分析装置
【課題】分析装置の構造が簡易で、マイクロプレートの着脱がなく簡易かつ確実にマイクロプレートを移動することができる分析装置を提供する。
【解決手段】マイクロプレートを静置するプレート静置部と、マイクロプレートのウェルを洗浄する洗浄部と、液状試料の光学特性を測定する測定部と、液体をウェルに分注する分注ユニット部と、分注ユニット部をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させる分注ユニット移動機構部と、各部における動作を制御する制御部と、各部を支持する装置本体部と、を備え、液状試料に含まれる所定物質の含有量を分析する分析装置において、装置本体部が、プレート静置ポジション、洗浄ポジションおよび測定ポジションのいずれかのポジションに就くようにマイクロプレートを水平移動させるプレート移動機構部を備える。
【解決手段】マイクロプレートを静置するプレート静置部と、マイクロプレートのウェルを洗浄する洗浄部と、液状試料の光学特性を測定する測定部と、液体をウェルに分注する分注ユニット部と、分注ユニット部をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させる分注ユニット移動機構部と、各部における動作を制御する制御部と、各部を支持する装置本体部と、を備え、液状試料に含まれる所定物質の含有量を分析する分析装置において、装置本体部が、プレート静置ポジション、洗浄ポジションおよび測定ポジションのいずれかのポジションに就くようにマイクロプレートを水平移動させるプレート移動機構部を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品の安全性を検査するため、食品に含まれている特定の物質の含有量を分析する分析装置に関し、特に、食品に含まれている卵、乳、そば、小麦および落花生の５品目からなる特定原材料が所定の基準値を超えているか否かを分析する特定原材料の分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食品に含まれている特定原材料の含有量を分析する分析装置として、厚生労働省の定めた酵素複合体試薬からなる測定キットを使用し、試料と酵素複合体試薬とを反応させ、発色した酵素複合体試薬の吸光度を測定して特定原材料の含有量を分析するエライザ法（酵素免疫測定法）を利用した分析装置が知られている。
このような従来の分析装置は、液状試料を収納する多数のウェルを有するマイクロプレートが載置されるプレート台と、ウェルに酵素複合体試薬を分注する分注ユニットと、この分注ユニットおよびマイクロプレートをＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させる移動機構と、マイクロプレートのウェルを洗浄する洗浄エリアと、液状試料と酵素複合体試薬とを反応させる反応エリアと、分注エリアと、吸光度を測定する測定エリアおよびこれらを支持する装置本体部と、マイクロプレートの移動、分注、洗浄および反応などの各工程を制御するＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）とにより構成されている。
以上の構成により、従来の分析装置においては、食品などの検体からなる液状試料および各試薬が装置内に収納されて準備が完了すると、所定の分析項目が設定された制御プログラムが起動し、移動機構によるマイクロプレートのプレート台を基点とするＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向への移動、分注エリア、反応エリア、洗浄エリアおよび測定エリアからなる各エリアにおける作業や化学反応が終了し、分析が完了するまで自動的にマイクロプレートの移動や液状試料の化学反応が進められる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】ジャパンフードサイエンス、Ｖｏｌ．４４、２００５年４月号、別冊、ｐ７７−ｐ８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１に記載のものにおいては、非特許文献１のｐ７９、図４に記載のように、分注エリア（図４のｆ）、反応エリア（図４のｃ）、洗浄エリア（図４のｄ）および測定エリア（図４のｂ）が棚状に３次元で配置されているので、分注、反応、洗浄および測定の各工程毎に、移動機構（図４のａ）がマイクロプレートを装着しＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させマイクロプレートを各エリアにおいて離脱させる必要がある。そのため、分析装置の構造が複雑となってしまうという問題がある。また、移動機構によるマイクロプレートの移動の動作が複雑となり移動の効率が低下するという問題がある。移動機構によるマイクロプレートの着脱に失敗した場合には、プログラム制御されている全ての工程が無駄になってしまうだけでなく、準備した食品の液状試料や高価な酵素複合体試薬が無駄になってしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、前述のような従来の諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、本発明は、分析装置の構造が簡易で、マイクロプレートの着脱がなく簡易かつ確実にマイクロプレートを移動することができる分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る分析装置においては、上記目的を達成するため、（１）液状試料を収納するウェルを有するマイクロプレートを静置するプレート静置部と、前記マイクロプレートのウェルを洗浄する洗浄部と、前記ウェルに収納された前記液状試料の光学特性を測定する測定部と、液体を吸入し吐出することにより液体を前記ウェルに分注する分注ユニット部と、前記分注ユニット部をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させる分注ユニット移動機構部と、前記プレート静置部、前記洗浄部、前記測定部、前記分注ユニット部および前記分注ユニット移動機構部からなる各部における動作を制御する制御部と、前記各部を支持する装置本体部と、を備え、前記液状試料に含まれる所定物質の含有量を分析する分析装置において、前記装置本体部が、前記マイクロプレートを静置するプレート静置ポジション、前記ウェルを洗浄する洗浄ポジションおよび前記液状試料の前記光学特性を測定する測定ポジションからなる３つの異なるポジションを有し、前記マイクロプレートが前記プレート静置ポジション、前記洗浄ポジションおよび前記測定ポジションのいずれかのポジションに就くように前記マイクロプレートを水平移動させるプレート移動機構部を備えたことを特徴とする。
【０００７】
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、まず、分析しようとする食品を粉砕し、抽出液を加え、振盪、遠心分離、ろ過する工程を経て液状試料が作製される。作製された液状試料および各試薬は分析装置に配置され、次いで、マイクロプレートがプレート静置部に静置される。以上の準備が完了すると、所定の分析項目が設定された制御プログラムが起動し、分注ユニット部によるマイクロプレートのウェルへの液状試料および試薬の分注、マイクロプレートのウェルの洗浄、液状試料の化学反応、液状試料の光学測定の各工程、分注ユニット移動機構部による分注ユニット部のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向の移動およびプレート移動機構部によるマイクロプレートのプレート静置ポジション（以下、プレート静置部ということがある。）および測定ポジション（以下、測定部ということがある。）の各ポジションへの移動が制御プログラムに従って自動的に進められる。所定の分析項目に基づく分析が終了すると、分析結果が表示パネルに表示される。このマイクロプレートは、プレート移動機構部によりプレート静置ポジション、洗浄ポジションおよび測定ポジションの各ポジションに水平に移動されるので、従来の分析装置のようにＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動して各工程に対応した場所に載置されることはない。その結果、分析装置は簡易な構造にすることができ、マイクロプレートの各工程に対応した場所における着脱の必要がなくなるので、簡易かつ確実にマイクロプレートを移動することができる。
【０００８】
また、本発明に係る分析装置においては、（２）前記プレート移動機構部が、前記マイクロプレートを着脱自在に支持する支持ユニットとガイドレールとを有し、前記マイクロプレートを前記ガイドレールに沿って水平移動させるよう構成してもよい。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、分析作業の始動時にマイクロプレートを支持ユニットに装着すると、分析作業の終了時まではマイクロプレートを支持ユニットから離脱させる必要はない。また、マイクロプレートが支持ユニットに装着されると、ガイドレールに沿ってプレート静置ポジション、洗浄ポジションおよび測定ポジションのいずれかのポジションに就くようにプレート移動機構部により移動するので、一軸の直線移動となり、マイクロプレートの移動動作が簡易になる。
【０００９】
また、本発明に係る分析装置においては、（３）前記各ポジションが、前記測定ポジション、前記プレート静置ポジションおよび前記洗浄ポジションの順に略同一の平面内に位置するようにしてもよい。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、各ポジションが測定ポジション、プレート静置ポジションおよび洗浄ポジションの順に略同一の平面内に位置すると、プレート移動機構部によるマイクロプレートの移動動作の無駄がなく効率よくマイクロプレートを移動させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る分析装置においては、（４）前記各ポジションが、前記測定ポジション、前記洗浄ポジションおよび前記プレート静置ポジションの順に略同一の平面内に位置するようにしてもよい。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、各ポジションが測定ポジション、洗浄ポジションおよびプレート静置ポジションの順に略同一の平面内に位置すると、（３）と同様にプレート移動機構部によるマイクロプレートの移動動作の無駄がなく効率よくマイクロプレートを移動させることができる。
【００１１】
また、本発明に係る分析装置においては、（５）前記プレート移動機構部が、前記測定ポジションにおいて前記マイクロプレート内の前記液状試料の前記光学特性が測定されている間、前記プレート静置ポジションにおいて前記マイクロプレート内の前記液状試料が化学反応している間および前記洗浄ポジションにおいて前記マイクロプレート内の前記液状試料の洗浄がなされている間は、前記マイクロプレートを各ポジションにおいて所定時間停止させるように構成する。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、マイクロプレートが各ポジションにおいて、反応、洗浄および測定に必要な所定時間、例えば、数秒〜数分間停止している間に、各ポジションにおける作業が進行するので、プレート移動機構部の動作が簡易となる。
