WO2022091545A1 - 自動分析装置 - Google Patents

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WO2022091545A1
WO2022091545A1 PCT/JP2021/031269 JP2021031269W WO2022091545A1 WO 2022091545 A1 WO2022091545 A1 WO 2022091545A1 JP 2021031269 W JP2021031269 W JP 2021031269W WO 2022091545 A1 WO2022091545 A1 WO 2022091545A1
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WO
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probe
liquid
dispensing
sample
reagent
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PCT/JP2021/031269
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English (en)
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Inventor
和弘 野田
孝伸 濱崎
将行 桑原
英一郎 高田
Original Assignee
株式会社日立ハイテク
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    • G01N35/1009Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1016Control of the volume dispensed or introduced
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N2035/1027General features of the devices
    • G01N2035/103General features of the devices using disposable tips
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    • G01N35/1065Multiple transfer devices
    • G01N2035/1076Multiple transfer devices plurality or independently movable heads

Definitions

  • the present invention relates to an automatic analyzer provided with a dispensing unit for sucking and discharging liquids such as reagents and samples used for analysis.
  • Automatic analyzers such as biochemical analyzers and immunoanalyzers include specimen / reagent holders that hold specimens such as biological samples and analytical reagents, and dispensing units that suck a specified amount of specimens and reagents and discharge them into a reaction vessel. It consists of an incubator that controls the temperature of a mixed solution of a sample and a reagent to react, and a detection unit that detects the reacted solution.
  • the dispensing unit is composed of a cylindrical or tapered probe to be inserted into the liquid, a syringe as a pressure source for driving the suction and discharge of the liquid, and a flow path connecting the probe and the syringe.
  • the probe is inserted into the sample container or reagent container, the syringe is operated to suck the specified amount of liquid, the probe is moved to the reaction container, and the liquid is discharged to dispense the specified amount of liquid.
  • a disposable tip may be attached to the tip of the probe to prevent the ingredients from being carried over to the next test.
  • multiple reagents used for analysis, or both reagents and samples may be held in the probe or chip at the same time and dispensed.
  • a plurality of liquids in a probe or a chip at the same time a plurality of kinds of liquids are continuously sucked, and after sucking all the liquids, they are dispensed by discharging them into a reaction vessel.
  • the number of reagents used and the amount to be dispensed differ depending on the analysis item.
  • the amount to be dispensed is large, it takes a lot of time to suck and discharge the liquid.
  • the throughput of the analyzer can be maintained by dispensing while maintaining accuracy in one cycle of dispensing operation.
  • Patent Document 1 describes a method of dispensing a wide range of dispensing amounts while maintaining accuracy. This document secures the time required for suction and discharge of liquid by increasing the rotation / vertical speed of the sampling arm used for dispensing and the air suction speed by the pump when the dispensing amount is large.
  • Patent Document 2 changes the lowering operation time of the sampling arm according to the dispensing amount, thereby lowering at a low speed operation when the dispensing amount is small to improve the liquid level detection accuracy and the dispensing amount. If there is a lot of liquid, it descends at high speed to secure the time required for suction and discharge of liquid.
  • Patent Document 1 secures the time required for dispensing by increasing the air suction speed of the sampling arm or pump used for dispensing when the dispensing amount is large.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and is an automatic analysis capable of ensuring accuracy in a wide range of dispensing amount without changing the rotation / vertical speed of the sampling arm and the suction speed of the pump.
  • the purpose is to provide the device.
  • the automatic analyzer is an automatic analyzer that analyzes a target substance contained in a sample, and includes a detection unit that analyzes the sample and a probe that dispenses a liquid, and the liquid is a sample or a sample.
  • a reagent used in the analysis of the above, the probe is characterized in that the number of suctions for sucking the liquid into the inside of the probe is changed according to the dispensing amount of the liquid to be dispensed by the probe.
  • the automated analyzer even when the amount of suction / discharge of liquid is large, the time required for the suction / discharge operation of liquid can be secured, and the accuracy can be ensured in a wide range of dispensing amount. It becomes possible to provide an automatic analyzer. Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
  • FIG. A schematic configuration diagram of the dispensing mechanism 111 is shown. The state of the flow in the probe 201 and the tip 113 in the suction / discharge operation when two kinds of reagents and one kind of sample are dispensed at the same time is shown. It is a flowchart which shows the operation procedure of the dispensing mechanism 111 when two kinds of reagents and one kind of sample are dispensed at the same time.
  • the timing of the operation of the dispensing mechanism 111 and the dispensing mechanism 112 in the first embodiment is shown, and the timing of the operation related to the dispensing mechanism 111 and the dispensing mechanism 112 of the reagent disk 102, the sample disk 104, and the incubator 106 is shown. It is a time chart.
  • the state of the flow in the probe 201 and the tip 113 related to the suction / discharge operation when one kind of reagent and one kind of sample are dispensed at the same time is shown.
  • the state of the flow in the probe 201 and the tip 113 related to the suction / discharge operation when one kind of reagent and one kind of sample are dispensed at the same time and the access to the reagent is performed twice is shown.
  • FIG. 1 A schematic configuration diagram of a dispensing mechanism included in the automated analyzer 1 according to the second embodiment is shown.
  • the state of the flow in the probe 1001 related to the suction / discharge operation when two kinds of reagents and one kind of sample are dispensed at the same time is shown.
  • the state of the flow in the probe 1001 under the suction / discharge operation when one kind of reagent and one kind of sample are dispensed at the same time is shown.
  • the automatic analyzer has two dispensing mechanisms, one dispensing mechanism sucks the reagent and the sample into the chip, and the other dispensing mechanism sucks the reagent and the sample into the probe. Will be described in the case of sucking and discharging each of them into the reaction vessel.
  • the dispensing mechanism continuously sucks up to two kinds of reagents and one kind of sample and discharges the above liquid into the reaction vessel at the same time is considered.
  • suction continuously means sucking a reagent or a sample after sucking a reagent or a sample and before discharging the sucked liquid.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automated analyzer 1 according to the first embodiment.
  • the reagent bottle 101 containing the reagent used for analysis is held in the reagent disk 102, and the sample container 103 containing the sample is held in the sample disk 104.
  • the reaction vessel 105 for reacting the sample and the reagent is held in the incubator 106 whose temperature is controlled to a constant temperature.
  • the reaction vessel 105 is mounted on the apparatus in a state of being placed on the reaction vessel tray 107, and is conveyed onto the incubator 106 using the gripper 108.
  • the components of the solution in which the reaction has proceeded in the reaction vessel 105 are detected and analyzed by the detection unit (detection unit) 109.
  • the reaction vessel 105 that has been detected and used up is discarded in the reaction vessel disposal port 110 using the gripper 108.
  • the automatic analyzer 1 has two independent dispensing mechanisms. These are the dispensing mechanism 111 and the dispensing mechanism 112, respectively.
  • the reagent disk 102, the sample disk 104, and the incubator 106 have moving mechanisms 102a, 104a, and 106a (each integrated with the disk) that are rotationally driven, respectively.
  • the reagent disk 102, the sample disk 104, and the incubator 106 are moved to a position where the dispensing mechanism 111 and the dispensing mechanism 112 can access the liquid by the moving mechanism. Access here means not only approaching the liquid but also sucking the liquid. The same applies to the following.
  • the dispensing mechanism 111 uses a disposable tip 113 during dispensing to prevent the components of the sample or reagent from being carried over to the next analysis.
  • the dispensing mechanism 111 sucks necessary samples and reagents using the chip 113 installed in the chip buffer 114.
  • the chip 113 is mounted on the device in a state of being placed on the chip tray 115, and is conveyed from the chip tray 115 onto the chip buffer 114 by using the gripper 108.
  • the chip 113 for which dispensing has been completed is discarded at the chip disposal port 116.
  • the dispensing mechanism 112 does not use the tip 113, but uses a probe provided with the dispensing mechanism to aspirate necessary samples and reagents.
  • the dispensing mechanism 111 is configured to perform dispensing by the tip 113
  • the dispensing mechanism 112 is configured to perform dispensing by a probe.
  • both the dispensing mechanism 111 and 112 are dispensed by the tip. It may be configured.
  • Both the dispensing mechanism 111 and 112 may be configured to dispense with a probe.
  • the dispensing mechanism 111 and the dispensing mechanism 112 are provided with a cleaning tank 117 and a cleaning tank 118, respectively, so that the dispensing mechanism can be cleaned. Cleaning can prevent the components from being carried over when dispensing different liquids.
  • FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of the dispensing mechanism 111.
  • the dispensing mechanism 112 also has a similar configuration.
  • a tip 113 is attached to the tip of the probe 201 of the dispensing mechanism 111.
  • the probe 201 is coupled to a syringe 203 for sucking and discharging a liquid via a tube 202.
  • the syringe 203 can suck and discharge the liquid by moving the plunger 203b with respect to the cylinder 203a.
  • the flow path of the dispensing mechanism 111 is filled with the washing water 204, and plays a role of improving the efficiency of pressure propagation and a role of cleaning dirt.
  • the probe 201 changes the number of suctions for sucking the liquid into the probe according to the amount of the liquid (specimen or reagent) dispensed.
  • the syringe 203 is sucked and discharged by the syringe drive unit 205, and the probe 201 is vertically rotated by the probe drive unit 206 (movement mechanism).
  • the control unit 207 controls these operation amounts and timings.
  • the moving mechanism 102a, 104a, 106a and the probe driving unit 206 are a mounting unit (reagent disk or sample disk) or probe on which a reagent or sample container is placed, depending on the liquid dispensed by the probe 201.
  • the wash water 204 contained in the wash water tank 208 is sent into the flow path through the pump 209.
  • the solenoid valve 210 is opened and closed to start or stop the sending.
  • the chip 113 attached to the tip of the probe 201 in the chip buffer 114 accessed two types of reagents 211a and 211b contained in the reagent bottle 101, the sample 212 contained in the sample container 103, the reaction container 105, and the washing tank 117. Later, it is discarded at the chip disposal port 116.
  • the cleaning tank 117 is composed of a cleaning nozzle 117a and a drainage cup 117b, and the outer wall of the chip 113 can be cleaned by the cleaning nozzle 117a.
  • the inner wall of the probe can be washed by discharging the washing water from the probe 201 to the drainage cup 117b with the tip removed.
  • the start and stop of the sending of the washing water to the washing nozzle 117a is performed by opening and closing the solenoid valve 213.
  • the solenoid valve 213 is controlled by the control unit 207.
  • FIG. 3 shows the flow in the probe 201 and the tip 113 in the suction / discharge operation when two types of reagents and one type of sample are dispensed at the same time. Dispensing the three types of liquid is the maximum number of liquid types in the first embodiment.
