WO2017149940A1 - 自動分析装置 - Google Patents

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WO2017149940A1
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reagent
dispensing
container
automatic analyzer
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励 小西
彰久 牧野
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株式会社 日立ハイテクノロジーズ
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Definitions

  • the present invention relates to an automatic analyzer that automatically analyzes components contained in a biological sample such as blood, and more particularly to a technique related to an automatic analyzer that includes an automatic dissolution mechanism of a freeze-dried reagent.
  • the automatic analyzer analyzes the components in the biological sample by mixing and reacting the biological sample and the reagent.
  • the reagent used at this time includes a liquid reagent and a freeze-dried reagent. When an analysis is performed using a freeze-dried reagent, dissolution with a solvent is required.
  • the solvent was dispensed into the lyophilized reagent, and then the inversion mixing operation was mainly performed by the method used.
  • the liquid may leak from the opening of the reagent container.
  • the tip of the adapter that is detachably attached to the container into which the reagent is inserted is formed in a bag shape.
  • a slit part as a cut is provided at the tip, and the slit part opens when the tip is pushed by a pipette that is a liquid dispensing mechanism. The configuration is described.
  • Patent Document 2 discloses that a cylinder having substantially the same outer diameter as the opening of the reagent container and having openings at a part of the top and bottom and the openings at the top and bottom of the cylinder are closed. It describes a configuration provided with a film that is provided and can be peeled off when the reagent container is used.
  • the present invention in view of the above problems, when lyophilized reagent is dispensed with a solvent and mixed by inversion, the lyophilized reagent can be dissolved by automatically performing without spilling the liquid from the reagent container.
  • the present invention relates to performing with high accuracy and realizing user labor saving.
  • a reagent container a reagent disk that holds the reagent container, a dispensing mechanism that dispenses a solution into the reagent container, and an inversion mixing mechanism that inverts and mixes the reagent container
  • the dispensing mechanism and a controller for controlling the inversion mixing mechanism, the inversion mixing mechanism having a rotation mechanism for rotating the reagent container, and an inclination mechanism for inclining the rotation axis of the reagent container, and the reagent
  • the container has a piercing-capable lid, the lid has an opening at the tip, and has a cylindrical mechanism that extends into the reagent container.
  • the position of the opening formed at the tip of the cylindrical mechanism is more than the liquid level of the solution stored in the reagent container.
  • the reagent in the dispensing of the solvent into the lyophilized reagent and the inversion mixing, the reagent can be automatically operated without spilling the reagent from the reagent container, so that the lyophilized reagent is accurately dissolved, Realizes high-precision analysis and contributes to user labor saving.
  • the figure explaining the inversion mixing of the freeze-dried reagent which concerns on this Embodiment (1st Embodiment) The figure which shows the shape of the reagent container which concerns on this Embodiment (1st Embodiment).
  • FIG. 1 shows a basic configuration of an automatic analyzer according to the present embodiment.
  • the automatic analyzer 100 mainly includes a sample disk 102, a reagent disk 104, a sample dispensing mechanism 106, a reagent dispensing mechanism 107, a sample dispensing port 108, an analysis port 109, and a reaction container supply unit 110.
  • the sample disk 102 is a disk-like unit that can rotate clockwise and counterclockwise, and a plurality of sample containers (sample containers) 101 that contain samples such as standard samples and test samples are arranged on the circumference thereof. Can be arranged.
  • the reagent disk 104 is a disk-shaped unit that can be rotated clockwise and counterclockwise, and contains a reagent containing a component that reacts with a component of each inspection item included in the sample.
  • a plurality of reagent containers 103 can be arranged on the circumference thereof.
  • the reagent disk 104 can be configured to be able to cool the reagent in the arranged reagent container 103 by providing a cold insulation mechanism or the like.
  • the reaction vessel transfer mechanism 113 transfers the reaction vessel 105 used for analysis from the reaction vessel supply unit 110 to the sample dispensing port 108 and carries it in.
  • the reaction container 105 after the sample is dispensed is unloaded from the sample dispensing port 108, transferred to the analysis port 109, and loaded.
  • the reaction container 105 in the analysis port 109 is carried out and transferred to the reaction container discarding unit 112.
  • the sample dispensing mechanism 106 sucks the sample in the sample container 101 held on the sample disk 102, and dispenses the sample into the reaction container 105 installed in the sample dispensing port 108.
  • a sample dispensing nozzle and a sample pump or sample syringe (not shown) are connected via a flow path, and water is used as a pressure transmission medium, for example.
  • the suction and discharge of the sample is performed by the operation of the sample syringe or the sample pump, and these operations are controlled based on instructions from the control unit 114.
  • the rotation and vertical movement of the sample dispensing mechanism are controlled based on instructions from the control unit 114.
  • the reagent dispensing mechanism 107 sucks the reagent in the reagent container 103 held on the reagent disk 104 and dispenses it into the reaction container 105 installed in the analysis port 109 and into which the sample is dispensed.
  • a reagent dispensing nozzle and a reagent pump or a reagent syringe (not shown) are connected via a flow path, and water is used as a pressure transmission medium, for example.
  • the suction and discharge of the reagent are performed by the operation of the reagent syringe or the reagent pump, and these operations are controlled based on an instruction from the control unit 114.
  • the horizontal movement and vertical movement of the reagent dispensing mechanism 107 are controlled based on an instruction from the control unit 114.
  • the sample dispensing mechanism 106 and the reagent dispensing mechanism 107 are washed.
  • a plurality of reaction vessels 105 can be installed in the analysis port 109, and a plurality of samples can be analyzed simultaneously.
  • the analysis port 109 includes a light source 115 and a light receiving unit (detector) 116 for each reaction container 105 accommodated therein.