【００１２】
また、本発明に係る分析装置においては、（６）前記洗浄部が、前記洗浄ポジションに就いた前記マイクロプレートの底面部近傍に磁石を備え、前記ウェルに収容され磁気ビーズを含む前記液体試料を洗浄する際、前記磁気ビーズが前記ウェル外に排出されないように前記磁石の磁気引力で前記磁気ビーズを前記ウェル内に留めるよう構成してもよい。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、洗浄部が、洗浄ポジションに就いたマイクロプレートの底面部近傍に磁石を備えていると、分注ユニットでウェルに収容され磁気ビーズを含む液体試料を吸引する際に、磁気ビーズが磁石に引き寄せられるので、磁気ビーズが吸引されずにウェル内に残留する。その結果、従来のように同一の抗体が結合した複数のウェルが一列になったウェルセットを使用する必要はなく、特定原材料に対応した磁気ビーズを任意のウェルに分注するだけで特定原材料を分析できるので、マイクロプレートの多数のウェルを任意に区別して使用でき、マイクロプレートに無駄が生ずることはなく、使い勝手が向上する。
【００１３】
また、本発明に係る分析装置においては、（７）前記磁気ビーズが、表面部に抗体を結合した磁性体を有する微粒子からなり、前記液体試料に含まれ、人体にアレルギー症状を引き起こす特定のアレルギー物質からなる特定原材料を捕捉するものでもよい。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、磁気ビーズが、特定原材料を捕捉するようになっているので、特定原材料の分析に好適である。
【００１４】
また、本発明に係る分析装置においては、（８）前記プレート静置部が、前記マイクロプレートのウェルに収容された前記液状試料が化学反応する際に、前記液状試料の温度を制御する温度制御ユニットを備えてもよい。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、プレート静置部が温度制御ユニットを備えているので、プレート静置ポジションにおいてマイクロプレートのウェルに収容された液状試料が化学反応する際に、好適な温度の環境の下で化学反応が促進される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る分析装置によれば、分析装置は簡易な構造にすることができ、マイクロプレートの各ポジションにおける着脱の必要がなくなり、簡易かつ確実にマイクロプレートを移動することができる。そのため、マイクロプレートの移動、分注、洗浄および反応などの各工程を制御する制御プログラムもシンプルとなり特定原材料の分析の効率も向上する。
【００１６】
また、請求項２に係る分析装置によれば、分析作業の始動時にマイクロプレートを支持ユニットに装着すると、分析作業の終了時まではマイクロプレートを離脱させる必要はなく、マイクロプレートがガイドレールに沿ってプレート静置ポジション、洗浄ポジションおよび測定ポジションのいずれかのポジションに就くようにプレート移動機構部による一軸の直線移動となるので、請求項１の効果に加え、マイクロプレートの移動動作がより簡易になる。
【００１７】
また、請求項３および４に係る分析装置によれば、各ポジションが測定ポジション、プレート静置ポジションおよび洗浄ポジションの順または測定ポジション、洗浄ポジションおよびプレート静置ポジションの順に略同一の平面内に位置するので、請求項１の効果に加え、プレート移動機構部によるマイクロプレートの移動動作の無駄がなく効率よくマイクロプレートを移動させることができる。
【００１８】
また、請求項５に係る分析装置によれば、マイクロプレートが各ポジションにおいて所定時間停止している間に、各ポジションにおける作業が進行するので、請求項１の効果に加え、プレート移動機構部の動作がより簡易となる。
【００１９】
また、請求項６および７に係る分析装置によれば、分注ユニットでウェルに収容され磁気ビーズを含む液体試料を吸引する際に、磁気ビーズが磁石に引き寄せられて磁気ビーズが吸引されずにウェル内に残留するので、請求項１の効果に加え、従来のように同一の抗体が結合した複数のウェルが一列になったウェルセットを使用する必要はなく、特定原材料に対応した磁気ビーズを任意のウェルに分注するだけで特定原材料を分析することができるので、マイクロプレートの多数のウェルを任意に区別して使用でき、マイクロプレートに無駄が生ずることはなく、使い勝手が向上する。
【００２０】
また、請求項８に係る分析装置によれば、プレート静置ポジションにおいてマイクロプレートのウェルに収容された液状試料が化学反応する際に、好適な温度の環境の下で化学反応が促進されるので、請求項１の効果に加え、液状試料を化学反応させるための環境を確保するため、従来の分析装置におけるような空間からなる室が不要となり、このような室にマイクロプレートをＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させる必要もなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る分析装置の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１〜図１１は、本発明に係る分析装置の実施の形態の一例を示している。
【００２２】
分析装置１は、図１に示すように、装置本体部２と、プレート静置ポジションとしてのプレート静置部３と、洗浄ポジションとしての洗浄部４と、測定ポジションとしての測定部５と、分注ユニット部６と、分注ユニット移動機構部７と、プレート移動機構部８と、制御部９と、送受信部１１と、チップラック１５と、試薬ラック１６と、液状試料および標準溶液ラック１７と、廃棄エリア１８とにより構成される。
【００２３】
装置本体部２は、電源ユニット２１と、廃棄チップ容器２２と、廃液ボトル２３と、洗浄液ボトル２４、２５と、これらを収納する収納筐体２ａと、カバー２６と、カバー２６を取り付けるためのカバー取付ボス２ｂとにより構成される。
【００２４】
電源ユニット２１は、所定の変換器などから構成され、供給される１００Ｖ〜２２０Ｖ程度の交流電源から、洗浄部４、測定部５、分注ユニット部６、分注ユニット移動機構部７、プレート移動機構部８および送受信部１１で必要な所定の電源、例えば、サーボモータ駆動用の＋１２Ｖ、メモリＩＣ用の−５Ｖ、−１２Ｖなどに変換し供給するようになっている。
【００２５】
廃棄チップ容器２２は、例えば、プラスチックなどからなる容器で構成され、図１に示すように、収納筐体２ａの正面下部に配置されている。分注ユニット部６において分注の都度着脱して使用するディスポーザブルチップが使用済みとなった場合、廃棄されたディスポーザブルチップは廃棄エリア１８から廃棄されて廃棄チップ容器２２に集積されるようになっている。
【００２６】
廃液ボトル２３は、例えば、プラスチックなどからなる容器で構成され、図１に示すように、収納筐体２ａの正面下部に配置されている。洗浄部４において、吸引した液状試料Ｓなどの廃液は廃液ボトル２３に集積するようになっている。
【００２７】
洗浄液ボトル２４、２５は、例えば、プラスチックなどからなる容器で構成され、図１に示すように、収納筐体２ａの正面下部に配置されている。洗浄液ボトル２４、２５にはマイクロプレート１０のウェル１０ａを洗浄する洗浄液が収容され、洗浄部４から吐出されるようになっている。
【００２８】
カバー２６は、装置本体部２に設けられたカバー取付ボス２ｂとカバー取付穴２６ａとが回転自在に係合し、一面開口の箱体で構成される。以上の構成により、カバー取付ボス２ｂを中心として開閉されるようになっている。このカバー２６が開放されているときは、制御部９の制御プログラムが起動しないようにし、制御プログラム実行中は開放できないようにし、カバー２６を閉じた状態で分析装置１の外部環境の影響を受けないよう密閉構造としてもよい。
【００２９】
プレート静置部３は、図２〜図５に示すように、ペルチェ素子からなり温度制御ユニットとしてのペルチェモジュール３１と、このペルチェモジュール３１を収納する筐体３２、図示しない移動機構とにより構成され、マイクロプレート１０の下部近傍であって、ペルチェ素子がマイクロプレート１０側になるように配置される。以上の構成より、プレート移動機構部８に支持されたマイクロプレート１０は、プレート移動機構部８がプレート静置部３（プレート静置ポジション３）で停止することによりプレート静置部３の上部近傍に、所定時間静置され、ペルチェ素子に供給する電流を制御してマイクロプレート１０が所定の温度、例えば、液状試料Ｓと磁性体を有する微粒子からなる磁気ビーズとしての抗体磁気ビーズＢの溶液、標準溶液、酵素基質溶液、反応停止液などからなる試薬Ｄとの化学反応を好適に促進させるよう２０℃〜３０℃、好ましくは２５℃前後で維持されるようになっている。ペルチェ素子に電源ユニット２１から電源が供給されると、ペルチェ素子の片側が低温に反対側が高温になることを利用し、ペルチェモジュール３１によりペルチェ素子が所定の温度で維持されるよう温度制御がなされるようになっている。
【００３０】
また、シャッタ５２の開閉時には、シャッタ５２の開閉の妨げとならないよう、プレート静置部３に設けられた移動機構により、プレート静置部３が洗浄ポジション４側に移動するようになっている。また、この移動機構を設ける代わりに、プレート静置部３と測定部５との間隔を、シャッタ５２の開閉の妨げとならないよう充分に離隔して、プレート静置部３と測定部５とを配置してもよい。
【００３１】
以上説明したように本実施の形態では、プレート静置部３がペルチェ素子からなるペルチェモジュール３１で構成される場合で説明したが、ヒータその他の発熱体、例えば、シリコンゴムシートの間に発熱線をパターン配線したシートヒータ（面状発熱体）、セラミックなどからなる板状ヒータなどで構成してもよい。
【００３２】
洗浄部４は、図２〜図５に示すように、洗浄ヘッドユニット４１と、磁石４２と、磁石４２を支持し移動させる磁石移動機構４３と、磁石４２および磁石移動機構４３を支持する筐体４４とにより構成される。
洗浄ヘッドユニット４１は、ウェル１０ａに収容された液体試料Ｓを吸引する吸引ノズル４１ａと、洗浄液を吐出する吐出ノズル４１ｂと、吸引ノズル４１ａおよび吐出ノズル４１ｂを昇降させるための昇降機構４１ｅと、吸引ノズル４１ａにより吸引された液体試料Ｓを廃液ボトル２３に排出するための液体試料排出用配管４１ｃと、吐出ノズル４１ｂから吐出される洗浄液を洗浄液ボトル２４、２５から供給する洗浄液供給用配管４１ｄとにより構成されている。
【００３３】
