WO2020217636A1 - 自動分析装置 - Google Patents

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WO2020217636A1
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reagent
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reaction vessel
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英一郎 高田
善寛 山下
英嗣 田上
昌史 深谷
文耶 根橋
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株式会社日立ハイテク
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Definitions

  • the present invention relates to an automatic analyzer.
  • An automatic analyzer that performs quantitative and qualitative analysis of specific components contained in biological samples such as blood and urine (hereinafter referred to as samples) has high reproducibility of analysis results and high processing speed. It is indispensable for diagnosis.
  • the measurement method used in the automatic analyzer includes an analysis method using a reagent that changes the color of the reaction solution by reacting with the analysis target component in the sample (colorimetric analysis), or directly with the analysis target component in the sample.
  • an analysis method for counting labeled substances using a reagent in which a labeled substance is added to a substance that indirectly and specifically binds is known, but all of them are a sample contained in a sample container and a sample. This includes a step of dispensing the reagents contained in the reagent container into the reaction vessel using a dispensing device or the like and mixing them.
  • each test such as immunoserum test and blood coagulation test was performed separately by each dedicated device. For this reason, it is necessary to move the sample between the dedicated devices, set the sample for each dedicated device, perform the analysis request operation, summarize the output results, and the like, which is inefficient. For this reason, a composite automatic analyzer that can measure a plurality of tests of different analytical processes such as a biochemical test, an immunoserum test, and a blood coagulation test with one unit has been proposed.
  • Patent Document 1 it is possible to measure a plurality of types of analysis having different measurement accuracy such as biochemical analysis and immunological analysis by a single device, and miniaturization is achieved by sharing the parts in the device.
  • the automatic analyzer is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses an automatic analyzer that can perform photometry and flow system analysis with one unit and has a common disk for executing reaction and pretreatment.
  • Patent Document 3 when the reaction vessel is washed and used repeatedly, carryover is described in order to minimize the adverse effect of the residue remaining after washing (carryover) at the time of reuse.
  • the test types are classified according to the magnitude of the influence of, for example, the reaction vessel placed in the even position of the incubator is used for the first type test, and the odd position of the incubator is used for the second type test.
  • An automatic analyzer that can suppress the influence of carryover by using an arranged reaction vessel is disclosed.
  • the automatic analyzer of Patent Document 1 has a plurality of measurement units, the first measurement unit performs measurement using transmitted light and scattered light, and the second measurement unit performs measurement using chemiluminescence and fluorescence. Illustrated.
  • the reagents are supplied from a common reagent supply unit to these plurality of units, and the reagents are dispensed by a suspended reagent dispensing pipetter.
  • the suspended reagent dispensing pipettor has a high degree of freedom because the dispensing position can be defined by the X coordinate and the Y coordinate, but it has a large scale as a mechanism and is a constraint from the viewpoint of miniaturization of the device.
  • the sample dispensing and the dispensing of some reagents are performed in the first measuring unit, and the steps having different (long) reaction times are performed in the second measuring unit. ing. This is to secure a long reaction time included in the measurement using chemiluminescence or fluorescence, and if a plurality of analysis processes having different reaction times can be performed in one measurement unit, the measurement can be performed. Since the number of units can be reduced by one, the size of the device should be further reduced.
  • the reaction and pretreatment of the biochemical test and the flow system test are performed on a common disk.
  • the sample dispensing mechanism for resampling is used as a dispensing mechanism that can be moved to any container on a common disk without limitation.
  • an XY rail type dispensing mechanism is exemplified, and like Patent Document 1, the mechanism is large in scale and is restricted from the viewpoint of miniaturization of the device.
  • Patent Document 3 includes the contents common to the present invention in that the arrangement position of the reaction vessel on the incubator is distinguished according to the type of inspection as described later. However, when the reaction time differs depending on the test, there is no description of a method for appropriately managing the reaction time. Further, since Patent Document 3 does not include a description of a specific configuration of the transport mechanism and the dispensing mechanism, it is unclear by what mechanism the reaction vessel arrangement position is classified by the test type.
  • the automatic analyzer is an automatic analyzer capable of inspecting a plurality of different analytical processes, and includes an incubator that holds a plurality of reaction vessels on a circumferential position and a rotation. It has a first dispensing nozzle that can move in a circular motion around the axis and up and down, and has a first dispensing mechanism that dispenses a sample or reagent into a reaction vessel on an incubator, and a circular motion around the axis of rotation and It has a second dispensing nozzle that can move up and down, a second dispensing mechanism that dispenses a sample or reagent into a reaction vessel on an incubator, and includes a first test and a second test as tests, and a first test.
  • the reaction time from when the reagent is dispensed into the sample solution until the reaction between the sample solution and the reagent is completed is defined, and the reaction vessel on the incubator is arranged in a circle.
  • the first locus of the circular motion of the first dispensing nozzle and the second locus of the circular motion of the second dispensing nozzle intersect at two positions, respectively, and the first locus and the second locus
  • the first dispensing mechanism is used for the dispensing operation in the first test having the first reaction time
  • the second dispensing mechanism is the second reaction time longer than the first reaction time. It is used for the dispensing operation in the second inspection with.
  • the automatic analyzer is an automatic analyzer capable of inspecting a plurality of different analysis processes, and holds a plurality of reaction vessels on a circumferential position. It has an incubator, a transport mechanism that supplies the reaction vessel to the incubator, and a control unit.
  • the tests include the first and second tests, and in the first and second tests, reagents are dispensed into the sample solution.
  • the reaction time from the time until the reaction between the sample solution and the reagent is completed is determined, and the control unit controls the predetermined sequence for the first test and the pre-defined for the second test.
  • the transport mechanism is operated according to the defined second sequence, and each of the first sequence and the second sequence is defined as a sequence including an even number of device cycles of a predetermined time, and the incubator is set in a predetermined direction in the device cycle ⁇ (K + 0.5) rotation ⁇ 1 position ⁇ (k: an integer greater than or equal to 0) If defined to move and the transport mechanism operation is defined to be performed in an even number of device cycles in the first sequence, If the transfer mechanism operation is defined in the second sequence to be performed in the odd-numbered device cycle, and the transfer mechanism operation is defined to be performed in the odd-numbered device cycle in the first sequence, the second sequence. In, the operation of the transport mechanism is defined to be performed in an even number of device cycles.
  • FIG. 1 schematically shows the overall configuration of the automatic analyzer.
  • reaction vessels 2 are arranged on the circumferential position of the incubator 1.
  • the reaction vessel 2 used is the same for all reactions and is disposable.
  • the reaction vessel 2 is stored in the reaction vessel tray 20, and is supplied to the incubator 1 by the dispensing tip / reaction vessel transport mechanism 17.
  • the incubator 1 is controlled by a drive mechanism such as a motor to rotate and drive a distance corresponding to a predetermined number of reaction vessel arrangement positions (positions) in one cycle.
  • a plurality of reagent bottles 4 and sample containers 5 can be placed in the reagent / sample common storage unit 3.
  • the reagent bottle 4 is located on the inner circumference of the sample container 5, but the sample container 5 may be located on the inner circumference of the reagent bottle 4, and the reagent bottle 4 and the sample container 5 have a diameter.
  • the configuration may be such that the positions are divided in the circumferential direction instead of the direction.
  • first dispensing mechanism 8 and a second dispensing mechanism 9 that are capable of arc (rotational) movement and vertical movement and are equipped with a dispensing nozzle, respectively. is set up. Pumps 10 and 11 are connected to the dispensing nozzles, respectively.
  • the first dispensing mechanism 8 and the second dispensing mechanism 9 shall be used properly in the inspection of different analysis processes. For example, if the first dispensing mechanism 8 is for biochemistry and the second dispensing mechanism 9 is for immunity, the first dispensing mechanism 8 dispenses samples and reagents for biochemical tests, and the second dispensing mechanism In No. 9, samples and reagents for immunoassay are dispensed. For samples to be tested for both biochemical and immunological tests, the first dispensing mechanism 8 is accessed during the biochemical test and the second dispensing mechanism 9 is accessed during the immunological test to dispense the samples. Do.
  • the dispensing tip 18 is attached to the dispensing nozzle at the time of dispensing.
