WO2021176924A1 - 自動分析装置 - Google Patents

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WO2021176924A1
WO2021176924A1 PCT/JP2021/003740 JP2021003740W WO2021176924A1 WO 2021176924 A1 WO2021176924 A1 WO 2021176924A1 JP 2021003740 W JP2021003740 W JP 2021003740W WO 2021176924 A1 WO2021176924 A1 WO 2021176924A1
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lid
housing
flow cell
automatic analyzer
hinge
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PCT/JP2021/003740
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French (fr)
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ゆり 梶原
山下　太一郎
想 小口
禎昭 杉村
亜依子 西谷
Original Assignee
株式会社日立ハイテク
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Priority to JP2022505048A priority patent/JP7341312B2/ja
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    • G01N2035/00178—Special arrangements of analysers
    • G01N2035/00306—Housings, cabinets, control panels (details)

Definitions

  • the present invention relates to an automatic analyzer.
  • the automatic analyzer is a device that automatically analyzes samples such as blood and urine. Then, as an immunoassay method in the detection unit of the automatic analyzer, a method of introducing a reaction solution containing a sample into a flow cell and detecting the emitted light with a photodetector is known.
  • the carry-in / out portion of the flow cell in the detection unit generally has a structure in which a removable lid is sealed with screws to shield the inside from light.
  • Patent Document 1 discloses that the tank body is substantially sealed by using a shutter to suppress temperature changes (paragraph 0054).
  • An object of the present invention is to provide an automatic analyzer with improved workability when loading and unloading a flow cell.
  • the present invention comprises a flow cell for passing a reaction solution composed of a sample and a reagent, a photodetector for detecting light emitted by the reaction solution, and a housing for accommodating the flow cell and the photodetector.
  • the housing has a lid that opens and closes when the flow cell is carried in and out of the housing, and the lid is connected to the housing via a hinge to cover the lid.
  • a fixing member for fixing in a closed state is provided on the lid or the housing.
  • the plan view of the automatic analyzer which concerns on embodiment.
  • the perspective view which shows the appearance of the detection unit.
  • the perspective view which shows the state which the lid of a detection unit is open.
  • Top view showing the open / closed state of the lid when the detection unit is viewed vertically from above.
  • the figure which the flow cell was carried in with the lid of the detection unit open.
  • FIG. 5 is a plan view showing an open / closed state of the lid when the rotation axis of the hinge is on the line B of FIG.
  • FIG. 5 is a plan view showing an open / closed state of a lid when the rotation axis of the hinge is in the region S2 of FIG.
  • FIG. 5 is a plan view showing an open / closed state of a lid when the rotation axis of the hinge is in the region S1 of FIG.
  • FIG. 1 is a plan view of the automatic analyzer according to the present embodiment.
  • the automatic analyzer 100 includes a rack 108, a rack transfer line 115, a sample dispensing mechanism 116, an incubator disk 107, a storage unit 106, a transfer mechanism 105, a reaction vessel stirring mechanism 104, and the like. It includes a waste hole 102, a reagent disk 117, a reagent dispensing mechanism 110, a reaction liquid suction nozzle 113, a detection unit 114, and a control unit (not shown).
  • a sample container 103 for holding a sample (sample) is erected on the rack 108.
  • the rack transfer line 115 moves the sample container 103 erected on the rack 108 to the sample dispensing position near the sample dispensing mechanism 116.
  • the sample dispensing mechanism 116 has an arm portion that drives in rotation and up and down, and a nozzle portion that sucks and discharges samples.
  • a sample dispensing tip can be attached to and detached from the tip of the nozzle.
  • the sample dispensing mechanism 116 lowers the nozzle portion with respect to the sample container 103 at the sample dispensing position to suck a predetermined amount of sample, and then rotates the arm portion to position the sample on the incubator disk 107. Discharge the sample into the reaction vessel 109.
  • the incubator disk 107 is formed with a plurality of container holding holes in which a plurality of reaction containers 109 can be installed in the circumferential direction.
  • the incubator disk 107 performs a rotary operation of moving each reaction vessel 109 to a predetermined position such as a reaction vessel installation position, a reagent discharge position, a sample discharge position, and a reaction vessel disposal position.
  • a plurality of unused reaction vessels 109 and sample dispensing chips are installed in the storage unit 106.
  • the transport mechanism 105 is movable in three directions of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis, and transports the reaction vessel 109 and the sample dispensing tip.
  • the transfer mechanism 105 conveys the unused reaction vessel 109 to the container holding hole at a predetermined position of the incubator disk 107, or conveys the unused sample dispensing tip to the sample dispensing tip mounting position 101. Or something.
  • the transfer mechanism 105 may transfer the reaction vessel 109 to the reaction vessel stirring mechanism 104, or convey the used reaction vessel 109 and the sample dispensing tip to the waste hole 102.
  • the reaction vessel stirring mechanism 104 is a mechanism for mixing the sample and the reagent in the reaction vessel 109 taken out from the incubator disk 107.
  • the disposal hole 102 is a hole for discarding the used reaction vessel 109 and the sample dispensing tip.
  • a plurality of reagent containers 111 are installed on the reagent disk 117.
  • a reagent disc cover 112 is provided on the upper part of the reagent disc 117, and the inside of the reagent disc 117 is kept at a predetermined temperature.
  • An opening is provided in a part of the reagent disc cover 112.
  • the reagent dispensing mechanism 110 has an arm portion that drives in rotation and up and down, and a nozzle portion that sucks and discharges reagents.
  • the tip of the nozzle portion is immersed in the reagent in the reagent container 111 to suck the reagent, and the sucked reagent is discharged to the reaction container 109.
  • the reaction liquid suction nozzle 113 sucks the reaction liquid mixed in the reaction vessel 109 on the incubator disk 107 by rotary drive or vertical drive and sends it to the detection unit 114.
  • the detection unit 114 detects a specific component contained in the reaction solution sucked by the reaction liquid suction nozzle 113.
