反応管 保持体に保持された全ての反応液の化学反応状態を高速度で測定す るこ とができ、 また、 各反応'液のタイムコースをも測定することが できると共に、 澜定睁における光源輝度の経時変化や反応管に対す る透過光のブランク値を 2波長涎定により補正することができ 測 定精度に対する信頼性が非常に高いという点にある。
しかレながら、 上記従来の後分光方式による光学瀏定方法にあつ ては、 上記多くの長所を有しているにも拘らず、 全波長光が反応液 に照射されることで、 例えば、 ァレルギ一性検体等や試薬の成分に よっては、 測定波長以外の波長による光分解反応が発生し、 このた め各反応液間に測定値のバラツキが癸生し、 測定精度に対する信顔 性に欠ける、 という致命的な欠点を有していた。
また、 上記従来の後分光方式による光学瀏定方法にあっては、 グ レイティ ングによって波長分光された各波長光を受光する受光素子 は、 有限の幅を持ち、 その幅以下の接近した波長光を選択すること ができないという問題をも有していた。
さらに、 上記従来の後分光方式による光学測定方法にあつては、 反応管を透過してく る測定光が単一波長ではないため、 光電流電圧 変換回路が測定波長の数だけ （例えば、 1 2波長で測定する場合場 合には 1 2個） 必要となるこ とから、 装置が非常に複雑化し、 ま た、 制御も複雜化することから、 この種の装置が高価格化するとい う問題を有していた。
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、 第 1 に、 自動分析装置における光学測定方法と して、 測定波長光以外の波長光による光分解が生じないフィルター 方式以外の前分光方式を採用し、 第 2に、 光源輝度の経時変化や各 反応管に対する透過光の差を補正することができ、 第 3に、 光学測 定装置を大幅に簡易化してコス卜ダウンを図るこ とができ、 以っ て、 測定精度に対する信頼性を大幅に向上させることができると共 に、 あらゆる波長光で連続測定することができ、 測定スビ一 ドも従 来の後分光方式による光学測定方法と変らない、 所謂前分光方式と 後分光方式の各長所のみを有する全く新規な自動分析装置における 光学測定方法を提供しょう とするものである。 発明の開示
上記目的を達成するため、 この発明にあっては、 所要数の反応管 を保持しだ反応管保持体を回転させ、 光牵測定位置において、 上記 各反応管¾の検侓と試薬の化学反応状態を光学的に濶定するように 構成されてなる自敷分析装置の光学測定方法を前提とし、 上記測定 光を、 回転手段により往復回動制铒されるグレイティンク'によって 測定項目に対応する単一波長光となし、 該単一波長光により、 空気 層と反応液の光透過率を光学漉定するように構成したことを特徴と するものである。
また、 この発钥にあっては、 上記方法を実現するため、 所要数の 反応管を保持した反応管保持体と、 この反応管保持体を回転させる 駆動手段と、 該反応管保持 を回転により光学測定位置を横切る反 応管の吸光度を澜定する光学測定装置と、 を有する自動分析装置の 光学測定装置を前提とし、 上記光学涠定装置の測定光を、 回転手段 により往復回動制襌されるグレイティ ングによって、 反応管に照射 される前に測定項目に対応する単一波長光を選択し、 この選択され た単一波長光を空気屠と反応管に照射して該空気層と反応液の光透 過率を比較することで、 比色光学測定を行うように構成したことを 特镦とするものである。
それ故、 この発明に係る自動分折装置における光学镧定にあつて は、 所請後分光方式にみられる酒定波長光以外の波長光が透通する こ とによ り生ずる光分解を、 所謂前分光方式により防止し、 さら に、 後分光方式の長所である反応管毎の透過光の差を、 光学涠定位 置における化学反応状態を溺定する前に、 洗狰水の入つた反応管の 光透逼率を測定項目に対応する単一波長で予め測定することで補正 することができるように構成すると共に、 光源の輝度変化'を、 光学 測定位置の直前で空気層を透過した光の空気ブランク値^.基き補正 するように構成することもできるので、 高精度で信頼性の高い反応 液測定値を求めるこ とができる。