  • the dispensing tip 18 is stored in the dispensing tip tray 19, is supplied to the dispensing tip mounting position 22 by the dispensing tip / reaction vessel transport mechanism 17, and is mounted on the dispensing nozzle at the dispensing tip mounting position 22.
  • the dispensing nozzle moves while drawing an arc around the axis of rotation to dispense the sample from the sample container to the reaction vessel.
  • the reagent suction position 6 and the sample suction position 7 on the reagent / sample common storage portion 3 the first dispensing position and the second dispensing position on the incubator 1, and the dispensing
  • the second dispensing mechanism 9 uses the dispensing tip, the dispensing tip mounting position 22 and the dispensing tip disposal position 23 are also present on the orbit.
  • the first dispensing mechanism 8 and the second dispensing mechanism 9 need to be arranged so that the trajectories of the respective dispensing nozzles and the mechanisms do not physically interfere with each other.
  • the sample and reagent are aspirated by the dispensing tip attached to the dispensing nozzle for biochemical tests and the dispensing tip for immunoassay, and the sample and reagent are sucked and discharged by the dispensing nozzle or dispensing tip in the reaction vessel 2.
  • the operation stirs and mixes the sample and the reagent.
  • the reaction vessel 2 containing the reaction solution in which the sample and the reagent are mixed is controlled to a predetermined temperature by the incubator 1, and the reaction is promoted for a predetermined time.
  • a spectrophotometer 15 for biochemical examination is arranged around the incubator 1.
  • the spectrophotometer 15 is provided with a light source and a detector (not shown), and the absorbance of the reaction solution is detected by dispersing and detecting the transmitted light obtained by irradiating the reaction solution in which the sample and the reagent are mixed with the light source. taking measurement.
  • the reaction solution reacted by the incubator 1 for a predetermined time is measured by the detection mechanism 16 for an immunological test.
  • the immunoassay there are methods for detecting a labeling substance based on chemiluminescence or chemiluminescence, and a second liquid or labeling substance suitable for each, the structure and physical properties of the detection region are selected, and the light emission of the labeling substance.
  • the amount of luminescence derived from the reaction is measured using a photomultiplier tube as a detector.
  • the reaction vessel 2 whose absorbance has been measured in the incubator 1 is discarded in the dispensing chip / reaction vessel disposal box 21 by the dispensing chip / reaction vessel transport mechanism 17.
  • the reaction vessel 2 containing the reaction solution reacted by the incubator 1 for a predetermined time is moved to the detection mechanism 16, and the dispensing chip / reaction vessel disposal box 21 of the reaction vessel 2 whose measurement is completed by the detection mechanism 16 The movement to is also performed by the dispensing chip / reaction vessel transport mechanism 17.
  • Each mechanism of the automatic analyzer is connected to the control unit 28.
  • the control unit 28 controls various mechanisms such as rotation drive of the incubator, rotation operation inside the reagent / sample common storage unit, drive of the sample nozzle, sample suction, and sample discharge operation.
  • rotation drive of the incubator rotation drive of the incubator
  • rotation operation inside the reagent / sample common storage unit drive of the sample nozzle
  • sample suction sample suction
  • sample discharge operation a mechanism that discharge operation of the sample.
  • FIG. 1 for the sake of simplicity of illustration, the connection between each mechanism constituting the automatic analyzer and the control unit is omitted.
  • each mechanism of the automatic analyzer is performed according to the operation sequence defined for each cycle, regardless of the individual contents of the inspection.
  • first reagent the reagent to be added first
  • second reagent the reagent to be added next to the first reagent
  • the automatic analyzer of this example shares the incubator that performs the reaction between the biochemical test and the immunological test, but the reaction time differs greatly between the biochemical test and the immunological test.
  • Each mechanism of the automatic analyzer needs to be designed so that biochemical tests and immunological tests with different reaction times can be executed by incorporating them into an operation sequence using a common mechanism such as incubator 1.
  • reaction time from the dispensing of the first reagent to the dispensing of the second reagent is about 5 minutes, and the total reaction time is about 10 minutes.
  • the total reaction time is the time from when the first reagent is dispensed until the reaction with the reagent dispensed with respect to the sample is completed.
  • reaction time from the dispensing of the first reagent to the dispensing of the second reagent is about 9 minutes, and the total reaction time is about 18 minutes.
  • the test is completed after the entire reaction time has elapsed.
  • the reaction vessel is taken out from the incubator 1.
  • the reaction vessel is taken out from the incubator 1 and moved to the detection mechanism 16.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the incubator 1 of FIG.
  • a plurality of circles in the incubator 1 indicate the arrangement position (position) of the reaction vessel 2, and a maximum of 64 reaction vessels 2 can be arranged.
  • the position where the reaction vessel 2 is placed is specified by the number in the circle.
  • the first reagent dispensing position A1 in the biochemical test is set as position 1, and position numbers 1 to 64 are assigned clockwise.
  • the incubator 1 since the incubator 1 is assumed to rotate clockwise, it is adjusted to the rotation direction of the incubator 1.
  • the state in which the position 1 of the incubator 1 is located at the first reagent dispensing position A1 in the biochemical test may be referred to as a reference state.
  • FIG. 2 shows the position where the related mechanism accesses the reaction vessel 2 on the incubator 1 in the dispensing operation.
  • the first reagent dispensing position A1 of the first dispensing mechanism 8 (for biochemical examination) is position 1
  • the second reagent dispensing position A2 of the first dispensing mechanism 8 is position 4, the second dispensing.
  • the first reagent dispensing position B1 of the mechanism 9 (for immunoassay) is the position 47
  • the second reagent dispensing position B2 of the second dispensing mechanism 9 is the position 55.
  • reaction vessel installation position C1 by the dispensing chip / reaction vessel transport mechanism 17 in the biochemical test is at position 34
  • the reaction vessel take-out position C2 is at position 36
  • the reaction by the dispenser chip / reaction vessel transport mechanism 17 in the immunoassay Both the container installation position and the reaction vessel take-out position are the same as the reaction vessel take-out position C2 in the biochemical test.
  • FIG. 3A shows the operation of related mechanisms in the 1-dispensing sequence (referred to as biochemical sequence) in the biochemical test as Table 301.
  • the device cycle is, for example, 10 seconds.
  • the biochemical sequence consists of two device cycles.
  • the first dispensing mechanism 8 performs the first reagent dispensing operation with respect to the reaction vessel at the first reagent dispensing position A1 in the first apparatus cycle, and the reaction vessel at the second reagent dispensing position A2 in the second apparatus cycle.
  • the second reagent is dispensed.
  • the first reagent dispensing operation includes a sample and first reagent dispensing operation, a stirring operation by pipetting with a dispensing nozzle, and the second reagent dispensing operation includes a stirring operation.
  • Dispensing operation of the second reagent and stirring operation by pipetting by the dispensing nozzle shall be included.
  • the dispensing tip / reaction vessel transport mechanism 17 installs the reaction vessel at the reaction vessel installation position C1 and takes out the reaction vessel from the reaction vessel take-out position C2 in the second apparatus cycle.
  • FIG. 3B shows the operation of related mechanisms in a 1-dispensing sequence (referred to as an immune sequence) in an immunoassay as Table 302.
  • the immune sequence consists of 6 device cycles.
  • the second dispensing mechanism 9 performs the first reagent dispensing operation with respect to the reaction vessel at the first reagent dispensing position B1 in the fourth apparatus cycle, and the reaction vessel at the second reagent dispensing position B2 in the sixth apparatus cycle.
  • the second reagent is dispensed.
  • the first reagent dispensing operation includes a sample and first reagent dispensing operation and a stirring operation by pipetting with a dispensing chip
  • the second reagent dispensing operation includes a second reagent dispensing operation.
  • Dispensing operation of the second reagent and stirring operation by pipetting with the dispensing chip shall be included.
  • the dispensing tip / reaction vessel transport mechanism 17 installs the reaction vessel at the reaction vessel installation position C2 in the first apparatus cycle, and takes out the reaction vessel from the reaction vessel take-out position C2 in the third apparatus cycle.
  • the biochemical test dispensing cycle shown in Table 301 and the immunological test dispensing cycle shown in Table 302 are executed in parallel.