  • a control unit (not shown) controls the operation of the entire automatic analyzer 100. This control unit receives an input from the operator, outputs a control signal to each mechanism, and controls its operation.
  • the transport mechanism 105 moves to the upper part of the storage unit 106, it descends, grips the unused reaction vessel 109, and rises. After that, when the transfer mechanism 105 moves to the upper part of the predetermined position of the incubator disk 107, it descends and installs the reaction vessel 109 in the vessel holding hole. Further, when the transport mechanism 105 moves to the upper side of the storage unit 106, the transport mechanism 105 lowers, grips an unused sample dispensing tip, and rises. After that, when the transport mechanism 105 moves to the upper side of the sample dispensing tip mounting position 101, the transport mechanism 105 descends to install the sample dispensing tip at the sample dispensing tip mounting position 101. Next, the sample dispensing mechanism 116 moves down to above the sample dispensing tip mounting position 101, and press-fits the sample dispensing tip into the tip of the nozzle portion for mounting.
  • the reagent dispensing mechanism 110 lowers when it rotates and moves above the opening of the reagent disk cover 112, immerses the tip of the nozzle portion in the reagent in the reagent container 111, and sucks a predetermined amount of reagent. Next, the reagent dispensing mechanism 110 rotates and moves above the predetermined position of the incubator disk 107 after ascending, and then descends to discharge the reagent into the reaction vessel 109.
  • the sample dispensing mechanism 116 equipped with the sample dispensing tip rotates and moves down to the upper part of the sample container 103 mounted on the rack 108, and sucks a predetermined amount of the sample in the sample container 103. After that, the sample dispensing mechanism 116 rotates and moves down to the sample discharging position of the incubator disk 107, and discharges the sample into the reaction vessel 109 into which the reagent is dispensed. After that, the sample dispensing mechanism 116 rotates and moves to the upper part of the disposal hole 102, and discards the used sample dispensing tip into the disposal hole 102.
  • reaction vessel 109 from which the sample and the reagent are discharged is moved to a predetermined position by the rotation of the incubator disk 107, and is conveyed to the reaction vessel stirring mechanism 104 by the transfer mechanism 105.
  • the reaction vessel stirring mechanism 104 stirs and mixes the sample and the reagent in the reaction vessel 109 by applying a rotary motion to the reaction vessel 109.
  • the reaction vessel 109 is returned to a predetermined position of the incubator disk 107 by the transport mechanism 105.
  • reaction solution suction nozzle 113 moves above the reaction vessel 109 and descends to suck the reaction solution in the reaction vessel 109.
  • the reaction liquid sucked by the reaction liquid suction nozzle 113 is analyzed by the detection unit 114.
  • the configuration of the detection unit 114 will be described with reference to FIG.
  • fluorescence, chemiluminescence and electrochemical luminescence methods are used as analytical methods for measuring the presence and concentration of a very small amount (10-14 mol or less) of an object to be measured in a reaction solution.
  • electrochemical luminescence method for detecting the light emitted from the reaction solution when a voltage is applied to the reaction solution will be described.
  • the electrochemical luminescence method binds a luminescent reagent to a measurement target such as a hormone by an antigen-antibody reaction to quantify the luminescence derived from the luminescent reagent, and the measurement is performed while flowing the reaction solution through the flow cell.
  • the detection unit 114 includes a flow cell 209 into which the reaction solution is introduced, a magneto-optical trap means for capturing the magnetic particles contained in the reaction solution, and a photomultiplier tube 211 for detecting the light generated in the flow cell 209. And have.
  • the inlet side of the flow path is connected to the reaction liquid suction nozzle 113 via the pipe 205, and the outlet side of the flow path provides a pressure difference for sucking the reaction liquid or the like. It is connected to the syringe 204 for generating and the drain 203 for discharging the reaction solution and the like.
  • the outlet side of the flow path of the flow cell 209 is branched by the flow path switching valve 201 on the way, and one reaches the syringe 204 and the other reaches the drain 203.
  • the flow cell 209 is housed in a case 202 located below the photomultiplier tube 211 and fixed to the cell frame 210.
  • the magneto-optical trap means is composed of a magnet 208 for capturing magnetic particles, a magnet arm 207, and a motor 206 for driving a magnet.
  • the magnet arm 207 is rotated by driving the magnet driving motor 206, and the magnetic particle capturing magnet 208 is moved away from the operating position (the position close to the flow cell 209) and the retracting position (the position away from the flow cell 209). Position) and.
  • the photomultiplier tube 211 is a photodetector arranged above the flow cell 209. Further, a voltage applying means (not shown) is connected to the flow cell 209, and when a voltage is applied by the voltage applying means, a light emitting phenomenon occurs in the magnetic particles captured in the flow cell 209. The photomultiplier tube 211 measures the intensity of light generated in the flow cell 209.
  • the flow path switching valve 201 is switched while the reaction liquid suction nozzle 113 is immersed in the reaction liquid in the reaction vessel 109, so that the flow path on the drain 203 side is closed and the flow path on the flow cell 209 side is closed. To open. Then, when the syringe 204 operates on the suction side, the reaction liquid in the reaction vessel 109 is sucked, and the reaction liquid flows into the flow cell 209 via the pipe 205.
  • the reaction solution is a mixture of a sample containing an object to be measured and a reagent (a reagent containing a luminescent label and a reagent containing magnetic particles) to form an immune complex.
  • the reaction liquid suction nozzle 113 moves to the container containing the luminescence reaction auxiliary liquid, and the syringe 204 operates on the suction side in a state of being immersed in the luminescence reaction auxiliary liquid.
  • the luminescence reaction auxiliary solution flows into the flow cell 209, and the residual reaction solution in the flow cell 209 is replaced with the luminescence reaction auxiliary solution while the immune complex is magnetically captured.
  • the magnet driving motor 206 is driven in the opposite direction, and the magnet arm 207 rotates 90 degrees in the reverse direction, so that the magnetic particle capturing magnet 208 is separated from the flow cell 209 (to the retracted position). Moving).