また、 この発明にあっては、 所謂前分光方式を採用しているた め、 反応管を透過する測定光が単一波長光であることから、 一つの 光電流電圧変換回路で十分であり 、 このため、 光学測定装置を大幅 に簡易化することができる。 図面の箇単な説明
第 1図はこの発明が適用された自動分析装置の一例を示す機構概 略説明図、 第 2図は同自動分祈装置における光学測定装置の信号処 理系を示す回路図、 第 3図はこの発明により選択された単一波長光 の照射状態を示す説明図、 第 4図 （ A ) 乃至 （ C ) は上記単一波長 光に対する反応管の移動状態を順次示す説钥図、 第 5図は上記単一 波長光が洗铮水の入った反応管を透遏した場合と空気曆を透過した 場合の各吸光度を示すグラフ図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 添付図面に示す一実旌例に基きこの発明を詳細に説明す る
第 1図に示すように、 この実施例に係る自動分析装置 Aは、 有底 四角筒状に構成された反応管 1 を 4 0本保持してなる反応管保持体 2 と、 この反応管保持体 2を第 1図反時計方向へ 3 9容器分回転移 送するパルスモータ 3 と、 検体分注位置 aにおいてサンブラー 4の 検体容器 5内から検体を所要量吸引し上記反応管 1 に吐出する検体 ピペッ ト 6 と、 試薬分注位置 bにおいて試薬容器 7内から測定項目 に対応する試薬を所要量吸引し上記反応管 1に吐出する試薬ビぺッ ト 8と、 光学測定位置 cに配設された光学澍定装置 9と、 光学測定 が終了した反応液を抹出して洗浄する洗浄装置 1 0 と、 から構成さ れている。
反応管保^体 2は、 前記したように、 パルスモータ 3によって、 検体分注位置 aで所要量の検体が分注された反応管 1 を、 第 1図反 時計方向へ 3 5 1度 （ 3 9容器分） 回転移送し、 結果と して上記反 応管 1を、 第 1図時計方向へ 1容器毎に簡欠移送するように構成さ れている。 勿論-、 この発明にあっては、 反応管 iを 第 1図時計方 向へ 3 6 9度 （ 4 1容器分） 回転移送するように構成された自動分 折装置にも適用することができる。
また， 上記反応管保持钵 2の各反応管保持孔 1 1 , 1 1 の間に は、 水平方向に貫通する光透過孔 1 2が開設されている。 勿論、 上 記各反応管保持孔 1 1にも、 測定光が逢遏する酒定孔 1 4 , 1 4が 水平方向に貫通して夫々開設されている。
このように構成された反応管保持体 2を回転させるパルスモータ 3 は、 制御装置 C P Uによって作動する ドラ イバー回路 1 5及び モーターコン 卜ロール回路 i 6によって一定の速度で鬈動制 ¾さ れ、 かつ高速位置決め制铒を行うエンコーダ 1 7及びエンコーダコ ン トロール回路 1 8によ り 回転： 向と回転角度が正確に制铒され る。 勿論、 上記パルスモータ 3の代り にサ一ボモ一タを使用するこ ともできる。
光学測定装置 9は、 第 1図に示すように、 光源 2 0 と、 モノ クロ メータ 2 1 と、 受光素子 2 2 と、 から構成されており、 上記モノク 口メータ 2 1 のグレイテイ ンク' 2 3は、 パルスモータ 2 4により 、 所定の角度を所定のタイ ミングで往復回転するように構成されてい る。
従って、 上記光源 2 0 から照射された全波長光は、 レンズ群 2 5で集光されてモノ クロメータ 2 1 の入射スリ ウ 卜 2 6からグレ ィティ ング 2 3へと照射され、 上記グレイティ ング 2 3は、 測定項 目 に対応する単一波長光を反射する角度で反射された測定光のみ を、 出射スリ ッ ト 2 7から受光素子 2 2へと入力するように構成さ れている。
また、 上記受光素子 2 2 に入力された単一波長光は、 特に， 第 2図に示すように、 光電流電圧変換回路 3 6へ入力された後、 測 定波長毎にグループ化された波長光を増幅する 2個以上 （本実施例 では 4個） の増幅器 3 7のいずれかに入力されて所定電圧まで増幅 され、 この後、 該増幅器 3 7で増幅された測定電圧値は、 マルチプ レクサー 3 8を経て AZD変換器 3 9から L O G変換器 4 0へと入 力され、 制御装置 C P Uで所要の演算処理が行われる。