  • Light is irradiated from the light source 115 to the reaction solution 704 in the reaction vessel 105 and is scattered by precipitates generated by the reaction that occurs in the reaction solution. Since the amount of scattered light increases as the number of precipitates increases, the amount of the precipitate can be determined by detecting the scattered light with the light receiving unit (detector) 116.
  • the amount of fibrinogen (Fbg) in the sample can be determined.
  • other blood coagulation test items such as prothrombin time (PT) and activated partial thromboplastin time (APTT) can be analyzed. .
  • PT prothrombin time
  • APTT activated partial thromboplastin time
  • control unit 114 performs the vertical and horizontal operations of the sample disk 102, the reagent disk 104, the sample dispensing mechanism 106, and the reagent dispensing mechanism 107, the operations of the sample syringe pump and the reagent syringe pump (not shown),
  • the automatic analysis apparatus 100 includes an operation of supplying cleaning water (not shown) in the cleaning mechanism 111, operations of the light source 115 and the light receiving unit 116 of the analysis port 109a, and data processing operations such as calculation of blood coagulation time and target component concentration based on the detection result. Controls such as operation and condition setting of various configurations constituting the.
  • the control unit 114 is connected to each component unit and controls the entire automatic analyzer. However, each component unit may be provided with an independent control unit.
  • FIG. 3 shows the shape of the reagent container according to the present embodiment.
  • the liquid level in the reagent container needs to be lower than the opening.
  • the liquid amount is less than V / 2 with respect to the volume V of the reagent container 103. If it exists, the height of a liquid level will be below the opening part 103a regardless of the attitude
  • FIG. 3B shows a state in which the opening 103 a is at the center of gravity of the reagent container 103 in the quadrangular prism reagent container 103.
  • the right figure shows the state which the opening part 103a shifted
  • deviated from the gravity center in the reagent container 103 of a square pillar similarly.
  • the column body whose volume is increased or decreased by a structure such as a squeeze, a dent, a bulge, or a lid b of the reagent container 103 (in this figure, from the original volume V of the reagent container,
  • the reagent container 103 of the configuration in which the volume is reduced by ⁇ V) is in any posture when the liquid volume is less than V / 2 ⁇ V obtained by subtracting the volume change ⁇ V.
  • the height of the liquid level is located below the opening 103a.
  • any posture with the reagent container 103 containing the solution can be used in any posture as long as the liquid level satisfies the condition of being lower than the opening 103a.
  • the shape of the reagent container 103 and the position of the opening 103a are not limited.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining inversion mixing of a freeze-dried reagent according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the inversion mixing of the lyophilized reagent according to the present embodiment.
  • step 601 the reagent container 103 containing the freeze-dried reagent 201 is placed on the reagent disk 104 ⁇ S601>. At this time, a small freeze-dried reagent piece 201 a is attached to the upper part of the reagent container 103.
  • the control unit 114 causes the reagent dispensing mechanism 107 to remove the solvent from the solvent container when the solvent 202 of the lyophilized reagent 201 is other than water.
  • the operation is controlled so as to suck ⁇ S602>.
  • water as a pressure transmission medium of the reagent dispensing mechanism 107 can be dispensed into the reagent container 103, so that suction of the solvent is not necessary.
  • the reagent container 103 containing the lyophilized reagent 201 is sealed with a lid 103b.
  • the lid 103b of the reagent container can be punctured by the nozzle of the reagent dispensing mechanism 107, a puncture needle or the like, and dispenses the solvent 202 into the reagent container 103.
  • dispensing can be performed by puncturing the lid 103b.
  • the reagent dispensing nozzle of the reagent dispensing mechanism 107 punctures the lid 103b of the reagent container 103, and dispenses a predetermined amount of the solvent 202 into the reagent container 103 ⁇ S603>.
  • FIG. 2C only by dispensing the solvent 202 into the reagent container 103, the small lyophilized reagent piece 201a adhering to the upper part of the reagent container 103 remains undissolved.
  • the reagent container 103 into which the solvent 202 has been dispensed is moved to an inversion mixing unit 119 described later ⁇ S605>, and mixed by inversion ⁇ S606>. Since the lid 103b of the reagent container is punctured and opened by the nozzle of the reagent dispensing mechanism 107 as described above, the opening 103a is positioned below the liquid surface of the lysing reagent 203 and enters the liquid. However, if the condition of the relationship between the structure of the reagent container 103 and the liquid level of the solution contained therein is satisfied, the reagent container 103 is removed from the reagent container 103.
  • the opening 103a is always positioned above the liquid level regardless of the angle such as rollover or inverted, the liquid does not spill out of the reagent container 103.
  • the reagent container 104 is erected and the reagent container 103 is moved to the reagent disk 104 ⁇ S607>.
  • FIG. 5 (a-1) shows a state in which the reagent container 103 is upright
  • FIG. 5 (a-2) is a schematic diagram thereof
  • FIG. 5B-1 shows a state in which the reagent container 103 rolls over
  • FIG. 5B-2 is a schematic diagram thereof.
  • the overturning mixing unit 119 includes two driving units, a rotation shaft tilting motor 501 and a rotation motor 502.
  • the rotation axis tilting motor 501 is connected to the reagent container holder 505 via a belt 503 and two pulleys 504.
  • the reagent container 103 is accommodated in a reagent container holder 505.
  • the rotation motor 502 is connected to the reagent container holder 505 and can rotate together with the stored reagent container 103.
  • the rotation tilting motor 501 and the rotation motor 502 can be driven independently.
  • the reagent container 103 placed on the inversion mixing unit 119 performs inversion mixing of the lyophilized reagent 201 and the solvent 202 accommodated therein by tilting the rotation axis while rotating.
  • the rotation speed of the rotation is preferably about 40 rotations / minute, for example.