  • the photomultiplier tube 211 measures the dark current output signal in the flow cell 209 through the light transmission window formed on the upper surface of the flow cell 209. Then, by applying a voltage into the flow cell 209 by the voltage applying means, the electrochemical luminescence reaction of the luminescent label contained in the immune complex is induced. At this time, the photomultiplier tube 211 measures the intensity of light through the light transmission window and quantifies the object to be measured contained in the immune complex.
  • the reaction liquid suction nozzle 113 moves to the container containing the cleaning liquid, and the syringe 204 operates on the suction side in a state of being immersed in the cleaning liquid.
  • the cleaning liquid flows into the pipe 205 and the flow cell 209, the reaction liquid and the luminescence reaction auxiliary liquid remaining in the pipe 205 and the flow cell 209 are removed, and the pipe 205 and the flow cell 209 are washed.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the detection unit 114 according to the present embodiment.
  • the detection unit 114 includes a flow cell 209, a photomultiplier tube 211, and the like.
  • the photomultiplier tube 211 receives very weak light due to the luminescence reaction of the luminescence label contained in the immune complex in the flow cell 209 under low noise, and the electric signal is received. Take out as. Therefore, in order to block external light, which is a main factor in reducing the S / N ratio during signal measurement by the photomultiplier tube 211, the housing 300 and the lid 301 of the detection unit 114 are formed of light-shielding members. Moreover, it has a highly airtight structure.
  • the lid 301 is connected to the housing 300 via a hinge 303, and a tightening jig 304 is provided on the lid 301 as a position fixing member for fixing the lid 301 in the closed state. Has been done. Therefore, when opening and closing the lid 301, it is not necessary to attach or remove screws, and the work of loading and unloading the flow cell 209 can be easily performed in a short time.
  • a sealing member is provided on the entire circumference of the peripheral edge of the opening 302 of the housing 300, that is, the front end of the side wall 300a of the housing 300.
  • the material of the sealing member is not limited as long as it is a material having cushioning and heat insulating properties such as black soft rubber and soft polyurethane.
  • the sealing member may be provided on the back side of the lid 301 at a position facing the front end of the side wall 300a of the housing 300.
  • the tightening jig 304 may be another fixing member such as a hook as long as the lid 301 is pressed against the sealing member between the housing 300 and the lid 301 to fix the position of the lid 301. Further, the tightening jig 304 may be provided in the housing 300 and may be displaced and locked with respect to the lid 301 from the housing 300 side. However, in the case of a structure in which the lid 301 is fixed in a closed state by a magnetic force, immunoassay by an electrochemical luminescence method using a magnetic trap means or a photomultiplier tube 211 may be given. .. Therefore, it is desirable that the fixing member is made of a non-magnetic material and mechanically tightens the lid 301 and the housing 300.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the lid 301 of the detection unit 114 is open.
  • the rotation shaft 311 of the hinge 303 is located outside the housing 300.
  • FIG. 5 is a plan view showing the open / closed state of the lid 301 when the detection unit 114 is viewed from above in the vertical direction.
  • the detection unit 114 linearly moves toward the opening 302 of the housing 300 immediately before the lid 301 is closed. That is, the housing 300 constitutes the closed state as shown in FIG. 6 by linearly moving the lid 301 by a predetermined distance after performing a predetermined rotational operation from the open state shown in FIG. Therefore, it is possible to prevent the pressing force from the lid 301 from being biasedly applied only to the left side wall 300a close to the hinge 303 among the left and right side walls 300a of the housing 300.
  • the hinge 303 By locating the hinge 303 on the outside of the housing 300 in this way, the force received from the lid 301 can be made uniform with respect to the front ends of the side walls 300a on both the left and right sides of the housing 300, and the lid 301 is pressed on both the left and right sides. It is possible to prevent a difference in force. As a result, the airtightness (light-shielding property) of the detection unit 114 can be maintained even in a structure using a hinge, and the photomultiplier tube 211 can detect a signal with high accuracy.
  • the rotation axis of the hinge is located inside the housing, so the door will continue to hit the front end of the side wall near the hinge for a long time. For this reason, if a general door structure is adopted for the detection unit, there is a possibility that the pressing force by the lid 301 will be different between the side near the hinge and the side far from the hinge, and the light-shielding property will be lowered.
  • FIG. 6 is a perspective view of the detection unit 114 with the lid 301 closed. Even if the lid 301 is rotated by the hinge 303 and the left and right ends of the lid 301 are moved to a position where they abut on the side wall 300a of the housing 300, the position of the lid 301 cannot be maintained by that alone. Therefore, the lid 301 of the present embodiment has a tightening jig 304 so that it can be held in a closed state with respect to the housing 300.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the lid 301 of the detection unit 114 is opened and the flow cell 209 is carried in.
  • the operator operates the tightening jig 304 and then rotates the lid 301 via the hinge 303 to bring the lid 301 into the open state shown in FIG.
  • the operator carries in the flow cell 209 through the opening 302, installs the flow cell 209 so as to be in close contact with the cell frame 210, and brings the flow cell 209 into the state shown in FIG.
  • the operator rotates the lid 301 via the hinge 303, and when it is in the closed state, operates the tightening jig 304 to fix the lid 301 in the closed state.
  • FIG. 8 is a plan view showing a region desirable as a position of the rotation axis of the hinge 303 when the detection unit 114 is viewed from above in the vertical direction.
  • the region indicated by S1 is the most desirable region
  • the region indicated by S2 is the next desirable region.
  • the region S1 has a line extending outward from the front end of the side wall 300a to which the hinge 303 is connected (line A in FIG. 8) in a direction perpendicular to the side wall, and an angle of 45 ° from the front end of the side wall 300a to the front outside. It is an area sandwiched between an extending line (line B in FIG. 8).
  • the region S2 is a region outside the side wall 300a to which the hinge 303 is connected and behind the opening 302.
