ノズル装置および洗浄装置
【課題】固相化表面に対する影響を抑制し、吸引ノズルの側面と反応容器の側面との間のメニスカスの形成を抑制しつつ、反応容器の隅部における液体の残留を抑制することが可能なノズル装置を提供する。
【解決手段】ノズル装置１０は、抗体または抗原が底面に固相化された免疫測定用の反応容器に用いられるものであって、反応容器内の液体を反応容器に非接触で吸引する複数の吸引ノズル１２−１，１２−２，１２−３を有し、各吸引ノズルは、反応容器に挿入された際、当該吸引ノズルの下端１２ａが反応容器の底面と側面との間の隅部に近接して配置され、当該吸引ノズルの側面１２ｂが下端から上方に向かうに従って反応容器の側面から離れる傾斜を有するように構成されている。
【解決手段】ノズル装置１０は、抗体または抗原が底面に固相化された免疫測定用の反応容器に用いられるものであって、反応容器内の液体を反応容器に非接触で吸引する複数の吸引ノズル１２−１，１２−２，１２−３を有し、各吸引ノズルは、反応容器に挿入された際、当該吸引ノズルの下端１２ａが反応容器の底面と側面との間の隅部に近接して配置され、当該吸引ノズルの側面１２ｂが下端から上方に向かうに従って反応容器の側面から離れる傾斜を有するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免疫測定用の反応容器に用いられるノズル装置および洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬＩＳＡ（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay）など、抗原抗体反応を用いる免疫測定法（イムノアッセイ）が知られている。免疫測定法では、例えばＢ／Ｆ分離など、反応容器の洗浄は、正確な分析を行う上で重要である。
【０００３】
例えば、サンドイッチＥＬＩＳＡでは、抗体（または抗原）が固相化された反応容器に、測定対象となる抗原（または抗体）を含む検体を分注し、検体中の抗原等を固相化された抗体等に結合させる。その後、洗浄（Ｂ／Ｆ分離）により、未反応の抗原等を除去する。そして、酵素標識された抗体（または抗原）を含む溶液を分注し、固相化表面に結合した抗原等に酵素標識された抗体等を結合させる。その後、洗浄（Ｂ／Ｆ分離）により未反応の抗体等を除去した後、蛍光や化学発光等を検出する。上記の洗浄は、洗浄液を吐出して吸引することにより行われる。この洗浄が良好に行われないと、未反応の物質が残留し、Ｓ／Ｎの低下など、分析結果に悪影響を及ぼす。
【０００４】
特許文献１には、抗原抗体反応を利用して試料の検査を行う際、ウェル内面に試薬がコーティングされたマイクロプレートのウェルに試料を注ぎ込んだ後、未反応試料を吸引する際、ウェル内面に形成された反応生成物に悪影響を与えることなく、未反応試料を効果的に除去するための吸引装置が記載されている。この吸引装置は、ウェル内に洗浄液を吐出する吐出ノズルと、ウェル内の液体を吸引する複数の吸引ノズルとを有し、これらのノズルの先端を、ウェル内に入れた状態で、ウェルの底面に沿って所定の経路で移動させるものである。
【０００５】
また、特許文献２には、マイクロプレート上のウェルなどの容器内の液体を能率的に吸引するためのノズル装置が記載されている。このノズル装置では、容器内の液体を吸引するノズルは、先端側が屈曲可能な複数の吸引触手に分かれた刷毛状部を有する。複数の刷毛状部は容器底面に当接することにより屈曲して放射状に広がり、この状態で容器内の液体の吸引が行われる。
【０００６】
また、特許文献３には、免疫反応等の生化学反応測定に使用される、反応容器内部洗浄用のノズル装置として、洗浄液を吐出するための内管と、容器中の液体を吸引するための外管とを有するものが記載されている。
【０００７】
なお、特許文献４には、容器内部を洗浄する洗浄ノズルを円滑に容器内に挿入するための技術として、洗浄ノズルの容器内部への挿入を案内する挿入補助部材を容器の開口の上部に配置するものが記載されている。
【０００８】
また、特許文献５には、分注ノズルの周囲に複数の管を配置し、この管内に圧縮空気を流すことで、分注ノズルの先端に付着した液体を除去する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−８３９３９号公報
【特許文献２】特開２００３−４２９１２号公報
【特許文献３】特開平４−１６４２５６号公報
【特許文献４】特開２００９−３６５９５号公報
【特許文献５】特開２００９−３１１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、免疫測定用の反応容器内の洗浄液等の液体を吸引する場合、反応容器内の液体の残留は、例えばＳ／Ｎの低下など、測定に悪影響を及ぼす可能性がある。このようなことから液体を残らず吸引したいという要望があるところ、容器の底面と側面との間の隅部には液体が残りやすい。また、吸引ノズルの側面と反応容器の側面との間隔が狭いと、その間にメニスカスが形成され、液体が残りやすい。
【００１１】
また、吸引ノズルを反応容器の底面に接触させて吸引する構成では、反応容器の底面の固相化表面に悪影響を及ぼしてしまう。
【００１２】
そこで、本発明は、固相化表面に対する影響を抑制し、吸引ノズルの側面と反応容器の側面との間のメニスカスの形成を抑制しつつ、反応容器の隅部における液体の残留を抑制することが可能なノズル装置および洗浄装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るノズル装置は、抗体または抗原が底面に固相化された免疫測定用の反応容器に用いられるノズル装置であって、前記反応容器内の液体を前記反応容器に非接触で吸引する複数の吸引ノズルを有し、前記各吸引ノズルは、前記反応容器に挿入された際、当該吸引ノズルの下端が前記反応容器の底面と側面との間の隅部に近接して配置され、当該吸引ノズルの側面が下端から上方に向かうに従って前記反応容器の側面から離れる傾斜を有するように構成されている、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明の一態様では、前記各吸引ノズルは、垂直方向に対して傾斜した直線状の管で構成される。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記各吸引ノズルの下端の開口面は、前記反応容器の底面と略平行となるように、当該吸引ノズルの軸方向に垂直な面に対して傾斜している。
【００１６】
また、本発明の一態様では、前記反応容器内に洗浄液を吐出する吐出ノズルをさらに有し、前記吸引ノズルは、前記洗浄液を含む前記反応容器内の液体を吸引する。
【００１７】
また、本発明の一態様では、前記吐出ノズルの下端は、前記吸引ノズルの下端よりも上方に位置する。
【００１８】
本発明に係る洗浄装置は、上記吐出ノズルを含むノズル装置と、前記ノズル装置を用いて前記反応容器を洗浄する制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の一態様では、前記制御手段は、前記吐出ノズルにより前記反応容器内に洗浄液を吐出しながら、前記複数の吸引ノズルにより前記洗浄液を含む前記反応容器内の液体を吸引する際、吸引に使用する吸引ノズルを１つずつ順次切り替える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、固相化表面に対する影響を抑制し、吸引ノズルの側面と反応容器の側面との間のメニスカスの形成を抑制しつつ、反応容器の隅部における液体の残留を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態に係るノズル装置の構成の一例を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係るノズル装置の構成の一例を示す上面図である。
【図３】実施の形態に係るノズル装置の構成の一例を示す底面図である。
【図４】実施の形態に係るノズル装置の構成の一例を示す第１の側面図である。
【図５】実施の形態に係るノズル装置の構成の一例を示す第２の側面図である。
【図６】ノズル装置を反応容器に挿入した様子を示す側面図である。