  • the angle of the rotation axis at the time of inversion mixing is, for example, 70 ° to 110 ° for the purpose of dissolving the small lyophilized reagent piece 201a adhering to the upper part of the reagent container 103 in order to dissolve the lyophilized reagent 201. It is desirable to rotate the reagent container 103 while shaking the reagent container 103 by changing the angle within the range of. Thereby, since the solvent 202 reaches the upper part of the reagent container 103, the small freeze-dried reagent piece 201a adhering to the upper part of the reagent container 103 can be dissolved.
  • the rotation axis is changed in the range of 35 ° to 55 ° around 45 °, and the reagent container 103 is rotated while rotating. It is desirable to let them.
  • the precipitated reagent can be mixed by performing autorotation under the present conditions periodically at a predetermined time interval such as every 30 minutes. In this case, it is necessary that a reagent amount that satisfies the condition that the liquid level is lower than the opening is satisfied in the reagent container in any posture.
  • the concentration when the concentration is made uniform by remixing after dissolving the freeze-dried reagent piece 201a, it can rotate while changing the angle under the same conditions.
  • the dissolved reagent 203 does not adhere to the wall surface or upper part of the reagent container 103 due to surface tension by slowly returning the angle of the rotation axis.
  • the dissolved reagent 203 can be held at the bottom of the reagent container 103.
  • inversion mixing can be performed without spilling the liquid in the reagent container 103 to the outside of the reagent container 103, so that even a small lyophilized reagent piece 201a adhering to the wall surface or lid of the reagent container 103 can be dissolved.
  • the fluctuation of the reagent concentration between the containers can be reduced.
  • the reagent can be dissolved without bothering the user.
  • the reagent dispensing mechanism 107 dispenses a predetermined amount of the solvent 202 into the reagent container 103 containing the lyophilized reagent 201 has been described.
  • a method for performing dispensing of the solvent 202 in two or more steps will be described. By dividing the number of times of dispensing into a plurality of times under predetermined conditions, the amount of reagent held in the reagent container can be increased as will be described later.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the inversion mixing of the lyophilized reagent according to the second embodiment. Steps up to S707 are the same as those in FIG. 6 (first embodiment), and the description thereof is omitted.
  • the first dispensing amount of the solvent 202 is equal to or more than the amount that the lyophilized reagent 201 can be dissolved without being saturated, and the liquid level is higher than the opening of the reagent container 103 regardless of the angle of rotation. It is necessary to satisfy the condition that the amount is equal to or less than the amount located below.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the number of dispensings and the amount of reagent to be retained according to the second embodiment.
  • the amount of reagent retained in the reagent container can be increased by dividing the number of times of dispensing into multiple times, the necessary dissolution is required because the liquid level is located below the opening of the reagent container.
  • the volume of the reagent 203 needs to be different between when the reagent container is upright and when it is upside down. For example, there may be a case where the opening of the reagent container is located near the lid, or a difference between the two depending on the shape of the reagent container.
  • the dispensing amount of the solvent 202 is the liquid level in an inverted state where the volume of the dissolving reagent 203 is the smallest. It is necessary to be positioned below the opening. Therefore, as shown on the left of FIG. 11, the volume of the dispensed amount is “small”.
  • the reagent container 103 is set on the reagent disk 104. Thereafter, in the second dispensing, the remaining solvent 202 is dispensed so that the dissolution reagent 203 becomes a predetermined amount.
  • the second dispensing amount of the solvent 202 the liquid level needs to be positioned below the opening in an upright state where the volume of the dissolving reagent 203 is the largest. Therefore, as shown on the right side of FIG. 11, the volume of the dispensed amount is “large”.
  • the reagent container 103 is again installed in the inversion mixing unit 119 and mixing is performed ⁇ S709>.
  • the angle of the rotation axis of the reagent container 103 is tilted by about 45 °. Only mixing is required ⁇ S710>.
  • the reagent container 103 is erected and the reagent container 103 is moved to the reagent disk 104.
  • the dispensing amount When the solvent 202 is dispensed by a single dispensing operation, the dispensing amount must be set in accordance with the arrangement state of the reagent container having the smallest volume under the above-described preconditions. According to the present embodiment, the amount of the lysing reagent 203 that can be held in the reagent container 103 is larger than that in the first embodiment while implementing the automatic lysing function of the lyophilized reagent. The volume can be used efficiently.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications.
  • the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. .