  • the line C in FIG. 8 shows the position of the inner wall surface of the automatic analyzer housing 400.
  • FIG. 9 is a plan view showing the open / closed state of the lid 301 when the rotation shaft 321 of the hinge 303 is on the line B of FIG. 8, that is, on the line extending from the front end of the side wall 300a to the front outside at an angle of 45 °. Is.
  • the left-right position of the lid 301 is equivalent to the left-right position of the side wall 300a to which the hinge 303 is connected. Therefore, the space in front of the opening 302 is not very large, and it may be difficult to attach / detach the flow cell 209.
  • the rotation shaft 331 of the hinge 303 is located in the region S2 of FIG. 8, that is, outside the side wall 300a to which the hinge 303 is connected, and in a region behind the surface 401 of the opening 302.
  • it is a top view which shows the open / closed state of a lid 301.
  • the lid 301 can be opened to the outside of the side wall 300a to which the hinge 303 is connected in the left-right direction. Therefore, a large space in front of the opening 302 can be secured, and the flow cell 209 can be easily attached and detached.
  • the lid 301 interferes with the automatic analyzer housing 400 before the lid 301 opens by 90 °, it may be difficult to house the detection unit 114 in the automatic analyzer housing 400. There is.
  • FIG. 11 shows a line extending outward from the front end of the side wall 300a to which the hinge 303 is connected, that is, the rotation shaft 341 of the hinge 303 in the region S1 of FIG. 8, and the side wall 300a.
  • the lid 301 can be opened to the outside of the side wall 300a to which the hinge 303 is connected in the left-right direction, and a large space in front of the opening 302 is secured, so that the flow cell 209 can be attached and detached. It becomes easier to do.
  • the lid 301 even if the lid 301 is opened by 90 °, the lid 301 does not interfere with the automatic analyzer housing 400, so that the detection unit 114 can be housed in the automatic analyzer housing 400. Further, since the lid 301 does not open too much, it is possible to minimize the factors that cause a temperature change with respect to the photomultiplier tube 211 in the detection unit 114 and the reaction liquid in the flow cell 209. It is also possible to mount a sensor on the lid 301, monitor the open / closed state of the lid 301, and use it for the state management of the photomultiplier tube 211.
  • the detection unit 114 used for immunoassay by chemiluminescence method has been described as an example, but the present invention also applies to the detection unit used for other analysis methods such as fluorescence method and chemiluminescence method.
  • the hinge structure of the embodiment is applicable.