【図７】ノズル装置を反応容器に挿入した様子を示す底面図である。
【図８】実施の形態に係るノズル装置を含む自動分析装置の構成の一例を示す概略図である。
【図９】実施の形態に係るノズル装置を含む自動分析装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図１０】自動分析装置の全体の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】自動分析装置の洗浄に関する動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２３】
図１、２、３、４、５は、それぞれ本実施の形態に係るノズル装置１０の構成の一例を示す斜視図、上面図、底面図、第１の側面図、第２の側面図である。このノズル装置１０は、抗体または抗原が底面に固相化された免疫測定用の反応容器に用いられるものである。具体的には、ノズル装置１０は、反応容器内の液体を吸引するためのものであり、より具体的には反応容器を洗浄するためのものである。図６、７は、それぞれノズル装置１０を免疫測定用の反応容器２０に挿入した様子を示す側面図、底面図である。
【００２４】
まず、反応容器２０について説明すると、反応容器２０は、ＥＬＩＳＡなど、抗原抗体反応を用いる免疫測定法（イムノアッセイ）に用いられるものである。
【００２５】
図１に示されるように、反応容器２０は、底壁部２１と、当該底壁部２１の周縁から上方に延びる側壁部２２とを有し、底壁部２１および側壁部２２により液体を収容する液体収容部２３が形成されている。反応容器２０は、例えばウェルである。
【００２６】
一つの態様では、底壁部２１の表面は平面状であり、側壁部２２の表面は底壁部２１の表面に対して略垂直に設けられる。底壁部２１および側壁部２２は、例えば円柱状の液体収容部２３を形成する。また、反応の効率化等の観点より、一つの態様では、反応容器２０は、比較的底面積が広く浅い容器である。反応容器２０の寸法は適宜に決められればよいが、例えば、内径８ｍｍ、深さ３ｍｍ、容積１５０μＬである。
【００２７】
反応容器２０の底面（具体的には底壁部２１の表面）には、抗体または抗原が固相化される。例えば、サンドイッチＥＬＩＳＡにおいて、反応容器２０の底面には、一次抗体が固相化される。反応容器２０の側面（具体的には側壁部２２の表面）にも、抗体または抗原が固相化されてもよい。
【００２８】
ノズル装置１０は、吐出ノズル１１と、複数の吸引ノズル１２−１，１２−２，１２−３と、ノズル保持部材１３とを有する。
【００２９】
吐出ノズル１１は、反応容器２０内に洗浄液を吐出する。構成の簡易化等の観点より、吐出ノズル１１は、直線状の管で構成される。また、洗浄を均一に行う等の観点より、吐出ノズル１１は、反応容器２０の底面に対して垂直に設けられる。
【００３０】
吸引ノズル１２−１，１２−２，１２−３（以下、適宜「吸引ノズル１２」と総称する）は、反応容器２０内の液体を反応容器２０に非接触で吸引する。具体的には、吸引ノズル１２は、吐出ノズル１１から吐出された洗浄液を含む反応容器２０内の液体（廃液と言える）を吸引する。
【００３１】
反応容器２０の隅部における液体の残留を抑制する観点より、各吸引ノズル１２は、反応容器２０に挿入された際、当該吸引ノズル１２の下端１２ａが反応容器２０の底面と側面との間の隅部に近接して配置されるように構成されている。ここで、反応容器２０の底面と側面との間の隅部は、具体的には、反応容器２０の底壁部２１と側壁部２２との間に形成される隅部である。
【００３２】
また、吸引ノズル１２の側面と反応容器２０の側面との間のメニスカスの形成を抑制する観点より、各吸引ノズル１２は、反応容器２０に挿入された際、当該吸引ノズル１２の側面１２ｂが下端から上方に向かうに従って反応容器２０の側面から離れる傾斜を有するように構成されている。具体的には、各吸引ノズル１２は、当該吸引ノズル１２の側面１２ｂが下端から上方に向かうにつれて反応容器２０の側面から離れるように垂直方向に対して傾斜するように構成されている。また、吸引ノズル１２は、吸引ノズル１２の側面１２ｂと反応容器２０の側面との間隔が所定以上（例えば０．５ｍｍ以上）となるように配置される。
【００３３】
また、構成の簡易化等の観点より、一つの態様では、各吸引ノズル１２は、垂直方向に対して傾斜した直線状の管で構成される。例えば、各吸引ノズル１２は、垂直方向に対して１０°程度の傾斜を有する。ただし、吸引ノズル１２は、直線状以外の形状であってもよく、例えば、垂直方向に延びる上側部分と垂直方向に対して傾斜した下側部分とを有する屈曲形状の管（例えば垂直方向に延びる管の下端部分だけを屈曲させたもの）であってもよい。
【００３４】
また、一つの態様では、反応容器２０内の液体を良好に吸引する等の観点より、各吸引ノズル１２の下端の開口面１２ｃは、反応容器２０の底面と略平行となるように、当該吸引ノズル１２の軸方向に垂直な面に対して傾斜している。例えば、吸引ノズル１２の下端は、１０°程度の傾斜でカットされている。
【００３５】
また、残液量を少なくする等の観点より、一つの態様では、吸引ノズル１２の下端１２ａは反応容器２０の底面に比較的近づけて配置される。一方、吐出ノズル１１の汚染を少なくする等の観点より、吐出ノズル１１の下端１１ａは、反応容器２０の底面から比較的離して配置され、吸引ノズル１２の下端１２ａよりも上方に位置する。例えば、吸引ノズル１２の下端１２ａは反応容器２０の底面から０．５ｍｍ程度まで近づけられ、吐出ノズル１１の下端１１ａは反応容器２０の底面から２ｍｍ程度離される。
【００３６】
また、ノズル間のメニスカスの形成を抑制する観点より、一つの態様では、吸引ノズル１２同士の間および吐出ノズル１１と吸引ノズル１２との間は、所定間隔以上（例えば０．５ｍｍ以上）離される。
【００３７】
また、洗浄を均一に行う等の観点より、一つの態様では、中央に吐出ノズル１１が配置され、その周囲に複数の吸引ノズル１２が配置される。複数の吸引ノズル１２は、例えば均等間隔で配置される。
【００３８】
吐出ノズル１１および吸引ノズル１２の寸法は、適宜設定されればよいが、例えば、外径１．８ｍｍ、開口径１．５ｍｍである。
【００３９】
ノズル保持部材１３は、吐出ノズル１１および複数の吸引ノズル１２を保持する。ノズル保持部材１３は、反応容器２０に対して吐出ノズル１１および複数の吸引ノズル１２の位置を位置決めするための位置決め部材を有する。この位置決め部材は、上述の吐出ノズル１１および吸引ノズル１２の反応容器２０に対する配置を実現する。図１〜５の例では、ノズル保持部材１３は、吐出ノズル１１および吸引ノズル１２を保持する本体部１３ａと、当該本体部１３ａに接続された３つの位置決めガイド１３ｂとを有する。本体部１３ａは吐出ノズル１１および吸引ノズル１２の中間部分を保持し、本体部１３ａの外周面の３箇所には、等間隔で、下方に延びる３つの位置決めガイド１３ｂが取り付けられている。これらの位置決めガイド１３ｂが反応容器２０の外縁部２４に接触させられることでノズルの位置決めが行われる。
【００４０】
ノズル保持部材１３は、ノズル装置１０を駆動機構に取り付けるための部材を含んでもよい。図１〜５の例では、ノズル保持部材１３の本体部１３ａの外周面には、ノズル装置１０を駆動機構に取り付けるための取り付けブロック１３ｃが設けられている。図１〜５の例では、取り付けブロック１３ｃは、位置決めガイド１３ｂの一つを兼ねる形で設けられている。
【００４１】
なお、ノズル装置１０の構成は、上記に限られず、適宜変更されてもよい。例えば、吸引ノズル１２の本数は３本に限られず、２本であっても４本以上であってもよい。また、吐出ノズル１１も２本以上であってもよい。また、例えば反応容器２０内の液体を吸引する機能だけでよい場合には、吐出ノズル１１は省略されてもよい。
【００４２】
図８、９は、それぞれ本実施の形態に係るノズル装置１０を含む自動分析装置１００の構成の一例を示す概略図、機能ブロック図である。この自動分析装置１００は、ＥＬＩＳＡなどの免疫測定法を実行するものである。自動分析装置１００は、ノズル装置１０を用いて反応容器２０を洗浄する洗浄装置としての機能を有し、図８、９には、自動分析装置１００のうち、主として洗浄装置に関する部分が示されている。