  • Solvent 203 Dissolving reagent 501 ... Motor for tilting axis of rotation 502 ... Motor for rotation 503 ... Belt 504 ... Pulley 505 ... Reagent container holder 704 ... Reaction liquid (mixed liquid of sample and reagent)

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Abstract

生体サンプルと試薬を混合して反応させることで、生体サンプル内の成分を分析する自動分析装置で使用される試薬には、液状試薬と凍結乾燥試薬があり、凍結乾燥試薬は溶媒により溶解が必要となる。凍結乾燥試薬を内包した試薬容器の壁面や蓋周りなどの上部にも小さな凍結乾燥試薬片が付着しており、これを溶解するためには試薬ボトルを横転、倒立させながら回転させる転倒混和が必要だが、この際に試薬容器の開口部から液が漏れるおそれがあった。　試薬容器と、前記試薬容器を保持する試薬ディスクと、前記試薬容器に溶液を分注する分注機構と、前記試薬容器を転倒混和する転倒混和機構と、前記分注機構、前記転倒混和機構を制御する制御部を備え、前記転倒混和機構は、前記試薬容器を自転させる自転機構前記試薬容器の自転軸を傾ける傾斜機構と、を有し、前記試薬容器は、ピアッシング可能な蓋部を有し、前記蓋部は、先端に開口部を形成し、かつ前記試薬容器内部に延在される筒状機構を有し、前記制御部は、前記転倒混和機構により前記試薬容器を正立、倒立、横転のいずれの状態で保持しても、当該筒状機構の先端に形成される開口部の位置が、当該試薬容器に収容される溶液の液面よりも上部となるように、前記分注機構による分注条件を制御することを特徴とする自動分析装置を提供する。

Description

自動分析装置
　本発明は、血液等の生体サンプルに含まれる成分を自動的に分析する自動分析装置に係り、特に、凍結乾燥試薬の自動溶解機構を備えた自動分析装置に関する技術である。
　自動分析装置は生体サンプルと試薬を混合して反応させることで、生体サンプル内の成分を分析する。このとき使用される試薬には液状試薬と凍結乾燥試薬があり、凍結乾燥試薬を用いて分析を行う場合には溶媒による溶解が必要となる。
　凍結乾燥試薬を内包する試薬容器の壁面や蓋周りなどにも小さな凍結乾燥試薬片が付着していることから、凍結乾燥試薬の溶解においては、このような凍結乾燥試薬片についても溶解させる必要がある。もし、このように試薬容器に付着した小さな凍結乾燥試薬片が溶解されないまま残ってしまった場合、溶媒を正確な量分注しても試薬の濃度が薄くなり、分析結果にもズレが生じてしまうおそれがある。
　よって従来では、凍結乾燥試薬を溶媒に溶解するため、凍結乾燥試薬に溶媒を分注したのち、主に用手法によって転倒混和の操作を行っていた。
　しかしながら、このように転倒混和を行う場合、試薬容器の開口部から液が漏れてしまう可能性がある。
　試薬液体と外気との接触を防いで、試薬容器の開口部を密閉するための技術として、特許文献１では、試薬を挿入する容器に対して着脱自在に取り付けられるアダプターの先端を袋形状に形成し、かつ、その先端に切込みとしてのすり割り部を設け、液体分注機構であるピペットによって先端が押されるとすり割り部が開くことにより、密閉状態を保ったまま液体吸引ができる試薬容器の構成について記載されている。
　また、特許文献２には、試薬容器の開口部とほぼ同一の外径を有し、上部と底部の一部に開口部を持つ筒と、該筒の上部と底部の開口部をふさぐように設けられ、該試薬容器の使用時にははがすことのできるフィルムを備える構成について記載されている。
特開２００２－１９８５５号公報 特開２０１１－１５３９３６号公報
　上述の通り、凍結乾燥試薬に溶媒を分注し、転倒混和するためには試薬容器を横転、倒立させる必要があるが、この際に試薬容器の開口部から液が漏れてしまうということがある。さらに、転倒混和の操作は用手法で行われており、手間と時間がかかる。
　しかしながら、特許文献１に記載された試薬容器の構成では、ピペットをすり割り部のスリットに差し込んだ状態においても密閉状態が保たれるため、凍結乾燥試薬の溶媒を分注することで試薬容器内の圧力が高まることになる。かつ、このときアダプターの開口部は液中に位置しているため、スリットとピペットとの隙間から液が染み出してしまうおそれがある。
　また、特許文献２にて説明される試薬容器の構成については、凍結乾燥試薬を溶解するための溶媒を分注する際にはフィルムをはがして開口部を露出させる必要があり、この状態で転倒混和することにより、液が試薬容器の外にこぼれてしまうことがある。また、これを防ぐために溶媒分注後に再び密閉状態にするためには、再度フィルムを開口部に設置しなくてはならず、手間がかかる。
　さらに、いずれの文献においても、転倒混和の操作を自動化することに関しては考慮されていない。
　本発明では、上記課題に鑑み、凍結乾燥された試薬に溶媒を分注し、転倒混和する際に、試薬容器から液をこぼすことなく、かつ自動で実行することにより、凍結乾燥試薬の溶解を精度良く実行するとともに、ユーザの省力化を実現することに関する。
　上記課題を解決するための一態様として、試薬容器と、前記試薬容器を保持する試薬ディスクと、前記試薬容器に溶液を分注する分注機構と、前記試薬容器を転倒混和する転倒混和機構と、前記分注機構、前記転倒混和機構を制御する制御部を備え、前記転倒混和機構は、前記試薬容器を自転させる自転機構前記試薬容器の自転軸を傾ける傾斜機構と、を有し、前記試薬容器は、ピアッシング可能な蓋部を有し、前記蓋部は、先端に開口部を形成し、かつ前記試薬容器内部に延在される筒状機構を有し、前記制御部は、前記転倒混和機構により前記試薬容器を正立、倒立、横転のいずれの状態で保持しても、当該筒状機構の先端に形成される開口部の位置が、当該試薬容器に収容される溶液の液面よりも上部となるように、前記分注機構による分注条件を制御することを特徴とする装置、当該装置を用いた方法、及び当該装置に用いられる試薬容器を提供する。