  • 100 Automatic analyzer, 101 ... Sample dispensing chip mounting position, 102 ... Discard hole, 103 ... Sample container, 104 ... Reaction vessel stirring mechanism, 105 ... Conveyance mechanism, 106 ... Storage unit, 107 ... Incubator disk, 108 ... Rack , 109 ... Reaction vessel, 110 ... Reagent dispensing mechanism, 111 ... Reagent container, 112 ... Reagent disc cover, 113 ... Reaction liquid suction nozzle, 114 ... Detection unit, 115 ... Rack transfer line, 116 ... Sample dispensing mechanism, 117 ... Reagent disk, 201 ... Flow path switching valve, 202 ... Case, 203 ... Drain, 204 ...

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Abstract

本発明の目的は、フローセルを搬出入するときの作業性を高めた自動分析装置を提供することにある。本発明は、検体と試薬からなる反応液を通過させるフローセルと、前記反応液が発する光を検出する光検出器と、前記フローセル及び前記光検出器を収納する筐体と、を備え、前記筐体は、前記フローセルが前記筐体内に対して搬出入される際に開閉する蓋を有し、前記蓋は、前記筐体とヒンジを介して接続され、前記蓋を閉状態で固定する固定部材が、前記蓋又は前記筐体に設けられたことを特徴とする。

Description

自動分析装置
　本発明は、自動分析装置に関する。
　自動分析装置は、血液や尿などのサンプルを自動的に分析する装置である。そして、自動分析装置の検出ユニットにおける免疫分析法として、サンプルを含む反応液をフローセル内へ導入し、発光させた光を光検出器で検出する方法が知られている。検出ユニットにおけるフローセルの搬出入部は、一般に、脱着可能な蓋をネジ止めで密閉し、内部を遮光する構造を備えている。
　蓋による密閉構造を備えた分析装置として、特許文献１には、シャッターを用いて槽本体をほぼ密閉し、温度変化を抑制することが開示されている（段落００５４）。
特開２０１８－２０５０４６号公報
　しかし、蓋をネジ止めする構造の検出ユニットでは、フローセルを搬出入する度に、蓋のネジを取付けたり取り外したりする必要があるため、作業性が高くない。
　本発明の目的は、フローセルを搬出入するときの作業性を高めた自動分析装置を提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明は、検体と試薬からなる反応液を通過させるフローセルと、前記反応液が発する光を検出する光検出器と、前記フローセル及び前記光検出器を収納する筐体と、を備え、前記筐体は、前記フローセルが前記筐体内に対して搬出入される際に開閉する蓋を有し、前記蓋は、前記筐体とヒンジを介して接続され、前記蓋を閉状態で固定する固定部材が、前記蓋又は前記筐体に設けられたことを特徴とする。
　本開示によれば、フローセルを搬出入するときの作業性を高めた自動分析装置を提供することができる。
実施形態に係る自動分析装置の平面図。 検出ユニットの流路構成を示す図。 検出ユニットの外観を示す斜視図。 検出ユニットの蓋が開いている状態を示す斜視図。 検出ユニットを上から鉛直方向に見たときの、蓋の開閉状態を示す平面図。 検出ユニットの蓋が閉じている状態の斜視図。 検出ユニットの蓋が開いている状態でフローセルが搬入された図。 検出ユニットを上から鉛直方向に見たときに、ヒンジの回転軸の位置として望ましい領域を示す平面図。 ヒンジの回転軸が、図８の線Ｂ上にある場合において、蓋の開閉状態を示す平面図。 ヒンジの回転軸が、図８の領域Ｓ２内にある場合において、蓋の開閉状態を示す平面図。 ヒンジの回転軸が、図８の領域Ｓ１内にある場合において、蓋の開閉状態を示す平面図。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
　まず、図１を参照して、本実施形態に係る自動分析装置の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る自動分析装置の平面図である。
　本実施形態に係る自動分析装置１００は、ラック１０８と、ラック搬送ライン１１５と、サンプル分注機構１１６と、インキュベータディスク１０７と、収納ユニット１０６と、搬送機構１０５と、反応容器撹拌機構１０４と、廃棄孔１０２と、試薬ディスク１１７と、試薬分注機構１１０と、反応液吸引ノズル１１３と、検出ユニット１１４と、図示しない制御部と、を備える。
　ラック１０８には、サンプル（検体）を保持するサンプル容器１０３が架設されている。
　ラック搬送ライン１１５は、ラック１０８に架設されたサンプル容器１０３を、サンプル分注機構１１６の近傍のサンプル分注位置まで移動させる。
　サンプル分注機構１１６は、回転駆動及び上下駆動するアーム部と、サンプルを吸引・吐出するノズル部と、を有する。ノズル部の先端には、サンプル分注チップが着脱可能となっている。このサンプル分注機構１１６は、サンプル分注位置にあるサンプル容器１０３に対してノズル部を下降させて所定量のサンプルを吸引した後、アーム部を回転させてインキュベータディスク１０７上の所定位置にある反応容器１０９にサンプルを吐出する。
　インキュベータディスク１０７には、複数の反応容器１０９を設置可能な容器保持孔が、円周方向に複数形成されている。このインキュベータディスク１０７は、各反応容器１０９を、反応容器設置位置，試薬吐出位置，サンプル吐出位置，反応容器廃棄位置，等の所定位置まで移動させる回転動作を行う。
　収納ユニット１０６には、未使用の反応容器１０９とサンプル分注チップが複数設置されている。
　搬送機構１０５は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３方向に移動可能であり、反応容器１０９およびサンプル分注チップの搬送を行う。例えば、搬送機構１０５は、未使用の反応容器１０９を、インキュベータディスク１０７の所定位置にある容器保持孔に搬送したり、未使用のサンプル分注チップを、サンプル分注チップ装着位置１０１に搬送したりする。また、例えば、この搬送機構１０５は、反応容器１０９を反応容器撹拌機構１０４へ搬送したり、使用済みの反応容器１０９やサンプル分注チップを廃棄孔１０２へ搬送したりもする。