【００４３】
図８、９に示されるように、自動分析装置１００は、ノズル装置１０、ノズル駆動機構３０、位置決め用センサ４０、ノズル吐出吸引機構５０、および制御装置６０を含む。
【００４４】
ノズル駆動機構３０は、ノズル装置１０を駆動して移動させる。具体的には、ノズル駆動機構３０は、ノズル装置１０を三次元方向に移動させる。図９では、ノズル駆動機構３０は、ノズル装置１０を水平方向に駆動するノズル水平駆動部３１と、ノズル装置１０を垂直方向に駆動するノズル垂直駆動部３２とを含む。ノズル駆動機構３０は、例えばノズル装置１０の取り付けブロック１３ｃに接続される。
【００４５】
位置決め用センサ４０は、反応容器２０に対してノズル装置１０を位置決めするためのセンサであり、例えば、位置決めガイド１３ｂの反応容器２０に対する接触を検知するジャミングセンサである。
【００４６】
ノズル吐出吸引機構５０は、吐出ノズル１１および吸引ノズル１２に接続され、吐出ノズル１１に洗浄液の吐出を行わせ、吸引ノズル１２に廃液の吸引を行わせる機構である。図８、９では、ノズル吐出吸引機構５０は、吐出ノズル１１に接続される洗浄液吐出用ポンプ５１と、それぞれ対応する吸引ノズル１２−１，１２−２，１２−３に接続される複数の廃液吸引用ポンプ５２−１，５２−２，５２−３（以下、適宜「廃液吸引用ポンプ５２」と総称する）とを含む。
【００４７】
洗浄液吐出用ポンプ５１は、洗浄液タンク７１に貯蔵されている洗浄液を吐出ノズル１１に供給して、吐出ノズル１１から洗浄液を吐出させる。この洗浄液吐出用ポンプ５１としては、例えばソレノイドポンプが用いられる。ソレノイドポンプはワンショット当たりの送液量が決まっているので、パルス信号入力で送液量がコントロールされる。
【００４８】
廃液吸引用ポンプ５２は、反応容器２０内の液体（廃液）を吸引ノズル１２により吸引して廃液タンク７２に排出する。この廃液吸引用ポンプ５２としては、例えば、ソレノイドポンプか、これより流量の大きいダイアフラムポンプ（１００ｍＬ／ｍｉｎ程度）が用いられる。一つの態様では、洗浄時に反応容器２０内の液体を攪拌するために、廃液吸引用ポンプ５２のうち少なくとも１つは、液体の吸引および吐出を細かく繰り返すことができるように構成される。この攪拌用の廃液吸引用ポンプとしては、例えばシリンジポンプが用いられる。図８、９では、廃液吸引用ポンプ５２−３が攪拌用のシリンジポンプであり、この廃液吸引用ポンプ５２−３は、攪拌および廃液のために流路を切り替えるための電磁弁５３を介して吸引ノズル１２−３および廃液タンク７２に接続されている。
【００４９】
制御装置６０は、自動分析装置１００の動作を制御する。具体的には、制御装置６０は、ノズル装置１０を用いて反応容器２０を洗浄する制御を行う。
【００５０】
制御装置６０は、ノズル駆動機構３０を制御してノズル装置１０の位置を制御する。具体的には、制御装置６０は、ノズル水平駆動部３１およびノズル垂直駆動部３２を制御して、ノズル装置１０を水平方向および垂直方向に移動させ、位置合わせ用センサ４０の出力に基づき、ノズル装置１０を反応容器２０に対して位置合わせする。
【００５１】
また、制御装置６０は、ノズル装置１０の位置合わせ後、ノズル吐出吸引機構５０を制御してノズル装置１０による洗浄液の吐出および廃液の吸引を制御する。具体的には、制御装置６０は、洗浄液吐出用ポンプ５１を制御して吐出ノズル１１から反応容器２０に洗浄液を吐出させる。このとき、制御装置６０は、反応容器２０から液が溢れたり飛び散ったりすることがないように、送液量を制御する。また、制御装置６０は、廃液吸引用ポンプ５２を制御して複数の吸引ノズル１２により反応容器２０内の廃液を吸引して排出する。
【００５２】
一つの態様では、制御装置６０は、洗浄液を均等に流す等の観点より、吐出ノズル１１により反応容器２０内に洗浄液を吐出しながら、複数の吸引ノズル１２により洗浄液を含む反応容器２０内の液体を吸引する際、吸引に使用する吸引ノズル１２を１つずつ順次切り替える。
【００５３】
また、反応容器２０内の未反応の物質を良好に洗い流す等の観点より、一つの態様では、制御装置６０は、反応容器２０内に洗浄液を溜めた後、少なくとも１つの吸引ノズル１２により吸引および吐出を繰り返して反応容器２０内の液体を攪拌する制御を行う。
【００５４】
制御装置６０は、一つの態様では、ハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現される。ただし、制御装置６０は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。また、制御装置６０は、物理的に１つの装置により実現されてもよいし、物理的に複数の装置により実現されてもよい。
【００５５】
図９の例では、制御装置６０は、制御部６１、演算部６２、記憶部６３、表示部６４、入力部６５、および出力部６６を有する。
【００５６】
制御部６１は、自動分析装置１００の各種の駆動機構等の動作を制御する。具体的には、制御部６１は、ノズル水平駆動部３１およびノズル垂直駆動部３２を制御して、ノズル装置１０を移動させ、位置合わせ用センサ４０の出力に基づき、ノズル装置１０を位置合わせする。また、制御部６１は、洗浄液吐出用ポンプ５１および廃液吸引用ポンプ５２−１，５２−２，５２−３を制御して、洗浄液の吐出および吸引を制御する。制御部６１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＣＰＵと通信する制御回路によって実現される。
【００５７】
演算部６２は、自動分析装置１００の各部の動作を制御するための演算や、自動分析装置１００により得られた情報を処理するための演算などを行う。演算部６２は、例えばＣＰＵにより実現される。
【００５８】
記憶部６３は、制御部６１や演算部６２に実行されるプログラムや、制御部６１や演算部６２で取得された情報などの各種の情報を記憶する。記憶部６３は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク等の外部記憶装置を含む。
【００５９】
表示部６４は、自動分析装置１００を操作するための情報や、自動分析装置１００で得られた測定結果など、各種の情報を表示するものであり、例えば液晶ディスプレイなどである。
【００６０】
入力部６５は、自動分析装置１００に対する指示などの各種の情報を利用者や他の装置から受け付けるものであり、例えば、キーボード、マウス、通信インタフェースなどである。
【００６１】
出力部６６は、自動分析装置１００で得られた測定結果などの情報を外部のコンピュータなどの装置に出力するものであり、例えば通信インタフェースなどである。
【００６２】
図１０は、自動分析装置１００の全体の動作の一例を示すフローチャートである。以下、図１０を参照して、自動分析装置１００の全体の動作の一例を説明する。ここでは、サンドイッチＥＬＩＳＡ法（酵素免疫測定法）を例にとって説明する。
【００６３】
まず、一次抗体が固相化された反応容器２０に、測定対象となる抗原を含む検体（例えば血清や尿）を分注し（Ｓ１０）、数分間インキュベートして一次反応させ、一次抗体に抗原を結合させる（Ｓ２０）。
【００６４】
次に、一次洗浄（Ｂ／Ｆ分離）を行って、未反応の抗原などを除去する（Ｓ３０）。
【００６５】
次に、酵素標識された二次抗体の溶液を反応容器２０に分注し（Ｓ４０）、数分間インキュベートして二次反応させ、抗原に二次抗体を結合させる（Ｓ５０）。これにより、一次抗体／目的とする抗原／二次抗体複合体が生成される。
【００６６】
次に、二次洗浄（Ｂ／Ｆ分離）を行って、未反応の二次抗体などを除去する（Ｓ６０）。次に、発光基質を反応容器２０に分注し（Ｓ７０）、数分間インキュベートして、酵素と発光基質を反応させる（Ｓ８０）。
【００６７】
そして、光電子増倍管などの光検出器によって、反応容器２０内の液体の発光量を測定する（Ｓ９０）。
【００６８】
図１１は、自動分析装置１００の洗浄に関する動作の一例を示すフローチャートである。以下、図１１を参照して、自動分析装置１００の洗浄に関する動作の一例を説明する。この洗浄に関する動作は、具体的には、図１０の一次洗浄および二次洗浄の両方または一方で行われるものである。
【００６９】