以上の構成により、プレート移動機構部８に支持されたマイクロプレート１０が、プレート移動機構部８が洗浄部４で停止することにより洗浄部４の上部近傍に、所定時間静置され、昇降機構４１ｅにより洗浄ヘッドユニット４１が所定の位置に下降し、所定の位置において洗浄部４によりウェル１０ａ内が洗浄される。図９に示すように、洗浄部４の吸引ノズル４１ａでウェル１０ａに収容され、抗体磁気ビーズＢを含む液体試料Ｓを吸引して洗浄する際に、磁石４２が磁石移動機構４３により、マイクロプレート１０下部に近接して磁石４２により磁界が形成されるので、抗体磁気ビーズＢが磁石に引き寄せられて抗体磁気ビーズＢが吸引されずにウェル内に残留する。洗浄液は洗浄液ボトル２４、２５から洗浄液供給用配管４１ｄを介して洗浄部４に供給され、吐出ノズル４１ｂから吐出される。
吸引ノズル４１ａにより吸引された液体試料Ｓは、液体試料排出用配管４１ｃを通って廃液ボトル２３に排出される。
【００３４】
以上説明したように本実施の形態では、磁石４２が永久磁石で構成される場合で説明したが、電磁石で構成してもよい。電磁石で構成する場合には、磁石移動機構４３は必要ではなく、電磁石を制御するスイッチ機構を設け、プレート移動機構部８に支持されたマイクロプレート１０が、プレート移動機構部８が洗浄部４で停止することにより洗浄部４の上部近傍に、所定時間静置されたときに、電磁石をＯＮにして磁界を発生するようにし、洗浄が終了したときにＯＦＦにしてもよい。
【００３５】
抗体磁気ビーズＢは、図９に示すように、直径が数μｍの磁性体を有する微粒子から構成され、様々な物質や抗体が表面にコーティングされ、例えば、特定原材料の物質が捕捉できるようになっている。所定の溶液に抗体磁気ビーズＢを混合して、分注ユニット部６のノズル６２から吐出させウェル１０ａに分注してもよい。
【００３６】
測定部５は、図２〜図５に示すように、プレート収納筐体５１と、シャッタ５２と、シャッタ５２を開閉するヒンジ５２ａおよび５２ｂと、ヒンジ５２ａおよび５２ｂに組み込まれた図示しないコイルばねと、光学測定ユニット５４とにより構成される。プレート収納筐体５１は、出入口５１ａが開口されプレート移動機構部８に支持されたマイクロプレート１０が出入りするようになっている。シャッタ５２は、板状体で構成され、ヒンジ５２ａおよび５２ｂに組み込まれた図示しないコイルばねにより、常に閉じるよう付勢されており、マイクロプレート１０がプレート収納筐体５１に収納されたとき、すなわち測定ポジション５に移動し停止したとき、シャッタ５２が閉じられ、プレート収納筐体５１が密閉され外部から光がプレート収納筐体５１の内部に入らないようになっている。このシャッタ５２の開閉時には、プレート静置部３に設けられた移動機構により、プレート静置部３が洗浄ポジション４側に移動するので、シャッタ５２の開閉の妨げとならない。
【００３７】
以上説明したように本実施の形態では、プレート収納筐体５１に外部から光が入らないようシャッタ５２で、出入口５１ａを閉じる構成で説明したが、シャッタ５２を使用せず、収納筐体２ａのカバー２６で外部から収納筐体２ａの内部に光が入らないよう密閉するよう構成してもよい。この場合、カバー２６は光透過性のない、プラスチックまたは金属などで形成してもよい。
【００３８】
光学測定ユニット５４は、例えば、吸光度を測定する一例として、図８に示すように、ハロゲンランプ５４ａと、分光用フィルタ５４ｂと、光ファイバ５４ｃと、ウェル１０ａに収納された液状試料Ｓに光を通すための集光レンズ５４ｄ、集光レンズ５４ｄを支持するレンズ基板５４ｅと、液状試料Ｓを通過した光を集光する集光レンズ５４ｆと、集光レンズ５４ｆを支持するレンズ基板５４ｇと、受光部５４ｈとにより構成され、プレート収納筐体５１の内部に配置されている。集光レンズ５４ｄおよび集光レンズ５４ｆは各々マイクロプレート１０を挟んで対向する位置に配置されている。マイクロプレート１０には横一列に１〜１６までの１６個のウェル１０ａが設けられており、集光レンズ５４ｄおよび集光レンズ５４ｆは、各ウェル１０ａに各１個設けられ、合計１６組設けられている。なお、各ウェル１０ａの使い方によって、集光レンズ５４ｆの個数を少なくしてもよい。例えば、横一列の１〜１５まで使用し１６個目のウェル１０ａを使用しない場合、集光レンズ５４ｆは、横一列の１〜１５に対応して、合計１５組であってもよい。
【００３９】
以上の構成により、光源のハロゲンランプ５４ａが点灯すると、光は分光用フィルタ５４ｂにより所定の波長λ、例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲における数種類の波長λに分光され、所定の波長λが、液状試料Ｓおよび試薬Ｄに応じて最適な波長λに選択されると、その所定波長λの光が、光ファイバ５４ｃおよび集光レンズ５４ｄを経由しウェル１０ａ内の液状試料Ｓに投光されて液状試料Ｓ内を光が透過し、さらに集光レンズ５４ｆを経由して受光部５４ｈで受光するようになっている。集光レンズ５４ｄおよび集光レンズ５４ｆは、合計１６組設けられているので、同時に１６個のウェル１０ａ内の液状試料Ｓに対して投受光されるようになっている。
【００４０】
１６個のウェル１０ａ内の液状試料Ｓへの投受光が終了すると、プレート移動機構部８によりマイクロプレート１０が１列分移動し、次の１６個のウェル１０ａの列への投受光がなされるようになっている。受光部５４ｈが光を受光すると、液状試料Ｓを透過した光の量に比例した電流が発生し、発生した電流に応じた信号が送受信部１１を経由して制御部９に出力されるようになっている。
【００４１】
本実施の形態に係る測定部５においては、光学測定ユニット５４によりマイクロプレート１０およびウェル１０ａ内の液状試料Ｓを透過する光の量を測定し、制御部９に信号を出力し、この信号に基づいて制御部９で吸光度を算出するよう構成した例を説明したが、吸光度の代わりに蛍光強度または発光強度を算出するよう構成してもよい。
蛍光強度とは、物質に可視、紫外領域の光を照射すると、物質の種類によっては、照射した光の波長λとは異なった波長λの光を放射する性質、すなわち、蛍光を放射する性質があり、この放射した蛍光の強度をいう。例えば、微生物にピーク波長が３６６ｎｍの励起光を照射すると、この微生物から波長４３０〜４９０ｎｍの蛍光が発せられる。
この蛍光強度は、以下のように測定することができる。まず、測定対象となる抗体に蛍光色素を標識しておき、励起波長λを照射する。照射により蛍光色素から蛍光が放射される。この蛍光を光学測定ユニット５４における蛍光強度を測定するよう構成されている蛍光測定モジュールで測定する。蛍光測定モジュールにおいては、蛍光波長選択部を通過した特定の波長λのみ検出され、検出された特定の波長λを電気信号に変換することにより、測定および算出することができる。蛍光強度は、蛍光物質の濃度に比例するので、予め蛍光強度と蛍光物質の濃度との関係を定量化しておき、蛍光強度を求めることにより、その蛍光物質の濃度を求めることができる。
【００４２】
発光強度とは、例えば、試料と酵素複合体試薬とを反応させ、酵素複合体試薬が発光する光の強度（ＬｕｘまたはｍＷ／ｃｍ２）をいう。このような光強度を測定して特定物質の含有量を分析するエライザ法（酵素免疫測定法）を利用し、以下のように発光物質の濃度を求めることができる。まず、測定対象となる抗体に発光色素を標識しておき、発光する光の強度を光学測定ユニット５４において発光強度を測定するよう構成されている発光測定モジュールで測定する。発光測定モジュールにおいては、受光した光の強度を電気信号に変換することにより、測定および算出することができる。発光色素が発光する光強度は、発光物質の濃度に比例するので、予め発光強度と発光物質の濃度との関係を定量化しておき、発光強度を求めることにより、その光強度を測定するエライザ法（酵素免疫測定法）においては、吸光度および蛍光強度を測定する方法と比較して、光源を必要としないので、測定装置をより簡易な構造にすることができる。
【００４３】
分注ユニット部６は、図７に示すように、筐体６１と、ノズル６２と、図示しないノズル昇降機構、図示しないシリンジポンプおよびチューブとにより構成される。筐体６１は、背面６１ａで分注ユニット移動機構部７に支持されている。ノズル６２は１本または複数本のノズル６２を着脱自在に保持する機構からなり、例えば、本実施の形態では、図７に示すように５本のノズル６２を保持するいわゆる５連ノズルで構成されている。このノズル６２は、例えば、分注の都度着脱し廃棄可能なディスポーザブルチップで構成されている。
このノズル昇降機構は、例えば、図示しない駆動源としてのマイクロモータ、マイクロモータを制御するコントローラおよびノズルを昇降させるガイドレールからなり、個々のノズル６２が独立して昇降できるように構成されている。
【００４４】
以上の構成により、分注ユニット部６は、図１に示す分析装置１にセットされているチップラック１５、試薬ラック１６、液状試料および標準溶液ラック１７、廃棄エリア１８、マイクロプレート１０が各々配置されている所定の位置、例えば、所定の基準位置（０、０、０）からＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向に距離ａ、ｂ、ｃだけ離隔した位置からなるアドレス、（ａ、ｂ、ｃ）へ制御プログラムに従って分注ユニット移動機構部７により移動するようになっている。また、前述の５連の各ノズル６２は必要に応じて他のノズルから独立して、１本または複数本が昇降されるようになっている。
【００４５】
分注ユニット部６がチップラック１５に移動すると、分注ユニット部６は、ノズル６２をノズル昇降機構で降下させチップラック１５内に保持されているディスポーザブルチップを装着した後、ノズル６２を移動中に他の部位と干渉せず、かつその後の分注動作に最短時間で移行できる位置まで上昇するようになっている。
【００４６】
また、分注ユニット部６が試薬ラック１６に移動すると、分注ユニット部６は、ノズル６２をノズル昇降機構で降下させ試薬ラック１６内の容器に注入されている抗体溶液、酵素基質溶液および反応停止溶液などからなる試薬Ｄを各工程に応じて選択し、シリンジポンプを動作させてノズル６２から試薬Ｄを吸引した後、ノズル６２を移動中に他の部位と干渉せず、かつその後の分注動作に最短時間で移行できる位置まで上昇するようになっている。
【００４７】
さらに、分注ユニット部６が液状試料および標準溶液ラック１７に移動すると、分注ユニット部６は、ノズル６２をノズル昇降機構で降下させ液状試料Ｓおよび標準溶液ラック１７内に収容されている卵、乳などの特定原材料からなる液状試料、標準溶液および抗体抗体磁気ビーズＢの溶液などを各工程に応じて選択し、シリンジポンプを動作させノズル６２から該当の液状試料Ｓなどを吸引した後ノズル６２を移動中に他の部位と干渉せず、かつその後の分注動作に最短時間で移行できる位置まで上昇するようになっている。
【００４８】
また、分注ユニット部６が廃棄エリア１８に移動すると、分注ユニット部６は、試薬Ｄ、液状試料Ｓ、標準溶液などが分注された後の使用済みのディスポーザブルチップをノズル６２から離脱させて廃棄エリア１８に廃棄する。廃棄されたディスポーザブルチップは廃棄通路を介して廃棄チップ容器２２に集積される。
【００４９】
分注ユニット移動機構部７は、例えば、図１に示すように、Ｘ軸移動レール７１、Ｙ軸移動レール７２、Ｚ軸移動レール７３、図示しない駆動源としてのサーボモータ、サーボモータを制御するコントローラで構成される。以上の構成により、分注ユニット移動機構部７は、制御部９における制御プログラムに基づいてコントローラを介してサーボモータを自動的に駆動させ、分注ユニット部６を前述の所定の位置に移動させ、所定の時間停止させるようになっている。