　反応容器撹拌機構１０４は、インキュベータディスク１０７から取り出された反応容器１０９内のサンプルと試薬とを混合する機構である。
　廃棄孔１０２は、使用済みの反応容器１０９やサンプル分注チップを廃棄するための孔である。
　試薬ディスク１１７には、複数の試薬容器１１１が設置されている。試薬ディスク１１７の上部には試薬ディスクカバー１１２が設けられ、試薬ディスク１１７内部は所定の温度に保温される。試薬ディスクカバー１１２の一部には、開口部が設けられている。
　試薬分注機構１１０は、回転駆動及び上下駆動するアーム部と、試薬を吸引・吐出するノズル部を有する。この試薬分注機構１１０は、ノズル部の先端を試薬容器１１１内の試薬に浸漬して試薬を吸引するとともに、吸引した試薬を反応容器１０９に吐出する。
　反応液吸引ノズル１１３は、回転駆動や上下駆動により、インキュベータディスク１０７上の反応容器１０９で混合された反応液を吸引して検出ユニット１１４へ送る。
　検出ユニット１１４は、反応液吸引ノズル１１３で吸引された反応液に含まれる特定の成分の検出を行う。
　図示しない制御部は、自動分析装置１００全体の動作を制御する。この制御部は、操作者からの入力を受けて、各機構等に制御信号を出力し、その動作の制御を行う。
　次に、本実施形態に係る自動分析装置１００の動作について説明する。
　まず、搬送機構１０５は、収納ユニット１０６の上方まで移動すると下降し、未使用の反応容器１０９を把持して上昇する。その後、搬送機構１０５は、インキュベータディスク１０７の所定位置の上方まで移動すると、下降して反応容器１０９を容器保持孔に設置する。また、搬送機構１０５は、収納ユニット１０６の上方まで移動すると下降し、未使用のサンプル分注チップを把持して上昇する。その後、搬送機構１０５は、サンプル分注チップ装着位置１０１の上方まで移動すると、下降してサンプル分注チップをサンプル分注チップ装着位置１０１に設置する。次に、サンプル分注機構１１６は、サンプル分注チップ装着位置１０１の上方まで移動すると下降し、ノズル部の先端にサンプル分注チップを圧入して装着する。
　試薬分注機構１１０は、試薬ディスクカバー１１２の開口部の上方まで回転移動すると下降し、ノズル部の先端を試薬容器１１１内の試薬に浸漬して、所定量の試薬を吸引する。次いで、試薬分注機構１１０は、上昇した後に、インキュベータディスク１０７の所定位置の上方まで回転移動すると下降して、反応容器１０９に試薬を吐出する。
　また、サンプル分注チップを装着したサンプル分注機構１１６は、ラック１０８に載置されたサンプル容器１０３の上方まで回転移動して下降し、サンプル容器１０３内のサンプルを所定量吸引する。その後、サンプル分注機構１１６は、インキュベータディスク１０７のサンプル吐出位置まで回転移動して下降し、試薬が分注された反応容器１０９にサンプルを吐出する。その後、サンプル分注機構１１６は、廃棄孔１０２の上方まで回転移動し、使用済みのサンプル分注チップを廃棄孔１０２へと廃棄する。
　その後、サンプルと試薬とが吐出された反応容器１０９は、インキュベータディスク１０７の回転によって所定位置に移動し、搬送機構１０５によって反応容器撹拌機構１０４へと搬送される。反応容器撹拌機構１０４は、反応容器１０９に対して回転運動を加えることで反応容器１０９内のサンプルと試薬を撹拌し、混和する。その後、反応容器１０９は、搬送機構１０５によって、インキュベータディスク１０７の所定位置に戻される。
　次に、この所定位置で一定の反応時間が経過すると、反応液吸引ノズル１１３は、反応容器１０９の上方へ移動して下降し、反応容器１０９内の反応液を吸引する。反応液吸引ノズル１１３で吸引された反応液は、検出ユニット１１４で分析される。
　ここで、検出ユニット１１４の構成について、図２を用いて説明する。免疫分析の分野では、反応液中の極微量（１０-14ｍｏｌ以下）の測定対象物の存在および濃度を測定するための分析法として、蛍光法、化学発光法および電気化学発光法が利用されている。本実施形態では、反応液に電圧を印加したときに反応液から発せられる光を検出する、電気化学発光法を利用した例について説明する。
　電気化学発光法は、ホルモン等の測定対象物に抗原抗体反応により発光試薬を結合させ、発光試薬由来の発光を定量するもので、フローセル中に反応液を流しながら測定が行われる。
　本実施形態に係る検出ユニット１１４は、反応液が導入されるフローセル２０９と、反応液に含まれる磁性粒子を補足する磁気トラップ手段と、フローセル２０９内で発生した光を検出する光電子増倍管２１１と、を備えている。
　図２に示すように、フローセル２０９は、流路の入口側が、配管２０５を介して反応液吸引ノズル１１３に接続されており、流路の出口側が、反応液等を吸引するための圧力差を発生させるシリンジ２０４と、反応液等を排出するドレイン２０３と、に接続されている。なお、フローセル２０９の流路の出口側は、途中で流路切替弁２０１によって分岐され、一方がシリンジ２０４に、他方がドレイン２０３に至る。また、フローセル２０９は、光電子増倍管２１１の下方に位置するケース２０２内に収納され、セルフレーム２１０に固定される。
　磁気トラップ手段は、磁性粒子捕捉用磁石２０８と、磁石アーム２０７と、磁石駆動用モータ２０６と、で構成されている。この磁気トラップ手段は、磁石駆動用モータ２０６を駆動することにより、磁石アーム２０７を回転させ、磁性粒子捕捉用磁石２０８を作動位置（フローセル２０９に近づけた位置）と退避位置（フローセル２０９から遠ざけた位置）とに変位させる。
　光電子増倍管２１１は、フローセル２０９の上方に配置される光検出器である。また、フローセル２０９には、図示しない電圧印加手段が接続されており、この電圧印加手段により電圧が印加されると、フローセル２０９内に捕捉された磁性粒子に発光現象が起こる。この光電子増倍管２１１は、フローセル２０９内で発生した光の強度を計測する。
　次に、検出ユニット１１４における光強度の測定方法について説明する。
　まず、反応液吸引ノズル１１３が反応容器１０９内の反応液に浸漬された状態で、流路切替弁２０１が切替えられることで、ドレイン２０３側の流路を閉鎖しつつ、フローセル２０９側の流路を開放する。そして、シリンジ２０４が吸引側に動作すると、反応容器１０９内の反応液が吸引され、配管２０５を経由してフローセル２０９内に反応液が流入する。なお、反応液は、測定対象物を含むサンプルと、試薬（発光標識を含む試薬と、磁性粒子を含む試薬）と、が混合されたものであり、免疫複合体が形成されている。