  • the first biochemical sequence in the first and second device cycles of the first immune sequence and the second biochemical sequence in the third and fourth device cycles of the first immune sequence are the fifth to sixth of the first immune sequence.
  • a third biochemical sequence is being performed in the instrument cycle.
  • the dispensing chip / reaction vessel transport mechanism 17 is shared for both dispensing sequences, but is used only in the even-numbered device cycles for biochemical sequences and only in odd-numbered device cycles for immune sequences. , Can be used without problems.
  • the 2nd dispensing mechanism 9 for the immunological test sucks the reagent and the sample
  • the 1st dispensing mechanism 8 for the biochemical test also sucks the reagent and the sample.
  • both the first dispensing mechanism 8 and the second dispensing mechanism 9 access the reagent / sample common storage unit 3. Therefore, the timing of accessing the reagent / sample common storage unit 3 is controlled so as not to overlap so that the two dispensing mechanisms do not interfere with each other. Therefore, in the first to third apparatus cycles of the immune sequence, a part of the first reagent dispensing operation may be executed as a preparatory operation. Preparatory movements can include mounting the dispensing tip and further aspirating the sample and first reagent. Similarly, in the fifth apparatus cycle of the immune sequence, part of the second reagent dispensing operation may be performed as a preparatory operation.
  • the reaction time as illustrated by arranging the related mechanisms so that dispensing or the installation and removal of the reaction vessel can be performed and adopting the dispensing sequence shown in FIGS. 3A and 3B It is possible to realize a dispensing sequence of biochemical and immunological tests that meets the requirements. This will be described in detail below.
  • the reaction vessel used for biochemical testing is, for example, placed in an odd position in the reference state, while the reaction vessel used for immunoassay is in the reference state. Placed in even positions. That is, in the incubator 1 having an even number of positions, the reaction vessels used for the biochemical test and the reaction vessels used for the immunological test are alternately arranged. The reason is as follows.
  • the reaction vessel is installed every two device cycles, so that the reaction vessel is in an odd position in a certain biochemical sequence, for example, positions (i-1) (i: 4 or more). If it is placed at an even number), it will be placed at position (i-3) in the next biochemical sequence.
  • the odd-numbered positions of the incubator 1 are filled by the reaction vessel used for the biochemical test, while the even-numbered positions are not placed.
  • the reaction vessel installation position C2 in the immunoassay, the reaction vessel is installed in the first apparatus cycle.
  • the reaction vessel installation position C1 in the biochemical test is an odd position
  • the reaction vessel installation position C2 in the immunological test two positions away is also an odd position. Therefore, in the first apparatus cycle before the one apparatus cycle, the reaction vessel installation position C2 is an even number position.
  • the reaction vessel is installed every 6 device cycles, so that the reaction vessel is placed in an even position, for example, an even position i (i: 8 or more) in an immune sequence. If placed, it will be placed at position (i-6) in the next immune sequence. In this way, by repeating the immune sequence, the even positions of incubator 1 are filled with the reaction vessel used for the immunological test, while the odd positions are not.
  • the incubator 1 is rotated so as to shift by 2 positions, and one biochemical sequence is defined by two apparatus cycles.
  • the rotation direction of the incubator 1 may be clockwise or counterclockwise, and may be deviated by -2 position or +2 position.
  • the first reagent is dispensed in one of the device cycles, and the second reagent is dispensed and the reaction vessel is installed and taken out in the other device cycle. To determine. As a result, the first reagent can be dispensed and stirred in the next apparatus cycle in which the reaction vessel is installed.
  • the amount of rotation of the incubator 1 in one device cycle is ⁇ (k + 0.5) rotation ⁇ 1 position ⁇ (k: an integer of 0 or more).
  • the immune sequence is also defined by an even number of device cycles.
  • the quotient obtained by dividing the number of device cycles constituting the immune sequence by 2 is set to be an odd number. For example, in the case of Table 302, the number of device cycles is 6, so the quotient is 3 (odd number). This makes it possible to fill the even positions of incubator 1 with the reaction vessel used in the immunoassay.
  • the dispensing chip / reaction vessel transport mechanism 17 for installing and taking out the reaction vessel is also shared by the biochemical sequence and the immune sequence, so that the reaction vessel is installed and taken out in the biochemical sequence. Is carried out in the even-numbered (odd-numbered) device cycle, the reaction vessel is installed and taken out in the immune sequence in the even-numbered (even-numbered) device cycle.
  • FIG. 4 focuses on the biochemical sequence in the automatic analyzer and shows how the reaction vessel at position 1 moves on the incubator 1 in the first device cycle of the first biochemical sequence.
  • the biochemical sequence is shown in Table 301.
  • the timing is shown in the figure in the form of [Biochemical sequence-device cycle]. For example, although [2-1] is displayed at position 63, it indicates that the reaction vessel is located at position 63 in the first apparatus cycle of the second biochemical sequence.
  • the reaction vessel located at position 1 in the first apparatus cycle of the first biochemical sequence is subjected to the first reagent dispensing operation at the dispensing position A1 and the dispensing position A2 in the second apparatus cycle of the 15th biochemical sequence.
  • the second reagent dispensing operation is performed. It takes 30 device cycles to move from the first reagent dispensing position A1 to the second reagent dispensing position A2, and since one device cycle is 10 seconds, the first reagent dispensing operation to the second reagent dispensing operation 300 seconds and 5 minutes have passed by then.
  • reaction vessel is moved to the reaction vessel take-out position C2 in the second apparatus cycle of the 31st biochemical sequence, is taken out from the incubator 1, and is discarded. It takes 62 device cycles to move from the first reagent dispensing position A1 to the reaction vessel take-out position C2, and since one device cycle is 10 seconds, from the first reagent dispensing operation to the second reagent dispensing operation. 620 seconds, about 10 minutes have passed. In this way, the reaction vessel is placed in the incubator 1 for the entire reaction time in the biochemical test, and during that time, the absorbance is measured by the spectrophotometer 15.
  • the empty position moves to the reaction vessel installation position C1, a new reaction vessel is installed, and after the one device cycle, the first reagent dispensing operation becomes possible.
  • FIG. 5 focuses on the immune sequence in the automatic analyzer and shows how the reaction vessel at position 47 moves on the incubator 1 in the fourth device cycle of the first immune sequence.
  • the immune sequence is shown in Table 302. As described above, since the position used for the immunological test and the position used for the biochemical test can be separated on the incubator 1, the reaction time required for the immunological test should be satisfied independently of the biochemical test. You can set the sequence. Similar to FIG. 4, the timing is shown in the figure in the form of [immune sequence-device cycle]. For example, although [9-4] is displayed at position 63, it indicates that the reaction vessel is located at position 63 in the fourth apparatus cycle of the ninth immune sequence.
  • the reaction vessel located at position 47 in the 4th apparatus cycle of the 1st immune sequence undergoes the 1st reagent dispensing operation at the dispensing position B1 and moves to the dispensing position B2 in the 6th apparatus cycle of the 10th immune sequence. Then, the second reagent dispensing operation is performed. It takes 56 device cycles to move from the first reagent dispensing position B1 to the second reagent dispensing position B2, and since one device cycle is 10 seconds, the first reagent dispensing operation to the second reagent dispensing operation By then, 560 seconds and about 9 minutes have passed.
  • reaction vessel is moved to the reaction vessel extraction position C2 in the third apparatus cycle of the 19th immune sequence, is taken out from the incubator 1, and is moved to the detection mechanism 16. It takes 107 device cycles to move from the first reagent dispensing position B1 to the reaction vessel take-out position C2, and since one device cycle is 10 seconds, from the first reagent dispensing operation to the second reagent dispensing operation. 1070 seconds, about 18 minutes have passed. In this way, the reaction vessel is placed in the incubator 1 for the entire reaction time in the immunoassay, and then moved to the detection mechanism 16 by the dispensing chip / reaction vessel transport mechanism 17.
  • the reaction vessel at position 47 in the fourth device cycle of the first immune sequence is at the reaction vessel installation position C2 in the first device cycle of the (-2) immune sequence (that is, three sequences before the first immune sequence). Positioned, at this time the reaction vessel is installed in that position.
  • the reaction vessel 2 on the incubator 1 is measured by the spectrophotometer 15, so that the incubator 1 is required to rotate regularly.