　上記一態様によれば、凍結乾燥試薬への溶媒の分注及び転倒混和において、試薬容器から試薬をこぼすことなく試薬を操作を自動で実行できるため、凍結乾燥試薬の溶解を精度良く実行し、高精度な分析を実現するとともに、ユーザの省力化に寄与する。
本実施の形態に係る自動分析装置の基本構成を示す図。 本実施の形態（第１の実施の形態）に係る凍結乾燥試薬の転倒混和を説明する図 本実施の形態（第１の実施の形態）に係る試薬容器の形状を示す図。 本実施の形態（第１の実施の形態）に係る試薬容器を正立、横転、倒立させた際の試薬容器の開口部と溶解試薬の液面の位置関係を示す図。 本実施の形態（第１の実施の形態）に係る転倒混和ユニットの構成を示す図。 本実施の形態（第１の実施の形態）に係る凍結乾燥試薬の転倒混和を説明するフローチャート 本実施の形態（第２の実施の形態）に係る凍結乾燥試薬の転倒混和を説明するフローチャート 本実施の形態（第２の実施の形態）に係る分注の回数と保持する試薬量の関係を示す図。
　以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、全体を通して、各図における同一の機能を有する各構成部分については原則として同一の符号を付すようにし、説明を省略することがある。
〈装置の全体構成〉
　図１に、本実施の形態に係る自動分析装置の基本構成を示す。ここでは、自動分析装置の一態様として血液凝固分析を行う装置の例について説明する。本図に示すように、自動分析装置１００は、主として、サンプルディスク１０２、試薬ディスク１０４、サンプル分注機構１０６、試薬分注機構１０７、サンプル分注ポート１０８、分析ポート１０９、反応容器供給部１１０、反応容器移載機構１１３、および制御部１１４等から構成される。
　サンプルディスク１０２は、時計回り、反時計回りに回転自在なディスク状のユニットであって、標準サンプルや被検サンプル等のサンプルを収容するサンプル容器(試料容器)１０１をその円周上に複数個配置することができる。
　試薬ディスク１０４は、サンプルディスク１０２と同様に、時計回り、反時計回りに回転自在なディスク状のユニットであって、サンプルに含まれる各検査項目の成分と反応する成分を含有する試薬を収容する試薬容器１０３をその円周上に複数個配置できる。また、本図には示していないが、試薬ディスク１０４では、保冷機構等を備えることにより、配置された試薬容器１０３内の試薬を保冷可能に構成することもできる。
　反応容器移載機構１１３は、分析に使用する反応容器１０５を反応容器供給部１１０からサンプル分注ポート１０８に移送し、搬入する。また、サンプルが分注された後の反応容器１０５を、サンプル分注ポート１０８から搬出し、分析ポート１０９に移送、搬入する。分析終了後は、分析ポート１０９内の反応容器１０５を搬出し、反応容器廃棄部１１２へ移送する。
　サンプル分注機構１０６は、サンプルディスク１０２に保持されたサンプル容器１０１内のサンプルを吸引して、サンプル分注ポート１０８に設置された反応容器１０５内へのサンプルの分注を行う。サンプル分注機構１０６は、サンプル分注ノズルと図示しないサンプル用ポンプまたはサンプル用シリンジが流路を介して接続されており、圧力伝達媒体として例えば、水が使用される。サンプルの吸引および吐出は、サンプル用シリンジまたはサンプル用ポンプの動作によって行われ、これらの動作は制御部１１４の指示に基づいて制御される。サンプル分注機構の回転および上下動作は制御部１１４の指示に基づいて制御される。
　試薬分注機構１０７は、試薬ディスク１０４に保持された試薬容器１０３内の試薬を吸引して、分析ポート１０９に設置された、サンプルが分注された反応容器１０５内に分注を行う。試薬分注機構１０７は、試薬分注ノズルと図示しない試薬用ポンプまたは試薬用シリンジが流路を介して接続されており、圧力伝達媒体として例えば、水が使用される。試薬の吸引および吐出は、試薬用シリンジまたは試薬用ポンプの動作によって行われ、これらの動作は制御部１１４の指示に基づいて制御される。試薬分注機構１０７の水平移動および上下動作は制御部１１４の指示に基づいて制御される。
　洗浄機構１１１では、サンプル分注機構１０６、試薬分注機構１０７の洗浄を行う。
　分析ポート１０９には反応容器１０５を複数設置することができ、複数のサンプルの分析を同時に行うことができる。分析ポート１０９は、収容される１つの反応容器１０５に対して、光源１１５と、受光部（検出器）１１６とをそれぞれ備えている。反応容器１０５中の反応液７０４に対して光源１１５から光が照射され、反応液中で生じた反応によって産生された析出物により、散乱される。析出物が増加するとこのように散乱される光も増加するため、この散乱光を受光部（検出器）１１６で検出することによって析出物の量を求めることができる。
　例えば血液凝固検査項目では、サンプルと試薬とが反応すると、時間の経過とともにフィブリンが析出する。そして、このフィブリンの析出に伴って散乱される光量も増加する。この光量を検出することで、サンプル中のフィブリノーゲン量（Ｆｂｇ）を求めることができる。また、各々の検査項目に対応する試薬を用いて同様に光量を監視することで、プロトロンビン時間（ＰＴ）や活性化部分トロンボプラスチン時間（ＡＰＴＴ）等の他の血液凝固検査項目を分析することもできる。