　このとき、磁石駆動用モータ２０６が駆動し、磁石アーム２０７が９０度回転するため、磁石アーム２０７の先端にある磁性粒子捕捉用磁石２０８が、フローセル２０９の直下に近接する（作動位置に移動する）。これにより、フローセル２０９を通過する反応液中の磁性粒子が、フローセル２０９に磁気的に捕捉される。
　その後、反応液吸引ノズル１１３が、発光反応補助液を含む容器まで移動し、発光反応補助液に浸漬された状態で、シリンジ２０４が吸引側に動作する。これにより、発光反応補助液がフローセル２０９内に流入し、免疫複合体が磁気的に捕捉された状態のまま、フローセル２０９内の残留反応溶液が発光反応補助液に置換される。
　次いで、シリンジ２０４の駆動が停止した後、磁石駆動用モータ２０６が反対方向に駆動し、磁石アーム２０７が９０度逆回転するため、磁性粒子捕捉用磁石２０８がフローセル２０９から離間する（退避位置に移動する）。
　次に、光電子増倍管２１１は、フローセル２０９の上面に形成された光透過窓を介して、フローセル２０９内の暗電流出力信号を測定する。その後、電圧印加手段によりフローセル２０９内に電圧を印加することで、免疫複合体に含まれる発光標識の電気化学発光反応が誘起される。このとき、光電子増倍管２１１が、光透過窓を介して光の強度を測定し、免疫複合体に含まれる測定対象物を定量する。
　光強度の測定後は、反応液吸引ノズル１１３が、洗浄液を含む容器まで移動し、洗浄液に浸漬された状態で、シリンジ２０４が吸引側に動作する。これにより、洗浄液が配管２０５内およびフローセル２０９内に流入し、配管２０５内およびフローセル２０９内に残留する反応液および発光反応補助液が除去され、配管２０５およびフローセル２０９が洗浄される。
　最後に、流路切替弁２０１が切替えられることで、フローセル２０９側の流路を閉鎖しつつ、ドレイン２０３側の流路を開放する。そして、シリンジ２０４が吐出側に動作すると、シリンジ２０４内に残留する反応液、発光反応補助溶液および洗浄液が、ドレイン２０３へ排出される。
　そして、上述の動作が繰り返し行われることで、複数のサンプルに対して、複数の分析項目の分析が実施される。
　図３は、本実施形態に係る検出ユニット１１４の外観を示す斜視図である。検出ユニット１１４には、フローセル２０９および光電子増倍管２１１などが内蔵されている。ここで、電気化学発光法による免疫分析では、光電子増倍管２１１が、フローセル２０９内の免疫複合体に含まれる発光標識の発光反応による非常に微弱な光を低ノイズ下で受光し、電気信号として取り出す。したがって、光電子増倍管２１１による信号測定時のＳ／Ｎ比減少の主要因となる外光を遮断するために、検出ユニット１１４の筐体３００および蓋３０１は、遮光性を有する部材で形成され、かつ、密閉性の高い構造となっている。
　特に、本実施形態に係る蓋３０１は、蓋３０１がヒンジ３０３を介して筐体３００と接続されており、蓋３０１を閉状態で固定する位置固定部材として締め治具３０４が、蓋３０１に設けられている。このため、蓋３０１を開閉する際に、ネジの取り付けや取り外しなどの作業が不要となり、フローセル２０９を搬出入する作業が短時間で容易に行える。
　また、筐体３００の開口部３０２の周縁、すなわち、筐体３００の側壁３００ａの前端には、全周に亘って密閉部材が設けられている。この密閉部材の材料は、黒色の軟質ゴムや軟質ポリウレタン等、クッション性かつ断熱特性を有する材料であれば、限定されない。なお、密閉部材は、蓋３０１の裏側で、筐体３００の側壁３００ａの前端と対向する位置に設けても良い。このように、本実施形態に係る検出ユニット１１４は、密閉部材を有するので、密閉性が向上し、外光の侵入や、外気の侵入による温度変化を防ぐことが可能となっている。
　締め治具３０４は、筐体３００と蓋３０１との間にある密閉部材に対して、蓋３０１を押し付けて蓋３０１の位置を固定するものであれば、フックなど他の固定部材でも良い。また、締め治具３０４は、筐体３００に設けられ、筐体３００側から蓋３０１に対して変位して係止するようなものであっても構わない。ただし、磁力によって蓋３０１を閉状態で固定するような構造の場合、磁気トラップ手段や光電子増倍管２１１を使った電気化学発光法による免疫分析電気化学発光法による免疫分析を与える可能性がある。このため、固定部材は、非磁性体で形成され、蓋３０１と筐体３００とを機械的に締め付けるものであることが望ましい。
　図４は、検出ユニット１１４の蓋３０１が開いている状態を示す斜視図である。使用済みのフローセル２０９を新しいものに交換するとき、出荷前にフローセル２０９を装着するとき、などは図４に示す状態となる。図４に示すように、本実施形態の検出ユニット１１４では、ヒンジ３０３の回転軸３１１が、筐体３００の外側に位置している。
　図５は、検出ユニット１１４を上から鉛直方向に見たときの、蓋３０１の開閉状態を示す平面図である。図５に示すように、本実施形態に係る検出ユニット１１４は、蓋３０１が閉状態となる直前に、筐体３００の開口部３０２に向かって直線的に移動することが分かる。すなわち、蓋３０１が図４に示す開状態から所定の回転動作を行った後、所定距離だけ直線的に移動することにより、筐体３００は図６のような閉状態を構成する。このため、蓋３０１からの押し付け力が、筐体３００における左右両側の側壁３００ａのうち、ヒンジ３０３に近い左側の側壁３００ａだけに偏って加わり続けることを防止できる。このようにヒンジ３０３を筐体３００の外側に位置させることで、筐体３００における左右両側の側壁３００ａの前端に対して、蓋３０１から受ける力を均一化でき、蓋３０１の左右両側での押し付け力に差が生じるのを防止できる。その結果、ヒンジを用いた構造であっても、検出ユニット１１４の密閉性（遮光性）が維持でき、光電子増倍管２１１が高精度に信号を検出することが可能となる。
　なお、一般のドア構造を採用した場合、筐体の内側にヒンジの回転軸が位置するので、ヒンジに近い側の側壁の前端にドアが片当たりする状態が長く続く。このため、検出ユニットに一般のドア構造を採用すると、ヒンジに近い側と遠い側とで、蓋３０１による押し付け力に差が生じ、遮光性が低下してしまう可能性がある。
　図６は、検出ユニット１１４の蓋３０１が閉まっている状態の斜視図である。ヒンジ３０３により蓋３０１を回転させて、蓋３０１の左右両端を筐体３００の側壁３００ａに当接する位置まで移動させたとしても、それだけだと蓋３０１の位置を保持できない。そこで、本実施形態の蓋３０１は、締め治具３０４を有しており、筐体３００に対して閉じられた状態を保持できるようになっている。