  • the first dispensing mechanism 8 and the second dispensing mechanism 9 used for dispensing samples and reagents have a dispensing nozzle capable of arc motion and vertical motion around a rotation axis, which can reduce the size of the mechanism. Use a dispensing mechanism. Therefore, the degree of freedom of the position where the incubator 1 can be dispensed is greatly restricted. Under this circumstance, the points for realizing analysis processes with different reaction times on one incubator are summarized below.
  • the first dispensing mechanism 8 is the dispensing mechanism that performs the dispensing operation of the inspection with the first reaction time
  • the second dispensing mechanism is the dispensing mechanism that performs the dispensing operation of the inspection having the second reaction time.
  • the locus of the arc motion of the dispensing nozzle of the first dispensing mechanism 8 and the locus of the arc motion of the dispensing nozzle of the second dispensing mechanism 9 should not intersect with each other.
  • the rotation amount of the incubator 1 in one device cycle is ⁇ (k + 0.5) rotation ⁇ 1 position ⁇ , and the biochemical sequence having a short reaction time is defined in two device cycles. In the dispensing sequence shown in FIG.
  • the first reagent dispensing operation is performed in the odd-numbered device cycle
  • the second reagent dispensing operation is performed in the even-numbered device cycle.
  • the reaction vessel in which the first reagent is dispensed at the first reagent dispensing position A1 is the first reagent. It will be located near the note position A1. With that position as the second reagent dispensing position A2, the dispensing nozzle of the first dispensing mechanism 8 that executes the biochemical sequence is set by setting the time of the apparatus cycle and the like so as to match the reaction time of the biochemical sequence. It is possible to minimize the overlap between the locus of the arc motion of the above and the circumference on which the reaction vessel 2 is arranged on the incubator 1.
  • the degree of freedom for arranging the trajectory of the arc motion of the dispensing nozzle of the second dispensing mechanism 9 for the immune sequence having a longer reaction time can be increased, and the immune sequence has more than the biochemical sequence.
  • the configuration of the device cycle facilitates the definition of an immune sequence in which the second dispensing mechanism 9 can be appropriately placed.

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Abstract

異なる分析過程の測定をコンパクトな機構により実現可能な自動分析装置を提供する。複数の異なる分析過程の検査を実施可能な自動分析装置であって、複数の反応容器２を円周状のポジション上に保持するインキュベータ１と、回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な分注ノズルを有する第１分注機構８及び第２分注機構９を有し、インキュベータ１上の反応容器２が配置される円周に対して、第１分注機構８の分注ノズルの円弧運動の第１軌跡及び第２分注機構９の分注ノズルの円弧運動の第２軌跡とは、それぞれ２つのポジションで交差するとともに、第１軌跡と第２軌跡とは交差せず、第１分注機構８は、第１の反応時間をもつ第１検査における分注動作に用いられ、第２分注機構９は、第１の反応時間よりも長い第２の反応時間をもつ第２検査における分注動作に用いられる。

Description

自動分析装置
　本発明は、自動分析装置に関する。
　血液や尿等の生体試料（以下、試料と称する）に含まれる特定成分の定量・定性分析を行う自動分析装置は、分析結果の再現性が高く、また、処理速度が速いことから、現在の診断等には欠かせないものとなっている。
　自動分析装置で用いられる測定方法としては、試料中の分析対象成分と反応することによって反応液の色が変わるような試薬を用いる分析方法（比色分析）や、試料中の分析対象成分と直接あるいは間接的に特異的に結合する物質に標識体を付加した試薬を用い、標識体をカウントする分析方法（免疫分析）などが知られているが、いずれも試料容器に収容された試料、及び試薬容器に収容された試薬を分注装置などで反応容器に分注し、混合させる工程を含む。
　従来の臨床検査では、免疫血清検査、血液凝固検査等の各検査がそれぞれの専用装置で別々に実施されていた。このため、専用装置間の検体移動、各専用装置に対する検体セット、分析依頼操作、出力結果のまとめ等が必要となり、効率が悪かった。このため、生化学検査、免疫血清検査、血液凝固検査等の複数の異なる分析過程の検査を一台で測定可能な複合型自動分析装置が提案されている。
　特許文献１には、生化学的分析と免疫学的分析のように測定精度の異なる複数種類の分析を単独の装置によって測定可能であり、かつ装置内の部品を共用することにより小型化を図った自動分析装置が開示されている。
　特許文献２には、測光及びフロー系分析が１台で可能であって、反応及び前処理を実行するための共通ディスクを備えた自動分析装置が開示されている。
　また、特許文献３には、反応容器（reaction vessel）を洗浄して繰り返し使用する場合において、洗浄後に残存する残渣が再利用時に悪影響を及ぼすこと（キャリーオーバー）を最小限に抑えるため、キャリーオーバーの影響の大きさに応じてテストタイプを区分し、例えば第１タイプのテストについてはインキュベータの偶数ポジションに配置された反応容器を使用するようにし、第２タイプのテストについてはインキュベータの奇数ポジションに配置された反応容器を使用するようにし、キャリーオーバーの影響を抑制可能な自動分析装置が開示されている。