まず、ノズル駆動機構３０を用いて、ノズル装置１０を反応容器２０の上方の位置に移動させた後、下降させる（Ｓ１）。
【００７０】
位置決めガイド１３ｂが反応容器２０の外縁部２４に接触し、位置決め用センサ４０の出力がオンになると、ノズル装置１０の下降を停止させる（Ｓ２）。
【００７１】
次に、洗浄液吐出用ポンプ５１による吐出ノズル１１から反応容器２０への洗浄液の吐出を開始させる（Ｓ３ａ）。
【００７２】
そして、洗浄液を吐出しながら、吸引ノズル１２−１，１２−２，１２−３から廃液を廃液吸引用ポンプ５２−１，５２−２，５２−３で吸引する（Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃ，Ｓ３ｄ）。このとき、洗浄液を均等に流すために、吸引する吸引ノズルを１本ずつ順番に切り替える。具体的には、吸引ノズル１２−１による吸引（Ｓ３ｂ）、吸引ノズル１２−２による吸引（Ｓ３ｃ）、および吸引ノズル１２−３による吸引（Ｓ３ｄ）を順番に行う。
【００７３】
所定の繰り返し条件が満たされるか否かを判断し（Ｓ３ｅ）、満たされると判断される場合には（Ｓ３ｅ：ＹＥＳ）、ステップＳ３ｂに処理を戻して吸引を繰り返し行う。したがって、例えば、所定時間が経過するまでや、所定量の洗浄液が吐出されるまで、吸引が繰り返し行われる。
【００７４】
所定の繰り返し条件が満たされないと判断されると（Ｓ３ｅ：ＮＯ）、吐出ノズル１１からの洗浄液の吐出を終了させる（Ｓ３ｆ）。
【００７５】
次に、洗浄液吐出ポンプ５１により反応容器２０に洗浄液を溜めた後、洗浄液吐出ポンプ５１の動作を停止させる（Ｓ４ａ）。
【００７６】
そして、廃液吸引用ポンプ５２−３（シリンジポンプ）で高速かつ少量で吸引および吐出を繰り返す、攪拌動作を行う（Ｓ４ｂ）。
【００７７】
所定の繰り返し条件が満たされるか否かを判断し（Ｓ４ｃ）、満たされると判断される場合には（Ｓ４ｃ：ＹＥＳ）、廃液吸引用ポンプ５２−１，５２−２で反応容器２０内の廃液を吸引して排出した後（Ｓ４ｄ）、ステップＳ４ａに処理を戻し、洗浄液を溜めて攪拌する動作を繰り返し行う。
【００７８】
所定の繰り返し条件が満たされないと判断されると（Ｓ４ｃ：ＮＯ）、反応容器２０内の廃液を吸い取る（Ｓ５）。具体的には、ノズル側面への液の付着を少なくするため、廃液吸引用ポンプ５２−３により低速で廃液を吸引する。
【００７９】
次に、廃液吸引用ポンプ５２−１，５２−２（ソレノイドポンプまたはダイアフラムポンプ）で反応容器２０の隅部の残液を吸い取り、洗浄が完了する（Ｓ６）。
【００８０】
次に、ノズルの液だれ防止のため、洗浄液吐出用ポンプ５１および廃液吸引用ポンプ５２−１，５２−２，５２−３により少量のエア吸引を行う（Ｓ７）。
【００８１】
次に、ノズル駆動機構３０を用いて、ノズル装置１０をノズル洗浄セルへ移動させ（Ｓ８ａ）、ノズル洗浄セルに洗浄液を溜め、ノズル装置１０のノズルの洗浄を行う（Ｓ８ｂ）。このとき、超音波洗浄機構で洗浄を行ってもよい。この洗浄の完了後には、ノズル洗浄セル内の残液が吸い取られる。
【００８２】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果が得られ得る。
【００８３】
（１）本実施の形態では、ノズル装置は、反応容器内の液体を反応容器に非接触で吸引する複数の吸引ノズルを有し、各吸引ノズルは、反応容器に挿入された際、当該吸引ノズルの下端が反応容器の底面と側面との間の隅部に近接して配置され、当該吸引ノズルの側面が下端から上方に向かうに従って反応容器の側面から離れる傾斜を有するように構成されている。このため、本実施の形態によれば、固相化表面に対する影響を抑制し、吸引ノズルの側面と反応容器の側面との間のメニスカスの形成を抑制しつつ、反応容器の隅部における液体の残留を抑制することが可能となる。
【００８４】
（２）各吸引ノズルは、垂直方向に対して傾斜した直線状の管で構成される。これにより、構成を簡易化することができる。
【００８５】
（３）各吸引ノズルの下端の開口面は、反応容器の底面と略平行となるように、当該吸引ノズルの軸方向に垂直な面に対して傾斜している。これにより、反応容器の液体を良好に吸引することができる。
【００８６】
（４）ノズル装置は反応容器内に洗浄液を吐出する吐出ノズルをさらに有し、吸引ノズルは洗浄液を含む反応容器内の液体を吸引する。これにより、反応容器を洗浄液で洗浄することができる。また、このときの洗浄液の残留を抑制することができる。
【００８７】
（５）吐出ノズルの下端は、吸引ノズルの下端よりも上方に位置する。これにより、反応容器内の液による吐出ノズルの汚染を回避または軽減することができる。
【００８８】
（６）吐出ノズルにより反応容器内に洗浄液を吐出しながら、複数の吸引ノズルにより洗浄液を含む反応容器内の液体を吸引する際、吸引に使用する吸引ノズルを１つずつ順次切り替える。これにより、洗浄液を均等に流すことができる。
【００８９】
（７）吐出ノズルが中央に配置され、その周囲に複数の吸引ノズルが均等に配置される。これにより、均一な洗浄が可能になる。
【００９０】
（８）ノズル間は所定間隔以上離される。これにより、ノズル間の隙間に液が入り込むことを抑制することができ、例えばキャリーオーバを回避または軽減することが可能となる。
【００９１】
（９）ノズル装置は、当該ノズル装置を反応容器に対して位置決めするための部材を有する。これにより、吸引ノズルの下端と反応容器の底面との距離を一定に位置決めでき、残液なく液を吸引することが可能となる。
【符号の説明】
【００９２】
１０ ノズル装置、１１ 吐出ノズル、１２（１２−１，１２−２，１２−３） 吸引ノズル、１２ａ 下端、１２ｂ 側面、１２ｃ 開口面、１３ ノズル保持部材、１３ａ 本体部、１３ｂ 位置決めガイド、１３ｃ 取り付けブロック、２０ 反応容器、２１ 底壁部、２２ 側壁部、２３ 液体収容部、２４ 外縁部、３０ ノズル駆動機構、３１ ノズル水平駆動部、３２ ノズル垂直駆動部、４０ 位置決め用センサ、５０ ノズル吐出吸引機構、５１ 洗浄液吐出用ポンプ、５２（５２−１，５２−２，５２−３） 廃液吸引用ポンプ、５３ 電磁弁、６０ 制御装置、６１ 制御部、６２ 演算部、６３ 記憶部、６４ 表示部、６５ 入力部、６６ 出力部、７１ 洗浄液タンク、７２ 廃液タンク、１００ 自動分析装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免疫測定用の反応容器に用いられるノズル装置および洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬＩＳＡ（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay）など、抗原抗体反応を用いる免疫測定法（イムノアッセイ）が知られている。免疫測定法では、例えばＢ／Ｆ分離など、反応容器の洗浄は、正確な分析を行う上で重要である。
【０００３】
例えば、サンドイッチＥＬＩＳＡでは、抗体（または抗原）が固相化された反応容器に、測定対象となる抗原（または抗体）を含む検体を分注し、検体中の抗原等を固相化された抗体等に結合させる。その後、洗浄（Ｂ／Ｆ分離）により、未反応の抗原等を除去する。そして、酵素標識された抗体（または抗原）を含む溶液を分注し、固相化表面に結合した抗原等に酵素標識された抗体等を結合させる。その後、洗浄（Ｂ／Ｆ分離）により未反応の抗体等を除去した後、蛍光や化学発光等を検出する。上記の洗浄は、洗浄液を吐出して吸引することにより行われる。この洗浄が良好に行われないと、未反応の物質が残留し、Ｓ／Ｎの低下など、分析結果に悪影響を及ぼす。
【０００４】
特許文献１には、抗原抗体反応を利用して試料の検査を行う際、ウェル内面に試薬がコーティングされたマイクロプレートのウェルに試料を注ぎ込んだ後、未反応試料を吸引する際、ウェル内面に形成された反応生成物に悪影響を与えることなく、未反応試料を効果的に除去するための吸引装置が記載されている。この吸引装置は、ウェル内に洗浄液を吐出する吐出ノズルと、ウェル内の液体を吸引する複数の吸引ノズルとを有し、これらのノズルの先端を、ウェル内に入れた状態で、ウェルの底面に沿って所定の経路で移動させるものである。
【０００５】