  • the reagent probe 201 is filled with wash water 204 (FIG. 3 (1)).
  • the syringe 203 is driven to suck the segmented air 301 into the probe, and then the tip buffer 114 is accessed and the tip 113 is attached (FIG. 3 (2)).
  • the syringe 203 is driven to suck the reagent 211a into the chip 113 (FIG. 3 (3)). Upon suction, the reagent 211a adheres to the outer wall of the chip 113. By accessing the cleaning tank 117 and discharging the cleaning water 204 from the cleaning nozzle 117a to the outer wall of the chip 113, the reagent 211a adhering to the outer wall of the chip 113 is washed away. Before or after this washing, the syringe 203 is driven to suck the segmented air 302 into the probe to prevent the reagent 211a from dripping (FIG. 3 (4)).
  • the probe 201 is driven and the chip 113 is immersed in the reagent 211b.
  • the syringe 203 is driven and the reagent 211b is sucked into the chip 113 (FIG. 3 (5)).
  • the reagent 211b adheres to the outer wall of the chip 113.
  • the cleaning tank 117 By accessing the cleaning tank 117 and discharging the cleaning water 204 from the cleaning nozzle 117a to the outer wall of the chip 113, the reagent 211b adhering to the outer wall of the chip 113 is washed away.
  • the syringe 203 is driven to suck the segmented air 303 into the probe to prevent the reagent 211b from dripping (FIG. 3 (6)).
  • the probe 201 is driven and the chip 113 is immersed in the sample 212.
  • the syringe 203 is driven to suck the sample 212 into the chip 113 (FIG. 3 (7)). Since all the liquids to be dispensed have been sucked by the steps up to this point, the probe 201 is driven to access the reaction vessel 105 and all the liquids are discharged (FIG. 3 (8)). This makes it possible to dispense three types of liquids, reagent 211a, reagent 211b, and sample 212, with one chip 113. After discharging to the reaction vessel 105, the liquid in the reaction vessel 105 may be agitated by sucking and discharging into the chip.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation procedure of the dispensing mechanism 111 when two types of reagents and one type of sample are dispensed at the same time.
  • the inside of the probe 201 is washed by flowing the washing water 204 inside the probe 201 (S401).
  • the segmented air 301 is sucked into the probe 201 (S402), and the tip 113 is attached to the tip of the probe 201 (S403).
  • reagent 211a access to reagent 211a is carried out according to the following procedure.
  • the chip 113 is immersed in the reagent 211a (S404), and the reagent 211a is sucked into the chip 113 (S405).
  • the cleaning tank 117 is accessed, the chip 113 is washed, and the segmented air 302 is sucked (S406).
  • reagent 211b access to reagent 211b is carried out according to the following procedure.
  • the chip 113 is immersed in the reagent 211b (S407), and the reagent 211b is sucked into the chip 113 (S408).
  • the cleaning tank 117 is accessed to clean the chip 113 and suck the segmented air 303 (S409).
  • the probe 201 is moved to the reaction vessel 105 (S412), and the reagents 211a, the reagents 211b, and the sample 212 are discharged into the reaction vessel 105 (S413).
  • the probe is moved to the tip disposal port 116, and the tip 113 is removed (S414).
  • the liquid in the reaction vessel 105 may be agitated by sucking and discharging the liquid into the chip.
  • the probe 201 dispenses the first liquid and the second liquid, sucks the first liquid, and then sucks the second liquid further before discharging the first liquid.
  • the first liquid and the second liquid can be held inside at the same time.
  • the first liquid and the second liquid are reagents or samples contained in one container, or reagents or samples contained in different containers.
  • FIG. 5 shows the operation timings of the dispensing mechanism 111 and the dispensing mechanism 112 in the first embodiment, and relates to the dispensing mechanism 111 and the dispensing mechanism 112 of the reagent disk 102, the sample disk 104, and the incubator 106. It is a time chart showing the timing of operation.
  • both the dispensing mechanism 111 and the dispensing mechanism 112 suck the reagent in the reagent disk 102.
  • the dispensing mechanism 111 and the dispensing mechanism 112 alternately access the reagent disk 102 and aspirate a maximum of two types of reagents.
  • the reagent disc 102 is moved so that the respective dispensing mechanisms have access to the reagents to be aspirated.
  • washing is performed before sucking the next reagent. By sucking the reagent by the dispensing mechanism 112 during this washing, the waiting time of the reagent disk can be reduced and the analysis can be performed efficiently.
  • the dispensing mechanism 111 and the dispensing mechanism 112 alternately access the sample disk 104 and suck the sample. Before the dispensing mechanisms 111 and 112 suck the sample, the sample disk 104 is moved so that the respective dispensing mechanisms can access the sample to be sucked. The dispensing mechanism 111 and the dispensing mechanism 112 alternately access the incubator 106 to discharge the reagent and the sample into the reaction vessel. Before the dispensing mechanisms 111 and 112 are discharged, the incubator 106 is moved so that the reaction vessels discharged by the respective dispensing mechanisms are accessible.
  • FIGS. 3 and 4 show the dispensing mechanism 111 suction / discharging operation when two types of reagents, which is the maximum number of liquid types, and one type of sample are dispensed at the same time.
  • two types of reagents which is the maximum number of liquid types, and one type of sample are dispensed at the same time.
  • one kind of reagent may be used depending on the analysis item.
  • FIG. 6 shows the flow in the probe 201 and the tip 113 involved in the suction / discharge operation when one type of reagent and one type of sample are dispensed at the same time.
  • the probe 201 is filled with wash water 204 (FIG. 6 (1)).
  • the syringe 203 is driven to suck the segmented air 601 into the probe, and then the tip buffer 114 is accessed and the tip 113 is attached (FIG. 6 (2)).
  • the syringe 203 is driven and the reagent 211a is sucked into the chip 113 (FIG. 6 (3)).
  • the cleaning tank 117 is accessed, and the cleaning water 204 is discharged from the cleaning nozzle 117a to the outer wall of the chip 113 to wash away the reagent 211a adhering to the outer wall of the chip 113.
  • the syringe 203 is driven to suck the segmented air 602 into the probe to prevent the reagent 211a from dripping (FIG. 6 (4)).
  • the sample 212 is accessed without accessing the reagent 211b.
  • the probe 201 is driven and the chip 113 is immersed in the sample 212. After the immersion, the syringe 203 is driven to suck the sample 212 into the chip 113 (FIG. 6 (5)). Since all the liquids to be dispensed have been sucked by the steps up to this point, the probe 201 is driven to access the reaction vessel 105 and all the liquids are discharged (FIG. 6 (6)). This makes it possible to dispense the reagent 211a and the sample 212 with one chip 113. After discharging to the reaction vessel 105, the liquid in the reaction vessel 105 may be agitated by sucking and discharging into the chip.
  • the reagent 211a is aspirated by using any one of the two timings in which the reagent can be aspirated in FIG.
  • the set suction amount of the reagent 211a is large, it takes time to suck the reagent 211a.
  • the dispensing mechanism 111 can access the reagent disk 102 up to twice. That is, the access to the reagent 211a can be carried out twice, and the set suction amount can be divided into two times for suction. Therefore, when the set suction amount is large, the access can be divided into two times to secure the suction time, so that the accuracy of dispensing can be improved.
  • FIG. 7 shows the state of flow in the probe 201 and the chip 113 related to the suction / discharge operation when one type of reagent and one type of sample are dispensed at the same time and access to the reagent is performed twice. .. As shown in FIG. 5, each dispensing mechanism can access the reagent twice. Therefore, it is possible to aspirate the same reagent in two steps.
  • FIG. 7 shows an example of the operation sequence.
  • the inside of the probe 201 is filled with the washing water 204 (FIG. 7 (1)). Subsequently, the syringe 203 is driven to suck the segmented air 701 into the probe, and then the tip buffer 114 is accessed and the tip 113 is attached (FIG. 7 (2)).
  • the syringe 203 is driven to suck the reagent 211a into the chip 113 (FIG. 7 (3)). Subsequently, the cleaning tank 117 is accessed to clean the outer wall of the chip 113. Then, the syringe 203 is driven to suck the segmented air 702 into the probe to prevent the reagent 211a from dripping (FIG. 7 (4)).
  • the probe 201 is driven and the chip 113 is immersed in the sample 212.
  • the syringe 203 is driven to suck the sample 212 into the chip 113 (FIG. 7 (7)). Since all the liquids to be dispensed have been sucked by the steps up to this point, the probe 201 is driven to access the reaction vessel 105 and all the liquids are discharged (FIG. 7 (8)). This makes it possible to dispense the reagent 211a and the sample 212 with one chip 113.
  • the liquid in the reaction vessel 105 may be agitated by sucking and discharging into the chip.
  • the probe 201 has a larger number of suctions when the dispensing amount is equal to or more than the threshold value than when the dispensing amount is less than the threshold value.
  • the probe 201 has a larger number of suctions when the dispensing amount is equal to or more than the threshold value than when the dispensing amount is less than the threshold value.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the operation procedure of the dispensing mechanism 111 when one type of reagent and one type of sample are dispensed at the same time.
  • the inside of the probe 201 is washed by flowing the washing water 204 inside the probe 201 (S801).
  • the segmented air is sucked into the probe 201 (S802), and the tip 113 is attached to the tip of the probe 201 (S803).
  • the threshold value is 100 microliters.
  • the threshold value is set according to the internal volume of the tip, the maximum dispensing amount, the minimum dispensing amount, and the like. For example, the threshold value can be 10 times the minimum dispensing amount, 25% of the internal volume of the tip 113, 50% of the maximum dispensing amount, and the like.
  • the number of accesses to reagent 211a is one.
  • the chip 113 is immersed in the reagent 211a (S805), and the reagent 211a is sucked into the chip 113 (S806).
  • the number of accesses to reagent 211a is set to 2 times.
  • the cleaning tank 117 is accessed to clean the chip 113 and suck the segmented air (S809), and then again.
  • the chip 113 is immersed in the reagent 211a (S810), and the reagent 211a is sucked into the chip 113 (S811).
  • the washing tank 117 is accessed, the chip 113 is washed and the segmented air is sucked (S812), and the sample 212 is accessed.
  • the chip 113 is immersed in the sample 212 (S813), and the sample 212 is sucked into the chip 113 (S814).
  • the probe 201 is moved to the reaction vessel 105 (S815), and the reagents 211a and the sample 212 are discharged into the reaction vessel 105 (S816).
  • the probe is moved to the tip disposal port 116, and the tip 113 is removed (S817).
  • the liquid in the reaction vessel 105 may be agitated by sucking and discharging the liquid into the chip.
  • FIG. 9 is a flowchart generalizing the algorithm for changing the number of accesses.