【００５０】
プレート移動機構部８は、図２〜図４に示すように、右側ガイドレール８１と、左側ガイドレール８２と、支持ユニット８３とにより構成される。
右側ガイドレール８１は、左側ガイドレール８２と対向する側面の長手方向に所定の幅および所定深さの溝が設けられ、溝の一側面に右側ラックギヤ８１ａが形成されている。
左側ガイドレール８２は、右側ガイドレール８１と対向する側面の長手方向に所定の幅および所定深さの溝が設けられ、溝の一側面に右側ラックギヤ８１ａと同様の左側ラックギヤが形成されている。
【００５１】
支持ユニット８３は、プレート部８３ａと、マイクロプレート１０の四隅を支持する支持ユニット８４と、プレート部８３ａに固定され右側ガイドレール８１に係合する右側クランプ部８５と、プレート部８３ａに固定され左側ガイドレール８２に係合する左側クランプ部８６と、右側支持部材８７および左側支持部材８８とにより支持されるサーボモータ８９と、サーボモータ８９に接続され駆動されるハスバ歯車機構部９０と、ハスバ歯車機構部９０に接続され先端部でピニオンギヤが形成された右側シャフト９１と、ハスバ歯車機構部９０に接続され先端部でピニオンギヤが形成された左側シャフト９２と、図示しないコントローラとにより構成される。支持ユニット８４は、マイクロプレート１０をプレート部８３ａに支持するものであれば四隅を支持するものでなくてもよい。例えば、二隅と他の一箇所、マイクロプレート１０の二側面部などに形成してもよい。
【００５２】
以上の構成により、プレート移動機構部８においては、四隅の支持ユニット８４にマイクロプレート１０を装着すると、マイクロプレート１０はプレート部８３ａに固定されるようになっている。制御部９の制御プログラムに従って、サーボモータ８９が駆動され、サーボモータ８９に接続されているハスバ歯車機構部９０が駆動され、右側シャフト９１および左側シャフト９２が同時に同方向に回転するようになっている。右側シャフト９１および左側シャフト９２が同時に駆動されると、右側シャフト９１の先端部のピニオンギヤが、右側ガイドレール８１に形成された右側ラックギヤ８１ａと噛み合い、左側シャフト９２の先端部のピニオンギヤが、左側ガイドレール８２に形成された不図示のラックギヤと噛み合い、右側クランプ部８５が右側ガイドレール８１に案内され、左側クランプ部８６が左側ガイドレール８２に案内されて矢印Ａ方向に移動するようになっている。
【００５３】
また、制御部９の制御プログラムに従って、プレート移動機構部８によりマイクロプレート１０が移動し、プレート静置部３に移動し停止すると分注ユニット移動機構部７が所定のマイクロプレート１０の上部に移動して停止し、試薬Ｄなどの分注がなされ、抗体磁気ビーズＢと分注された試薬Ｄなどとの化学反応が完了するまでの所定時間、例えば、試薬Ｄなどの種類に応じて数秒〜数分間静止するようになっている。
また、マイクロプレート１０がプレート静置部３から洗浄部４に移動し停止すると、洗浄部４によりウェル１０ａの洗浄が開始し、洗浄が完了するまで所定時間静止するようになっている。さらに、マイクロプレート１０が洗浄部４から測定部５に移動し停止すると、光学測定ユニット５４が動作し受光部５４ｈで透過光を受光し信号を出力するまで所定時間静止するようになっている。
【００５４】
以上説明したプレート移動機構部８によるマイクロプレート１０の移動は、制御部９の制御プログラムに従って、プレート静置部３と洗浄部４との間を複数回往復し所定の化学反応および洗浄がなされるようになっている。制御部９の制御プログラムが起動し、最終の分析工程まで、特定原材料の種類や液状試料Ｓの種類によって異なるが、３０分〜１時間程度で全ての分析が完了するようになっている。
【００５５】
本実施の形態に係るプレート移動機構部８においては、プレート移動機構部８が、駆動源にサーボモータを使用し駆動力をラックとピニオンにより直線運動に変換し、ガイドレールを使用してマイクロプレート１０を水平移動させるよう構成した例を説明したが、マイクロプレート１０を水平移動させる移動機構であれば、公知の移動機構で構成してもよい。例えば、サーボモータ、ステッピングモータなど公知の駆動源の動力をタイミングプーリおよびタイミングベルトにより水平移動に変換する機構、公知の駆動源の動力をボールネジおよびスライダにより水平移動に変換する機構、駆動源をガイドロッドに直接装着し駆動源自体がガイドロッドに沿って直線移動するリニアサーボモータによる直動機構などの公知の移動機構であってもよい。さらに、図５に示すように、マイクロプレート１０が測定ポジション５に移動し停止した際に、プレート移動機構部８におけるガイドレール全体が、プレート収納筐体５１内に完全に収納されるように構成してもよい。
【００５６】
前述の公知の移動機構の具体例として、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すプレート移動機構部１００について説明する。
プレート移動機構部１００は、左側ガイドレール１０１と、右側ガイドレール１０２と、マイクロプレート支持部１０３と、ベルト駆動部１０４と、連結部１０５とにより構成される。
左側ガイドレール１０１は、左側ステー１０７に設けた左側ガイドピン１０７ａおよび１０７ｂと係合しマイクロプレート支持部１０３を案内するためのガイド溝１０１ａを有し、右側ガイドレール１０２と対向する位置になるようプレート収納筐体５１の左側内側面に固定されている。
右側ガイドレール１０２は、右側ステー１０８に設けた右側ガイドピン１０８ａおよび１０８ｂと係合してマイクロプレート支持部１０３を案内するためのガイド溝１０２ａを有し、左側ガイドレール１０１と対向する位置になるようプレート収納筐体５１の右側内側面に固定されている。
【００５７】
マイクロプレート支持部１０３は、マイクロプレート１０を支持する支持プレート１０６と、支持プレート１０６に固定された左側ステー１０７および右側ステー１０８と、左側ステー１０７と右側ステー１０８とを連結した横ステー１０９と、ガイド溝１０１ａと係合する左側ガイドピン１０７ａおよび１０７ｂと、ガイド溝１０２ａと係合する右側ガイドピン１０８ａおよび１０８ｂとにより構成される。この構成により、ベルト駆動部１０４の駆動により連結部１０５を介して矢印ＡまたはＢ方向に水平移動する。
【００５８】
ベルト駆動部１０４は、駆動プーリ１１３と、従動プーリ１１４と、タイミングベルト１１５と、駆動プーリ１１３を駆動する駆動モータ１１６と、従動プーリ１１４を支持するプーリ支持部１１７とにより構成される。この構成により、駆動モータ１１６が制御部９の指令に基づいて駆動すると、駆動プーリ１１３が回転しタイミングベルト１１５を介して従動プーリ１１４が回転する。
【００５９】
連結部１０５は、タイミングベルト１１５に固定されたベルト側固定板１２１と、右側ステー１０８に固定されたステー側固定板１２２と両者を連結する連結板１２３とにより構成される。この構成により、タイミングベルト１１５が回動すると、その回動に伴ってベルト側固定板１２１が駆動プーリ１１３と従動プーリ１１４との間を回動し、連結板１２３を介してステー側固定板１２２がタイミングベルト１１５の回動方向と同方向に水平移動する。その水平移動に伴って、右側ステー１０８が水平移動する。右側ステー１０８が水平移動すると、支持プレート１０６が水平移動し、支持プレートに載置されたマイクロプレート１０が水平移動するようになっている。
【００６０】
以下にプレート移動機構部１００の動作について説明する。
まず、駆動モータ１１６が制御部９の指令に基づいて、右方向（矢印Ｃ方向）に回転すると、駆動プーリ１１３が右回転し、タイミングベルト１１５が右廻りに回動し、従動プーリ１１４も右回転する。その回動に伴ってベルト側固定板１２１が矢印Ａ方向に移動し、連結板１２３を介してステー側固定板１２２が矢印Ａ方向に移動する。その移動に伴って、右側ステー１０８が矢印Ａ方向に移動し、支持プレート１０６が水平移動し、支持プレートに載置されたマイクロプレート１０が矢印Ａ方向に水平移動する。
次いで、駆動モータ１１６が制御部９の指令に基づいて矢印Ｃ反対の左方向に回転すると、駆動プーリ１１３が左回転し、タイミングベルト１１５が左廻りに回動し、従動プーリ１１４も左回転する。その回動に伴ってベルト側固定板１２１が矢印Ｂ方向に移動し、連結板１２３を介してステー側固定板１２２が矢印Ｂ方向に移動する。その移動に伴って、右側ステー１０８が矢印Ｂ方向に移動し、支持プレート１０６が水平移動し、支持プレートに載置されたマイクロプレート１０が矢印Ｂ方向に水平移動する。
【００６１】
制御部９は、光学測定ユニット５４から送られた信号を演算処理するための集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの電子回路、演算処理結果を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶媒体および装置本体部２に設けた送受信部１１と無線通信可能な送受信部とで構成される。例えば、制御部９は、ＰＣなどで構成される。
以上説明したように本実施の形態においては、装置本体部２と制御部９との接続を無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを利用した無線接続で構成する場合について説明したが、ＵＳＢケーブルまたはＲＳ−２３２ケーブルなどによるケーブル接続で構成してもよい。
【００６２】
以上の構成により、プレート静置部３、洗浄部４、測定部５、分注ユニット部６および分注ユニット移動機構部７からなる各部における動作を制御するようになっている。また、以下のように、光学測定ユニット５４から送られた信号に基づいて液状試料Ｓに含まれている特定原材料などの物質の濃度を求めることができる。例えば、吸光度を測定する場合は、液状試料Ｓに当てる光の強さをＸとし、液状試料Ｓを通過した後の光の強さをＹとすると、まず、透過率を算出処理して求める。透過率をＴとすると、透過率Ｔは次式、Ｔ（％）＝Ｘ／Ｙ×１００で算出される。通常は、純水などをいれた空セル（マイクロプレート１０）で１００％合わせ（キャリブレーション）をして、次にウェル１０ａ内の液状試料Ｓを対象として測定するので、透過率は光学測定ユニット５４から送られた信号から直接測定することができ、演算処理する必要はない。次に、算出された透過率から吸光度を求める。吸光度をＡとすると、一般に吸光度Ａは、Ａ＝−ｌｏｇ１０（ｌｏ／ｌ）で算出される。ｌｏは、空セル（マイクロプレート１０）を透過した光の透過光強度ｌは、マイクロプレート１０および液状試料Ｓの双方を透過した光の透過光強度を表す。本実施の形態においては、空セル（マイクロプレート１０）で１００％合わせ（キャリブレーション）をしているので、吸光度は次式、吸光度＝−ｌｏｇ（Ｔ／１００）で求めることができる。なお、１００％合わせを行わず、測定の都度ｌｏを測定して吸光度Ａを求めてもよい。
【００６３】
吸光度Ａが算出されると、一般に、溶液中の光を吸収する成分の濃度が吸光度Ａと比例するので、予め濃度の分かった標準試料を用いて、濃度と吸光度Ａの関係を求めて「検量線」を作っておき、液状試料Ｓの吸光度Ａを測定することで液状試料Ｓに含まれている特定原材料などの物質の濃度を求めることができる。