また、特許文献２には、マイクロプレート上のウェルなどの容器内の液体を能率的に吸引するためのノズル装置が記載されている。このノズル装置では、容器内の液体を吸引するノズルは、先端側が屈曲可能な複数の吸引触手に分かれた刷毛状部を有する。複数の刷毛状部は容器底面に当接することにより屈曲して放射状に広がり、この状態で容器内の液体の吸引が行われる。
【０００６】
また、特許文献３には、免疫反応等の生化学反応測定に使用される、反応容器内部洗浄用のノズル装置として、洗浄液を吐出するための内管と、容器中の液体を吸引するための外管とを有するものが記載されている。
【０００７】
なお、特許文献４には、容器内部を洗浄する洗浄ノズルを円滑に容器内に挿入するための技術として、洗浄ノズルの容器内部への挿入を案内する挿入補助部材を容器の開口の上部に配置するものが記載されている。
【０００８】
また、特許文献５には、分注ノズルの周囲に複数の管を配置し、この管内に圧縮空気を流すことで、分注ノズルの先端に付着した液体を除去する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−８３９３９号公報
【特許文献２】特開２００３−４２９１２号公報
【特許文献３】特開平４−１６４２５６号公報
【特許文献４】特開２００９−３６５９５号公報
【特許文献５】特開２００９−３１１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、免疫測定用の反応容器内の洗浄液等の液体を吸引する場合、反応容器内の液体の残留は、例えばＳ／Ｎの低下など、測定に悪影響を及ぼす可能性がある。このようなことから液体を残らず吸引したいという要望があるところ、容器の底面と側面との間の隅部には液体が残りやすい。また、吸引ノズルの側面と反応容器の側面との間隔が狭いと、その間にメニスカスが形成され、液体が残りやすい。
【００１１】
また、吸引ノズルを反応容器の底面に接触させて吸引する構成では、反応容器の底面の固相化表面に悪影響を及ぼしてしまう。
【００１２】
そこで、本発明は、固相化表面に対する影響を抑制し、吸引ノズルの側面と反応容器の側面との間のメニスカスの形成を抑制しつつ、反応容器の隅部における液体の残留を抑制することが可能なノズル装置および洗浄装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るノズル装置は、抗体または抗原が底面に固相化された免疫測定用の反応容器に用いられるノズル装置であって、前記反応容器内の液体を前記反応容器に非接触で吸引する複数の吸引ノズルを有し、前記各吸引ノズルは、前記反応容器に挿入された際、当該吸引ノズルの下端が前記反応容器の底面と側面との間の隅部に近接して配置され、当該吸引ノズルの側面が下端から上方に向かうに従って前記反応容器の側面から離れる傾斜を有するように構成されている、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明の一態様では、前記各吸引ノズルは、垂直方向に対して傾斜した直線状の管で構成される。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記各吸引ノズルの下端の開口面は、前記反応容器の底面と略平行となるように、当該吸引ノズルの軸方向に垂直な面に対して傾斜している。
【００１６】
また、本発明の一態様では、前記反応容器内に洗浄液を吐出する吐出ノズルをさらに有し、前記吸引ノズルは、前記洗浄液を含む前記反応容器内の液体を吸引する。
【００１７】
また、本発明の一態様では、前記吐出ノズルの下端は、前記吸引ノズルの下端よりも上方に位置する。
【００１８】
本発明に係る洗浄装置は、上記吐出ノズルを含むノズル装置と、前記ノズル装置を用いて前記反応容器を洗浄する制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の一態様では、前記制御手段は、前記吐出ノズルにより前記反応容器内に洗浄液を吐出しながら、前記複数の吸引ノズルにより前記洗浄液を含む前記反応容器内の液体を吸引する際、吸引に使用する吸引ノズルを１つずつ順次切り替える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、固相化表面に対する影響を抑制し、吸引ノズルの側面と反応容器の側面との間のメニスカスの形成を抑制しつつ、反応容器の隅部における液体の残留を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態に係るノズル装置の構成の一例を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係るノズル装置の構成の一例を示す上面図である。
【図３】実施の形態に係るノズル装置の構成の一例を示す底面図である。
【図４】実施の形態に係るノズル装置の構成の一例を示す第１の側面図である。
【図５】実施の形態に係るノズル装置の構成の一例を示す第２の側面図である。
【図６】ノズル装置を反応容器に挿入した様子を示す側面図である。
【図７】ノズル装置を反応容器に挿入した様子を示す底面図である。
【図８】実施の形態に係るノズル装置を含む自動分析装置の構成の一例を示す概略図である。
【図９】実施の形態に係るノズル装置を含む自動分析装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図１０】自動分析装置の全体の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】自動分析装置の洗浄に関する動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２３】
図１、２、３、４、５は、それぞれ本実施の形態に係るノズル装置１０の構成の一例を示す斜視図、上面図、底面図、第１の側面図、第２の側面図である。このノズル装置１０は、抗体または抗原が底面に固相化された免疫測定用の反応容器に用いられるものである。具体的には、ノズル装置１０は、反応容器内の液体を吸引するためのものであり、より具体的には反応容器を洗浄するためのものである。図６、７は、それぞれノズル装置１０を免疫測定用の反応容器２０に挿入した様子を示す側面図、底面図である。
【００２４】
まず、反応容器２０について説明すると、反応容器２０は、ＥＬＩＳＡなど、抗原抗体反応を用いる免疫測定法（イムノアッセイ）に用いられるものである。
【００２５】
図１に示されるように、反応容器２０は、底壁部２１と、当該底壁部２１の周縁から上方に延びる側壁部２２とを有し、底壁部２１および側壁部２２により液体を収容する液体収容部２３が形成されている。反応容器２０は、例えばウェルである。
【００２６】
一つの態様では、底壁部２１の表面は平面状であり、側壁部２２の表面は底壁部２１の表面に対して略垂直に設けられる。底壁部２１および側壁部２２は、例えば円柱状の液体収容部２３を形成する。また、反応の効率化等の観点より、一つの態様では、反応容器２０は、比較的底面積が広く浅い容器である。反応容器２０の寸法は適宜に決められればよいが、例えば、内径８ｍｍ、深さ３ｍｍ、容積１５０μＬである。
【００２７】
反応容器２０の底面（具体的には底壁部２１の表面）には、抗体または抗原が固相化される。例えば、サンドイッチＥＬＩＳＡにおいて、反応容器２０の底面には、一次抗体が固相化される。反応容器２０の側面（具体的には側壁部２２の表面）にも、抗体または抗原が固相化されてもよい。
【００２８】
ノズル装置１０は、吐出ノズル１１と、複数の吸引ノズル１２−１，１２−２，１２−３と、ノズル保持部材１３とを有する。
【００２９】
吐出ノズル１１は、反応容器２０内に洗浄液を吐出する。構成の簡易化等の観点より、吐出ノズル１１は、直線状の管で構成される。また、洗浄を均一に行う等の観点より、吐出ノズル１１は、反応容器２０の底面に対して垂直に設けられる。
【００３０】
吸引ノズル１２−１，１２−２，１２−３（以下、適宜「吸引ノズル１２」と総称する）は、反応容器２０内の液体を反応容器２０に非接触で吸引する。具体的には、吸引ノズル１２は、吐出ノズル１１から吐出された洗浄液を含む反応容器２０内の液体（廃液と言える）を吸引する。
【００３１】