国際公開第２００６／１０７０１６号 特開２０１０－２１７０５７号公報 国際公開第２０１５／１８３８００号
　特許文献１の自動分析装置では複数の測定ユニットを持ち、第１測定ユニットでは透過光や散乱光を利用する測定を行い、第２測定ユニットでは、化学発光や蛍光を利用する測定を行うことが例示されている。ここで、これらの複数のユニットへは共通の試薬供給ユニットから試薬が供給されるように構成されており、試薬の分注は懸架型試薬分注ピペッタにより行われている。懸架型試薬分注ピペッタは、分注位置をＸ座標、Ｙ座標により定義でき自由度が高いものの、機構として規模が大きく装置の小型化の観点からは制約となる。また、第２の測定ユニットでの測定において、試料の分注や一部試薬の分注は第１の測定ユニットで行い、反応時間が異なる（長い）工程を第２の測定ユニットで行うことにしている。これは、化学発光や蛍光を利用する測定に含まれる長い反応時間を確保するためのものであり、これに対して反応時間の異なる複数の分析過程を１つの測定ユニットで行うことができれば、測定ユニットが一つ削減することができるため、装置の小型化が一層図れるはずである。
　特許文献２の自動分析装置では、生化学検査、フロー系検査（免疫血清検査、血液凝固検査、電解質検査等）の反応及び前処理を共通ディスクで行う。共通ディスクの回転にはサイクルがあり、このサイクルは測光機構での分析タイミングに応じて設定されている。このため、再サンプリングを行う試料分注機構を共通ディスク上の任意の容器に制限なく移動可能な分注機構を用いている。そのような分注機構として、ＸＹレール式の分注機構が例示され、特許文献１と同様、機構として規模が大きく装置の小型化の観点からは制約となっている。
　特許文献３の自動分析装置は、後述するように検査の種類に応じてインキュベータ上の反応容器の配置位置が区別される点で本発明と共通する内容を含んでいる。しかしながら、テストによって反応時間が異なる場合に、その反応時間を適切に管理する方法についての記載はない。また、特許文献３には搬送機構や分注機構についての具体的な構成の記述が含まれないため、いかなる機構により反応容器の配置位置をテストタイプにより区分するのか不明である。
　本発明の一実施の態様である自動分析装置は、複数の異なる分析過程の検査を実施可能な自動分析装置であって、複数の反応容器を円周状のポジション上に保持するインキュベータと、回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な第１分注ノズルを有し、試料または試薬をインキュベータ上の反応容器に分注する第１分注機構と、回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な第２分注ノズルを有し、試料または試薬をインキュベータ上の反応容器に分注する第２分注機構とを有し、検査として第１検査及び第２検査を含み、第１検査及び第２検査において、試料溶液に試薬を分注してから、当該試料溶液と当該試薬との反応が完了するまでの反応時間が定められており、インキュベータ上の反応容器が配置される円周に対して、第１分注ノズルの円弧運動の第１軌跡及び第２分注ノズルの円弧運動の第２軌跡とは、それぞれ２つのポジションで交差するとともに、第１軌跡と第２軌跡とは交差せず、第１分注機構は、第１の反応時間をもつ第１検査における分注動作に用いられ、第２分注機構は、第１の反応時間よりも長い第２の反応時間をもつ第２検査における分注動作に用いられる。
　また、本発明の他の一実施の態様である自動分析装置は、複数の異なる分析過程の検査を実施可能な自動分析装置であって、複数の反応容器を円周状のポジション上に保持するインキュベータと、反応容器をインキュベータに供給する搬送機構と、制御部とを有し、検査として第１検査及び第２検査を含み、第１検査及び第２検査において、試料溶液に試薬を分注してから、当該試料溶液と当該試薬との反応が完了するまでの反応時間が定められており、制御部は、第１検査のためのあらかじめ定義された第１シーケンス及び第２検査のためのあらかじめ定義された第２シーケンスにしたがって搬送機構を動作させ、第１シーケンス及び第２シーケンスはそれぞれ、所定の時間の装置サイクルを偶数回含むシーケンスとして定義されるとともに、装置サイクルにおいてインキュベータは所定方向に｛（ｋ＋０．５）回転±１ポジション｝（ｋ：０以上の整数）移動するよう定義され、第１シーケンスにおいて搬送機構の動作が偶数回目の装置サイクルで実施するよう定義されている場合には、第２シーケンスにおいて搬送機構の動作が奇数回目の装置サイクルで実施するよう定義され、第１シーケンスにおいて搬送機構の動作が奇数回目の装置サイクルで実施するよう定義されている場合には、第２シーケンスにおいて搬送機構の動作が偶数回目の装置サイクルで実施するよう定義されている。
　異なる分析過程の測定をコンパクトな機構により実現可能な自動分析装置を提供する。
　その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
自動分析装置の全体構成概略図。 インキュベータへのアクセス位置を示す図。 生化学シーケンスにおける関係機構動作表。 免疫シーケンスにおける関係機構動作表。 生化学シーケンスにおける反応容器のインキュベータ上での移動を示す図。 免疫シーケンスにおける反応容器のインキュベータ上での移動を示す図。
　以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
　図１に自動分析装置の全体構成を概略的に示す。図１において、インキュベータ１の円周状のポジション上には反応容器２が並んでいる。反応容器２は全ての反応で共通のものを使用し、使い捨て（ディスポーザブル）とする。反応容器２は反応容器トレイ２０に保管されており、分注チップ／反応容器搬送機構１７によりインキュベータ１に供給される。インキュベータ１は、モータなどの駆動機構により、１サイクルで所定の数の反応容器の配置位置（ポジション）に相当する距離を回転駆動するよう制御される。
　試薬・試料共通収納部３には、複数の試薬ボトル４および試料容器５が載置可能とされている。この例では、試薬ボトル４が試料容器５の内周に位置しているが、試料容器５が試薬ボトル４の内周に位置していてもよいし、試薬ボトル４と試料容器５とが径方向ではなく、周方向に区分けして位置する構成であってもよい。
　インキュベータ１と試薬・試料共通収納部３との間には、それぞれ円弧（回転）運動及び上下運動可能であって、分注ノズルを備えた第１分注機構８及び第２分注機構９が設置されている。分注ノズルにはそれぞれポンプ１０，１１が接続されている。
　第１分注機構８と第２分注機構９とは、異なる分析過程の検査で使い分けるものとする。例えば、第１分注機構８を生化学用、第２分注機構９を免疫用とすると、第１分注機構８では生化学検査用の試料、試薬を分注し、第２分注機構９では、免疫検査用の試料、試薬を分注する。なお、生化学検査、免疫検査のどちらの検査も行う試料については、生化学検査のときは第１分注機構８が、免疫検査のときは第２分注機構９がアクセスして分注を行う。なお、免疫用の第２分注機構９では試料間のコンタミネーションを防ぐ必要性が高いため、分注の際、分注ノズルに分注チップ１８を装着する。分注チップ１８は分注チップトレイ１９に保管されており、分注チップ／反応容器搬送機構１７により分注チップ装着位置２２に供給され、分注チップ装着位置２２にて分注ノズルに装着される。
　分注ノズルは回転軸を中心に円弧を描きながら移動して試料容器から反応容器への試料分注を行う。それぞれの分注ノズルの軌道上には、試薬・試料共通収納部３上の試薬吸引位置６及び試料吸引位置７と、インキュベータ１上の第１分注位置及び第２分注位置と、分注ノズルを洗浄するための洗浄槽１２（１３）が存在する。第２分注機構９では分注チップを使用するため、それらに加えて分注チップ装着位置２２及び分注チップ廃棄位置２３もその軌道上に存在する。第１分注機構８と第２分注機構９とは、それぞれの分注ノズルの軌道同士や機構同士が物理的に干渉しないように配置されている必要がある。
　生化学検査のときは分注ノズル、免疫検査のときは分注ノズルに装着された分注チップにより試料と試薬とを吸引し、反応容器２内での分注ノズルまたは分注チップによる吸引吐出動作により試料と試薬とが攪拌され、混合される。このように、試料と試薬との攪拌を分注ノズルまたは分注チップによるピペッティング動作によって行うことにより、試料と試薬との攪拌のための攪拌機構を不要としている。試料と試薬が混合された反応液を収容した反応容器２は、インキュベータ１により所定温度に管理され、所定の時間、反応を促進される。
　インキュベータ１の周囲には、生化学検査用の分光光度計１５が配置されている。分光光度計１５は、図示しない光源や検出器を備えており、試料と試薬が混合された反応液に光源を照射して得られる透過光を分光して検出することにより、反応液の吸光度を測定する。
　また、インキュベータ１により所定の時間、反応させた反応液を免疫検査用の検出機構１６で測定する。免疫検査では、標識物質を検出する方式として電気化学発光や化学発光を原理とするものがあり、各々に適する第２液体や標識物質、検出領域の構造と物性が選択され、その標識物質の発光反応に由来する発光量を、光電子増倍管を検出器として測定する。