尚、 上記実施例では、 光電流電圧変换回路 3 6へ入力された ¾定 光を、 測定波長每に 4つにグループ化する場合を説明したが、 この グループ化は、 この発明に^つ 1：は、 1 グループ 上であればよ く、 複数にグループ化する ½合には、 吸光度の大小に応じてグルー プ化することができる。
例えば、
3 40〜 3 8 0 n mの波長帯域を増幅器 3 7 aで増幅し、
4 1 0〜 5 0 0 n mの波長帯域を増幅器 3 7 bで堦幅し、
5 0 0〜60 0 n mの波長帯域を増幅器 37 cで増幅し、
6 0 0〜 7 5 0 n mの波長帯域を増幅器 3 7 dで増輻して、 マルチブレクサー 3 8で選択するのが分解能の点からも望ま し い
即ち、 上記のように 4グループ化し、 増幅器 3 7の出力を例えば 1 6ビッ トの AZD変換器 3 9で構成した場合には、 光量 1 0 0 % を 1 0 vとしたときに、 各グループ毎に約 0 - 1 5 m Vの吸光度変 化を捕捉することができるので、 極めて信頼性の高い涠定データを 得ることができる。
また、 前記グレ イ テ ィ ング 2 3を回転させるパルスモータ 2 4ほ、 前記制御装置 C P Uによって作動する ドライバー回路 28及びモータ一コントロール回路 2 9によつて一定の速度で往復 回動制御され、 かつ高速位置決め制御を行うエンコーダ 3 0及びェ ン： 2—ダコントロール回路 3 1 により回転方向と回転角度が正確に 制御される。 尚、 第 1図中、 符号 3 2は受付キー、 3 3は C RT , 3 4は記億回路、 3 5はプリンターを夫 示している。
以上の前提において、 次に、 測定項目に対応する単一波長光の選 択 * 照射作動原理について、 第 3図に基いで説明する 反応管保持体 2の 1 回転時間を、
T ( = T X 103 msec) 空気層測定範囲と反応管測定範囲の 通過時間と距離を t 1 se , d 波長切換時間を 2 se,
反応管 1のピッチを p ra« 反応管 1の数を n本 とすると、 反応管保持体 2 の 1 回転、 即ち、 反応管の中心円周長 p x n (mn) に要する時間は、 T s ec であるから、 t - i = τ X \o3 X d m ffl〜sec
p x n
12 ^ ni( _d) fflSec
p n "ノ
となる。 従って、 第 5図に示すように、 t 2 msec以内に、 グレイティ ング 2 3を切換波長分の波長切換制御を行えばよいこととなる。 生化学自動分折装置にあっては、 必要とされる波長光は、 おおよ そ 3 4 0〜 7 5 O n mであるから、 最大 4 1 O n mの波長範囲がグ レイティ ング 2 3により分光されればよいこととなる。 例えば、 前記モノクロメータ 2 1の凹面グレイティ ング 2 3の場 合、
ιη π λ = s 1 n oc + s i n S
ί_ λ : 波長 （ n m ) ， m : 次数， n : 1 m m当りの溝数， c : 入 射角， 3 '· 出射角] の閬係式で、 出射スリ ッ ト 2 7から琅り出す必要波長の cc角度及 び 角度を計箕して求め、 これに基き、 前記パルスモータ 2 4の回 耘速度を制街し、 かつエンコーダ 2 9により位置決め制铒するよう に構成すればよい。 以上のようにして、 前記光学澜定位置 cに到来した反応管 1に対 する測定項目波長光 A t が選枳されると、 該測定項目波長光 に よる反応液の測定は、 次のようにして行われる。 先ず、 第 4図 （ a ) に示すように、 洗铮装置 1 0における最終段 階で、 反応液が収容されるべき反応管 o 3に洗铮水を人れる。 この とき、 光学雜定位置では反応管 o 2の光学測定が行われているもの とする。