反応容器２０の隅部における液体の残留を抑制する観点より、各吸引ノズル１２は、反応容器２０に挿入された際、当該吸引ノズル１２の下端１２ａが反応容器２０の底面と側面との間の隅部に近接して配置されるように構成されている。ここで、反応容器２０の底面と側面との間の隅部は、具体的には、反応容器２０の底壁部２１と側壁部２２との間に形成される隅部である。
【００３２】
また、吸引ノズル１２の側面と反応容器２０の側面との間のメニスカスの形成を抑制する観点より、各吸引ノズル１２は、反応容器２０に挿入された際、当該吸引ノズル１２の側面１２ｂが下端から上方に向かうに従って反応容器２０の側面から離れる傾斜を有するように構成されている。具体的には、各吸引ノズル１２は、当該吸引ノズル１２の側面１２ｂが下端から上方に向かうにつれて反応容器２０の側面から離れるように垂直方向に対して傾斜するように構成されている。また、吸引ノズル１２は、吸引ノズル１２の側面１２ｂと反応容器２０の側面との間隔が所定以上（例えば０．５ｍｍ以上）となるように配置される。
【００３３】
また、構成の簡易化等の観点より、一つの態様では、各吸引ノズル１２は、垂直方向に対して傾斜した直線状の管で構成される。例えば、各吸引ノズル１２は、垂直方向に対して１０°程度の傾斜を有する。ただし、吸引ノズル１２は、直線状以外の形状であってもよく、例えば、垂直方向に延びる上側部分と垂直方向に対して傾斜した下側部分とを有する屈曲形状の管（例えば垂直方向に延びる管の下端部分だけを屈曲させたもの）であってもよい。
【００３４】
また、一つの態様では、反応容器２０内の液体を良好に吸引する等の観点より、各吸引ノズル１２の下端の開口面１２ｃは、反応容器２０の底面と略平行となるように、当該吸引ノズル１２の軸方向に垂直な面に対して傾斜している。例えば、吸引ノズル１２の下端は、１０°程度の傾斜でカットされている。
【００３５】
また、残液量を少なくする等の観点より、一つの態様では、吸引ノズル１２の下端１２ａは反応容器２０の底面に比較的近づけて配置される。一方、吐出ノズル１１の汚染を少なくする等の観点より、吐出ノズル１１の下端１１ａは、反応容器２０の底面から比較的離して配置され、吸引ノズル１２の下端１２ａよりも上方に位置する。例えば、吸引ノズル１２の下端１２ａは反応容器２０の底面から０．５ｍｍ程度まで近づけられ、吐出ノズル１１の下端１１ａは反応容器２０の底面から２ｍｍ程度離される。
【００３６】
また、ノズル間のメニスカスの形成を抑制する観点より、一つの態様では、吸引ノズル１２同士の間および吐出ノズル１１と吸引ノズル１２との間は、所定間隔以上（例えば０．５ｍｍ以上）離される。
【００３７】
また、洗浄を均一に行う等の観点より、一つの態様では、中央に吐出ノズル１１が配置され、その周囲に複数の吸引ノズル１２が配置される。複数の吸引ノズル１２は、例えば均等間隔で配置される。
【００３８】
吐出ノズル１１および吸引ノズル１２の寸法は、適宜設定されればよいが、例えば、外径１．８ｍｍ、開口径１．５ｍｍである。
【００３９】
ノズル保持部材１３は、吐出ノズル１１および複数の吸引ノズル１２を保持する。ノズル保持部材１３は、反応容器２０に対して吐出ノズル１１および複数の吸引ノズル１２の位置を位置決めするための位置決め部材を有する。この位置決め部材は、上述の吐出ノズル１１および吸引ノズル１２の反応容器２０に対する配置を実現する。図１〜５の例では、ノズル保持部材１３は、吐出ノズル１１および吸引ノズル１２を保持する本体部１３ａと、当該本体部１３ａに接続された３つの位置決めガイド１３ｂとを有する。本体部１３ａは吐出ノズル１１および吸引ノズル１２の中間部分を保持し、本体部１３ａの外周面の３箇所には、等間隔で、下方に延びる３つの位置決めガイド１３ｂが取り付けられている。これらの位置決めガイド１３ｂが反応容器２０の外縁部２４に接触させられることでノズルの位置決めが行われる。
【００４０】
ノズル保持部材１３は、ノズル装置１０を駆動機構に取り付けるための部材を含んでもよい。図１〜５の例では、ノズル保持部材１３の本体部１３ａの外周面には、ノズル装置１０を駆動機構に取り付けるための取り付けブロック１３ｃが設けられている。図１〜５の例では、取り付けブロック１３ｃは、位置決めガイド１３ｂの一つを兼ねる形で設けられている。
【００４１】
なお、ノズル装置１０の構成は、上記に限られず、適宜変更されてもよい。例えば、吸引ノズル１２の本数は３本に限られず、２本であっても４本以上であってもよい。また、吐出ノズル１１も２本以上であってもよい。また、例えば反応容器２０内の液体を吸引する機能だけでよい場合には、吐出ノズル１１は省略されてもよい。
【００４２】
図８、９は、それぞれ本実施の形態に係るノズル装置１０を含む自動分析装置１００の構成の一例を示す概略図、機能ブロック図である。この自動分析装置１００は、ＥＬＩＳＡなどの免疫測定法を実行するものである。自動分析装置１００は、ノズル装置１０を用いて反応容器２０を洗浄する洗浄装置としての機能を有し、図８、９には、自動分析装置１００のうち、主として洗浄装置に関する部分が示されている。
【００４３】
図８、９に示されるように、自動分析装置１００は、ノズル装置１０、ノズル駆動機構３０、位置決め用センサ４０、ノズル吐出吸引機構５０、および制御装置６０を含む。
【００４４】
ノズル駆動機構３０は、ノズル装置１０を駆動して移動させる。具体的には、ノズル駆動機構３０は、ノズル装置１０を三次元方向に移動させる。図９では、ノズル駆動機構３０は、ノズル装置１０を水平方向に駆動するノズル水平駆動部３１と、ノズル装置１０を垂直方向に駆動するノズル垂直駆動部３２とを含む。ノズル駆動機構３０は、例えばノズル装置１０の取り付けブロック１３ｃに接続される。
【００４５】
位置決め用センサ４０は、反応容器２０に対してノズル装置１０を位置決めするためのセンサであり、例えば、位置決めガイド１３ｂの反応容器２０に対する接触を検知するジャミングセンサである。
【００４６】
ノズル吐出吸引機構５０は、吐出ノズル１１および吸引ノズル１２に接続され、吐出ノズル１１に洗浄液の吐出を行わせ、吸引ノズル１２に廃液の吸引を行わせる機構である。図８、９では、ノズル吐出吸引機構５０は、吐出ノズル１１に接続される洗浄液吐出用ポンプ５１と、それぞれ対応する吸引ノズル１２−１，１２−２，１２−３に接続される複数の廃液吸引用ポンプ５２−１，５２−２，５２−３（以下、適宜「廃液吸引用ポンプ５２」と総称する）とを含む。
【００４７】
洗浄液吐出用ポンプ５１は、洗浄液タンク７１に貯蔵されている洗浄液を吐出ノズル１１に供給して、吐出ノズル１１から洗浄液を吐出させる。この洗浄液吐出用ポンプ５１としては、例えばソレノイドポンプが用いられる。ソレノイドポンプはワンショット当たりの送液量が決まっているので、パルス信号入力で送液量がコントロールされる。
【００４８】
廃液吸引用ポンプ５２は、反応容器２０内の液体（廃液）を吸引ノズル１２により吸引して廃液タンク７２に排出する。この廃液吸引用ポンプ５２としては、例えば、ソレノイドポンプか、これより流量の大きいダイアフラムポンプ（１００ｍＬ／ｍｉｎ程度）が用いられる。一つの態様では、洗浄時に反応容器２０内の液体を攪拌するために、廃液吸引用ポンプ５２のうち少なくとも１つは、液体の吸引および吐出を細かく繰り返すことができるように構成される。この攪拌用の廃液吸引用ポンプとしては、例えばシリンジポンプが用いられる。図８、９では、廃液吸引用ポンプ５２−３が攪拌用のシリンジポンプであり、この廃液吸引用ポンプ５２−３は、攪拌および廃液のために流路を切り替えるための電磁弁５３を介して吸引ノズル１２−３および廃液タンク７２に接続されている。
【００４９】
制御装置６０は、自動分析装置１００の動作を制御する。具体的には、制御装置６０は、ノズル装置１０を用いて反応容器２０を洗浄する制御を行う。
【００５０】
制御装置６０は、ノズル駆動機構３０を制御してノズル装置１０の位置を制御する。具体的には、制御装置６０は、ノズル水平駆動部３１およびノズル垂直駆動部３２を制御して、ノズル装置１０を水平方向および垂直方向に移動させ、位置合わせ用センサ４０の出力に基づき、ノズル装置１０を反応容器２０に対して位置合わせする。
【００５１】