　生化学検査において、インキュベータ１で吸光度の測定が完了した反応容器２は分注チップ／反応容器搬送機構１７により分注チップ／反応容器廃棄ボックス２１に廃棄される。免疫検査において、インキュベータ１により所定の時間反応させた反応液が入った反応容器２の検出機構１６への移動、及び検出機構１６で測定完了した反応容器２の分注チップ／反応容器廃棄ボックス２１への移動も、分注チップ／反応容器搬送機構１７によって行われる。
　自動分析装置の各機構は制御部２８に接続されている。制御部２８は、インキュベータの回転駆動や、試薬・試料共通収納部内部の回転動作、試料ノズルの駆動、試料吸引、試料吐出の動作などの各種機構を制御する。なお、図１においては、図示の簡単のため、自動分析装置を構成する各機構と制御部との接続は省略して示している。
　自動分析装置の各機構の動作は、検査の個別内容にかかわらず、サイクル単位に定義された動作シーケンスにしたがって行われる。一方、自動分析装置による検査においては、複数の試薬（以下、先に入れる試薬を「第１試薬」、第１試薬の次に入れる試薬を「第２試薬」という）を分注する場合、第１試薬を分注してから第１試薬との反応が完了するまでの時間や第２試薬を分注してから第２試薬との反応が完了するまでの時間などが定められており、適正な検査結果を得るためにはこれらの反応時間を守るように動作シーケンスが設定されている必要がある。また、本実施例の自動分析装置は反応を行うインキュベータを生化学検査と免疫検査とで共用するものであるが、反応時間は生化学検査と免疫検査とで大きく異なる。反応時間の異なる生化学検査と免疫検査とをインキュベータ１など共通の機構を用いる動作シーケンスに落とし込んで実行できるよう、自動分析装置の各機構は設計されている必要がある。
　例えば、生化学検査においては、第１試薬を分注してから第２試薬を分注するまでの反応時間が約５分、全反応時間が約１０分であるとする。全反応時間とは、第１試薬を分注してから試料に対して分注した試薬との反応が完了するまでの時間である。また、免疫検査においては、第１試薬を分注してから第２試薬を分注するまでの反応時間が約９分、全反応時間が約１８分であるとする。なお、生化学検査の場合、試料と試薬が分注された反応容器２がインキュベータ１に載せられた状態で、分光光度計１５による測定が行われるため、全反応時間経過後に検査を終了し、インキュベータ１から当該反応容器は取り出される。一方、免疫検査の場合は全反応時間経過後に、インキュベータ１から当該反応容器が取り出されて、検出機構１６へ移動させられる。
　図２は、図１のインキュベータ１を拡大した図である。インキュベータ１内の複数の丸は反応容器２の配置位置（ポジション）を示しており、最大６４の反応容器２を配置可能である。丸内の数字により反応容器２が配置されるポジションを特定する。ここでは、生化学検査における第１試薬分注位置Ａ１をポジション１とし、時計回りにポジション番号１～６４を振っている。この例ではインキュベータ１は時計回りに回転することを想定しているところから、インキュベータ１の回転方向に合わせたものである。以下の説明では、インキュベータ１のポジション１が生化学検査における第１試薬分注位置Ａ１に位置している状態（図２の状態）を基準状態と称することがある。
　また、図２には、分注動作において、インキュベータ１上の反応容器２に対して関係機構がアクセスするポジションを示している。基準状態において、第１分注機構８（生化学検査用）の第１試薬分注位置Ａ１はポジション１、第１分注機構８の第２試薬分注位置Ａ２はポジション４、第２分注機構９（免疫検査用）の第１試薬分注位置Ｂ１はポジション４７、第２分注機構９の第２試薬分注位置Ｂ２はポジション５５である。また、生化学検査における分注チップ／反応容器搬送機構１７による反応容器設置位置Ｃ１はポジション３４、反応容器取出位置Ｃ２はポジション３６であり、免疫検査における分注チップ／反応容器搬送機構１７による反応容器設置位置と反応容器取出位置とはともに生化学検査における反応容器取出位置Ｃ２と同じである。
　図３Ａに、生化学検査における１分注シーケンス（生化学シーケンスという）における関係機構の動作を表３０１として示す。装置サイクルは例えば１０秒とする。生化学シーケンスは２回の装置サイクルからなる。インキュベータ１は各装置サイクルで１．５回転－１ポジション（＝９５ポジション）だけ時計回りに回転する（この例では、図２に示すように１回転＝６４ポジションである）。第１分注機構８は、第１装置サイクルにおいて第１試薬分注位置Ａ１の反応容器に対して第１試薬分注動作を行い、第２装置サイクルにおいて第２試薬分注位置Ａ２の反応容器に対して第２試薬分注動作を行う。なお、図１において説明したように、第１試薬分注動作には、試料及び第１試薬の分注動作、分注ノズルによるピペッティングによる攪拌動作が含まれ、第２試薬分注動作には、第２試薬の分注動作、分注ノズルによるピペッティングによる攪拌動作が含まれるものとする。分注チップ／反応容器搬送機構１７は第２装置サイクルにおいて反応容器設置位置Ｃ１に反応容器を設置するとともに反応容器取出位置Ｃ２から反応容器を取り出す。
　図３Ｂに、免疫検査における１分注シーケンス（免疫シーケンスという）における関係機構の動作を表３０２として示す。免疫シーケンスは６回の装置サイクルからなる。第２分注機構９は、第４装置サイクルにおいて第１試薬分注位置Ｂ１の反応容器に対して第１試薬分注動作を行い、第６装置サイクルにおいて第２試薬分注位置Ｂ２の反応容器に対して第２試薬分注動作を行う。なお、図１において説明したように、第１試薬分注動作には、試料及び第１試薬の分注動作、分注チップによるピペッティングによる攪拌動作が含まれ、第２試薬分注動作には、第２試薬の分注動作、分注チップによるピペッティングによる攪拌動作が含まれるものとする。分注チップ／反応容器搬送機構１７は第１装置サイクルにおいて反応容器設置位置Ｃ２に反応容器を設置し、第３装置サイクルにおいて反応容器取出位置Ｃ２から反応容器を取り出す。
　本実施例の自動分析装置においては表３０１の生化学検査の分注サイクルと表３０２の免疫検査の分注サイクルとが並行して実行される。したがって、例えば第１免疫シーケンスの第１～２装置サイクルにおいて第１生化学シーケンスが、第１免疫シーケンスの第３～４装置サイクルにおいて第２生化学シーケンスが、第１免疫シーケンスの第５～６装置サイクルにおいて第３生化学シーケンスが実行されている。両分注シーケンスに対して、分注チップ／反応容器搬送機構１７が共用されているが、生化学シーケンスには偶数回目の装置サイクルにおいてのみ、免疫シーケンスには奇数回目の装置サイクルにおいてのみ使用され、問題なく使用できる。また、免疫シーケンスの第４装置サイクルまたは第６装置サイクルでは免疫検査用の第２分注機構９が試薬や試料の吸引を行う一方、生化学検査用の第１分注機構８も試薬や試料の吸引を行うことになるため、同じ装置サイクルにおいて、試薬・試料共通収納部３に第１分注機構８及び第２分注機構９の双方がアクセスすることになる。このため、両分注機構が干渉しないよう、試薬・試料共通収納部３にアクセスするタイミングが重ならないように制御される。このため、免疫シーケンスの第１～第３装置サイクルにおいて、第１試薬分注動作の一部を準備動作として実行するようにしてもよい。準備動作として、分注チップの装着、さらに試料や第１試薬の吸引を含めることができる。同様に、免疫シーケンスの第５装置サイクルにおいて、第２試薬分注動作の一部を準備動作として実行するようにしてもよい。
　図２に示すように、分注、あるいは反応容器の設置、取出が可能なように関係機構を配置し、図３Ａ及び図３Ｂに示す分注シーケンスを採用することにより、例示したような反応時間を満たす生化学検査及び免疫検査の分注シーケンスを実現可能である。以下に詳細に説明する。
　まず、本実施例の分注シーケンスによれば、生化学検査に使用される反応容器は例えば、基準状態での奇数ポジションに配置され、一方、免疫検査に使用される反応容器は基準状態での偶数ポジションに配置される。すなわち、偶数個のポジションを有するインキュベータ１において、生化学検査に使用される反応容器と免疫検査に使用される反応容器とが交互に配置されるようになっている。その理由は以下の通りである。
　インキュベータ１は各装置サイクルで１．５回転－１ポジション（＝９５ポジション）だけ時計回りに回転する。表３０１に示されるように、生化学検査では反応容器の設置は２装置サイクルごとに行われるため、ある生化学シーケンスにおいて反応容器が奇数ポジション、例えばポジション（ｉ－１）（ｉ：４以上の偶数）に配置されたとすると、次の生化学シーケンスではポジション（ｉ－３）に配置されることになる。このように、生化学シーケンスを繰り返すことにより、インキュベータ１の奇数ポジションが生化学検査に使用される反応容器によって埋められる一方、偶数ポジションには配置されない。