  • the dispensing mechanism 111 can access the reagent up to twice, and when only one type of reagent is aspirated, the number of accesses to the reagent is changed according to the set dispensing amount.
  • the present invention is not limited to this, and the same effect can be exhibited if the dispensing mechanism can access the liquid more times than the reagent type. This point can be generalized as shown in FIG.
  • the number of accesses is determined according to two conditions: whether the number of reagents to be dispensed is less than the number of accessible reagents to the reagent disk 102 (S901), and whether there is a reagent having a set dispensing amount of more than the threshold value (S902). do. For example, if there are three types of reagents dispensed by the dispensing mechanism and the dispensing mechanism can access the reagents up to four times, the process proceeds to S902.
  • the reagent disk 102 is accessed and aspirated once (S903).
  • the same reagent can be accessed twice or more.
  • the accuracy of dispensing can be improved by accessing twice or more and performing split suction. Therefore, the number of divisions and the divided suction amount are set for the reagents whose set dispensing amount is equal to or greater than the threshold value (S904), and the reagent disc is accessed and aspirated for each reagent by the number of divisions (S905). If there is a margin in the number of accessible parts, divided suction may be performed three or more times.
  • the suction amount at each access is set to be equal
  • the first suction is a fixed amount (for example, 100 microliters)
  • the rest is the second. For example, it is set to suck, and it is distributed in proportion to the time that can be sucked at each access.
  • the first embodiment when the set amount of the reagent dispensing amount is large, the time required for suction can be secured and the dispensing accuracy can be improved by accessing the reagent disk a plurality of times with the dispensing mechanism. .. Specifically, in the first embodiment, the variation in the dispensing amount can be reduced by 60% by performing the divided suction.
  • the first embodiment is particularly effective when it is not possible to extend the time of one access to the reagent due to the plurality of dispensing mechanisms. In particular, when there are multiple dispensing mechanisms and the multiple dispensing mechanisms are analyzing independent items, extending the access time of one dispensing mechanism reduces the analysis throughput of the other dispensing mechanism. The access time cannot be extended because it may cause the problem. The first embodiment is effective in such a case.
  • the first embodiment Since the suction time is extended by changing the number of accesses, the first embodiment does not need to increase the output of the probe drive unit or the syringe drive unit, and has an advantage that it can be applied to a low output drive mechanism. ..
  • the flow rate of the syringe 203 when 100 microliters are sucked in one access, the flow rate of the syringe 203 is 300 microliters per second. It suffices to adopt a syringe 203 capable of driving a maximum of 300 microliters per second by split suction in the case of 100 microliters or more. If split suction is not performed, a syringe 203 having an output of 300 microliters per second or more is required when sucking 100 microliters or more. As described above, the first embodiment has an advantage that a syringe having a low flow rate can be adopted.
  • the first embodiment utilizes the free access timing of the reagent disk, there is an advantage that no throughput loss occurs. As described above, the analysis performance can be improved while maintaining the throughput and hardware configuration of the device.
  • the reagent in the first embodiment does not necessarily have to be a reagent that reacts with the sample in the reaction vessel for detection, a diluting reagent for diluting the sample, and a pretreatment reagent for washing or extracting the sample before analysis. , A calibration reagent for calibrating the device, a cleaning reagent for cleaning the device, and the like.
  • the reagents are divided and aspirated in a plurality of times. As a result, the dispensing accuracy can be improved.
  • FIG. 10 shows a schematic configuration diagram of a dispensing mechanism included in the automated analyzer 1 according to the second embodiment.
  • the dispensing mechanism of FIG. 2 uses the probe 201 to mount the tip 113
  • the dispensing mechanism of FIG. 10 uses the probe 1001 for directly sucking the liquid to be dispensed. Since FIG. 10 is a dispensing mechanism that does not use the tip 113, the tip 113, the tip buffer 114, and the tip disposal port 116 are not required.
  • the probe 1001 is directly immersed in the reagents 211a and 211b and the sample 212 and sucked.
  • the cleaning nozzle 117a cleans the outer wall of the chip 113.
  • the cleaning nozzle 117a cleans the outer wall of the probe 1001. This is because, in FIG. 10, the probe 1001 is directly immersed in the reagents 211a, 211b, and the sample 212, so that these liquids adhere to the outer wall of the probe 1001.
  • FIG. 11 shows the flow in the probe 1001 during the suction / discharge operation when two types of reagents and one type of sample are simultaneously dispensed in the second embodiment. Dispensing the three types of liquid is the maximum number of liquid types in the second embodiment. Unlike FIG. 3, in FIG. 11, the reagents 211a, 211b and the sample 212 are directly sucked into the probe.
  • the probe 1001 is filled with wash water 204 (FIG. 11 (1)). Subsequently, the syringe 203 is driven to suck the segmented air 1101 into the probe (FIG. 11 (2)), and then the probe 1001 is immersed in the reagent 211a. After the immersion, the syringe 203 is driven to suck the reagent 211a into the probe 1001 (FIG. 11 (3)). Upon suction, the reagent 211a adheres to the outer wall of the probe 1001.
  • the reagent 211a adhering to the outer wall of the probe 1001 is washed away. Before or after this washing, the syringe 203 is driven to suck the segmented air 1102 into the probe to prevent the reagent 211a from dripping (FIG. 11 (4)).
  • the probe 1001 is driven and the probe 1001 is immersed in the reagent 211b.
  • the syringe 203 is driven and the reagent 211b is sucked into the probe 1001 (FIG. 11 (5)).
  • the reagent 211b adheres to the outer wall of the probe 1001.
  • the cleaning tank 117 By accessing the cleaning tank 117 and discharging the cleaning water 204 from the cleaning nozzle 117a to the outer wall of the probe 1001, the reagent 211b adhering to the outer wall of the probe 1001 is washed away.
  • the syringe 203 is driven to suck the segmented air 1103 into the probe to prevent the reagent 211b from dripping (FIG. 11 (6)).
  • the probe 1001 is driven and the probe 1001 is immersed in the sample 212.
  • the syringe 203 is driven to suck the sample 212 into the probe 1001 (FIG. 11 (7)). Since all the liquids to be dispensed have been sucked by the steps up to this point, the probe 201 is driven to access the reaction vessel 105 and all the liquids are discharged (FIG. 11 (8)).
  • the operation procedure in the second embodiment is the one in which the following changes are made to FIG. Since the chip 113 is not used, the mounting of the chip 113 (S403) and the removal of the chip 113 (S414) are not performed.
  • the second embodiment what is immersed in the reagents 211a, 211b and the sample 212 is the probe 1001 instead of the chip 113, and the probe 1001 is washed instead of the chip 113.
  • the segmented airs 301, 302, and 303 become segmented airs 1101, 1102, and 1103, respectively.
  • the operation timings of the dispensing mechanism 111 and the dispensing mechanism 112 and the timings of the operations related to the reagent disk 102, the sample disk 104, the dispensing mechanism 111 of the incubator 106, and the dispensing mechanism 112 are shown.
  • the time chart is the same as that in FIG.
  • FIG. 12 shows the flow in the probe 1001 during the suction / discharge operation when one type of reagent and one type of sample are dispensed at the same time.
  • FIG. 12 corresponds to FIG. Initially, the probe 1001 is filled with wash water 204 (FIG. 12 (1)). Subsequently, the syringe 203 is driven to suck the segmented air 1201 into the probe (FIG. 12 (2)).
  • the syringe 203 is driven to suck the reagent 211a into the probe 1001 (FIG. 12 (3)).
  • the cleaning tank 117 is accessed, and the cleaning water 204 is discharged from the cleaning nozzle 117a to the outer wall of the probe 1001 to wash away the reagent 211a adhering to the outer wall of the probe 1001.
  • the syringe 203 is driven to suck the segmented air 1202 into the probe to prevent the reagent 211a from dripping (FIG. 12 (4)).
  • the sample 212 is accessed without accessing the reagent 211b.
  • the probe 1001 is driven and the probe 1001 is immersed in the sample 212. After the immersion, the probe 1001 is driven and the sample 212 is sucked into the probe 1001 (FIG. 12 (5)). Since all the liquids to be dispensed have been sucked by the steps up to this point, the probe 1001 is driven to access the reaction vessel 105 and all the liquids are discharged (FIG. 12 (6)).
  • the dispensing mechanism can access the reagent disk 102 up to twice, the reagent 211a can be accessed twice and the set suction amount can be divided into two times for suction. ..
  • the set suction amount is large, the accuracy of dispensing can be improved by dividing the access into two times and securing the suction time.
  • FIG. 13 shows the state of flow in the probe 1001 related to the suction / discharge operation when one type of reagent and one type of sample are dispensed at the same time and the access to the reagent is performed twice.
  • FIG. 13 corresponds to FIG. 7.
  • the probe 1001 is filled with wash water 204 (FIG. 13 (1)).
  • the syringe 203 is driven to suck the segmented air 1301 into the probe (FIG. 13 (2)).
  • the syringe 203 is driven to suck the reagent 211a into the probe 1001 (FIG. 13 (3)).
  • the cleaning tank 117 is accessed to clean the outer wall of the probe 1001.
  • the syringe 203 is driven to suck the segmented air 1302 into the probe to prevent the reagent 211a from dripping (FIG. 13 (4)). Since the liquid adhering to the outer wall of the probe 1001 at the time of suction is the reagent 211a and the liquid to be accessed next is also the reagent 211a, it is not necessary to wash with the washing tank 117 at this point.
  • the probe 1001 is driven and the probe 1001 is immersed in the reagent 211a.
  • the syringe 203 is driven to suck the reagent 211a into the probe 1001 (FIG. 13 (5)).
  • the cleaning tank 117 is accessed to clean the outer wall of the probe 1001.
  • the syringe 203 is driven to suck the segmented air 1303 into the probe to prevent the reagent 211a from dripping (FIG. 13 (6)).
  • the probe 1001 is driven and the probe 1001 is immersed in the sample 212.
  • the syringe 203 is driven to suck the sample 212 into the probe 1001 (FIG. 13 (7)). Since all the liquids to be dispensed have been sucked by the steps up to this point, the probe 1001 is driven to access the reaction vessel 105 and all the liquids are discharged (FIG. 13 (8)).
  • the set dispensing amount is equal to or more than the threshold value, the same reagent is accessed twice and aspirated. Is divided.
  • the set suction amount is less than the threshold value, all the set suction amount is sucked by one access.
  • the flowchart showing the operation procedure of the dispensing mechanism when one type of reagent and one type of sample are dispensed at the same time is the following changes in FIG. Since the chip 113 is not used, the chip 113 is not mounted (S803) and the chip 113 is not removed (S817). In the second embodiment, what is immersed in the reagent 211a and the sample 212 is the probe 1001 instead of the chip 113, and the probe 1001 is washed instead of the chip 113.