　また、全体を通して、制御部１１４は、サンプルディスク１０２、試薬ディスク１０４、サンプル分注機構１０６、試薬分注機構１０７の上下および水平動作や、図示しないサンプル用シリンジポンプ、試薬用シリンジポンプの動作、洗浄機構１１１における図示しない洗浄水の供給動作、分析ポート１０９ａの光源１１５および受光部１１６の動作、検出結果に基づく血液凝固時間や目的成分の濃度の演算などのデータ処理動作等、自動分析装置１００を構成する種々の構成の動作や条件設定等の制御を実施する。なお、本図において制御部１１４は各々の構成部に接続され、自動分析装置の全体を制御するものとしたが、構成部ごとに各々独立した制御部を備えるように構成することもできる。
　〈試薬容器の構造と収容される溶液の液面との関係〉
　試薬容器１０３について図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態に係る試薬容器の形状を示す。
　開口部を有する試薬容器１０３にて、凍結乾燥試薬と溶媒との転倒混和を行う場合には、試薬容器内の液面の高さは開口部よりも下方である必要がある。
　図３（ａ）のように試薬容器１０３が柱体もしくは球体であり、開口部１０３ａが試薬容器１０３の重心にある場合、試薬容器１０３の容積Ｖに対して、液量がＶ／２未満であると、試薬容器１０３をどのような姿勢にしても液面の高さは開口部１０３ａよりも下方となる。
　図３（ｂ）左図は、四角柱の試薬容器１０３にて、開口部１０３ａが試薬容器１０３の重心にある状態を示す。そして、右図は、同じく四角柱の試薬容器１０３にて開口部１０３ａが重心からずれた状態を示す。特に、本図に示すように四角柱の試薬容器１０３では、開口部がどの位置に形成されていたとしても、開口部１０３ａから最も近い面までの距離をｘ、ｙ、ｚとしたとき、液量は４ｘｙｚ未満であれば、どのような姿勢にしても液面の高さは開口部１０３ａよりも下方となる。
　図３（ｃ）のように、しぼり、くぼみ、膨らみ、もしくは、試薬容器１０３の蓋ｂなどの構造物により、容積が増減した柱体(本図においては、試薬容器の元の体積Ｖから、ΔＶ分だけ容積を減少させた構成の場合について示す)の試薬容器１０３は、液量が容積の変化量ΔＶを減じたＶ／２－ΔＶ未満であると、試薬容器１０３をどのような姿勢にしても液面の高さは開口部１０３ａよりも下方に位置することとなる。
　なお、上述した態様以外であっても、試薬容器１０３が溶液を内包した状態でどのような姿勢にしても、液面の高さが開口部１０３ａよりも下方となる条件を満たしていれば、試薬容器１０３の形状および開口部１０３ａの位置は問わない。
　<凍結乾燥試薬の自動溶解>
　次に、本実施の形態に係る凍結乾燥試薬２０１の自動溶解機能について図２および図６のフローチャートを用いて説明する。図２は、本実施の形態に係る凍結乾燥試薬の転倒混和を説明する図である。また、図６は、本実施の形態に係る凍結乾燥試薬の転倒混和を説明するフローチャートである。
　まず、ステップ６０１では、図２（ａ）に示すように、凍結乾燥試薬２０１が内包されている試薬容器１０３を試薬ディスク１０４に設置する＜Ｓ６０１＞。このとき、試薬容器１０３の上部には、小さな凍結乾燥試薬片２０１ａが付着している。
　次に、制御部１１４は、試薬分注機構１０７の圧力伝達媒体が水である構成において、凍結乾燥試薬２０１の溶媒２０２が水以外である場合には、試薬分注機構１０７によって溶媒容器から溶媒を吸引するように動作を制御する＜Ｓ６０２＞。一方、ここで、溶媒２０２が水である場合には、試薬分注機構１０７の圧力伝達媒体である水を試薬容器１０３内に分注することもできため、溶媒の吸引が不要となる。
　凍結乾燥試薬２０１が内包されている試薬容器１０３は、蓋１０３ｂによって密閉されている。図２（ｂ）に示すように、試薬容器の蓋１０３ｂは、試薬分注機構１０７のノズル、または、穿刺用の針等によって穿刺が可能であり、溶媒２０２を試薬容器１０３内に分注する際には蓋１０３ｂを穿刺することで分注ができる。ここで、試薬分注機構１０７の試薬分注ノズルが試薬容器１０３の蓋１０３ｂを穿刺し、所定量の溶媒２０２を試薬容器１０３内に分注する＜Ｓ６０３＞。このとき、図２（ｃ）のように試薬容器１０３内に溶媒２０２を分注しただけでは試薬容器１０３上部に付着した小さな凍結乾燥試薬片２０１ａは溶解せずに残ったままである。
　続いて、図２（ｄ）（ｅ）のように溶媒２０２を分注された試薬容器１０３は後述する
転倒混和ユニット１１９に移設され＜Ｓ６０５＞、転倒混和される＜Ｓ６０６＞。試薬容器の蓋１０３ｂは上述の通り試薬分注機構１０７のノズルによって穿刺され開口しているため、開口部１０３ａが溶解試薬２０３の液面より下方に位置し、液中に入ると、開口部１０３ａを介して溶解試薬２０３が試薬容器１０３外にこぼれてしまうことになるが、上述した試薬容器１０３の構造と収容される溶液の液面との関係の条件を満たしていれば、試薬容器１０３を横転、倒立など、どの角度に配置しても開口部１０３ａが液面よりも常に上方に位置することとなるため、液が試薬容器１０３外にこぼれることがない。転倒混和後、試薬容器１０４を正立させ、試薬容器１０３を試薬ディスク１０４に移設する＜Ｓ６０７＞。
　<転倒混和ユニットの構成>
　次に、本実施の形態に係る、転倒混和ユニット１１９の構成について図５を用いて説明する。ここで、図５（ａ－１）は試薬容器１０３が正立した状態を示し、図５(ａ－２)はその模式図である。また、図５（ｂ－１）は試薬容器１０３が横転した状態を示し、図５(ｂ－２)はその模式図である。本図に示すように、転倒混和ユニット１１９は、自転軸傾倒用モータ５０１および、自転用モータ５０２の２つの駆動部を備えている。
　自転軸傾倒用モータ５０１はベルト５０３および２つのプーリ５０４を介して、試薬容器保持具５０５に接続される。試薬容器１０３は試薬容器保持具５０５に収容される。自転軸傾倒用モータ５０１が駆動することにより、試薬容器保持具５０５が傾倒し、収容されている試薬容器１０３が傾倒する。自転用モータ５０２は試薬容器保持具５０５に接続され、収容されている試薬容器１０３と共に自転をさせることができる。自転用傾倒用モータ５０１と自転用モータ５０２はそれぞれ独立して駆動することができる。