また、制御装置６０は、ノズル装置１０の位置合わせ後、ノズル吐出吸引機構５０を制御してノズル装置１０による洗浄液の吐出および廃液の吸引を制御する。具体的には、制御装置６０は、洗浄液吐出用ポンプ５１を制御して吐出ノズル１１から反応容器２０に洗浄液を吐出させる。このとき、制御装置６０は、反応容器２０から液が溢れたり飛び散ったりすることがないように、送液量を制御する。また、制御装置６０は、廃液吸引用ポンプ５２を制御して複数の吸引ノズル１２により反応容器２０内の廃液を吸引して排出する。
【００５２】
一つの態様では、制御装置６０は、洗浄液を均等に流す等の観点より、吐出ノズル１１により反応容器２０内に洗浄液を吐出しながら、複数の吸引ノズル１２により洗浄液を含む反応容器２０内の液体を吸引する際、吸引に使用する吸引ノズル１２を１つずつ順次切り替える。
【００５３】
また、反応容器２０内の未反応の物質を良好に洗い流す等の観点より、一つの態様では、制御装置６０は、反応容器２０内に洗浄液を溜めた後、少なくとも１つの吸引ノズル１２により吸引および吐出を繰り返して反応容器２０内の液体を攪拌する制御を行う。
【００５４】
制御装置６０は、一つの態様では、ハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現される。ただし、制御装置６０は、ハードウェアのみにより実現されてもよい。また、制御装置６０は、物理的に１つの装置により実現されてもよいし、物理的に複数の装置により実現されてもよい。
【００５５】
図９の例では、制御装置６０は、制御部６１、演算部６２、記憶部６３、表示部６４、入力部６５、および出力部６６を有する。
【００５６】
制御部６１は、自動分析装置１００の各種の駆動機構等の動作を制御する。具体的には、制御部６１は、ノズル水平駆動部３１およびノズル垂直駆動部３２を制御して、ノズル装置１０を移動させ、位置合わせ用センサ４０の出力に基づき、ノズル装置１０を位置合わせする。また、制御部６１は、洗浄液吐出用ポンプ５１および廃液吸引用ポンプ５２−１，５２−２，５２−３を制御して、洗浄液の吐出および吸引を制御する。制御部６１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＣＰＵと通信する制御回路によって実現される。
【００５７】
演算部６２は、自動分析装置１００の各部の動作を制御するための演算や、自動分析装置１００により得られた情報を処理するための演算などを行う。演算部６２は、例えばＣＰＵにより実現される。
【００５８】
記憶部６３は、制御部６１や演算部６２に実行されるプログラムや、制御部６１や演算部６２で取得された情報などの各種の情報を記憶する。記憶部６３は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク等の外部記憶装置を含む。
【００５９】
表示部６４は、自動分析装置１００を操作するための情報や、自動分析装置１００で得られた測定結果など、各種の情報を表示するものであり、例えば液晶ディスプレイなどである。
【００６０】
入力部６５は、自動分析装置１００に対する指示などの各種の情報を利用者や他の装置から受け付けるものであり、例えば、キーボード、マウス、通信インタフェースなどである。
【００６１】
出力部６６は、自動分析装置１００で得られた測定結果などの情報を外部のコンピュータなどの装置に出力するものであり、例えば通信インタフェースなどである。
【００６２】
図１０は、自動分析装置１００の全体の動作の一例を示すフローチャートである。以下、図１０を参照して、自動分析装置１００の全体の動作の一例を説明する。ここでは、サンドイッチＥＬＩＳＡ法（酵素免疫測定法）を例にとって説明する。
【００６３】
まず、一次抗体が固相化された反応容器２０に、測定対象となる抗原を含む検体（例えば血清や尿）を分注し（Ｓ１０）、数分間インキュベートして一次反応させ、一次抗体に抗原を結合させる（Ｓ２０）。
【００６４】
次に、一次洗浄（Ｂ／Ｆ分離）を行って、未反応の抗原などを除去する（Ｓ３０）。
【００６５】
次に、酵素標識された二次抗体の溶液を反応容器２０に分注し（Ｓ４０）、数分間インキュベートして二次反応させ、抗原に二次抗体を結合させる（Ｓ５０）。これにより、一次抗体／目的とする抗原／二次抗体複合体が生成される。
【００６６】
次に、二次洗浄（Ｂ／Ｆ分離）を行って、未反応の二次抗体などを除去する（Ｓ６０）。次に、発光基質を反応容器２０に分注し（Ｓ７０）、数分間インキュベートして、酵素と発光基質を反応させる（Ｓ８０）。
【００６７】
そして、光電子増倍管などの光検出器によって、反応容器２０内の液体の発光量を測定する（Ｓ９０）。
【００６８】
図１１は、自動分析装置１００の洗浄に関する動作の一例を示すフローチャートである。以下、図１１を参照して、自動分析装置１００の洗浄に関する動作の一例を説明する。この洗浄に関する動作は、具体的には、図１０の一次洗浄および二次洗浄の両方または一方で行われるものである。
【００６９】
まず、ノズル駆動機構３０を用いて、ノズル装置１０を反応容器２０の上方の位置に移動させた後、下降させる（Ｓ１）。
【００７０】
位置決めガイド１３ｂが反応容器２０の外縁部２４に接触し、位置決め用センサ４０の出力がオンになると、ノズル装置１０の下降を停止させる（Ｓ２）。
【００７１】
次に、洗浄液吐出用ポンプ５１による吐出ノズル１１から反応容器２０への洗浄液の吐出を開始させる（Ｓ３ａ）。
【００７２】
そして、洗浄液を吐出しながら、吸引ノズル１２−１，１２−２，１２−３から廃液を廃液吸引用ポンプ５２−１，５２−２，５２−３で吸引する（Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃ，Ｓ３ｄ）。このとき、洗浄液を均等に流すために、吸引する吸引ノズルを１本ずつ順番に切り替える。具体的には、吸引ノズル１２−１による吸引（Ｓ３ｂ）、吸引ノズル１２−２による吸引（Ｓ３ｃ）、および吸引ノズル１２−３による吸引（Ｓ３ｄ）を順番に行う。
【００７３】
所定の繰り返し条件が満たされるか否かを判断し（Ｓ３ｅ）、満たされると判断される場合には（Ｓ３ｅ：ＹＥＳ）、ステップＳ３ｂに処理を戻して吸引を繰り返し行う。したがって、例えば、所定時間が経過するまでや、所定量の洗浄液が吐出されるまで、吸引が繰り返し行われる。
【００７４】
所定の繰り返し条件が満たされないと判断されると（Ｓ３ｅ：ＮＯ）、吐出ノズル１１からの洗浄液の吐出を終了させる（Ｓ３ｆ）。
【００７５】
次に、洗浄液吐出ポンプ５１により反応容器２０に洗浄液を溜めた後、洗浄液吐出ポンプ５１の動作を停止させる（Ｓ４ａ）。
【００７６】
そして、廃液吸引用ポンプ５２−３（シリンジポンプ）で高速かつ少量で吸引および吐出を繰り返す、攪拌動作を行う（Ｓ４ｂ）。
【００７７】
所定の繰り返し条件が満たされるか否かを判断し（Ｓ４ｃ）、満たされると判断される場合には（Ｓ４ｃ：ＹＥＳ）、廃液吸引用ポンプ５２−１，５２−２で反応容器２０内の廃液を吸引して排出した後（Ｓ４ｄ）、ステップＳ４ａに処理を戻し、洗浄液を溜めて攪拌する動作を繰り返し行う。
【００７８】
所定の繰り返し条件が満たされないと判断されると（Ｓ４ｃ：ＮＯ）、反応容器２０内の廃液を吸い取る（Ｓ５）。具体的には、ノズル側面への液の付着を少なくするため、廃液吸引用ポンプ５２−３により低速で廃液を吸引する。
【００７９】
次に、廃液吸引用ポンプ５２−１，５２−２（ソレノイドポンプまたはダイアフラムポンプ）で反応容器２０の隅部の残液を吸い取り、洗浄が完了する（Ｓ６）。
【００８０】
次に、ノズルの液だれ防止のため、洗浄液吐出用ポンプ５１および廃液吸引用ポンプ５２−１，５２−２，５２−３により少量のエア吸引を行う（Ｓ７）。
【００８１】
次に、ノズル駆動機構３０を用いて、ノズル装置１０をノズル洗浄セルへ移動させ（Ｓ８ａ）、ノズル洗浄セルに洗浄液を溜め、ノズル装置１０のノズルの洗浄を行う（Ｓ８ｂ）。このとき、超音波洗浄機構で洗浄を行ってもよい。この洗浄の完了後には、ノズル洗浄セル内の残液が吸い取られる。
【００８２】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果が得られ得る。
【００８３】