  • the sample disk in the configuration of the first embodiment, an example is shown in which the sample disk can be accessed a plurality of times and one kind of reagent and one kind of sample are sucked.
  • the part related to the difference from the first embodiment will be mainly described.
  • the configuration of the analyzer and the configuration of the dispensing mechanism in the third embodiment are the same as those in FIGS. 1 and 2.
  • the reagent disk 102 can be accessed up to twice. Therefore, in the case where only one type of reagent is dispensed, the reagent 211a is aspirated in two steps when the dispensing amount is large as shown in FIG.
  • the sample disk 104 can be accessed up to twice, and when the set dispensing amount of the sample 212 is large, the sample 212 is sucked in two steps.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the operation procedure of the dispensing mechanism 111 when one type of reagent and one type of sample are dispensed at the same time.
  • the inside of the probe 201 is washed by flowing the washing water 204 inside the probe 201 (S1401). Segmented air is sucked into the probe 201 (S1402), and the tip 113 is attached to the tip of the probe 201 (S1403).
  • the number of accesses to the sample 212 is changed according to whether or not the set dispensing amount of the sample 212 is equal to or higher than the threshold value (S1407).
  • the set dispensing amount of the sample 212 is less than the threshold value, the number of accesses to the sample 212 is set to one, the tip 113 is immersed in the sample 212 by driving the probe 201 (S1408), and the sample 212 is placed in the chip 113.
  • Aspirate S1409.
  • the number of accesses to the sample 212 is set to 2 2, the tip 113 is immersed in the sample 212 (S1410), and the sample 212 is sucked into the chip 113 (S1411). , The cleaning tank 117 is accessed, the chip 113 is washed and the segmented air is sucked (S1412), the chip 113 is immersed in the sample 212 again (S1413), and the sample 212 is sucked into the chip 113 (S1414).
  • the probe 201 is moved to the reaction vessel 105 (S1415), and the reagents 211a and the sample 212 are discharged into the reaction vessel 105 (S1416).
  • the probe is moved to the tip disposal port 116, and the tip 113 is removed (S1417).
  • the liquid in the reaction vessel 105 may be agitated by sucking and discharging the liquid into the chip.
  • the third embodiment when the set amount of the sample dispensing amount is large, by allowing the dispensing mechanism to access the sample disk a plurality of times, the time required for suction can be secured and the dispensing accuracy can be improved. ..
  • the third embodiment is particularly effective when it is not possible to extend the one-time access time to the sample due to the plurality of dispensing mechanisms. Further, since the suction time is secured only by changing the number of accesses, it is not necessary to increase the output of the probe drive unit or the syringe drive unit, and there is an advantage that it can be applied to a low output drive mechanism. Further, since the third embodiment utilizes the free access timing of the sample disk, there is an advantage that no loss of throughput occurs. As described above, the analysis performance can be improved while maintaining the throughput and hardware configuration of the device.
  • the sample in the third embodiment may be a sample diluted in the automatic analyzer 1. Further, as in the second embodiment, it may be applied to a configuration in which a liquid is directly sucked by a probe without using a chip. In either case, if the sample can be accessed multiple times and there is a sample whose set dispensing amount is equal to or greater than the threshold value, the dispensing accuracy can be improved by dispensing the sample in multiple batches. can.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications.
  • the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations.
  • it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment.
  • FIG. 5 it has been described that while one dispensing mechanism is cleaning or segmenting air aspiration, the other dispensing mechanism aspirates a reagent (or sample). This is because the time during which one dispensing mechanism is cleaning or segmenting air suction is free time for the other dispensing mechanism, reagent disc, sample disc, and incubator, so that free time can be used efficiently. By doing so, it is intended to secure the throughput. Since the same free time may occur other than cleaning and segmented air suction, the liquid may be sucked by utilizing such free time. For example, one dispensing mechanism may aspirate a first type of liquid (eg, a sample) while the other dispensing mechanism may aspirate a second type of liquid (eg, a reagent). Alternatively, the liquid may be sucked by the other dispensing mechanism while the one dispensing mechanism is discharging the liquid.
  • a first type of liquid eg, a sample
  • the other dispensing mechanism may aspirate a second type of
  • the structure in which the probe 1001 and the chip are integrated may be regarded as the probe in the present invention.
  • the present invention can be applied to aspirate the liquid inside the structure.
  • the number of suctions is changed according to the dispensing amount. Specifically, the number of suctions is changed according to whether or not the dispensing amount has reached the threshold value. If the dispensing amount is equal to the threshold value, any number of suctions may be used. That is, the number of suctions may or may not be increased.
  • the segmented air is arranged between the sucked liquids to improve the efficiency of stirring.
  • the present invention is also useful in that respect. For this reason, when a reagent or sample that is difficult to stir is used for analysis, a modified example in which segmented air is sucked by dividing and sucking the reagent or sample to improve stirring efficiency is also effective. That is, the number of suctions to be sucked into the probe may be changed according to the type of liquid to be dispensed by the probe.
  • the reagent or sample should be separately aspirated. It is also effective to use a modified example in which segmented air is sucked in to improve the efficiency of stirring. Therefore, in the case of (a) S804, when dispensing a liquid type which is considered to be difficult to stir, instead of or in combination with the step (S804) for comparing the liquid dispensing amount and the threshold value described with reference to FIG. Proceed to Yes, (b) Proceed to Yes when each liquid is dispensed at a dispensing amount ratio determined to be difficult to stir in S804.