このようにして洗浄水が入れられた反応管 o 3は、 第 4図 （ b ) に示すように、 反時計方向へ移送されるが、 この反応管 No 3が光学 測定位置 cに到達する前に、 光学酒定装置 9は光透過孔 1 2を透過 した光の透過率 （ T 3B) を測定し、 次に、 第 4図 （ c ) に示すよう に、 反応管 No 3が上記光学測定位置 cを通遒レたときの光逢逼率 ( Τ ·3Β ) を測定し、 この両者の光透過率に基き反応管 o 3に対す る測定直前の反応管ブランクの吸光度 O D 3Bが次式によ り求めら れ、 制御装置 C P Uに記億させる。 O D 3 B = log— r— 一 log
丁' 3B 厂 3B
= log 丁 3B
丁' 3B
次に、 検体と第 1試薬及び第 2試薬が化学反応した反応液が、 上 -li- 記光学測定位置 cにおいて上記測定項目波長光 によって測定さ れると、 その吸光度 O D 30は、
O D 30= log f 30_
130
となる。
従って、 光源輝度及び各反応管のブランク値を測定した後の吸光 度 O D 3。' は、
O D 30' = O D 30 - 0 D 3 Β
となる。
このようにして、 吸光度 0 D 3。' が求められると、 次に、 標準物 質の吸光度 O D ns' との演算処理が行われ、 最終的に反 ]£：液镍定値 が求められる。
標準物質の吸光度 O D ns' は、 前記镩定項目波長光 により測 定され、
0 D ns' = O D ns- 0 D„B
で求めるこ とができ、 その濃度を f とする と、 0030の濃度 3。 は、
_Ρ _ 0030一 0Ρ3Β γ r
T 30~ QO-ns - 0 Dne ハ T
一 ΟΡ3θ' y X
- OD^ X Γ
となり、 反応液の化学反応値 （反応液癍定値） が求められ、 該反応 液測定値が制御装置 C P Uに入力されて記億された後、 例えば、 プ リ ンタにより印字される。
以上のように、 本発明において、 反応液測定値を、 洗浄水の入つ た反応管の吸光度 （ Τ ' 3Β ) と、 空気層の吸光度 （ Τ 3Β) に基き算 出するのは、 の理由による。
即ち、 反応管がステップ回動するタイプの自動分折装置におい て、 反応液を単一波長で単に酒定する場合には、 2波長測定方式の 光学測定方法に比べ、 光渥輝度 （波長強度） の経時変化と反応管間 の光透過率差を補正することが非常に難しい。
この発明は、 かかる不具合を解消するため、 反応液の実镍値を、 洗铮水の入った反応管の吸光度 （ T ' 3 B ) に基き補正することで反 応管間の光透過率の補正を行い、 空気層の吸光度 （ T 3 B ) を求める ことで光湄輝度 （波長強度） の経時変化の補正を行い、 涎定精度に 対する信頼性を保持するように構成されている。 産業上の利用可能性
この発明に係る自動分折装置における光学涠定方法は、 ^上説明 したように構成したので、 所謂後分光方式にみられる獮定波長光以 外の波長光が透過することにより生ずる光分解を、 所謂前分光方式 により完全に防止することができ、 涎定精度に対する信鍰性を大幅 に向上させることができる。
また、 この発明にあっては、 従来の後分光方式の長所である反応 管毎の透過光の差を、 光学酒定位置における化学反応状態を 定す る前に、 洗铮水の入つた反応管の光透過率を酒定項目に対応する単 一波長で予め測定することで補正することができる。
さらに、 この発明にあっては、 光源の輝度変化を、 光学翻定位置 の直前で空気屠を透遏した光の空気ブランク値に基き補正すること が きるので、 自動分析におばる高精度で信頼性の高い反応: 測定
" ■ . - -' . ：¾ ,, - 値を求めることができると共に、 従来の自動分析装置のように、 装 置始動時に全反応管を全波長光でプランク測定して記憶しておく場 合に比べ、 制御装置の記憶容量を大幅に小型化することができる。 例えば， 1 5波長光で 3 0本の反応管のブランク値を測定する場合 には、 従来の自動分析装置にあっては、 4 5 0データを記憶してお く必要があるのに対し、 本発明では 1データ分を記憶すればよいの で、 制御装置の記億容量を大幅に小型化し、 コス トも大幅に低減さ せることができる。
またさらに、 この発明にあっては， 所謂前分光方式を採用してい るため、 反応管を透過する測定光が単一波長光であるこ とから、 一 つの光電流電圧変換回路で十分であり、 このため、 光学測定装置を 大幅に箇 化することができる等、 幾多の優れた効果を奏する。