（１）本実施の形態では、ノズル装置は、反応容器内の液体を反応容器に非接触で吸引する複数の吸引ノズルを有し、各吸引ノズルは、反応容器に挿入された際、当該吸引ノズルの下端が反応容器の底面と側面との間の隅部に近接して配置され、当該吸引ノズルの側面が下端から上方に向かうに従って反応容器の側面から離れる傾斜を有するように構成されている。このため、本実施の形態によれば、固相化表面に対する影響を抑制し、吸引ノズルの側面と反応容器の側面との間のメニスカスの形成を抑制しつつ、反応容器の隅部における液体の残留を抑制することが可能となる。
【００８４】
（２）各吸引ノズルは、垂直方向に対して傾斜した直線状の管で構成される。これにより、構成を簡易化することができる。
【００８５】
（３）各吸引ノズルの下端の開口面は、反応容器の底面と略平行となるように、当該吸引ノズルの軸方向に垂直な面に対して傾斜している。これにより、反応容器の液体を良好に吸引することができる。
【００８６】
（４）ノズル装置は反応容器内に洗浄液を吐出する吐出ノズルをさらに有し、吸引ノズルは洗浄液を含む反応容器内の液体を吸引する。これにより、反応容器を洗浄液で洗浄することができる。また、このときの洗浄液の残留を抑制することができる。
【００８７】
（５）吐出ノズルの下端は、吸引ノズルの下端よりも上方に位置する。これにより、反応容器内の液による吐出ノズルの汚染を回避または軽減することができる。
【００８８】
（６）吐出ノズルにより反応容器内に洗浄液を吐出しながら、複数の吸引ノズルにより洗浄液を含む反応容器内の液体を吸引する際、吸引に使用する吸引ノズルを１つずつ順次切り替える。これにより、洗浄液を均等に流すことができる。
【００８９】
（７）吐出ノズルが中央に配置され、その周囲に複数の吸引ノズルが均等に配置される。これにより、均一な洗浄が可能になる。
【００９０】
（８）ノズル間は所定間隔以上離される。これにより、ノズル間の隙間に液が入り込むことを抑制することができ、例えばキャリーオーバを回避または軽減することが可能となる。
【００９１】
（９）ノズル装置は、当該ノズル装置を反応容器に対して位置決めするための部材を有する。これにより、吸引ノズルの下端と反応容器の底面との距離を一定に位置決めでき、残液なく液を吸引することが可能となる。
【符号の説明】
【００９２】
１０ ノズル装置、１１ 吐出ノズル、１２（１２−１，１２−２，１２−３） 吸引ノズル、１２ａ 下端、１２ｂ 側面、１２ｃ 開口面、１３ ノズル保持部材、１３ａ 本体部、１３ｂ 位置決めガイド、１３ｃ 取り付けブロック、２０ 反応容器、２１ 底壁部、２２ 側壁部、２３ 液体収容部、２４ 外縁部、３０ ノズル駆動機構、３１ ノズル水平駆動部、３２ ノズル垂直駆動部、４０ 位置決め用センサ、５０ ノズル吐出吸引機構、５１ 洗浄液吐出用ポンプ、５２（５２−１，５２−２，５２−３） 廃液吸引用ポンプ、５３ 電磁弁、６０ 制御装置、６１ 制御部、６２ 演算部、６３ 記憶部、６４ 表示部、６５ 入力部、６６ 出力部、７１ 洗浄液タンク、７２ 廃液タンク、１００ 自動分析装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗体または抗原が底面に固相化された免疫測定用の反応容器に用いられるノズル装置であって、
前記反応容器内の液体を前記反応容器に非接触で吸引する複数の吸引ノズルを有し、
前記各吸引ノズルは、前記反応容器に挿入された際、当該吸引ノズルの下端が前記反応容器の底面と側面との間の隅部に近接して配置され、当該吸引ノズルの側面が下端から上方に向かうに従って前記反応容器の側面から離れる傾斜を有するように構成されている、
ことを特徴とするノズル装置。
【請求項２】
請求項１に記載のノズル装置であって、
前記各吸引ノズルは、垂直方向に対して傾斜した直線状の管で構成されることを特徴とするノズル装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のノズル装置であって、
前記各吸引ノズルの下端の開口面は、前記反応容器の底面と略平行となるように、当該吸引ノズルの軸方向に垂直な面に対して傾斜していることを特徴とするノズル装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のノズル装置であって、
前記反応容器内に洗浄液を吐出する吐出ノズルをさらに有し、
前記吸引ノズルは、前記洗浄液を含む前記反応容器内の液体を吸引する、
ことを特徴とするノズル装置。
【請求項５】
請求項４に記載のノズル装置であって、
前記吐出ノズルの下端は、前記吸引ノズルの下端よりも上方に位置することを特徴とするノズル装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のノズル装置と、
前記ノズル装置を用いて前記反応容器を洗浄する制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする洗浄装置。
【請求項７】
請求項６に記載の洗浄装置であって、
前記制御手段は、前記吐出ノズルにより前記反応容器内に洗浄液を吐出しながら、前記複数の吸引ノズルにより前記洗浄液を含む前記反応容器内の液体を吸引する際、吸引に使用する吸引ノズルを１つずつ順次切り替えることを特徴とする洗浄装置。
【請求項１】
抗体または抗原が底面に固相化された免疫測定用の反応容器に用いられるノズル装置であって、
前記反応容器内の液体を前記反応容器に非接触で吸引する複数の吸引ノズルを有し、
前記各吸引ノズルは、前記反応容器に挿入された際、当該吸引ノズルの下端が前記反応容器の底面と側面との間の隅部に近接して配置され、当該吸引ノズルの側面が下端から上方に向かうに従って前記反応容器の側面から離れる傾斜を有するように構成されている、
ことを特徴とするノズル装置。
【請求項２】
請求項１に記載のノズル装置であって、
前記各吸引ノズルは、垂直方向に対して傾斜した直線状の管で構成されることを特徴とするノズル装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のノズル装置であって、
前記各吸引ノズルの下端の開口面は、前記反応容器の底面と略平行となるように、当該吸引ノズルの軸方向に垂直な面に対して傾斜していることを特徴とするノズル装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のノズル装置であって、
前記反応容器内に洗浄液を吐出する吐出ノズルをさらに有し、
前記吸引ノズルは、前記洗浄液を含む前記反応容器内の液体を吸引する、
ことを特徴とするノズル装置。
【請求項５】
請求項４に記載のノズル装置であって、
前記吐出ノズルの下端は、前記吸引ノズルの下端よりも上方に位置することを特徴とするノズル装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のノズル装置と、
前記ノズル装置を用いて前記反応容器を洗浄する制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする洗浄装置。
【請求項７】
請求項６に記載の洗浄装置であって、
前記制御手段は、前記吐出ノズルにより前記反応容器内に洗浄液を吐出しながら、前記複数の吸引ノズルにより前記洗浄液を含む前記反応容器内の液体を吸引する際、吸引に使用する吸引ノズルを１つずつ順次切り替えることを特徴とする洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−５８９０２（Ｐ２０１１−５８９０２Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０７７５３（Ｐ２００９−２０７７５３）
【出願日】平成２１年９月９日（２００９．９．９）
【出願人】（３９００２９７９１）アロカ株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月９日（２００９．９．９）
【出願人】（３９００２９７９１）アロカ株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
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