  • the present invention can be applied even when the automatic analyzer 1 is provided with three or more dispensing mechanisms. That is, if the number of suctions to the same liquid can be increased by sucking the liquid while the other dispensing mechanism is performing an operation other than the liquid suction, the above embodiment. Can exert the same effect as.
  • the reagents contained in different reagent containers are sucked, and when one type of reagent is repeatedly sucked, the same reagent container is housed. Repeatedly aspirate the reagents.
  • different reagent containers contain the same reagent, and one type of reagent is repeatedly aspirated by sequentially accessing the different reagent containers. May be good.
  • the samples contained in different sample containers may be held in the probe at the same time, or the samples contained in the same sample container may be repeatedly sucked.

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Abstract

本発明は、サンプリングアームの回転・上下速度やポンプの吸引速度を変更することなく、幅広い分注量の範囲で精度を確保可能な自動分析装置を提供することを目的とする。本発明に係る自動分析装置は、検体に含まれる対象物質を分析する自動分析装置であって、検体を分析する検出部と、液体を分注するプローブと、を備え、液体は、検体又は検体の分析に使用する試薬であって、プローブは、プローブが液体を分注する分注量に応じて、液体を前記プローブの内部へ吸引する吸引回数を変更することを特徴とする(図8参照)。

Description

自動分析装置
 本発明は、分析に使用する試薬や検体などの液体を吸引吐出する分注ユニットを備えた自動分析装置に関する。
 生化学分析装置や免疫分析装置などの自動分析装置は、生体試料などの検体および分析試薬を保持する検体・試薬保持部、検体と試薬を規定量吸引し反応容器内に吐出する分注ユニット、検体と試薬の混合液を温調して反応させるインキュベータ、反応した溶液を検出する検出ユニット、から構成される。
 分注ユニットは、液中に挿入する円筒形状またはテーパー形状のプローブ、液体の吸引および吐出を駆動する圧力源となるシリンジ、プローブとシリンジ間をつなぐ流路、によって構成される。検体容器あるいは試薬容器にプローブを挿入し、シリンジを動作させ規定量の液体を吸引し、プローブを反応容器に移動し、液体を吐出することにより、規定量の液体を分注する。分注に際して、次の検査への成分の持ち越しを防ぐために、プローブの先端に使い捨てのチップを装着することもある。
 分析項目によっては、分析に使用する複数の試薬、あるいは試薬と検体の両者を同時にプローブ内またはチップ内に保持して分注することがある。複数の液体を同時にプローブ内またはチップ内に保持する場合は、複数種類の液体を連続して吸引し、全ての液体を吸引した後に反応容器へ吐出することによって、分注する。複数種類の液体を同時に分注することにより、洗浄水の使用量低減、分注チップの使用数低減、分注所要時間の短縮を実現できる。
 分注に際して、使用する試薬の数および分注量は分析項目によって異なる。幅広い分析項目に対応するためには、幅広い分注量の範囲について、精度を保ちながら分注する必要がある。特に、分注量が多い場合には液体の吸引・吐出動作に多くの時間を要する。分注量が多い場合であっても、1サイクルの分注動作のなかで精度を保って分注することにより、分析装置のスループットを維持することができる。
 特許文献1記載の技術は、幅広い分注量の範囲について、精度を保ちながら分注する手法を記載している。同文献は、分注量が多い場合、分注に使用するサンプリングアームの回転・上下速度やポンプによるエア吸引速度を高速化することにより、液体の吸引・吐出に必要な時間を確保する。
 特許文献2記載の技術は、サンプリングアームの下降動作時間を分注量に応じて変更することにより、分注量が少ない場合の低速動作で下降して液面検知精度を向上し、分注量が多い場合には高速動作で下降して液体の吸引・吐出に必要な時間を確保する。
特許第4783170号公報 特開2013―134237号公報
 特許文献1が記載している構造は、分注量が多い場合、分注に使用するサンプリングアームやポンプのエア吸引速度を高速化することにより、分注に必要な時間を確保する。しかし、サンプリングアームの回転・上下速度やポンプの吸引速度にも上限があり、その上限の速度に設定しても液体の吸引・吐出に十分な時間が確保されない可能性がある。
 特許文献2が記載している、サンプリングアームの下降動作時間を分注量に応じて変更するという構成についても、特許文献1と同様にサンプリングアーム下降速度に上限があり、その上限の速度に設定しても液体の吸引・吐出に十分な時間が確保されない可能性がある。
 本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、サンプリングアームの回転・上下速度やポンプの吸引速度を変更することなく、幅広い分注量の範囲で精度を確保可能な自動分析装置を提供することを目的とする。
 本発明に係る自動分析装置は、検体に含まれる対象物質を分析する自動分析装置であって、検体を分析する検出部と、液体を分注するプローブと、を備え、液体は、検体又は検体の分析に使用する試薬であって、プローブは、プローブが液体を分注する分注量に応じて、液体を前記プローブの内部へ吸引する吸引回数を変更することを特徴とする。
 本発明に係る自動分析装置によれば、液体の吸引・吐出量が多い場合であっても、液体の吸引・吐出動作に必要な時間を確保し、幅広い分注量の範囲で精度を確保可能な自動分析装置を提供することが可能となる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
実施形態1にかかる自動分析装置1の概略構成図である。 分注機構111の概略構成図を示す。 2種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの、吸引・吐出動作におけるプローブ201とチップ113内の流動の様子を示す。 2種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの、分注機構111の動作手順を示すフローチャートである。 実施形態1における、分注機構111と分注機構112の動作のタイミングを示すとともに、試薬ディスク102と検体ディスク104とインキュベータ106の分注機構111と分注機構112に関係する動作のタイミングを示したタイムチャートである。 1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの、吸引・吐出動作にかかるプローブ201とチップ113内の流動の様子を示す。 1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するとき、試薬へのアクセスを2回実施する場合における吸引・吐出動作にかかる、プローブ201とチップ113内の流動の様子を示す。 1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの、分注機構111の動作手順を示すフローチャートである。 アクセス回数の変更のアルゴリズムを一般化したフローチャートである。 実施形態2にかかる自動分析装置1が備える分注機構の概略構成図を示す。 実施形態2において2種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの吸引・吐出動作にかかるプローブ1001内の流動の様子を示す。 1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの、吸引・吐出動作にかかるプローブ1001内の流動の様子を示す。 1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するとき、試薬へのアクセスを2回実施した場合の吸引・吐出動作にかかる、プローブ1001内の流動の様子を示す。 1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの、分注機構111の動作手順を示すフローチャートである。
<実施の形態1>
 本発明の実施形態1では、自動分析装置内に2つの分注機構を有し、一方の分注機構でチップ内に試薬と検体を吸引し、他方の分注機構でプローブ内に試薬と検体を吸引し、それぞれ反応容器に吐出する場合について説明する。本実施形態1では、分注機構が最大で2種類の試薬と1種類の検体を連続で吸引し、前記の液体を同時に反応容器に吐出する場合を考える。なお、本明細書において、「連続で吸引する」とは、試薬又は検体を吸引した後、吸引した液体を吐出する前に試薬又は検体を吸引することである。
 図1は、本実施形態1にかかる自動分析装置1の概略構成図である。分析に使用する試薬の含まれる試薬ボトル101は試薬ディスク102に保持され、検体の含まれる検体容器103は検体ディスク104に保持される。検体と試薬を反応させる反応容器105は一定温度に温調されたインキュベータ106に保持される。
 反応容器105は反応容器トレイ107に乗せられた状態で装置に搭載され、グリッパ108を使用してインキュベータ106上に搬送される。反応容器105内で反応が進んだ溶液は、検出ユニット(検出部)109によって成分が検出、分析される。検出が終了し、使用済となった反応容器105は、グリッパ108を使用して、反応容器廃棄口110に廃棄される。
 自動分析装置1は、独立した2つの分注機構を有する。それぞれを分注機構111、分注機構112とする。試薬ディスク102、検体ディスク104、インキュベータ106はそれぞれ回転駆動する移動機構102a、104a、106a(それぞれディスクと一体化されている)を有する。試薬ディスク102、検体ディスク104、インキュベータ106は、移動機構により、分注機構111と分注機構112が液体にアクセス可能な位置に移動する。ここでいうアクセスとは、単に液体に接近することのみならず、液体を吸引することをいう。以下においても同様である。
 分注機構111は分注に際し、検体や試薬の成分を次の分析に持ち越すことを防ぐために、使い捨てのチップ113を使用する。分注機構111は、チップバッファ114に設置されたチップ113を用いて、必要な検体と試薬を吸引する。チップ113はチップトレイ115に乗せられた状態で装置に搭載され、チップトレイ115からチップバッファ114上にグリッパ108を使用して搬送される。分注が終わったチップ113は、チップ廃棄口116に廃棄される。分注機構112は、チップ113を用いず、分注機構の備え付けられたプローブを用いて、必要な検体と試薬を吸引する。
 図1においては、分注機構111はチップ113で分注を実施し、分注機構112はプローブで分注を実施する構成となっているが、分注機構111と112ともにチップで分注する構成としてもよい。分注機構111と112ともにプローブで分注する構成としてもよい。分注機構111と分注機構112にはそれぞれ洗浄槽117と洗浄槽118が備え付けられており、分注機構を洗浄することができる。洗浄により、異なる液体を分注する際の成分の持越しを防ぐことができる。
 図2は、分注機構111の概略構成図を示す。分注機構112も同様の構成を備える。分注機構111のプローブ201先端にはチップ113が備えつけられている。プローブ201はチューブ202を介して、液体を吸引・吐出するためのシリンジ203に結合されている。シリンジ203は、シリンダ203aに対してプランジャ203bが移動することにより、液体を吸引・吐出可能となっている。分注機構111の流路内は洗浄水204で満たされており、圧力伝播を効率化する役割と汚れを洗浄する役割を果たしている。プローブ201は、液体(検体又は試薬)の分注量に応じて、液体をプローブ内部に吸引する吸引回数を変更する。
 シリンジ203はシリンジ駆動部205によって吸引・吐出動作をし、プローブ201はプローブ駆動部206(移動機構)によって上下回転動作をする。制御部207はこれらの動作量やタイミングを制御する。例えば、移動機構102a、104a、106a及びプローブ駆動部206は、プローブ201が分注する液体に応じて、試薬又は検体の容器を載置している載置部(試薬ディスク又は検体ディスク)又はプローブを分注位置へ移動させる。洗浄水タンク208に入れられた洗浄水204はポンプ209を通じて流路内に送られる。洗浄水204をプローブ201に送液するときは、電磁弁210を開閉して送液を開始または停止する。
 チップバッファ114においてプローブ201の先端に取り付けられたチップ113は、試薬ボトル101内に含まれる2種類の試薬211aと211b、検体容器103に含まれる検体212、反応容器105、洗浄槽117にアクセスしたのちに、チップ廃棄口116に廃棄される。洗浄槽117は洗浄ノズル117aと排水カップ117bで構成されており、洗浄ノズル117aによりチップ113の外壁を洗浄することができる。チップを外した状態でプローブ201より洗浄水を排水カップ117bに吐出することにより、プローブ内壁を洗浄することができる。洗浄ノズル117aへの洗浄水の送液の開始と停止は電磁弁213の開閉によって実施する。電磁弁213は制御部207によって制御される。