【００６４】
送受信部１１は、例えば、周波数が２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮで、モデム、アンプ、アンテナおよび送受信切換スイッチなどで構成され、測定部５から出力された信号を制御部９に送信し、制御部９から送信される制御プログラム情報などを受信するようになっている。
【００６５】
以上のように本実施の形態においては、装置本体部２と制御部９との接続を無線ＬＡＮで構成する場合について説明したが、送受信部１１においても通信内容が傍受される可能性のないＵＳＢケーブルまたはＲＳ−２３２ケーブルなどによるケーブル接続になるようにコネクタを備えた構成でもよい。
【００６６】
表示部１２は、表示デバイスなどで構成され、図１に示すように、例えば、ＰＣの構成部品として液晶ディスプレイなどの表示デバイスで構成される。以上の構成により、表示部１２には、分析装置の運転条件、緊急停止情報、エラーやアラーム情報、メンテナンス情報、動作前点検情報、動作自己診断情報、分析結果、検量線のグラフ、データマトリックステーブル、特定原材料、液状試料Ｓ、各工程のタイムチャートその他の情報が必要に応じて表示されるようになっている。
【００６７】
操作部１３は、キーボードなどで構成され、図１に示すように、例えば、表示部１２とともにＰＣの構成部品として操作キーなどの押しボタンキーで構成される。
以上の構成により、操作部１３から同時に検査する全ての液状試料Ｓの名称の入力、液状試料Ｓ毎に１つまたは複数の実施する測定項目の設定、液状試料Ｓの数量、マイクロプレート１０のウェルに収容する液状試料Ｓの配置情報その他の設定など、所定の情報を入力することができる。操作部１３から所定の情報を入力し、分析条件が決定され、設定操作をすると、制御部９における制御プログラムにより、入力された情報に基づいて最速な工程が自動的に決定され、決定されたタイムチャートが表示部１２に表示されるようになっている。
【００６８】
チップラック１５は、使用の都度廃棄して新たなチップを使用することができるディスポーザブルチップと、このディスポーザブルチップを出し入れ自在に保持した棚とにより構成される。チップラック１５においては、分注ユニット部６が分注ユニット移動機構部７により、チップラック１５上の所定の位置に移動停止すると、ノズル６２がノズル昇降機構により降下し、ノズル６２でディスポーザブルチップをホールドした後、棚からディスポーザブルチップが離脱させる。
【００６９】
試薬ラック１６は、ウェル１０ａ内の抗体磁気ビーズＢを化学反応させる所定の試薬Ｄが注入された容器と、この容器を保持した棚とにより構成される。試薬ラック１６においては、分注ユニット部６が分注ユニット移動機構部７により、試薬ラック１６上の所定の位置に移動停止すると、ディスポーザブルチップを装着したノズル６２がノズル昇降機構で降下し、試薬ラック１６上の容器に注入されている抗体溶液、酵素基質溶液および反応停止溶液などからなる試薬Ｄがシリンジポンプの動作によりノズル６２から吸引されるようになっている。
【００７０】
液状試料および標準溶液ラック１７は、ウェル１０ａ内に注入される所定の液状試料Ｓおよび標準溶液が収容された容器と、この容器を保持した棚とにより構成される。液状試料および標準溶液ラック１７においては、分注ユニット部６が分注ユニット移動機構部７により、液状試料および標準溶液ラック１７上の所定の位置に移動停止すると、ノズル６２がノズル昇降機構により降下し液状試料および標準溶液ラック１７内に収容されている液状試料Ｓ、標準溶液および抗体磁気ビーズＢの溶液などをシリンジポンプの動作によりノズル６２から吸引されるようになっている。
【００７１】
廃棄エリア１８は、上面が開口で底面に図示しない廃棄口が形成された箱体で構成されている。廃棄口は、廃棄チップ容器２２に接続した廃棄用配管に形成された廃棄通路と連通している。この構成により、廃棄エリア１８においては、分注ユニット部６が分注ユニット移動機構部７により、廃棄エリア１８上の所定の位置に移動停止すると、分注ユニット部６が試薬Ｄ、液状試料Ｓ、標準溶液などを分注し使用済みのディスポーザブルチップをノズル６２から離脱させて廃棄することを許容し、廃棄されたディスポーザブルチップは廃棄通路を通って廃棄チップ容器２２に集積されるようになっている。
【００７２】
本実施の形態に係る分析装置１においては、制御部９はＰＣで構成した例を説明したが、各構成部分を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵを立ち上げるＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）やその他のプログラムおよび制御用パラメータなどを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵの動作に用いるＯＳやアプリケーションの実行コードやデータなどを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、アプリケーションソフトや所定のデータを不揮発かつ書替可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｙｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍａｍｂｌｅ ＲＯＭ）と、所定の信号を入出力するインターフェース及びこれらの構成部分を接続するバスを装置本体部２に設けてもよい。例えば、分析装置１における分注ユニット移動機構部７、プレート移動機構部８、プレート静置部３における液状試料Ｓおよび試薬Ｄとの化学反応の制御、洗浄部４および測定部５などの各構成部分をＣＰＵによって動作するようにしてもよい。すなわち、ＣＰＵにより装置本体部２内に格納した各構成部分に対応する制御プログラムを実行し、各構成部分を動作させるようにしてもよい。
【００７３】
次に、本実施の形態に係る分析装置１における特定原材料の分析手順について、図１０および図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００７４】
まず、分析の事前準備を行う。事前準備は、例えば、分析しようとする食品サンプルを粉砕、抽出液を加え、振盪、ろ過および希釈などの前処理を行い液状試料Ｓを作製する。必要があれば、酵素複合体試薬の調製を行っていく。
事前準備が完了すると、オペレータはカバー２６を閉めた状態で装置を起動し、分析しようとする特定原材料の種類と液状試料Ｓの種類を操作部から入力し、制御部９の制御プログラムを実行させる。次いで、制御プログラムの実行により表示部１２の表示画面に表示された内容（例えば、本実施の形態に係る分析装置１にセットすべき試薬の種類など情報）に従って、カバー２６を開け、液状試料Ｓ、酵素複合体試薬、マイクロプレート１０を分析装置１にセットして、カバー２６を閉める（ステップＳ１０）。
【００７５】
分析の準備が終了して装置本体部２のカバー２６が閉じられ、操作部１３の制御プログラムの実行キーが押されると、制御部９の制御プログラムが起動する。制御プログラムが起動した以降の各ステップは制御プログラムに基づいて実行され、各分析行程が完了し分析結果が表示部１２に表示されるまで、全て自動的に各ステップが進行する。この制御プログラムは、分析しようとする特定原材料毎に対応して設定されている。以下、特定原材料の一般的な分析処理のステップについて説明する。
【００７６】
例えば、マイクロプレート１０が、液状試料Ｓと試薬Ｄとの化学反応が行われるホームポジションであるプレート静置ポジション３に移動され停止する（ステップＳ１２）。
次いで、分注ユニット部６が、分注ユニット移動機構部７により、ディスポーザブルチップの装着、液状試料Ｓと試薬Ｄなどの吸引と分注、ディスポーザブルチップの廃棄を繰り返す。分注は、プレート静置ポジション３にて行われ、分注ユニット部６から液状試料Ｓおよび標準溶液がマイクロプレート１０のウェル１０ａに分注され（ステップＳ１３）、抗体が結合した抗体磁気ビーズＢがマイクロプレート１０のウェル１０ａに分注される（ステップＳ１４）。抗体が結合した抗体磁気ビーズＢが分注されると、プレート静置部３が所定の温度、例えば２５℃で維持されるよう制御部９の指令に基づいてペルチェモジュール３１によりコントロールされ、恒温下で液状試料Ｓおよび標準溶液と抗体磁気ビーズＢとの化学反応が促進される（ステップＳ１５）。
【００７７】
次いで、マイクロプレート１０がプレート移動機構部８により洗浄ポジション４に水平移動され停止する（ステップＳ１６）。洗浄部４の吸引ノズル４１ａおよび吐出ノズル４１ｂの位置とウェル１０ａとの位置が合うように、マイクロプレート１０がプレート移動機構部８によって水平移動しながらウェル１０ａの洗浄が行われる（ステップＳ１７）。この洗浄部４においては、昇降機構４１ｅにより洗浄ヘッドユニット４１が所定の位置に下降した後、図９に示すように、磁石４２に引寄せられた抗体磁気ビーズＢを残して液状試料Ｓが吸引ノズル４１ａで吸引される。吸引ノズル４１ａにより吸引された液体試料Ｓは、液体試料排出用配管４１ｃを通って廃液ボトル２３に排出される。次いで、洗浄液が洗浄液ボトル２４、２５から洗浄液供給用配管４１ｄを介して洗浄部４に供給され、吐出ノズル４１ｂから吐出される。吐出された洗浄液は、吸引ノズル４１ａにより吸引され液体試料排出用配管４１ｃを通って廃液ボトル２３に排出される。
【００７８】
次いで、マイクロプレート１０がプレート移動機構部８によりプレート静置ポジション３に水平移動され停止する（ステップＳ１８）。停止後、酵素標識抗体溶液が分注ユニット部６のノズル６２からマイクロプレート１０のウェル１０ａに分注される（ステップＳ１９）。酵素標識抗体溶液が分注されると、プレート静置部３が所定の温度、例えば２５℃で維持されるよう制御部９の指令に基づいてペルチェモジュール３１によりコントロールされ、恒温下で酵素標識抗体溶液と抗体磁気ビーズＢとの化学反応が促進される（ステップＳ２０）。
次いで、図１０および図１１に示す（Ａ）に進み、洗浄部４の吸引ノズル４１ａおよび吐出ノズル４１ｂの位置とウェル１０ａとの位置が合うように、マイクロプレート１０がプレート移動機構部８によって水平移動され停止する（ステップＳ２５）。次いで、洗浄部４においては、まず、昇降機構４１ｅにより洗浄ヘッドユニット４１が所定の位置に下降した後、図９に示すように、磁石４２に引寄せられた抗体磁気ビーズＢを残してウェル１０ａ内の溶液が吸引ノズル４１ａで吸引され、その後、磁石４２をマイクロプレート１０より遠ざけた状態で吐出ノズル４１ｂから洗浄液を吐出することを繰り返してウェル１０ａが洗浄される（ステップＳ２６）。
【００７９】
再び、マイクロプレート１０がプレート移動機構部８によりプレート静置ポジション３に水平移動され停止する（ステップＳ２７）。停止後、酵素基質溶液がウェル１０ａに分注される（ステップＳ２８）。酵素基質溶液が分注されると、プレート静置部３が所定の温度、例えば２５℃で維持されるよう制御部９の指令に基づいてペルチェモジュール３１によりコントロールされ、恒温下で酵素基質溶液と抗体磁気ビーズＢとの化学反応が促進される（ステップＳ２９）。所定の時間の経過により反応停止液がウェル１０ａに分注される（ステップＳ３０）。反応停止液がウェル１０ａに分注されると、酵素基質溶液と抗体磁気ビーズＢとの化学反応が停止、終了する。