Claims

請求 の 範 囲
(1) 所要数の反応管を保持した反 ί£管保持体を回転させ、 光学涠定 位置において 上記各反応管内の検体と試薬の化学反応状態を光 学的に測定するように構成されてなる自動分析装置の光学涠定方 法において、 上記測定光を， 回転手段により往復回動制镩される グレイティ ングによつて測定項目に対応する単一波長光となし、 該単一波長光により、 空気層と反応液の光透過率を光学澍定する ことを特徴とする自動分析装置における光学酒定方法。
(2) 前記反応液の獮定値に対する光源輝度の補正及び反応管間にお ける光透過率差の補正は、 光学激定位置の直前において前記単一 波長光で濶定される空気層の光透過率及び洗铮水の入つた同一反 応管の光透遴率に基いて行う ことを特徵とする特許請求の範囲 第 1項記載の自動分析装置における光学測定方法。
C 3) 前記雜定波長を、 複数のグループに分割し、 光電流電圧変換装 置に入力された翻定光を各波長グルーブ毎に S設された増幅器で 増幅してマルチプレクサ一へと入力するように構成したことを特 徵とする特許請求の範囲第 1項または第 2項いずれか記載の自動 分析装置における光学澳定—方法。
(4) 所要数の反応管を保持した反応管保持体と この反応管保持体 を回転させる翳動手段ど、 該反応管保持侓を回転により光学雜定 位置を横切る反応管の吸光度を涠定する光学'賴定装置と、 を有す る自動分析装置の光学翻定装置において、 上記光学澳定装置の ¾ 定光を、 回転手段により往復回動制 ¾されるグレイティ ングに よって、 反応管に照射される前に測定項目に対 ¾する単一波長光 を選択し、 この選択された単一波長光を空気層と反応管に照射し て該空気屠と反応液の光透過率を比較することで、 比色光学澜定 を行うことを特徴とする自動分析装置における光学瀾定装置。
( 5) 前記反応液の澜定値に対する光源輝度の補正及び反応管間にお ける光透過率差の補正は、 光学測定位置の直前において前記単一 波長光で測定される空気層の光透過率及び洗浄水の入つた同一反 応管の光透過率に基いて行う こ とを特徴とする特許請求の範囲 第 4項記載の自動分析装置に ける光学測定装置。
( 6 ) 前記測定波長を、 複数のグループに分割し、 光電流電圧変換装 置に入力された澜定光を各波長グループ毎に S設された増幅器で 増幅してマルチプレクサ一へと入力するように構成したことを特 徴とする特許請求の範囲第 4項または第 5項いずれか記載の自動 分析装置における光学澜定装置。
PCT/JP1988/000161 1987-02-20 1988-02-17 Optical measurement method and apparatus therefor in automatic analyzer WO1988006286A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019880701102A KR890700820A (ko) 1987-02-20 1988-09-12 자동분석장치에 있어서의 광학측정방법 및 그 장치
FI884609A FI884609A0 (fi) 1987-02-20 1988-10-07 Foerfarande och anordning foer att utfoera en optisk maetning i en automatisk analysapparat.
NO884537A NO884537L (no) 1987-02-20 1988-10-12 Fremgangsmaate og anordning for optisk maaling i automatiskanalyseapparat.
DK581188A DK581188A (da) 1987-02-20 1988-10-19 Fremgangsmaade og apparatur til optisk maaling i automatisk analyseapparatur

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3587787 1987-02-20
JP62/35877 1987-02-20
JP62323774A JPS64451A (en) 1987-02-20 1987-12-23 Method and instrument for optical measurement with automatic analysis device
JP62/323774 1987-12-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1988006286A1 true WO1988006286A1 (en) 1988-08-25

Family

ID=26374883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1988/000161 WO1988006286A1 (en) 1987-02-20 1988-02-17 Optical measurement method and apparatus therefor in automatic analyzer

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0303707A4 (ja)
JP (1) JPS64451A (ja)
KR (1) KR890700820A (ja)
CN (1) CN1016281B (ja)
AU (1) AU605840B2 (ja)
FI (1) FI884609A0 (ja)
WO (1) WO1988006286A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9575083B2 (en) 2013-01-31 2017-02-21 Hitachi High-Technologies Corporation Automatic analysis apparatus

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01145552A (ja) * 1987-12-02 1989-06-07 Olympus Optical Co Ltd 自動分析装置
US5116122A (en) * 1991-03-14 1992-05-26 Shimadzu Corporation Spectrophotometer
US5345395A (en) * 1991-10-31 1994-09-06 Baxter Diagnostics Inc. Specimen processing and analyzing systems and methods using photometry
AUPN825796A0 (en) * 1996-02-26 1996-03-14 Ashdown, Martin The application of infrared (ir) spectrometry to the investigations of components of blood and other body fluids
JP2006125953A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Jeol Ltd 生化学自動分析装置
JP4598682B2 (ja) * 2006-01-23 2010-12-15 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置
JP5134862B2 (ja) * 2007-05-16 2013-01-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ 分析装置
JP5743558B2 (ja) * 2011-01-12 2015-07-01 株式会社東芝 分析装置
JP6276087B2 (ja) * 2014-03-28 2018-02-07 シスメックス株式会社 検体分析装置及び検体分析方法
JP6312313B2 (ja) * 2014-04-17 2018-04-18 日本電子株式会社 自動分析装置及び自動分析方法
EP3882636A1 (en) * 2016-07-21 2021-09-22 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Eliminating source lamp intensity drift effect using reference measurement between cuvettes