 図3は、2種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの、吸引・吐出動作におけるプローブ201とチップ113内の流動の様子を示す。3種類の液体を分注するのは、本実施形態1における最大の液体種類数である。最初は、試薬プローブ201内は洗浄水204で満たされている(図3(1))。つづいて、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気301を吸引したのちに、チップバッファ114にアクセスし、チップ113を取り付ける(図3(2))。
 プローブ201を駆動させ、試薬211aにチップ113を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、試薬211aをチップ113内に吸引する(図3(3))。吸引に際して、チップ113の外壁には試薬211aが付着する。洗浄槽117にアクセスし、洗浄ノズル117aから洗浄水204をチップ113外壁に吐出することにより、チップ113の外壁に付着した試薬211aを洗い流す。この洗浄の前もしくは後に、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気302を吸引することにより、試薬211aの液だれを防ぐ(図3(4))。
 つづいて、プローブ201を駆動させ、試薬211bにチップ113を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、試薬211bをチップ113内に吸引する(図3(5))。吸引に際して、チップ113の外壁には試薬211bが付着する。洗浄槽117にアクセスし、洗浄ノズル117aから洗浄水204をチップ113外壁に吐出することにより、チップ113の外壁に付着した試薬211bを洗い流す。この洗浄の前もしくは後に、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気303を吸引することにより、試薬211bの液だれを防ぐ(図3(6))。
 最後にプローブ201を駆動させ、検体212にチップ113を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、検体212をチップ113内に吸引する(図3(7))。ここまでの工程により、分注すべきすべての液体を吸引し終えたので、プローブ201を駆動させ反応容器105にアクセスしすべての液体を吐出する(図3(8))。これによって試薬211a、試薬211b、検体212の3種類の液体を、1つのチップ113で分注することが可能となる。反応容器105へ吐出した後に、反応容器105内の液体をチップ内に吸引・吐出することにより、攪拌してもよい。
 図4は、2種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの、分注機構111の動作手順を示すフローチャートである。はじめに、プローブ201の内部に洗浄水204を流して、プローブ201内を洗浄する(S401)。プローブ201内に分節空気301を吸引し(S402)、プローブ201の先端にチップ113を装着する(S403)。
 次に、試薬211aへのアクセスを下記の手順で実施する。プローブ201を駆動させることによりチップ113を試薬211aに浸漬し(S404)、チップ113内に試薬211aを吸引する(S405)。試薬211aへのアクセス後に、チップ113の外壁を洗浄するために、洗浄槽117にアクセスし、チップ113の洗浄と分節空気302の吸引を実施する(S406)。
 次に、試薬211bへのアクセスを下記の手順で実施する。プローブ201を駆動させることでチップ113を試薬211bに浸漬し(S407)、チップ113内に試薬211bを吸引する(S408)。試薬211bへのアクセス後に、チップ113の外壁を洗浄するために、洗浄槽117にアクセスし、チップ113の洗浄と分節空気303の吸引を実施する(S409)。
 つづいて、検体212へのアクセスを下記の手順で実施する。プローブ201を駆動させることによりチップ113を検体212に浸漬し(S410)、チップ113内に検体212を吸引する(S411)。
 最後に、吸引した液体を吐出するために、インキュベータ106にアクセスする。プローブ201を反応容器105に移動し(S412)、試薬211a、試薬211b、検体212を反応容器105内に吐出する(S413)。プローブをチップ廃棄口116に移動し、チップ113を取り外す(S414)。反応容器105へ吐出した(S413)直後に、反応容器105内の液体をチップ内に吸引・吐出することにより、攪拌をしてもよい。
 このように、プローブ201は、第1液体と第2液体とを分注し、第1液体を吸引した後、第1液体を吐出する前に、第2液体をさらに吸引することにより、プローブの内部に第1液体と第2液体を同時に保持することができる。ここで、第1液体と第2液体は、一つの容器に収容された試薬若しくは検体、又は互いに異なる容器に収容された試薬若しくは検体である。
 図5は、本実施形態1における、分注機構111と分注機構112の動作のタイミングを示すとともに、試薬ディスク102と検体ディスク104とインキュベータ106の分注機構111と分注機構112に関係する動作のタイミングを示したタイムチャートである。
 本実施形態1においては、分注機構111と分注機構112の両者が試薬ディスク102内において試薬を吸引する。分注機構111と分注機構112は交互に試薬ディスク102にアクセスして、それぞれ最大で2種類の試薬を吸引する。分注機構111と112が試薬を吸引する前に、それぞれの分注機構が吸引すべき試薬にアクセス可能となるように、試薬ディスク102が移動する。分注機構111が試薬を吸引した後、次の試薬を吸引するまでに、洗浄を実施する。この洗浄の間に分注機構112が試薬を吸引することにより、試薬ディスクの待ち時間を低減し、効率的に分析することができる。
 同様に、分注機構111と分注機構112は交互に検体ディスク104にアクセスして検体を吸引する。分注機構111と112が検体を吸引する前に、それぞれの分注機構が吸引すべき検体にアクセス可能となるように、検体ディスク104が移動する。分注機構111と分注機構112は交互にインキュベータ106にアクセスして、試薬と検体を反応容器に吐出する。分注機構111と112が吐出する前に、それぞれの分注機構が吐出する反応容器にアクセス可能となるように、インキュベータ106が移動する。
 図3と図4では最大の液体種類数である2種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの分注機構111吸引吐出動作を示した。一方で、分析項目によっては試薬を1種類としてもよい。
 図6は、1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの、吸引・吐出動作にかかるプローブ201とチップ113内の流動の様子を示す。最初はプローブ201内は洗浄水204で満たされている(図6(1))。つづいて、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気601を吸引したのちに、チップバッファ114にアクセスし、チップ113を取り付ける(図6(2))。
 プローブ201を駆動させ、試薬211aにチップ113を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、試薬211aをチップ113内に吸引する(図6(3))。つづいて、洗浄槽117にアクセスし、洗浄ノズル117aから洗浄水204をチップ113外壁に吐出することにより、チップ113の外壁に付着した試薬211aを洗い流す。この洗浄の前もしくは後に、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気602を吸引することにより、試薬211aの液だれを防ぐ(図6(4))。
 試薬211bを使用しないので、試薬211bへはアクセスせず、検体212にアクセスする。プローブ201を駆動させ、検体212にチップ113を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、検体212をチップ113内に吸引する(図6(5))。ここまでの工程により、分注すべきすべての液体を吸引し終えたので、プローブ201を駆動させ反応容器105にアクセスしすべての液体を吐出する(図6(6))。これによって試薬211a、検体212を、1つのチップ113で分注することが可能となる。反応容器105へ吐出した後に、反応容器105内の液体をチップ内に吸引・吐出することにより、攪拌してもよい。
 図6においては、図5における試薬吸引可能な2回のタイミングのうち、いずれか1回を使用して試薬211aを吸引する。試薬211aの設定吸引量が大きい場合、試薬211aを吸引する工程に時間を要する。本実施形態1において、分注機構111は試薬ディスク102に最大2回アクセス可能である。すなわち、試薬211aへのアクセスを2回実施し、設定吸引量を2回に分けて吸引することができる。そこで設定吸引量が大きい場合、アクセスを2回に分けて実施し、吸引時間を確保することにより、分注の精度を高めることができる。
 図7は、1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するとき、試薬へのアクセスを2回実施する場合における吸引・吐出動作にかかる、プローブ201とチップ113内の流動の様子を示す。図5に示すように、各分注機構は試薬に対して2回アクセスすることができる。したがって同じ試薬を2回に分けて吸引することも可能である。図7はその動作シーケンス例を示す。
 最初はプローブ201内は洗浄水204で満たされている(図7(1))。つづいて、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気701を吸引したのちに、チップバッファ114にアクセスし、チップ113を取り付ける(図7(2))。
 プローブ201を駆動させ、試薬211aにチップ113を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、試薬211aをチップ113内に吸引する(図7(3))。つづいて、洗浄槽117にアクセスしてチップ113の外壁を洗浄する。そして、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気702を吸引することにより、試薬211aの液だれを防ぐ(図7(4))。吸引に際して、チップ113の外壁に付着する液体は試薬211aであり、次にアクセスする液体も試薬211aであるので、この時点で洗浄槽117での洗浄は実施しなくてもよい。
 つづいて、もう一度試薬211aにアクセスする。プローブ201を駆動させ、試薬211aにチップ113を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、試薬211aをチップ113内に吸引する(図7(5))。つづいて、洗浄槽117にアクセスしてチップ113の外壁を洗浄する。そして、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気703を吸引することにより、試薬211aの液だれを防ぐ(図7(6))。
 最後に、プローブ201を駆動させ、検体212にチップ113を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、検体212をチップ113内に吸引する(図7(7))。ここまでの工程により、分注すべきすべての液体を吸引し終えたので、プローブ201を駆動させ反応容器105にアクセスしすべての液体を吐出する(図7(8))。これによって試薬211a、検体212を、1つのチップ113で分注することが可能となる。反応容器105へ吐出した後に、反応容器105内の液体をチップ内に吸引・吐出することにより、攪拌してもよい。
 プローブ201は、分注量が閾値以上である場合は、分注量が閾値未満である場合よりも吸引回数を多くすることが好ましい。本実施形態1において、1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するとき、設定分注量が閾値以上である場合は、同一試薬に2回アクセスして分割吸引する。一方で、設定吸引量が閾値以下である場合は、1回のアクセスで設定量をすべて吸引する。以下ではその動作手順を説明する。
 図8は、1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの、分注機構111の動作手順を示すフローチャートである。はじめに、プローブ201の内部に洗浄水204を流して、プローブ201内を洗浄する(S801)。プローブ201内に分節空気を吸引し(S802)、プローブ201の先端にチップ113を装着する(S803)。
 次に、試薬211aの設定分注量が閾値以上か否かに応じて、試薬211aへのアクセス回数を変える(S804)。本発明では閾値として100マイクロリットルとした。閾値は、チップの内容積、最大分注量、最小分注量等に応じて設定する。例えば、最小分注量の10倍、チップ113の内容積の25パーセント、最大分注量の50パーセント、などを閾値とすることができる。
 試薬211aの設定分注量が閾値未満の場合、試薬211aへのアクセス回数は1回とする。プローブ201を駆動させることによりチップ113を試薬211aに浸漬し(S805)、チップ113内に試薬211aを吸引する(S806)。
 試薬211aの設定分注量が閾値以上の場合、試薬211aへのアクセス回数は2回とする。チップ113を試薬211aに浸漬し(S807)、チップ113内に試薬211aを吸引した(S808)のちに、洗浄槽117にアクセスしチップ113の洗浄と分節空気の吸引を実施し(S809)、再度チップ113を試薬211aに浸漬し(S810)、チップ113内に試薬211aを吸引する(S811)。
 試薬211aの吸引終了後に洗浄槽117にアクセスしチップ113の洗浄と分節空気の吸引を実施し(S812)、検体212にアクセスする。プローブ201を駆動させることによりチップ113を検体212に浸漬し(S813)、チップ113内に検体212を吸引する(S814)。
 最後に、吸引した液体を吐出するために、インキュベータ106にアクセスする。プローブ201を反応容器105に移動し(S815)、試薬211a、検体212を反応容器105内に吐出する(S816)。プローブをチップ廃棄口116に移動し、チップ113を取り外す(S817)。反応容器105へ吐出した(S816)直後に、反応容器105内の液体をチップ内に吸引・吐出することにより、攪拌してもよい。