　図７は、検出ユニット１１４の蓋３０１が開けられ、フローセル２０９が搬入された状態を示す斜視図である。ここで、フローセル２０９の装着時の動作について説明する。まず、作業者は、図６に示す閉状態において、締め治具３０４を操作してから、ヒンジ３０３を介して蓋３０１を回転させることで、図４に示す開状態にする。次に、作業者は、フローセル２０９を開口部３０２から搬入し、セルフレーム２１０に密着するようにフローセル２０９を設置し、図７に示す状態とする。その後、作業者が、ヒンジ３０３を介して蓋３０１を回転させ、閉状態となったら締め治具３０４を操作して、蓋３０１を閉状態で固定する。
　図８は、検出ユニット１１４を上から鉛直方向に見たときに、ヒンジ３０３の回転軸の位置として望ましい領域を示す平面図である。図８において、Ｓ１で示す領域が最も望ましい領域であり、Ｓ２で示す領域が次に望ましい領域である。ヒンジ３０３の回転軸の位置をこれらの領域とすることで、蓋３０１が９０°開いたときに、開口部３０２の前方に広いスペースが確保でき、フローセル２０９を着脱する際の作業性が良くなる。
　領域Ｓ１は、ヒンジ３０３が接続される方の側壁３００ａの前端から当該側壁と垂直な方向で外側へ延びる線（図８の線Ａ）と、側壁３００ａの前端から前方外側へ４５°の角度で延びる線（図８の線Ｂ）と、で挟まれた領域である。領域Ｓ２は、ヒンジ３０３が接続される方の側壁３００ａの外側であって、開口部３０２よりも後側の領域である。なお、図８の線Ｃは、自動分析装置筐体４００の内壁面の位置を示している。以下、ヒンジ３０３の回転軸が、図８の線Ｂ上にある場合、領域Ｓ２内にある場合、領域Ｓ１内にある場合、に分けて説明する。
　図９は、ヒンジ３０３の回転軸３２１が、図８の線Ｂ上、すなわち、側壁３００ａの前端から前方外側へ４５°の角度で延びる線上にある場合において、蓋３０１の開閉状態を示す平面図である。この場合、蓋３０１が９０°開いたとき、蓋３０１の左右方向位置は、ヒンジ３０３が接続される方の側壁３００ａの左右方向位置と、同等となる。したがって、開口部３０２の前方のスペースは、あまり広くなく、フローセル２０９の着脱作業がし難くなる可能性がある。
　図１０は、ヒンジ３０３の回転軸３３１が、図８の領域Ｓ２内、すなわち、ヒンジ３０３が接続される方の側壁３００ａの外側であって、開口部３０２の面４０１よりも後側の領域にある場合において、蓋３０１の開閉状態を示す平面図である。この場合、ヒンジ３０３が接続される方の側壁３００ａの左右方向位置よりも、外側まで蓋３０１を開くことができる。したがって、開口部３０２の前方のスペースが広く確保でき、フローセル２０９の着脱作業がし易くなる。ただし、蓋３０１が９０°開くまでの間に、蓋３０１が自動分析装置筐体４００と干渉してしまうため、検出ユニット１１４を自動分析装置筐体４００内に収納するのが困難となる可能性がある。
　図１１は、ヒンジ３０３の回転軸３４１が、図８の領域Ｓ１内、すなわち、ヒンジ３０３が接続される方の側壁３００ａの前端から当該側壁と垂直な方向で外側へ延びる線と、側壁３００ａの前端から前方外側へ４５°の角度で延びる線と、で挟まれた領域にある場合において、蓋３０１の開閉状態を示す平面図である。この場合、ヒンジ３０３が接続される方の側壁３００ａの左右方向位置よりも、外側まで蓋３０１を開くことができ、開口部３０２の前方のスペースが広く確保されるので、フローセル２０９の着脱作業がし易くなる。しかも、蓋３０１を９０°開いても、蓋３０１が自動分析装置筐体４００と干渉しないため、検出ユニット１１４を自動分析装置筐体４００内に収納することも可能である。また、蓋３０１が大きく開き過ぎないので、検出ユニット１１４内の光電子増倍管２１１や、フローセル２０９内の反応液に対し、温度変化を与える要因を極力少なくできる。なお、蓋３０１にセンサを搭載し、蓋３０１の開閉状態をモニタリングし、光電子増倍管２１１の状態管理に利用することも可能である。
　上記の実施形態では、電気化学発光法による免疫分析に用いられる検出ユニット１１４を例に挙げて説明したが、蛍光法や化学発光法など他の分析方法に用いられる検出ユニットに対しても、本実施形態のヒンジ構造は適用できる。
１００…自動分析装置、１０１…サンプル分注チップ装着位置、１０２…廃棄孔、１０３…サンプル容器、１０４…反応容器撹拌機構、１０５…搬送機構、１０６…収納ユニット、１０７…インキュベータディスク、１０８…ラック、１０９…反応容器、１１０…試薬分注機構、１１１…試薬容器、１１２…試薬ディスクカバー、１１３…反応液吸引ノズル、１１４…検出ユニット、１１５…ラック搬送ライン、１１６…サンプル分注機構、１１７…試薬ディスク、２０１…流路切替弁、２０２…ケース、２０３…ドレイン、２０４…シリンジ、２０５…配管、２０６…磁石駆動用モータ、２０７…磁石アーム、２０８…磁性粒子捕捉用磁石、２０９…フローセル、２１０…セルフレーム、２１１…光電子増倍管、３００…筐体、３００ａ…側壁、３０１…蓋３０２、…開口部、３０３…ヒンジ、３０４…締め治具、３１１，３２１、３３１，３４１…回転軸、４００…自動分析装置筐体

Claims (8)

  1. 検体と試薬からなる反応液を通過させるフローセルと、前記反応液が発する光を検出する光検出器と、前記フローセル及び前記光検出器を収納する筐体と、を備え、前記筐体は、前記フローセルが前記筐体内に対して搬出入される際に開閉する蓋を有し、前記蓋は、前記筐体とヒンジを介して接続され、前記蓋を閉状態で固定する固定部材が、前記蓋又は前記筐体に設けられた自動分析装置。
  2. 請求項１に記載の自動分析装置において、前記筐体の開口部周縁または前記蓋の裏側に、密閉部材を有することを特徴とする自動分析装置。
  3. 請求項１に記載の自動分析装置において、前記固定部材は、非磁性体で形成され、前記蓋と前記筐体とを機械的に締め付けることを特徴とする自動分析装置。
  4. 請求項１に記載の自動分析装置において、前記光検出器は、光電子増倍管であることを特徴とする自動分析装置。
  5. 請求項１に記載の自動分析装置において、前記蓋は、前記閉状態となる直前に、前記筐体の開口部に向かって直線的に移動することを特徴とする自動分析装置。
  6. 請求項１に記載の自動分析装置において、前記ヒンジの回転軸が、前記筐体の外側に位置することを特徴とする自動分析装置。
  7. 請求項６に記載の自動分析装置において、前記ヒンジの回転軸は、前記筐体の開口部よりも後側に位置することを特徴とする自動分析装置。
  8. 請求項６に記載の自動分析装置において、前記ヒンジの回転軸は、上から鉛直方向に見たときに、前記ヒンジが接続される方の筐体側壁の前端から前記筐体側壁と垂直な方向で外側へ延びる線と、前記筐体側壁の前端から前方外側へ４５°の角度で延びる線と、で挟まれた領域に位置することを特徴とする自動分析装置。
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