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0518090A (ja) * 1991-07-10 1993-01-26 Asahi Chem Ind Co Ltd 薄石複合パネル構造体
JPH05266477A (ja) * 1992-03-18 1993-10-15 Sanyo Electric Co Ltd 光記録媒体の多重記録方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1648841A1 (de) * 1967-10-18 1971-07-22 Bodenseewerk Perkin Elmer Co Einstrahl-Photometer
US3609047A (en) * 1970-03-02 1971-09-28 Xerox Corp Single beam photometer system wherein the absorbance of a sample is determined relative to a reference
DE2408646A1 (de) * 1974-02-22 1975-08-28 Max Planck Gesellschaft Reaktionskinetisches messgeraet
JPS5630650A (en) * 1979-08-22 1981-03-27 Hitachi Ltd Automatic chemical analyzer
FR2470962A1 (fr) * 1979-11-30 1981-06-12 Instruments Sa Dispositif de mesure optique d'un parametre relatif a des echantillons de substances sous forme liquide et procede de mesure correspondant
JPS5772047A (en) * 1980-10-24 1982-05-06 Olympus Optical Co Ltd Component analyzing method
JPS60142234A (ja) * 1983-12-28 1985-07-27 Shimadzu Corp 自動分析装置
JPS6166950A (ja) * 1984-09-11 1986-04-05 Nippon Tectron Co Ltd 血液自動分析装置のデ−タ処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0518090A (ja) * 1991-07-10 1993-01-26 Asahi Chem Ind Co Ltd 薄石複合パネル構造体
JPH05266477A (ja) * 1992-03-18 1993-10-15 Sanyo Electric Co Ltd 光記録媒体の多重記録方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0303707A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9575083B2 (en) 2013-01-31 2017-02-21 Hitachi High-Technologies Corporation Automatic analysis apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EP0303707A4 (en) 1990-05-14
FI884609A (fi) 1988-10-07
AU605840B2 (en) 1991-01-24
KR890700820A (ko) 1989-04-27
JPS64451A (en) 1989-01-05
CN88100938A (zh) 1988-09-14
EP0303707A1 (en) 1989-02-22
FI884609A0 (fi) 1988-10-07
CN1016281B (zh) 1992-04-15
AU1297788A (en) 1988-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1988006286A1 (en) Optical measurement method and apparatus therefor in automatic analyzer
US4539296A (en) Method of analyzing chemical substances
US4549809A (en) Method for photometric measurement of light absorption of liquid samples in cuvettes
EP2069746B1 (en) Quantitative dual-dye photometric method for determining dilution impact
US20170102370A1 (en) Measuring device
JPS59779B2 (ja) 尿等の分析方法
JP2004101381A (ja) 自動分析装置用の複光路セル及びこの複光路セルを用いた分析方法
US11353470B2 (en) Spectral-potentiometric-thermometric multi-dimensional titration analysis instrument and use method thereof
WO2021007876A1 (zh) 一种光谱-电位-温度多维滴定分析仪及其使用方法
US5550053A (en) Method of calibrating an automatic chemical analyzer
US4939095A (en) Automatic chemical analyzer
EP0771417B1 (en) Determination of light absorption pathlength in a vertical-beam photometer
JPH01451A (ja) 自動分析装置における光学測定方法及びその装置
JPH06265471A (ja) 混酸の濃度測定方法および濃度測定装置
US4484817A (en) Colorimetric chemical analyzing apparatus
US20030072680A1 (en) Colorimetric absorbance measurement apparatus
US4318615A (en) Automatic rate analyzing method
JPH06186150A (ja) サンプル希釈誤差の検出方法およびそれを用いるサンプル希釈誤差の検出装置
JP2004279339A (ja) 濃度測定装置
JPH0514855B2 (ja)
JPH0653971U (ja) 全窒素及び全リンの同時測定装置
JPS5924258A (ja) 自動生化学分析装置
JPS6182145A (ja) 自動分析装置
JPH09178650A (ja) 分光光度計
KR200228708Y1 (ko) 2중 광선방식의 실시간 분석장치

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU DK FI KR NO SU US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1988901914

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 884609

Country of ref document: FI

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1988901914

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1988901914

Country of ref document: EP