【００８０】
次いで、マイクロプレート１０がプレート移動機構部８により測定ポジション５に水平移動され停止する（ステップＳ３１）。続いて、測定ポジション５のシャッタ５２が閉じられ測定部５は暗室となる。次いで、測定部５において、光源のハロゲンランプ５４ａが点灯すると、光は分光用フィルタ５４ｂにより所定の波長λに分光され、その所定波長λの光が、光ファイバ５４ｃおよび集光レンズ５４ｄを経由しウェル１０ａ内の液状試料Ｓに投光されて液状試料Ｓ内を光が透過し、さらに集光レンズ５４ｆを経由して受光部５４ｈで受光する。同時に１６個のウェル１０ａ内の液状試料Ｓに対して投受光される。１６個のウェル１０ａ内の液状試料Ｓへの投受光が終了すると、プレート移動機構部８によりマイクロプレート１０が１列分移動し、次の１６個のウェル１０ａの列への投受光がなされる。受光部５４ｈが光を受光すると、液状試料Ｓを透過した光の量に比例した電流が発生し、発生した電流に応じた信号が送受信部１１を経由して制御部９に出力される（ステップＳ３２）。
【００８１】
続いて、制御部９が信号を受領すると、信号に基づいて、液状試料Ｓの透過率が算出される。次に、算出された透過率から吸光度が算出される。例えば、透過率をＴとし吸光度をＡとすると、次式、Ａ＝−ｌｏｇ（Ｔ／１００）で吸光度を求めることができる。
吸光度Ａが算出されると、予め濃度の分かった標準試料を用いて作成された濃度と吸光度の関係をグラフで示した「検量線」に基づいて、液状試料Ｓの吸光度に対応する液状試料Ｓに含まれている特定原材料の物質の濃度、すなわち被分析物の食品サンプルに含まれている特定原材料、例えば、卵の食品サンプル中の含有量を求めることができる。求められた含有量は、表示部１２に出力し表示される（ステップＳ３３）。次いで、洗浄液、使用済みチップの廃棄、残試薬Ｄの保存がなされる（ステップＳ３４）。
最後に、特定原材料の分析処理を続行するか否かが判断され（ステップＳ３５）、続行しない場合は、特定原材料の分析処理を終了する。続行する場合は、図１０および図１１に示す（Ｂ）に進み、順次繰り返し行われる。
【００８２】
以上のように本実施の形態における特定原材料の分析手順については、測定部５において、液状試料Ｓの吸光度を測定し特定原材料に含まれている特定物質の濃度を分析する場合について説明したが、測定部５において、吸光度の代わりに蛍光強度または発光強度を測定および算出し特定原材料に含まれている特定物質の濃度を分析してもよい。
蛍光強度の測定は、具体的には、以下の手順で行われる。まず、測定対象となる抗体に蛍光色素を標識しておき、励起波長λの光を液状試料Ｓに照射する。励起波長λの光を液状試料Ｓに照射すると、蛍光色素から蛍光が放射され、放射された蛍光は光学測定ユニット５４における蛍光強度を測定するよう構成されている蛍光測定モジュールの蛍光波長選択部を通過する。蛍光波長選択部では、通過した蛍光の特定の波長λの光のみ検出し、これを電気信号に変換しその信号を制御部９に出力する。制御部９は、出力信号に基づいて蛍光強度を算出する。この蛍光強度は、蛍光物質の濃度に比例することを利用し、予め蛍光強度と蛍光物質の濃度との関係を定量化しておき、この定量化した蛍光強度と蛍光物質の濃度との関係に基づいて制御部９において蛍光強度を求めることにより、その蛍光物質の濃度を求めることができる。
【００８３】
発光強度の測定は、具体的には、以下の手順で行われる。まず、測定対象となる抗体に発光色素を標識しておき、所定の波長λの光を液状試料Ｓに照射する。所定波長λの光を液状試料Ｓに照射すると、発光色素が発光し、その光を光学測定ユニット５４において発光強度を測定するよう構成されている発光測定モジュールで検出し、検出した光を電気信号に変換し、その信号を制御部９に出力する。制御部９は、出力信号に基づいて検出した光の光強度を算出する。発光色素が発光する光強度が物質の濃度に比例することを利用し、予め発光色素が発光する光強度と発光物質の濃度との関係を定量化しておき、この定量化した光強度と発光物質の濃度との関係に基づいて制御部９において発光強度を求めることにより、その発光物質の濃度を求めることができる。このような光強度を測定するエライザ法（酵素免疫測定法）においては、吸光度および蛍光強度を測定する方法と比較して、光源を必要としないので、より簡易な測定装置により濃度を分析することができる。
【００８４】
以上説明したように、本実施の形態に係る分析装置１では、液状試料Ｓを収納するウェル１０ａを有するマイクロプレート１０を静置するプレート静置部３と、マイクロプレート１０のウェル１０ａを洗浄する洗浄部４と、ウェル１０ａに収納された液状試料Ｓの吸光度、蛍光強度または発光強度を測定する測定部５と、液体を吸入し吐出することにより液体をウェル１０ａに分注する分注ユニット部６と、分注ユニット部６をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させる分注ユニット移動機構部７と、プレート静置部３、洗浄部４、測定部５、分注ユニット部６および分注ユニット移動機構部７からなる各部における動作を制御する制御部９と、各部を支持する装置本体部２とを備え、液状試料Ｓに含まれる所定物質の含有量を分析するよう構成され、装置本体部２が、マイクロプレート１０を静置するプレート静置ポジション３、ウェル１０ａを洗浄する洗浄ポジション４および液状試料Ｓの吸光度を測定する測定ポジション５からなる３つの異なるポジションを有し、マイクロプレート１０がプレート静置ポジション３、洗浄ポジション４および測定ポジション５のいずれかのポジションに就くようにマイクロプレート１０を水平移動させるプレート移動機構部８を備えている。
【００８５】
その結果、マイクロプレート１０は、プレート移動機構部８によりプレート静置ポジション３、洗浄ポジション４および測定ポジション５の各ポジションに水平に移動されるので、従来の分析装置のようにＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動して各工程に対応した場所に静置されることはない。したがって、本発明に係る分析装置１は簡易な構造にすることができ、マイクロプレート１０の各工程に対応した場所における着脱の必要がなくなるので、簡易かつ確実にマイクロプレート１０を移動することができるという効果がある。
【００８６】
また、プレート移動機構部８は、マイクロプレート１０を着脱自在に支持する支持ユニット８３とを有し、マイクロプレート１０を右側ガイドレール８１および左側ガイドレール８２に沿って水平移動させている。その結果、分析作業の始動時にマイクロプレート１０を支持ユニット８３に装着すると、分析作業の終了時までは離脱させる必要はない。また、マイクロプレート１０が支持ユニット８３に装着されると、右側ガイドレール８１および左側ガイドレール８２に沿ってプレート静置ポジション３、洗浄ポジション４および測定ポジション５のいずれかのポジションに就くようにプレート移動機構部８により移動するので、一軸の直線移動となり、マイクロプレート１０の移動動作が簡易になる効果がある。
【００８７】
また、各ポジションは、測定ポジション５、プレート静置ポジション３および洗浄ポジション４の順かまたは、測定ポジション５、洗浄ポジション４およびプレート静置ポジション３の順に略同一の平面内に位置するようにしてもよい。その結果、各ポジションが測定ポジション５、プレート静置ポジション３および洗浄ポジション４の順か、または、測定ポジション５、洗浄ポジション４およびプレート静置ポジション３の順に略同一の平面内に位置すると、プレート移動機構部によるマイクロプレートの移動動作の無駄がなく効率よくマイクロプレートを移動させることができる。
【００８８】
また、プレート移動機構部８は、前記測定ポジション５においてマイクロプレート１０内の液状試料Ｓの吸光度が測定されている間、プレート静置ポジション３においてマイクロプレート１０内の液状試料Ｓが化学反応している間および洗浄ポジション４においてマイクロプレート１０内の液状試料Ｓの洗浄がなされている間は、マイクロプレート１０を各ポジションにおいて停止させるように構成されている。その結果、マイクロプレート１０が各ポジションにおいて停止している間に、各ポジションにおける作業が進行するので、プレート移動機構部８の動作が簡易となる。
【００８９】
また、洗浄部４は、洗浄ポジション４に就いたマイクロプレート１０の底面部近傍に磁石を備え、ウェル１０ａに収容され抗体磁気ビーズＢを含む液体試料Ｓを洗浄する際、抗体磁気ビーズＢがウェル１０ａの外に排出されないように磁石４２の磁気引力で抗体磁気ビーズＢをウェル１０ａ内に留めるようにしてもよい。その結果、洗浄部４が、洗浄ポジション４に就いたマイクロプレート１０の底面部近傍に磁石４２を備えていると、分注ユニット部６でウェル１０ａに収容され抗体磁気ビーズＢを含む液体試料Ｓを吸引する際に、抗体磁気ビーズＢが磁石４２に引き寄せられるので、抗体磁気ビーズＢが吸引されずにウェル１０ａ内に残留する。その結果、従来のように同一の抗体が結合した複数のウェルが一列になったウェルセットを使用する必要はなく、特定原材料に対応した抗体磁気ビーズＢを任意のウェル１０ａに分注するだけで特定原材料を分析できるので、マイクロプレート１０の多数のウェル１０ａを任意に区別して使用でき、マイクロプレート１０に無駄が生ずることはなく、使い勝手が向上する。
【００９０】
また、抗体磁気ビーズＢは、表面部に抗体を結合した磁性体を有する微粒子からなり、液体試料Ｓに含まれ、人体にアレルギー症状を引き起こす特定のアレルギー物質からなる特定原材料を捕捉するものでも構成されるので、特定原材料の分析に好適である。
【００９１】
また、プレート静置部３は、液状試料Ｓの温度を制御するペルチェモジュール３１を備えているので、ウェル１０ａに収容された液状試料Ｓが化学反応する際に、好適な温度の環境の下で化学反応が促進される。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上説明したように、本発明は、分析装置の構造が簡易で、マイクロプレートの着脱がなく簡易かつ確実にマイクロプレートを移動することができるという効果を有し、食品になどに含まれている特定物質の含有量を分析する装置、例えば、特定原材料自動分析装置、特定物質自動分析システムなどに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る分析装置を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る分析装置の一実施の形態におけるプレート移動機構部がマイクロプレートをプレート静置部で停止させたときの分析装置の部分斜視図である。
【図３】本発明に係る分析装置の一実施の形態におけるプレート移動機構部がマイクロプレートを洗浄部で停止させたときの分析装置の部分斜視図である。
【図４】本発明に係る分析装置の一実施の形態におけるプレート移動機構部がマイクロプレートを測定部で停止させたときの分析装置の部分斜視図である。