　一方、表３０２に示されるように、免疫検査では反応容器の設置が第１装置サイクルに行われる。ここで、第２装置サイクルにおいて、生化学検査における反応容器設置位置Ｃ１（図２参照）が奇数ポジションであれば、２ポジション離れた免疫検査における反応容器設置位置Ｃ２も奇数ポジションである。このため、その１装置サイクル前の第１装置サイクルにおいては、反応容器設置位置Ｃ２は偶数ポジションである。反応時間が生化学検査に比べて長い免疫検査では、反応容器の設置は６装置サイクルごとに行われるため、ある免疫シーケンスにおいて反応容器が偶数ポジション、例えばポジションｉ（ｉ：８以上の偶数）に配置されたとすると、次の免疫シーケンスではポジション（ｉ－６）に配置されることになる。このように、免疫シーケンスを繰り返すことにより、インキュベータ１の偶数ポジションが免疫検査に使用される反応容器によって埋められる一方、奇数ポジションには配置されない。
　以上のような、インキュベータ１の各ポジションに、生化学検査と免疫検査とで区分して反応容器を交互に配置可能とするポイントを整理すると以下の通りである。
　（１）反応時間の短い生化学シーケンスが完了するごとに、２ポジションずつずれるようインキュベータ１を回転させるとともに、１生化学シーケンスを２回の装置サイクルで定義する。この限りにおいて、インキュベータ１の回転方向は時計回りでも反時計回りでもよく、－２ポジションずれても、＋２ポジションずれても構わない。
　生化学シーケンスの２回の装置サイクルのうち、いずれか一方の装置サイクルで第１試薬分注を行い、他方の装置サイクルで第２試薬分注と反応容器の設置・取出を行うよう分注シーケンスを決定する。これにより、反応容器を設置した次の装置サイクルで第１試薬の分注、攪拌が行える。
　（２）１装置サイクルにおけるインキュベータ１の回転量を｛（ｋ＋０．５）回転±１ポジション｝（ｋ：０以上の整数）とする。これにより、分注位置と反応容器設置・取出位置との距離を離すことができ、分注関係機構の配置が容易になる。
　（３）免疫シーケンスも偶数回の装置サイクルで定義する。なお、免疫シーケンスを構成する装置サイクル数を２で割った商は奇数となるようにする。例えば、表３０２の場合、装置サイクル数は６であるため、商は３（奇数）である。これにより、インキュベータ１の偶数ポジションを免疫検査で使用する反応容器で埋めることが可能になる。
　（４）インキュベータ１に加え、反応容器の設置、取出を行う分注チップ／反応容器搬送機構１７も生化学シーケンスと免疫シーケンスとで共有しているため、生化学シーケンスにおいて反応容器の設置、取出を偶数回目（奇数回目）の装置サイクルで実施する場合には、免疫シーケンスにおいて反応容器の設置、取出を奇数回目（偶数回目）の装置サイクルで実施する。
　図４に、自動分析装置において、生化学シーケンスに着目し、第１生化学シーケンスの第１装置サイクルにおいてポジション１にある反応容器がインキュベータ１上でどのように移動するかを示す。生化学シーケンスは表３０１に示したものである。タイミングは図中に［生化学シーケンス－装置サイクル］の形式で示す。例えば、ポジション６３に［２－１］と表示しているが、第２生化学シーケンスの第１装置サイクルにおいて、当該反応容器がポジション６３に位置していることを表す。
　第１生化学シーケンスの第１装置サイクルにおいてポジション１に位置する反応容器は、分注位置Ａ１において第１試薬分注動作が行われ、第１５生化学シーケンスの第２装置サイクルにおいて分注位置Ａ２に移動し、第２試薬分注動作が行われる。第１試薬分注位置Ａ１から第２試薬分注位置Ａ２に移動するために３０装置サイクルを要し、１装置サイクルを１０秒としているので、第１試薬分注動作から第２試薬分注動作までに３００秒、５分が経過している。
　また、当該反応容器は、第３１生化学シーケンスの第２装置サイクルにおいて反応容器取出位置Ｃ２に移動し、インキュベータ１から取り出され、廃棄される。第１試薬分注位置Ａ１から反応容器取出位置Ｃ２に移動するために６２装置サイクルを要し、１装置サイクルを１０秒としているので、第１試薬分注動作から第２試薬分注動作までに６２０秒、約１０分が経過している。このように、生化学検査における全反応時間分、反応容器はインキュベータ１に配置され、その間、分光光度計１５による吸光度の測定が行われる。
　さらに、その２装置サイクル後には空になったポジションが反応容器設置位置Ｃ１に移動し、新たに反応容器が設置され、その１装置サイクル後に第１試薬分注動作が可能な状態になる。
　図５に、自動分析装置において、免疫シーケンスに着目し、第１免疫シーケンスの第４装置サイクルにおいてポジション４７にある反応容器がインキュベータ１上でどのように移動するかを示す。免疫シーケンスは表３０２に示したものである。上述の通り、インキュベータ１上では免疫検査に使用されるポジションと生化学検査に使用されるポジションとは分離できているため、生化学検査とは独立に免疫検査に必要な反応時間を満たすようにシーケンスを設定できる。図４と同様に、タイミングは図中に［免疫シーケンス－装置サイクル］の形式で示す。例えば、ポジション６３に［９－４］と表示しているが、第９免疫シーケンスの第４装置サイクルにおいて、当該反応容器がポジション６３に位置していることを表す。
　第１免疫シーケンスの第４装置サイクルにおいてポジション４７に位置する反応容器は、分注位置Ｂ１において第１試薬分注動作が行われ、第１０免疫シーケンスの第６装置サイクルにおいて分注位置Ｂ２に移動し、第２試薬分注動作が行われる。第１試薬分注位置Ｂ１から第２試薬分注位置Ｂ２に移動するために５６装置サイクルを要し、１装置サイクルを１０秒としているので、第１試薬分注動作から第２試薬分注動作までに５６０秒、約９分が経過している。
　また、当該反応容器は、第１９免疫シーケンスの第３装置サイクルにおいて反応容器取出位置Ｃ２に移動し、インキュベータ１から取り出され、検出機構１６へ移動される。第１試薬分注位置Ｂ１から反応容器取出位置Ｃ２に移動するために１０７装置サイクルを要し、１装置サイクルを１０秒としているので、第１試薬分注動作から第２試薬分注動作までに１０７０秒、約１８分が経過している。このように、免疫検査における全反応時間分、反応容器はインキュベータ１に配置され、その後、分注チップ／反応容器搬送機構１７により検出機構１６に移動される。
　なお、第１免疫シーケンスの第４装置サイクルにおいてポジション４７にある反応容器は第（－２）免疫シーケンス（すなわち、第１免疫シーケンスの３シーケンス前）の第１装置サイクルにおいて反応容器設置位置Ｃ２に位置しておき、このときに、反応容器が当該ポジションに設置される。
　本実施例の自動分析装置では、インキュベータ１上の反応容器２に対して分光光度計１５による測定が行われるため、インキュベータ１は規則正しく回転運動することが要請されている。一方、試料や試薬の分注に使用される第１分注機構８と第２分注機構９は機構を小型化できる、回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な分注ノズルを有する分注機構を用いる。このため、インキュベータ１に対して分注可能な位置の自由度が大幅に制約されている。この状況下において、１つのインキュベータ上で反応時間の異なる分析過程を実現するためのポイントを整理すると以下の通りである。
　（１）第１の反応時間をもつ検査の分注動作を行う分注機構を第１分注機構８、第２の反応時間をもつ検査の分注動作を行う分注機構を第２分注機構９に割り当てる。すなわち、同じ試薬であったとしても、第１の反応時間をもつ分析過程において用いる場合には第１分注機構８により、第２の反応時間をもつ分析過程において用いる場合には第２分注機構９により分注処理を行うものとする。また、複数の試薬が分注できるように、インキュベータ１上の反応容器２が配置される円周に対して、第１分注機構８の分注ノズルの円弧運動の軌跡、第２分注機構９の分注ノズルの円弧運動の軌跡はそれぞれ２つのポジションで交差するように配置されるものとする。
　（２）第１分注機構８の分注ノズルの円弧運動の軌跡及び第２分注機構９の分注ノズルの円弧運動の軌跡同士は交差しないようにする。このためには、一方の分注機構の分注ノズルの円弧運動の軌跡とインキュベータ１上の反応容器２が配置される円周との重なりをできるだけ小さくすることが望ましい。ここで、１装置サイクルにおけるインキュベータ１の回転量を｛（ｋ＋０．５）回転±１ポジション｝であり、反応時間の短い生化学シーケンスを２回の装置サイクルで定義されていることが利用できる。図３Ａに示す分注シーケンスでは、奇数回目の装置サイクルで第１試薬分注動作を行い、偶数回目の装置サイクルで第２試薬分注動作を行う。図２に示したインキュベータ１は６４ポジションを有するため、およそ３０装置サイクル後の奇数回目の装置サイクルにおいて、第１試薬分注位置Ａ１で第１試薬を分注した反応容器が、第１試薬分注位置Ａ１付近のポジションに位置することになる。そのポジションを第２試薬分注位置Ａ２として、生化学シーケンスの反応時間に適合するように装置サイクルの時間等を設定することにより、生化学シーケンスを実行する第１分注機構８の分注ノズルの円弧運動の軌跡とインキュベータ１上の反応容器２が配置される円周との重なりを最小化することができる。