 図9は、アクセス回数の変更のアルゴリズムを一般化したフローチャートである。図8においては、分注機構111が試薬に最大2回アクセス可能であり、試薬を1種類のみ吸引する場合に、試薬へのアクセス回数を設定分注量に応じて変更することとした。本発明はこれに限るものではなく、分注機構が液体に対してアクセス可能な回数が試薬種類よりも多ければ、同様の効果を発揮できる。この点について図9のように一般化することができる。
 分注する試薬数が試薬ディスク102へのアクセス可能数未満であるか(S901)、および設定分注量が閾値以上の試薬が存在するか(S902)の2つの条件にしたがって、アクセス回数を判断する。例えば分注機構が分注する試薬が3種類であり、分注機構が試薬に対して最大4回アクセス可能であれば、S902へ進む。
 分注する試薬数が試薬ディスク102へのアクセス可能数未満でない場合は、同じ試薬に対して2回以上アクセス可能であるタイミングはない。したがって、各々の試薬に対して、1回ずつ試薬ディスク102にアクセスして吸引する(S903)ことになる。
 設定分注量が閾値以上の試薬が存在しない場合は、各試薬に対して1回のアクセスで吸引に十分な時間を確保できる。したがって、同じ試薬に対して2回以上アクセスする必要がなく、各々の試薬に対して、1回ずつ試薬ディスク102にアクセスして吸引する(S903)ことになる。
 分注する試薬数が試薬ディスク102へのアクセス可能数未満であり、かつ設定分注量が閾値以上の試薬が存在する場合は、同じ試薬に対して2回以上アクセスすることが可能であり、2回以上アクセスして分割吸引することによって分注の精度を高めることができる。したがって、設定分注量が閾値以上の試薬に対し、分割回数と分割した吸引量を設定し(S904)、各々の試薬に対して、分割回数ずつ試薬ディスクにアクセスして吸引する(S905)。アクセス可能数に余裕があるのであれば、3回以上の分割吸引を実施してもよい。分割した場合の各々のアクセスでの吸引量の設定方法としては、各アクセスでの吸引量が均等になるように設定する、初回の吸引を一定量(たとえば100マイクロリットル)とし残りを2回目に吸引するように設定する、各々のアクセスで吸引可能な時間に比例して配分する、などが挙げられる。
 本実施形態1では、試薬分注量の設定量が大きい場合に、分注機構を試薬ディスクに複数回アクセスさせることにより、吸引に必要な時間を確保し、分注の精度を高めることができる。具体的に本実施形態1においては、分割吸引することにより分注量のばらつきを60パーセント低減できる。本実施形態1は、分注機構が複数あることに起因して、試薬への1回のアクセス時間を延長することができない場合、特に有効である。特に、分注機構が複数存在し、その複数の分注機構が独立した項目を分析している場合、一方の分注機構のアクセス時間を延長することは他方の分注機構の分析スループットを低下させる可能性があるので、アクセス時間を延長することができない。本実施形態1はかかる場合において有効である。
 本実施形態1は、アクセス回数の変更で吸引時間を延長しているので、プローブの駆動部やシリンジ駆動部の出力を大きくする必要がなく、低出力な駆動機構にも適用可能という利点がある。たとえば、本実施形態1の構成においては、100マイクロリットルを1回のアクセスで吸引する場合、シリンジ203の流量は300マイクロリットル毎秒である。100マイクロリットル以上の場合に分割吸引することにより、最大300マイクロリットル毎秒を駆動できるシリンジ203を採用すれば足りることになる。分割吸引を実施しない場合は、100マイクロリットル以上を吸引する場合に、300マイクロリットル毎秒以上の出力を持ったシリンジ203が必要となる。このように本実施形態1は低流量のシリンジを採用できる利点がある。
 本実施形態1は、試薬ディスクの空いているアクセスタイミングを活用しているので、スループットの損失も発生しないという利点がある。以上のようにして、装置のスループットやハードウェア構成を維持したまま、分析性能を高めることができる。
 本実施形態1における試薬は、必ずしも検出のために反応容器内で検体と反応させる試薬でなくてもよく、検体を希釈するための希釈試薬、検体を分析前に洗浄や抽出にする前処理試薬、装置を校正するための校正試薬、装置を洗浄するための洗浄試薬、などでもよい。いずれの場合にも、分注する試薬数が試薬ディスク102へのアクセス可能数未満であり、かつ設定分注量が閾値以上の試薬が存在する場合に、試薬を複数回に分けて分割吸引することにより分注精度を高めることができる。
<実施の形態2>
 本発明の実施形態2では、実施形態1においてチップ113を使用せず、プローブで分注する液体を吸引する例を示す。以下では主に実施形態1との差異にかかる部分について説明する。
 図10は、本実施形態2にかかる自動分析装置1が備える分注機構の概略構成図を示す。図2の分注機構ではチップ113を装着するためにプローブ201を使用しているのに対し、図10の分注機構では分注する液体を直接吸引するためのプローブ1001が使用される。図10はチップ113を使用しない分注機構であるため、チップ113、チップバッファ114、チップ廃棄口116は必要ない。図10においては、試薬211a、211b、検体212に直接プローブ1001を浸漬して吸引する。
 図2において洗浄ノズル117aはチップ113の外壁を洗浄する。これに対して図10では洗浄ノズル117aはプローブ1001の外壁を洗浄することとなる。これは、図10においてはプローブ1001を直接試薬211a、211b、検体212に浸漬するので、これらの液体がプローブ1001外壁に付着するからである。
 図11は、本実施形態2において2種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの吸引・吐出動作にかかるプローブ1001内の流動の様子を示す。3種類の液体を分注するのは、本実施形態2における最大の液体種類数である。図3とは異なり、図11ではプローブ内に直接試薬211a、211b、検体212を吸引する。
 最初は、プローブ1001内は洗浄水204で満たされている(図11(1))。つづいて、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気1101を吸引(図11(2))したのちに、試薬211aにプローブ1001を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、試薬211aをプローブ1001内に吸引する(図11(3))。吸引に際して、プローブ1001の外壁には試薬211aが付着する。洗浄槽117にアクセスし、洗浄ノズル117aから洗浄水204をプローブ1001外壁に吐出することにより、プローブ1001の外壁に付着した試薬211aを洗い流す。この洗浄の前もしくは後に、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気1102を吸引することにより、試薬211aの液だれを防ぐ(図11(4))。
 つづいて、プローブ1001を駆動させ、試薬211bにプローブ1001を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、試薬211bをプローブ1001内に吸引する(図11(5))。吸引に際して、プローブ1001の外壁には試薬211bが付着する。洗浄槽117にアクセスし、洗浄ノズル117aから洗浄水204をプローブ1001外壁に吐出することにより、プローブ1001の外壁に付着した試薬211bを洗い流す。この洗浄の前もしくは後に、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気1103を吸引することにより、試薬211bの液だれを防ぐ(図11(6))。
 最後にプローブ1001を駆動させ、検体212にプローブ1001を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、検体212をプローブ1001内に吸引する(図11(7))。ここまでの工程により、分注すべきすべての液体を吸引し終えたので、プローブ201を駆動させ反応容器105にアクセスしすべての液体を吐出する(図11(8))。
 本実施形態2における動作手順は、図4に対して以下の変更をしたものになる。チップ113を使用しないので、チップ113の装着(S403)およびチップ113の取り外し(S414)は実施されない。本実施形態2において、試薬211a、211b、検体212に浸漬するものはチップ113ではなくプローブ1001となり、チップ113ではなくプローブ1001を洗浄することになる。分節空気301、302、303はそれぞれ分節空気1101、1102、1103となる。
 本実施形態2における、分注機構111と分注機構112の動作タイミング、および、試薬ディスク102と検体ディスク104とインキュベータ106の分注機構111、分注機構112に関係する動作のタイミングを示したタイムチャートは、図5と同等のものである。
 図12は、1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの、吸引・吐出動作にかかるプローブ1001内の流動の様子を示す。図12は図6に対応する。最初はプローブ1001内は洗浄水204で満たされている(図12(1))。つづいて、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気1201を吸引する(図12(2))。
 プローブ1001を駆動させ、試薬211aにプローブ1001を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、試薬211aをプローブ1001内に吸引する(図12(3))。つづいて、洗浄槽117にアクセスし、洗浄ノズル117aから洗浄水204をプローブ1001外壁に吐出することにより、プローブ1001の外壁に付着した試薬211aを洗い流す。この洗浄の前もしくは後に、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気1202を吸引することにより、試薬211aの液だれを防ぐ(図12(4))。
 試薬211bを使用しないので、試薬211bへはアクセスせず、検体212にアクセスする。プローブ1001を駆動させ、検体212にプローブ1001を浸漬する。浸漬したのち、プローブ1001を駆動させ、検体212をプローブ1001内に吸引する(図12(5))。ここまでの工程により、分注すべきすべての液体を吸引し終えたので、プローブ1001を駆動させ反応容器105にアクセスしすべての液体を吐出する(図12(6))。
 本実施形態2においても、分注機構は試薬ディスク102に最大2回アクセス可能であるので、試薬211aへのアクセスを2回実施し、設定吸引量を2回に分けて分割吸引することができる。設定吸引量が大きい場合、アクセスを2回に分け、吸引時間を確保することにより、分注の精度を高めることができる。
 図13は、1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するとき、試薬へのアクセスを2回実施した場合の吸引・吐出動作にかかる、プローブ1001内の流動の様子を示す。図13は図7に対応する。最初はプローブ1001内は洗浄水204で満たされている(図13(1))。つづいて、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気1301を吸引する(図13(2))。
 プローブ1001を駆動させ、試薬211aにプローブ1001を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、試薬211aをプローブ1001内に吸引する(図13(3))。つづいて、洗浄槽117にアクセスしてプローブ1001の外壁を洗浄する。そして、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気1302を吸引することにより、試薬211aの液だれを防ぐ(図13(4))。吸引に際して、プローブ1001の外壁に付着する液体は試薬211aであり、次にアクセスする液体も試薬211aであるので、この時点で洗浄槽117による洗浄はしなくてもよい。
 つづいて、もう一度試薬211aにアクセスする。プローブ1001を駆動させ、試薬211aにプローブ1001を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、試薬211aをプローブ1001内に吸引する(図13(5))。つづいて、洗浄槽117にアクセスしてプローブ1001の外壁を洗浄する。そして、シリンジ203を駆動させて、プローブ内に分節空気1303を吸引することにより、試薬211aの液だれを防ぐ(図13(6))。
 最後に、プローブ1001を駆動させ、検体212にプローブ1001を浸漬する。浸漬したのち、シリンジ203を駆動させ、検体212をプローブ1001内に吸引する(図13(7))。ここまでの工程により、分注すべきすべての液体を吸引し終えたので、プローブ1001を駆動させ反応容器105にアクセスしすべての液体を吐出する(図13(8))。
 本実施形態2においても、実施形態1と同様に1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するとき、設定分注量が閾値以上である場合は、同一試薬に2回アクセスして吸引を分割する。一方で、設定吸引量が閾値未満である場合は、1回のアクセスで設定量をすべて吸引する。
 1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの分注機構の動作手順を示すフローチャートは、図8に以下の変更をしたものとなる。チップ113を使用しないので、チップ113の装着(S803)およびチップ113の取り外し(S817)は実施されない。本実施形態2において、試薬211a、検体212に浸漬するものはチップ113ではなくプローブ1001となり、チップ113ではなくプローブ1001を洗浄することになる。
 アクセス回数の変更のアルゴリズムを一般化したフローチャートは図9と同等である。
 本実施形態2における発明の効果は実施形態1と同等であり、実施形態1と同様の変形例が考えられる。
<実施の形態3>
 実施形態1~2では、分注する試薬数が試薬ディスクへのアクセス可能数未満かつ、設定分注量が閾値以上の試薬が存在するときに、同一試薬に複数回アクセスして吸引を分割することにより、試薬の分注精度を高める方法を示した。これは、試薬ディスクに複数回アクセス可能である場合に有効である。一方で、検体ディスクに複数回アクセス可能である装置構成の場合は、検体の設定分注量が閾値以上であるときに、同一検体に複数回アクセスして分割吸引をすることにより、検体の分注精度を高めることができる。