【図５】本発明に係る分析装置の一実施の形態におけるプレート移動機構部を測定部に収納したときの分析装置の部分斜視図である。
【図６】（Ａ）は、本発明に係る分析装置の一実施の形態におけるプレート移動機構部の斜視図である。（Ｂ）は、図６（Ａ）のプレート移動機構部をＢ方向から見た部分斜視図である。（Ｃ）は、図６（Ａ）のプレート移動機構部をＡ方向から見た正面図である。
【図７】本発明に係る分析装置の一実施の形態における分注ユニット部の構造を示す概念図である。
【図８】本発明に係る分析装置の一実施の形態における光学測定ユニット部の側面図である。
【図９】本発明に係る分析装置の一実施の形態における分注ユニット部の洗浄フローを示す概念図である。
【図１０】本発明に係る分析装置の一実施の形態における液状試料の分析一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係る分析装置の一実施の形態における液状試料の分析一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
１ 分析装置
２ 装置本体部
２ａ 収納筐体
２ｂ カバー取付ボス
３ プレート静置部（プレート静置ポジション）
４ 洗浄部（洗浄ポジション）
５ 測定部（測定ポジション）
６ 分注ユニット部
７ 分注ユニット移動機構部
８ プレート移動機構部
９ 制御部
１０ マイクロプレート
１０ａ ウェル
１１ 送受信部
１２ 表示部
１３ 操作部
１５ チップラック
１６ 試薬ラック
１７ 液状試料および標準溶液ラック
１８ 廃棄エリア
２１ 電源ユニット
２２ 廃棄チップ容器
２３ 廃液ボトル
２４、２５ 洗浄液ボトル
２６ カバー
２６ａ カバー取付穴
３１ ペルチェモジュール
３２ 筐体
４１ 洗浄ヘッドユニット
４１ａ 吸引ノズル
４１ｂ 吐出ノズル
４１ｃ 液状試料排出用配管
４１ｄ 洗浄液供給用配管
４１ｅ 昇降機構
４２ 磁石
４３ 磁石移動機構
４４ 筐体
５１ プレート収納筐体
５１ａ 出入口
５２ シャッタ
５２ａ、５２ｂ ヒンジ
５４ 光学測定ユニット
５４ａ ハロゲンランプ
５４ｂ 分光用フィルタ
５４ｃ 光ファイバ
５４ｄ、５４ｆ 集光レンズ
５４ｅ、５４ｇ レンズ基板
５４ｈ 受光部
６１ 筐体
６１ａ 背面
６２ ノズル
７１ Ｘ軸移動レール
７２ Ｙ軸移動レール
７３ Ｚ軸移動レール
８１ 右側ガイドレール
８１ａ 右側ラックギヤ
８２ 左側ガイドレール
８３ 支持ユニット
８３ａ プレート部
８４ 支持ユニット
８５ 右側クランプ部
８６ 左側クランプ部
８７ 右側支持部材
８８ 左側支持部材
８９ サーボモータ
９０ ハスバ歯車機構部
９１ 右側シャフト
９２ 左側シャフト
１００ プレート移動機構部
１０１ 左側ガイドレール
１０１ａ ガイド溝
１０２ 右側ガイドレール
１０２ａ ガイド溝
１０３ マイクロプレート支持部
１０４ ベルト駆動部
１０５ 連結部
１０６ 支持プレート
１０７ 左側ステー
１０７ａ、１０７ｂ 左側ガイドピン
１０８ 右側ステー
１０８ａ、１０８ｂ 右側ガイドピン
１０９ 横ステー
１１３ 駆動プーリ
１１４ 従動プーリ
１１５ タイミングベルト
１１６ 駆動モータ
１１７ プーリ支持部
１２１ ベルト側固定板
１２２ ステー側固定板
１２３ 連結板
Ｂ 抗体磁気ビーズ
Ｄ 試薬
Ｓ 液状試料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品の安全性を検査するため、食品に含まれている特定の物質の含有量を分析する分析装置に関し、特に、食品に含まれている卵、乳、そば、小麦および落花生の５品目からなる特定原材料が所定の基準値を超えているか否かを分析する特定原材料の分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食品に含まれている特定原材料の含有量を分析する分析装置として、厚生労働省の定めた酵素複合体試薬からなる測定キットを使用し、試料と酵素複合体試薬とを反応させ、発色した酵素複合体試薬の吸光度を測定して特定原材料の含有量を分析するエライザ法（酵素免疫測定法）を利用した分析装置が知られている。
このような従来の分析装置は、液状試料を収納する多数のウェルを有するマイクロプレートが載置されるプレート台と、ウェルに酵素複合体試薬を分注する分注ユニットと、この分注ユニットおよびマイクロプレートをＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させる移動機構と、マイクロプレートのウェルを洗浄する洗浄エリアと、液状試料と酵素複合体試薬とを反応させる反応エリアと、分注エリアと、吸光度を測定する測定エリアおよびこれらを支持する装置本体部と、マイクロプレートの移動、分注、洗浄および反応などの各工程を制御するＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）とにより構成されている。
以上の構成により、従来の分析装置においては、食品などの検体からなる液状試料および各試薬が装置内に収納されて準備が完了すると、所定の分析項目が設定された制御プログラムが起動し、移動機構によるマイクロプレートのプレート台を基点とするＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向への移動、分注エリア、反応エリア、洗浄エリアおよび測定エリアからなる各エリアにおける作業や化学反応が終了し、分析が完了するまで自動的にマイクロプレートの移動や液状試料の化学反応が進められる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】ジャパンフードサイエンス、Ｖｏｌ．４４、２００５年４月号、別冊、ｐ７７−ｐ８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１に記載のものにおいては、非特許文献１のｐ７９、図４に記載のように、分注エリア（図４のｆ）、反応エリア（図４のｃ）、洗浄エリア（図４のｄ）および測定エリア（図４のｂ）が棚状に３次元で配置されているので、分注、反応、洗浄および測定の各工程毎に、移動機構（図４のａ）がマイクロプレートを装着しＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させマイクロプレートを各エリアにおいて離脱させる必要がある。そのため、分析装置の構造が複雑となってしまうという問題がある。また、移動機構によるマイクロプレートの移動の動作が複雑となり移動の効率が低下するという問題がある。移動機構によるマイクロプレートの着脱に失敗した場合には、プログラム制御されている全ての工程が無駄になってしまうだけでなく、準備した食品の液状試料や高価な酵素複合体試薬が無駄になってしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、前述のような従来の諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、本発明は、分析装置の構造が簡易で、マイクロプレートの着脱がなく簡易かつ確実にマイクロプレートを移動することができる分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る分析装置においては、上記目的を達成するため、（１）液状試料を収納するウェルを有するマイクロプレートを静置するプレート静置部と、前記マイクロプレートのウェルを洗浄する洗浄部と、前記ウェルに収納された前記液状試料の光学特性を測定する測定部と、液体を吸入し吐出することにより液体を前記ウェルに分注する分注ユニット部と、前記分注ユニット部をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させる分注ユニット移動機構部と、前記プレート静置部、前記洗浄部、前記測定部、前記分注ユニット部および前記分注ユニット移動機構部からなる各部における動作を制御する制御部と、前記各部を支持する装置本体部と、を備え、前記液状試料に含まれる所定物質の含有量を分析する分析装置において、前記装置本体部が、前記マイクロプレートを静置するプレート静置ポジション、前記ウェルを洗浄する洗浄ポジションおよび前記液状試料の前記光学特性を測定する測定ポジションからなる３つの異なるポジションを有し、前記マイクロプレートが前記プレート静置ポジション、前記洗浄ポジションおよび前記測定ポジションのいずれかのポジションに就くように前記マイクロプレートを水平移動させるプレート移動機構部を備えたことを特徴とする。
【０００７】
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、まず、分析しようとする食品を粉砕し、抽出液を加え、振盪、遠心分離、ろ過する工程を経て液状試料が作製される。作製された液状試料および各試薬は分析装置に配置され、次いで、マイクロプレートがプレート静置部に静置される。以上の準備が完了すると、所定の分析項目が設定された制御プログラムが起動し、分注ユニット部によるマイクロプレートのウェルへの液状試料および試薬の分注、マイクロプレートのウェルの洗浄、液状試料の化学反応、液状試料の光学測定の各工程、分注ユニット移動機構部による分注ユニット部のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向の移動およびプレート移動機構部によるマイクロプレートのプレート静置ポジション（以下、プレート静置部ということがある。）および測定ポジション（以下、測定部ということがある。）の各ポジションへの移動が制御プログラムに従って自動的に進められる。所定の分析項目に基づく分析が終了すると、分析結果が表示パネルに表示される。このマイクロプレートは、プレート移動機構部によりプレート静置ポジション、洗浄ポジションおよび測定ポジションの各ポジションに水平に移動されるので、従来の分析装置のようにＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動して各工程に対応した場所に載置されることはない。その結果、分析装置は簡易な構造にすることができ、マイクロプレートの各工程に対応した場所における着脱の必要がなくなるので、簡易かつ確実にマイクロプレートを移動することができる。
【０００８】
また、本発明に係る分析装置においては、（２）前記プレート移動機構部が、前記マイクロプレートを着脱自在に支持する支持ユニットとガイドレールとを有し、前記マイクロプレートを前記ガイドレールに沿って水平移動させるよう構成してもよい。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、分析作業の始動時にマイクロプレートを支持ユニットに装着すると、分析作業の終了時まではマイクロプレートを支持ユニットから離脱させる必要はない。また、マイクロプレートが支持ユニットに装着されると、ガイドレールに沿ってプレート静置ポジション、洗浄ポジションおよび測定ポジションのいずれかのポジションに就くようにプレート移動機構部により移動するので、一軸の直線移動となり、マイクロプレートの移動動作が簡易になる。