　続いて、試薬容器１０３の転倒混和の方法について説明する。転倒混和ユニット１１９に載置された試薬容器１０３は、自転をしながらその回転軸を傾けることで内部に収容される凍結乾燥試薬２０１と溶媒２０２との転倒混和を行う。このとき自転の回転速度は例えば４０回転／分程度が望ましい。
　また、転倒混和する際の自転軸の角度は、凍結乾燥試薬２０１を溶解するためには、試薬容器１０３上部に付着した小さな凍結乾燥試薬片２０１ａを溶解させる目的で、例えば、７０°から１１０°の範囲で角度を変化させ、試薬容器１０３を揺らしながら自転させるのが望ましい。これにより、溶媒２０２が試薬容器１０３の上部まで行きわたるため、試薬容器１０３上部に付着した小さな凍結乾燥試薬片２０１ａを溶解させることができる。
　一方で、沈殿を生じやすい試薬など、溶解試薬２０３に濃度勾配が生じる試薬においては、４５°を中心に３５°から５５°の範囲で自転軸の角度を変化させ、試薬容器１０３を揺らしながら自転させるのが望ましい。この場合、定期的に、例えば３０分毎等の所定の時間の間隔にて本条件で自転を行うことで、沈殿した試薬を混和させることができる。また、この場合には、予め上述した液面の高さがどの姿勢であっても開口部よりも下方となる条件を満たす試薬量が試薬容器に収容されていることが必要となる。
　また、凍結乾燥試薬片２０１ａ溶解後に、再度混和させて濃度を均一化させる場合にも、同様の条件で角度を変化させながら自転することができる。
　いずれの溶解方法においても、この際液面が波打たない程度の速度で自転軸の角度を変化させることで、試薬が泡立つことを防ぐことができる。
　また、試薬容器１０３が横転、倒立した状態から、正立に戻す際には、自転軸の角度をゆっくりと戻すことによって、溶解試薬２０３が表面張力によって試薬容器１０３の壁面や上部に付着せずに試薬容器１０３の底に溶解試薬２０３を保持することが可能となる。
　これにより、試薬容器１０３内の液を試薬容器１０３外にこぼすことなく、転倒混和を行うことができるので、試薬容器１０３の壁面や蓋周りに付着している小さな凍結乾燥試薬片２０１ａも溶解でき、試薬濃度の容器間の変動を小さくすることができる。また、ユーザの手を煩わすことなく、試薬の溶解を可能とする。
　第１の実施の形態では、試薬分注機構１０７が、凍結乾燥試薬２０１を内包した試薬容器１０３内に所定量の溶媒２０２を分注する方法について説明した。
　本実施の形態では、溶媒２０２の分注を２回以上に分けて実施する方法について説明する。所定の条件下のもと、分注の回数を複数回に分けることで、後述するように試薬容器内に保持する試薬の量を多くすることができる。
　図７は第２の実施の形態に係る凍結乾燥試薬の転倒混和を説明するフローチャートである。Ｓ７０７までは図６（第１の実施の形態）と同様であるため説明を省略する。ここで、１回目の溶媒２０２の分注量は、凍結乾燥試薬２０１が飽和せずに溶解できる量以上であり、かつ、どの角度に回転させても液面が試薬容器１０３の開口部よりも下方に位置する量以下である、という条件を満たす必要がある。
　ここで、図１１は第２の実施の形態に係る分注の回数と保持する試薬量との関係を示す図である。分注の回数を複数回に分けることで、試薬容器内に保持する試薬の量を多くすることができる前提条件としては、液面が試薬容器の開口部の下方に位置するために必要な溶解試薬２０３の容積が、試薬容器が正立状態である場合と倒立状態である場合とで差があることが必要である。例えば、試薬容器の開口部が蓋部の近くに位置する場合や、試薬容器の形状により両者に差が生じる場合等がある。このような前提において、上述した１回目の溶媒２０２の分注量の条件を満たそうとすると、溶媒２０２の分注量は、最も溶解試薬２０３の容積が小さくなる倒立状態において、その液面が開口部よりも下方に位置する必要がある。よって、図１１の左に示すように、分注量の容積は「小」となる。
　１回目の分注にて分注された溶媒２０２を転倒混和後、試薬容器１０３を試薬ディスク１０４に設置する。その後、２回目の分注では、溶解試薬２０３が所定量となるよう残りの溶媒２０２を分注する。＜Ｓ７０８＞。ここで、２回目の溶媒２０２の分注量の条件としては、最も溶解試薬２０３の容積が大きくなる正立状態において、その液面が開口部よりも下方に位置する必要がある。よって、図１１の右に示すように、分注量の容積は「大」となる。
　２回目の分注後、再度試薬容器１０３を転倒混和ユニット１１９に設置し、混和を行う＜Ｓ７０９＞。このとき、１回目の転倒混和によって試薬容器１０３の壁面や蓋周りに付着している小さな凍結乾燥試薬片２０１ａは溶解できているため、試薬容器１０３の自転軸の角度は、４５°程度傾けながら混和を行うのみで良い＜Ｓ７１０＞。混和後、試薬容器１０３を正立させ、試薬容器１０３を試薬ディスク１０４に移設する。＜Ｓ７１１＞
　１回のみの分注動作にて溶媒２０２を分注した場合、上述した前提条件のもとでは、最も容積が小さくなる試薬容器の配置状態に合わせた分注量を設定しなければならないが、本実施の形態によれば、凍結乾燥試薬の自動溶解機能を実装しつつ、第１の実施の形態よりも、試薬容器１０３内に保持できる溶解試薬２０３の量が多くなるため、試薬容器１０３の容積を効率的に使用することが可能となる。
　なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
１００・・・自動分析装置
１０１・・・サンプル容器
１０２・・・サンプルディスク
１０３・・・試薬容器
１０３ａ・・・開口部
１０３ｂ・・・試薬容器の蓋
１０４・・・試薬ディスク
１０５・・・反応容器
１０６・・・サンプル分注機構