 本発明の実施形態3では、実施形態1の構成において、検体ディスクに複数回アクセス可能であり、試薬1種類と検体1種類を吸引する例を示す。以下では主に実施形態1との差異にかかる部分について説明する。
 本実施形態3における分析装置の構成および分注機構の構成は図1、図2と同じである。実施形態1においては試薬ディスク102に最大2回アクセス可能である。したがって、試薬を1種類しか分注しない場合において、図8のように分注量が多い場合に2回に分けて試薬211aを吸引した。本実施形態3では、検体ディスク104に最大2回アクセス可能であり、検体212の設定分注量が多い場合に、2回に分けて検体212を吸引する。
 図14は、1種類の試薬と1種類の検体を同時に分注するときの、分注機構111の動作手順を示すフローチャートである。はじめに、プローブ201の内部に洗浄水204を流して、プローブ201内の洗浄を行う(S1401)。プローブ201内に分節空気を吸引し(S1402)、プローブ201の先端にチップ113を装着する(S1403)。
 まず、試薬211aへのアクセスを行う。チップ113を試薬211aに浸漬し(S1404)、チップ113内に試薬211aを吸引した(S1405)のちに、洗浄槽117にアクセスしチップ113の洗浄と分節空気の吸引を実施する(S1406)。
 検体212の設定分注量が閾値以上か否かにしたがって、検体212へのアクセス回数を変える(S1407)。検体212の設定分注量が閾値未満の場合、検体212へのアクセス回数は1回とし、プローブ201を駆動させることでチップ113を検体212に浸漬し(S1408)、チップ113内に検体212を吸引する(S1409)。検体212の設定分注量が閾値以上の場合、検体212へのアクセス回数は2回とし、チップ113を検体212に浸漬し(S1410)、チップ113内に検体212を吸引した(S1411)のちに、洗浄槽117にアクセスしチップ113の洗浄と分節空気の吸引を実施し(S1412)、再度チップ113を検体212に浸漬し(S1413)、チップ113内に検体212を吸引する(S1414)。
 最後に、吸引した液体を吐出するために、インキュベータ106にアクセスする。プローブ201を反応容器105に移動し(S1415)、試薬211a、検体212を反応容器105内に吐出する(S1416)。プローブをチップ廃棄口116に移動し、チップ113を取り外す(S1417)。反応容器105へ吐出した(S1416)直後に、反応容器105内の液体をチップ内に吸引・吐出することにより、攪拌してもよい。
 本実施形態3では、検体分注量の設定量が大きい場合に、分注機構を検体ディスクに複数回アクセスさせることにより、吸引に必要な時間を確保し、分注の精度を高めることができる。本実施形態3は、分注機構が複数あるために、検体への1回のアクセス時間を延長することができない場合に特に有効である。また、アクセス回数の変更のみで吸引時間を確保しているので、プローブの駆動部やシリンジ駆動部の出力を大きくする必要がなく、低出力な駆動機構にも適用可能という利点がある。また、本実施形態3は、検体ディスクの空いているアクセスタイミングを活用しているので、スループットの損失も発生しないという利点がある。以上のようにして、装置のスループットやハードウェア構成を維持したまま、分析性能を高めることができる。
 本実施形態3における検体は、自動分析装置1において希釈された検体であってもよい。また実施形態2のように、チップを使用せずプローブで直接液体を吸引する構成に適用してもよい。いずれの場合にも、検体に複数回アクセス可能であり、かつ設定分注量が閾値以上の検体が存在する場合に、検体を複数回に分けて分注することで分注精度を高めることができる。
<本発明の変形例について>
 本発明は上記した実施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、ある実施形態の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の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。
 図5において、一方の分注機構が洗浄または分節空気吸引をしている間に、他方の分注機構が試薬(または検体でもよい)を吸引することを説明した。これは、一方の分注機構が洗浄または分節空気吸引をしている時間は、他方の分注機構、試薬ディスク、検体ディスク、インキュベータにとっては空き時間となるので、その空き時間を効率的に利用することによりスループットを確保することを図ったものである。同様の空き時間は、洗浄や分節空気吸引以外であっても生じる場合があるので、そのような空き時間を利用して液体を吸引してもよい。例えば一方の分注機構が第1種類の液体(例えば検体)を吸引している間に他方の分注機構が第2種類の液体(例えば試薬)を吸引してもよい。あるいは一方の分注機構が液体を吐出している間に他方の分注機構が液体を吸引してもよい。
 以上の実施形態において、プローブ先端に使い捨てチップを取り付ける場合、そのチップとプローブは一体となって液体を吸引する。したがってプローブ1001とチップを一体化した構造体を、本発明におけるプローブとみなしてもよい。その構造体の内部に液体を吸引するために、本発明を適用することができる。
 以上の実施形態において、分注量に応じて吸引回数を変更することを説明した。具体的には分注量が閾値に達しているか否かに応じて、吸引回数を変更する。分注量が閾値と等しい場合は、いずれの吸引回数を用いてもよい。すなわち吸引回数を多くしてもよいし多くしなくともよい。
 以上の実施形態において、プローブあるいはチップ内に吸引した液体を吐出する前に液体をつづけて吸引する場合、吸引した液体間に分節空気が配置されることで撹拌が効率化される。本発明はその観点においても有用である。このことから、攪拌が難しい試薬あるいは検体を分析に使用する場合に、試薬あるいは検体を分割吸引することで分節空気を吸引し、攪拌を効率化するという変形例も有効である。すなわち、プローブが分注する液体の種類に応じて、プローブ内部に吸引する吸引回数を変更してもよい。あるいは、分析に使用する検体あるいは試薬の分注量比(反応容器に対して分注した各液体の体積比)の観点から、攪拌が難しいと判断される場合に試薬あるいは検体を分割吸引することで分節空気を吸引し、攪拌を効率化するという変形例も有効である。したがって、図8で説明した液体分注量と閾値を比較するステップ(S804)に代えてまたはこれと併用して、(a)S804において撹拌が難しいと想定される液体種類を分注する場合はYesへ進む、(b)S804において撹拌が難しいと判断される分注量比で各液体を分注する場合はYesへ進む、ようにしてもよい。
 以上の実施形態において、自動分析装置1が2つの分注機構を備える例を説明したが、3つ以上の分注機構を備える場合においても、本発明を適用することができる。すなわちいずれかの分注機構が液体吸引以外の動作をしている間に他の分注機構が液体を吸引することにより、同じ液体に対する吸引回数を増やすことができるのであれば、以上の実施形態と同等の効果を発揮できる。
 以上の実施形態において、分注機構とディスクがともに分注位置へ移動する例を説明したが、いずれか一方のみが分注位置へ移動する場合であっても、本発明を適用することができる。すなわち、いずれかの分注機構が液体吸引以外の動作をしている間に他の分注機構が液体を吸引することにより、同じ液体に対する吸引回数を増やすことができるのであれば、以上の実施形態と同等の効果を発揮できる。
 以上の実施形態において、複数種類の試薬をプローブ内に同時に保持する場合はそれぞれ異なる試薬容器が収容している試薬を吸引し、1種類の試薬を繰り返し吸引する場合は同じ試薬容器が収容している試薬を繰り返し吸引する。これに代えて、1種類の試薬を繰り返し吸引する場合において、それぞれ異なる試薬容器が同じ試薬を収容しており、それら異なる試薬容器に対して順次アクセスすることにより1種類の試薬を繰り返し吸引してもよい。プローブ内に検体を吸引する場合においても同様に、それぞれ異なる検体容器が収容している検体をプローブ内に同時に保持し、あるいは同じ検体容器が収容している検体を繰り返し吸引してもよい。
1…自動分析装置
101…試薬ボトル
102…試薬ディスク
102a…移動機構
103…検体容器
104…検体ディスク
104a…移動機構
105…反応容器
106…インキュベータ
106a…移動機構
107…反応容器トレイ
108…グリッパ
109…検出ユニット
110…反応容器廃棄口
111…分注機構
112…分注機構
113…チップ
114…チップバッファ
115…チップトレイ
116…チップ廃棄口
117…洗浄槽
117a…洗浄ノズル
117b…排水カップ
118…洗浄槽
201…プローブ
202…チューブ
203…シリンジ
203a…シリンダ
203b…プランジャ
204…洗浄水
205…シリンジ駆動部
206…プローブ駆動部
207…制御部
208…洗浄水タンク
209…ポンプ
210…電磁弁
211a…試薬
211b…試薬
212…検体
213…電磁弁
1001…プローブ

Claims (14)

  1.  検体に含まれる対象物質を分析する自動分析装置であって、
     前記検体を分析する検出部と、
     液体を分注するプローブと、を備え、
     前記液体は、前記検体又は前記検体の分析に使用する試薬であって、
     前記プローブは、前記プローブが前記液体を分注する分注量に応じて、前記液体を前記プローブの内部へ吸引する吸引回数を変更する
     ことを特徴とする自動分析装置。
  2.  前記プローブは、前記吸引回数が複数回である場合は、前記液体を吸引した後、その吸引した前記液体を吐出する前に、前記液体をさらに吸引する
     ことを特徴とする請求項1記載の自動分析装置。
  3.  前記プローブは、前記分注量が閾値以上である場合は、前記分注量が前記閾値未満である場合よりも、前記吸引回数を多くする
     ことを特徴とする請求項2記載の自動分析装置。
  4.  前記自動分析装置はさらに、前記液体を収容する容器に対して前記液体を分注することができる分注位置へ、前記プローブまたは前記容器を載置している載置部を移動させる、移動機構を備え、
     前記移動機構は、前記分注量に応じて、前記プローブまたは前記載置部を前記分注位置へ移動させる移動回数を変更する
     ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項記載の自動分析装置。
  5.  前記自動分析装置は、前記プローブとして、第1分注プローブと第2分注プローブを備え、
     前記第1分注プローブは、第1分注位置において前記液体を分注し、
     前記第2分注プローブは、第2分注位置において前記第1分注プローブが分注した液体が収容されていた容器とは異なる容器に収容されている前記液体を分注し、
     前記移動機構は、前記第1分注プローブが前記第1分注位置で前記液体を吸引した後、前記第2分注プローブまたは前記載置部を前記第2分注位置へ移動させる
     ことを特徴とする請求項4記載の自動分析装置。
  6.  前記自動分析装置は、前記プローブとして、第1分注プローブと第2分注プローブを備え、
     前記第1分注プローブは、第1分注位置において前記液体を分注し、
     前記第2分注プローブは、第2分注位置において前記第1分注プローブが分注した液体が収容されていた容器と同じ容器に収容されている前記液体を分注し、
     前記移動機構は、前記第1分注プローブが前記第1分注位置で前記液体を吸引した後、前記第2分注プローブまたは前記載置部を前記第2分注位置へ移動させる
     ことを特徴とする請求項4記載の自動分析装置。
  7.  前記第1分注プローブは、前記分注量が閾値以上である場合は、前記第1分注プローブが前記液体を吸引した後、前記液体をさらに吸引する
     ことを特徴とする請求項5または請求項6記載の自動分析装置。
  8.  前記プローブは、前記液体として第1液体と第2液体とを分注し、
     前記プローブは、前記第1液体を吸引した後、前記第1液体を吐出する前に、前記第2液体をさらに吸引することにより、前記プローブの内部に前記第1液体と前記第2液体を同時に保持する
     ことを特徴とする請求項1記載の自動分析装置。
  9.  前記第1液体と前記第2液体は、一つの容器に収容された試薬、又は互いに異なる容器に収容された試薬とする
     ことを特徴とする請求項8記載の自動分析装置。
  10.  前記第1液体と前記第2液体は、一つの容器に収容された検体、又は互いに異なる容器に収容された検体とする
     ことを特徴とする請求項8記載の自動分析装置。
  11.  前記第1分注プローブは、前記液体として第1液体と第2液体とを分注し、
     前記第1分注プローブは、前記第1液体を吸引した後、前記第1液体を吐出する前に分節空気を吸引し、前記第2液体をさらに吸引することにより、前記プローブの内部に前記第1液体と前記第2液体を同時に保持する
     ことを特徴とする請求項5記載の自動分析装置。
  12.  検体に含まれる対象物質を分析する自動分析装置であって、
     前記検体を分析する検出部と、
     液体を分注するプローブを備え、
     前記液体は前記検体又は前記検体の分析に使用する試薬であって、
     前記プローブは、前記液体の種類に応じて、前記液体を前記プローブの内部へ吸引する吸引回数を変更する
     ことを特徴とする自動分析装置。
  13.  検体に含まれる対象物質を分析する自動分析装置であって、
     前記検体を分析する検出部と、
     複数種の液体を分注するプローブを備え、
     前記液体は前記検体又は前記検体の分析に使用する試薬であって、
     前記プローブは、前記液体の分注量比に応じて、前記液体を前記プローブの内部へ吸引する吸引回数を変更する
     ことを特徴とする自動分析装置。
  14.  前記プローブは、前記プローブの先端に使い捨ての分注チップを着脱することができるように構成されており、
     前記プローブは、前記プローブの先端に前記分注チップを装着した状態で、前記分注チップの内部へ前記液体を吸引する
     ことを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか1項記載の自動分析装置。
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