　このため、より長い反応時間をもつ免疫シーケンスのための第２分注機構９の分注ノズルの円弧運動の軌跡を配置する自由度を大きくでき、かつ免疫シーケンスが、生化学シーケンスよりも多くの装置サイクルで構成されているところから、第２分注機構９を適切に配置可能な免疫シーケンスを定義することが容易化されている。
１：インキュベータ、２：反応容器、３：試薬・試料共通収納部、４：試薬ボトル、５：試料容器、６：試薬吸引位置、７：試料吸引位置、８：第１分注機構、９：第２分注機構、１０：第１分注機構用ポンプ、１１：第２分注機構用ポンプ、１２：第１分注ノズル洗浄槽、１３：第２分注ノズル洗浄槽、１４：試薬撹拌機構、１５：分光光度計、１６：検出機構、１７：分注チップ／反応容器搬送機構、１８：分注チップ、１９：分注チップトレイ、２０：反応容器トレイ、２１：分注チップ／反応容器廃棄ボックス、２２：分注チップ装着位置、２３：分注チップ廃棄位置、２８：制御部、３０１，３０２：表。

Claims (16)

  1. 　複数の異なる分析過程の検査を実施可能な自動分析装置であって、
    　複数の反応容器を円周状のポジション上に保持するインキュベータと、
    　回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な第１分注ノズルを有し、試料または試薬を前記インキュベータ上の前記反応容器に分注する第１分注機構と、
    　回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な第２分注ノズルを有し、試料または試薬を前記インキュベータ上の前記反応容器に分注する第２分注機構とを有し、
    　前記検査として第１検査及び第２検査を含み、前記第１検査及び前記第２検査において、試料溶液に試薬を分注してから、当該試料溶液と当該試薬との反応が完了するまでの反応時間が定められており、
    　前記インキュベータ上の前記反応容器が配置される円周に対して、前記第１分注ノズルの円弧運動の第１軌跡及び前記第２分注ノズルの円弧運動の第２軌跡とは、それぞれ２つのポジションで交差するとともに、前記第１軌跡と前記第２軌跡とは交差せず、
    　前記第１分注機構は、第１の反応時間をもつ前記第１検査における分注動作に用いられ、前記第２分注機構は、前記第１の反応時間よりも長い第２の反応時間をもつ前記第２検査における分注動作に用いられる自動分析装置。
  2. 　請求項１において、
    　前記反応容器を前記インキュベータに供給する搬送機構と、
    　制御部とを有し、
    　前記制御部は、あらかじめ定義された第１シーケンスにしたがって前記第１分注機構及び前記搬送機構を動作させ、あらかじめ定義された第２シーケンスにしたがって前記第２分注機構及び前記搬送機構を動作させる自動分析装置。
  3. 　請求項２において、
    　前記第１シーケンス及び前記第２シーケンスはそれぞれ、所定の時間の装置サイクルを偶数回含むシーケンスとして定義され、前記装置サイクルにおいて前記インキュベータは所定方向に｛（ｋ＋０．５）回転±１ポジション｝（ｋ：０以上の整数）移動するよう定義されている自動分析装置。
  4. 　請求項３において、
    　前記第１シーケンスは、前記試料溶液に第１試薬を分注する第１試薬分注動作と前記第１試薬分注動作後に前記試料溶液に第２試薬を分注する第２試薬分注動作とを含み、
    　前記第１シーケンスは、前記装置サイクルを２回含むシーケンスとして定義され、前記第１試薬分注動作を行う装置サイクルとは異なる装置サイクルにおいて、前記搬送機構による前記反応容器の前記インキュベータへの設置及び取り出しを行うよう定義されている自動分析装置。
  5. 　請求項４において、
    　前記第２シーケンスは、前記装置サイクルを偶数回含むシーケンスとして定義され、前記第２シーケンスを構成する前記装置サイクルの数を２で割った商は奇数となるように定義されている自動分析装置。
  6. 　請求項５において、
    　前記第２シーケンスにおいて、前記第１シーケンスにおいて前記搬送機構による前記反応容器の前記インキュベータへの設置及び取り出しを行うよう定義されている装置サイクルとは異なる装置サイクルにおいて、前記搬送機構による前記反応容器の前記インキュベータへの設置または取り出しを行うよう定義されている自動分析装置。
  7. 　請求項１において、
    　前記第１検査は生化学検査であり、前記第２検査は免疫検査である自動分析装置。
  8. 　請求項７において、
    　前記第１分注機構は、前記第１分注ノズルによるピペッティングにより前記試料溶液と前記試薬との攪拌動作を行い、
    　前記第２分注機構は、前記第２分注ノズルに装着した分注チップによるピペッティングにより前記試料溶液と前記試薬との攪拌動作を行う自動分析装置。
  9. 　請求項１において、
    　前記反応容器はディスポーザブルである自動分析装置。
  10. 　複数の異なる分析過程の検査を実施可能な自動分析装置であって、
    　複数の反応容器を円周状のポジション上に保持するインキュベータと、
    　前記反応容器を前記インキュベータに供給する搬送機構と、
    　制御部とを有し、
    　前記検査として第１検査及び第２検査を含み、前記第１検査及び前記第２検査において、試料溶液に試薬を分注してから、当該試料溶液と当該試薬との反応が完了するまでの反応時間が定められており、
    　前記制御部は、前記第１検査のためのあらかじめ定義された第１シーケンス及び前記第２検査のためのあらかじめ定義された第２シーケンスにしたがって前記搬送機構を動作させ、
    　前記第１シーケンス及び前記第２シーケンスはそれぞれ、所定の時間の装置サイクルを偶数回含むシーケンスとして定義されるとともに、前記装置サイクルにおいて前記インキュベータは所定方向に｛（ｋ＋０．５）回転±１ポジション｝（ｋ：０以上の整数）移動するよう定義され、
    　前記第１シーケンスにおいて前記搬送機構の動作が偶数回目の装置サイクルで実施するよう定義されている場合には、前記第２シーケンスにおいて前記搬送機構の動作が奇数回目の装置サイクルで実施するよう定義され、前記第１シーケンスにおいて前記搬送機構の動作が奇数回目の装置サイクルで実施するよう定義されている場合には、前記第２シーケンスにおいて前記搬送機構の動作が偶数回目の装置サイクルで実施するよう定義されている自動分析装置。
  11. 　請求項１０において、
    　回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な第１分注ノズルを有し、試料または試薬を前記インキュベータ上の前記反応容器に分注する第１分注機構と、
    　回転軸を中心とした円弧運動及び上下運動可能な第２分注ノズルを有し、試料または試薬を前記インキュベータ上の前記反応容器に分注する第２分注機構とを有し、
    　前記インキュベータ上の前記反応容器が配置される円周に対して、前記第１分注ノズルの円弧運動の第１軌跡及び前記第２分注ノズルの円弧運動の第２軌跡とは、それぞれ２つのポジションで交差するとともに、前記第１軌跡と前記第２軌跡とは交差せず、
    　前記第１分注機構は、第１の反応時間をもつ前記第１検査における分注動作に用いられ、前記第２分注機構は、前記第１の反応時間よりも長い第２の反応時間をもつ前記第２検査における分注動作に用いられる自動分析装置。
  12. 　請求項１１において、
    　前記制御部は、前記第１シーケンスにしたがって前記第１分注機構及び前記搬送機構を動作させ、前記第２シーケンスにしたがって前記第２分注機構及び前記搬送機構を動作させる自動分析装置。
  13. 　請求項１２において、
    　前記第１シーケンスは、前記試料溶液に第１試薬を分注する第１試薬分注動作と前記第１試薬分注動作後に前記試料溶液に第２試薬を分注する第２試薬分注動作とを含み、
    　前記第１シーケンスは、前記装置サイクルを２回含むシーケンスとして定義され、前記第１試薬分注動作を行う装置サイクルとは異なる装置サイクルにおいて、前記搬送機構による前記反応容器の前記インキュベータへの設置及び取り出しを行うよう定義されている自動分析装置。
  14. 　請求項１３において、
    　前記第２シーケンスを構成する前記装置サイクルの数を２で割った商は奇数となるように定義されている自動分析装置。
  15. 　請求項１１において、
    　前記第１検査は生化学検査であり、前記第２検査は免疫検査である自動分析装置。
  16. 　請求項１５において、
    　前記第１分注機構は、前記第１分注ノズルによるピペッティングにより前記試料溶液と前記試薬との攪拌動作を行い、
    　前記第２分注機構は、前記第２分注ノズルに装着した分注チップによるピペッティングにより前記試料溶液と前記試薬との攪拌動作を行う自動分析装置。
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