１０７・・・試薬分注機構
１０７ａ・・・試薬分注プローブ
１０８・・・サンプル分注ポート
１０９・・・分析ユニット
１０９ａ・・・分析ポート
１１０・・・反応容器供給部
１１１・・・洗浄機構
１１２・・・反応容器廃棄部
１１３・・・反応容器移載機構
１１４・・・制御部
１１５・・・光源
１１６・・・受光部（検出器）
１１９・・・転倒混和ユニット
２０１・・・凍結乾燥試薬
２０１ａ・・・凍結乾燥試薬片
２０２・・・溶媒
２０３・・・溶解試薬
５０１・・・自転軸傾倒用モータ
５０２・・・自転用モータ
５０３・・・ベルト
５０４・・・プーリ
５０５・・・試薬容器保持具
７０４・・・反応液（サンプルと試薬との混合液）

Claims (9)

  1. 　試薬容器と、
    　前記試薬容器を保持する試薬ディスクと、
    　前記試薬容器に溶液を分注する分注機構と、
    　前記試薬容器を転倒混和する転倒混和機構と、
    　前記分注機構、前記転倒混和機構を制御する制御部を備え、
    　前記転倒混和機構は、
    　前記試薬容器を自転させる自転機構と、
    　前記試薬容器の自転軸を傾ける傾斜機構と、を有し、
    　前記試薬容器は、
    　ピアッシング可能な蓋部を有し、
    　前記蓋部は、先端に開口部を形成し、かつ前記試薬容器内部に延在される筒状機構を有し、
    　前記制御部は、
    　前記転倒混和機構により前記試薬容器を正立、倒立、横転のいずれの状態で保持しても、
    　当該筒状機構の先端に形成される開口部の位置が、当該試薬容器に収容される溶液の液面よりも上部となるように、
    　前記分注機構による分注条件を制御することを特徴とする自動分析装置。
  2. 　請求項１に記載された自動分析装置であって、
    　前記試薬容器は、予め凍結乾燥試薬を収容しており、
    　当該分注機構により分注される溶液は、前記凍結乾燥試薬を溶解するための溶媒であって、
    　前記制御部は、
    　前記凍結乾燥試薬を前記溶媒に溶解する場合には、前記試薬容器の自転軸を水平もしくは倒立させながら、前記試薬容器を自転させるように前記自転機構及び前記傾斜機構を制御することを特徴とする自動分析装置。
  3. 　請求項２に記載された自動分析装置であって、
    　前記制御部は、
    　前記凍結試薬を前記溶媒に溶解させた後の混合液を混合する場合には、前記試薬容器の自転軸を約３５°から５５°の範囲内で傾斜させながら、前記試薬容器を自転させるように前記自転機構及び前記傾斜機構を制御することを特徴とする自動分析装置。
  4. 　請求項３に記載された自動分析装置であって、
    　前記制御部は、
    　前記試薬容器の自転軸を約４５°に傾斜させながら、前記試薬容器を自転させるように前記自転機構及び前記傾斜機構を制御することを特徴とする自動分析装置。
  5. 　請求項１に記載された自動分析装置であって、
    　当該分注機構により分注される溶液は、濃度勾配を有する試薬溶液であって、
    　前記制御部は、
    　前記試薬溶液を混合する場合には、前記試薬容器の自転軸を約３５°から５５°の範囲内で傾斜させながら、前記試薬容器を自転させるように前記自転機構及び前記傾斜機構を制御することを特徴とする自動分析装置。
  6. 　請求項５に記載された自動分析装置であって、
    　前記制御部は、
    　前記試薬容器の自転軸を約４５°に傾斜させながら、前記試薬容器を自転させるように前記自転機構及び前記傾斜機構を制御することを特徴とする自動分析装置。
  7. 　請求項１に記載された自動分析装置であって、
    　前記制御部は、
    　前記前記試薬容器内に前記溶液を複数回に分けて分注するように前記分注機構を制御することを特徴とする自動分析装置。
  8. 　試薬容器と、
    　前記試薬容器を保持する試薬ディスクと、
    　前記試薬容器に溶液を分注する分注機構と、
    　前記試薬容器を転倒混和する転倒混和機構と、
    　前記分注機構、前記転倒混和機構を制御する制御部を備える自動分析装置を用いた分析方法であって、
    　前記転倒混和機構は、
    　前記試薬容器を自転させる自転機構と、
    　前記試薬容器の自転軸を傾ける傾斜機構と、を有し、
    　前記試薬容器は、
    　ピアッシング可能な蓋部を有し、
    　前記蓋部は、先端に開口部を形成し、かつ前記試薬容器内部に延在される筒状機構を有し、
    　前記制御部は、
    　前記転倒混和機構により前記試薬容器を正立、倒立、横転のいずれの状態で保持しても、
    　当該筒状機構の先端に形成される開口部の位置が、当該試薬容器に収容される溶液の液面よりも上部となるように、
    　前記分注機構による分注条件を制御することを特徴とする分析方法。
  9. 　試薬容器と、
    　前記試薬容器を保持する試薬ディスクと、
    　前記試薬容器に溶液を分注する分注機構と、
    　前記試薬容器を転倒混和する転倒混和機構と、
    　前記分注機構、前記転倒混和機構を制御する制御部を備える自動分析装置の前記試薬容器において、
    　ピアッシング可能な蓋部を有し、
    　前記蓋部は、先端に開口部を形成し、かつ前記試薬容器内部に延在される筒状機構を有し、
    　前記制御部は、
    　前記転倒混和機構により前記試薬容器を正立、倒立、横転のいずれの状態で保持しても、
    　当該筒状機構の先端に形成される開口部の位置が、当該試薬容器に収容される溶液の液面よりも上部となるように、
    　前記分注機構による分注条件を制御することを特徴とする自動分析装置の試薬容器。
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