【０００９】
また、本発明に係る分析装置においては、（３）前記各ポジションが、前記測定ポジション、前記プレート静置ポジションおよび前記洗浄ポジションの順に略同一の平面内に位置するようにしてもよい。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、各ポジションが測定ポジション、プレート静置ポジションおよび洗浄ポジションの順に略同一の平面内に位置すると、プレート移動機構部によるマイクロプレートの移動動作の無駄がなく効率よくマイクロプレートを移動させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る分析装置においては、（４）前記各ポジションが、前記測定ポジション、前記洗浄ポジションおよび前記プレート静置ポジションの順に略同一の平面内に位置するようにしてもよい。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、各ポジションが測定ポジション、洗浄ポジションおよびプレート静置ポジションの順に略同一の平面内に位置すると、（３）と同様にプレート移動機構部によるマイクロプレートの移動動作の無駄がなく効率よくマイクロプレートを移動させることができる。
【００１１】
また、本発明に係る分析装置においては、（５）前記プレート移動機構部が、前記測定ポジションにおいて前記マイクロプレート内の前記液状試料の前記光学特性が測定されている間、前記プレート静置ポジションにおいて前記マイクロプレート内の前記液状試料が化学反応している間および前記洗浄ポジションにおいて前記マイクロプレート内の前記液状試料の洗浄がなされている間は、前記マイクロプレートを各ポジションにおいて所定時間停止させるように構成する。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、マイクロプレートが各ポジションにおいて、反応、洗浄および測定に必要な所定時間、例えば、数秒〜数分間停止している間に、各ポジションにおける作業が進行するので、プレート移動機構部の動作が簡易となる。
【００１２】
また、本発明に係る分析装置においては、（６）前記洗浄部が、前記洗浄ポジションに就いた前記マイクロプレートの底面部近傍に磁石を備え、前記ウェルに収容され磁気ビーズを含む前記液体試料を洗浄する際、前記磁気ビーズが前記ウェル外に排出されないように前記磁石の磁気引力で前記磁気ビーズを前記ウェル内に留めるよう構成してもよい。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、洗浄部が、洗浄ポジションに就いたマイクロプレートの底面部近傍に磁石を備えていると、分注ユニットでウェルに収容され磁気ビーズを含む液体試料を吸引する際に、磁気ビーズが磁石に引き寄せられるので、磁気ビーズが吸引されずにウェル内に残留する。その結果、従来のように同一の抗体が結合した複数のウェルが一列になったウェルセットを使用する必要はなく、特定原材料に対応した磁気ビーズを任意のウェルに分注するだけで特定原材料を分析できるので、マイクロプレートの多数のウェルを任意に区別して使用でき、マイクロプレートに無駄が生ずることはなく、使い勝手が向上する。
【００１３】
また、本発明に係る分析装置においては、（７）前記磁気ビーズが、表面部に抗体を結合した磁性体を有する微粒子からなり、前記液体試料に含まれ、人体にアレルギー症状を引き起こす特定のアレルギー物質からなる特定原材料を捕捉するものでもよい。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、磁気ビーズが、特定原材料を捕捉するようになっているので、特定原材料の分析に好適である。
【００１４】
また、本発明に係る分析装置においては、（８）前記プレート静置部が、前記マイクロプレートのウェルに収容された前記液状試料が化学反応する際に、前記液状試料の温度を制御する温度制御ユニットを備えてもよい。
以上の構成により、本発明に係る分析装置においては、プレート静置部が温度制御ユニットを備えているので、プレート静置ポジションにおいてマイクロプレートのウェルに収容された液状試料が化学反応する際に、好適な温度の環境の下で化学反応が促進される。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る分析装置によれば、分析装置は簡易な構造にすることができ、マイクロプレートの各ポジションにおける着脱の必要がなくなり、簡易かつ確実にマイクロプレートを移動することができる。そのため、マイクロプレートの移動、分注、洗浄および反応などの各工程を制御する制御プログラムもシンプルとなり特定原材料の分析の効率も向上する。
【００１６】
また、請求項２に係る分析装置によれば、分析作業の始動時にマイクロプレートを支持ユニットに装着すると、分析作業の終了時まではマイクロプレートを離脱させる必要はなく、マイクロプレートがガイドレールに沿ってプレート静置ポジション、洗浄ポジションおよび測定ポジションのいずれかのポジションに就くようにプレート移動機構部による一軸の直線移動となるので、請求項１の効果に加え、マイクロプレートの移動動作がより簡易になる。
【００１７】
また、請求項３および４に係る分析装置によれば、各ポジションが測定ポジション、プレート静置ポジションおよび洗浄ポジションの順または測定ポジション、洗浄ポジションおよびプレート静置ポジションの順に略同一の平面内に位置するので、請求項１の効果に加え、プレート移動機構部によるマイクロプレートの移動動作の無駄がなく効率よくマイクロプレートを移動させることができる。
【００１８】
また、請求項５に係る分析装置によれば、マイクロプレートが各ポジションにおいて所定時間停止している間に、各ポジションにおける作業が進行するので、請求項１の効果に加え、プレート移動機構部の動作がより簡易となる。
【００１９】
また、請求項６および７に係る分析装置によれば、分注ユニットでウェルに収容され磁気ビーズを含む液体試料を吸引する際に、磁気ビーズが磁石に引き寄せられて磁気ビーズが吸引されずにウェル内に残留するので、請求項１の効果に加え、従来のように同一の抗体が結合した複数のウェルが一列になったウェルセットを使用する必要はなく、特定原材料に対応した磁気ビーズを任意のウェルに分注するだけで特定原材料を分析することができるので、マイクロプレートの多数のウェルを任意に区別して使用でき、マイクロプレートに無駄が生ずることはなく、使い勝手が向上する。
【００２０】
また、請求項８に係る分析装置によれば、プレート静置ポジションにおいてマイクロプレートのウェルに収容された液状試料が化学反応する際に、好適な温度の環境の下で化学反応が促進されるので、請求項１の効果に加え、液状試料を化学反応させるための環境を確保するため、従来の分析装置におけるような空間からなる室が不要となり、このような室にマイクロプレートをＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させる必要もなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る分析装置の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１〜図１１は、本発明に係る分析装置の実施の形態の一例を示している。
【００２２】
分析装置１は、図１に示すように、装置本体部２と、プレート静置ポジションとしてのプレート静置部３と、洗浄ポジションとしての洗浄部４と、測定ポジションとしての測定部５と、分注ユニット部６と、分注ユニット移動機構部７と、プレート移動機構部８と、制御部９と、送受信部１１と、チップラック１５と、試薬ラック１６と、液状試料および標準溶液ラック１７と、廃棄エリア１８とにより構成される。
【００２３】
装置本体部２は、電源ユニット２１と、廃棄チップ容器２２と、廃液ボトル２３と、洗浄液ボトル２４、２５と、これらを収納する収納筐体２ａと、カバー２６と、カバー２６を取り付けるためのカバー取付ボス２ｂとにより構成される。
【００２４】
電源ユニット２１は、所定の変換器などから構成され、供給される１００Ｖ〜２２０Ｖ程度の交流電源から、洗浄部４、測定部５、分注ユニット部６、分注ユニット移動機構部７、プレート移動機構部８および送受信部１１で必要な所定の電源、例えば、サーボモータ駆動用の＋１２Ｖ、メモリＩＣ用の−５Ｖ、−１２Ｖなどに変換し供給するようになっている。
【００２５】
廃棄チップ容器２２は、例えば、プラスチックなどからなる容器で構成され、図１に示すように、収納筐体２ａの正面下部に配置されている。分注ユニット部６において分注の都度着脱して使用するディスポーザブルチップが使用済みとなった場合、廃棄されたディスポーザブルチップは廃棄エリア１８から廃棄されて廃棄チップ容器２２に集積されるようになっている。
【００２６】
廃液ボトル２３は、例えば、プラスチックなどからなる容器で構成され、図１に示すように、収納筐体２ａの正面下部に配置されている。洗浄部４において、吸引した液状試料Ｓなどの廃液は廃液ボトル２３に集積するようになっている。
【００２７】
洗浄液ボトル２４、２５は、例えば、プラスチックなどからなる容器で構成され、図１に示すように、収納筐体２ａの正面下部に配置されている。洗浄液ボトル２４、２５にはマイクロプレート１０のウェル１０ａを洗浄する洗浄液が収容され、洗浄部４から吐出されるようになっている。
【００２８】
カバー２６は、装置本体部２に設けられたカバー取付ボス２ｂとカバー取付穴２６ａとが回転自在に係合し、一面開口の箱体で構成される。以上の構成により、カバー取付ボス２ｂを中心として開閉されるようになっている。このカバー２６が開放されているときは、制御部９の制御プログラムが起動しないようにし、制御プログラム実行中は開放できないようにし、カバー２６を閉じた状態で分析装置１の外部環境の影響を受けないよう密閉構造としてもよい。
【００２９】
プレート静置部３は、図２〜図５に示すように、ペルチェ素子からなり温度制御ユニットとしてのペルチェモジュール３１と、このペルチェモジュール３１を収納する筐体３２、図示しない移動機構とにより構成され、マイクロプレート１０の下部近傍であって、ペルチェ素子がマイクロプレート１０側になるように配置される。以上の構成より、プレート移動機構部８に支持されたマイクロプレート１０は、プレート移動機構部８がプレート静置部３（プレート静置ポジション３）で停止することによりプレート静置部３の上部近傍に、所定時間静置され、ペルチェ素子に供給する電流を制御してマイクロプレート１０が所定の温度、例えば、液状試料Ｓと磁性体を有する微粒子からなる磁気ビーズとしての抗体磁気ビーズＢの溶液、標準溶液、酵素基質溶液、反応停止液などからなる試薬Ｄとの化学反応を好適に促進させるよう２０℃〜３０℃、好ましくは２５℃前後で維持されるようになっている。ペルチェ素子に電源ユニット２１から電源が供給されると、ペルチェ素子の片側が低温に反対側が高温になることを利用し、ペルチェモジュール３１によりペルチェ素子が所定の温度で維持されるよう温度制御がなされるようになっている。
【００３０】
また、シャッタ５２の開閉時には、シャッタ５２の開閉の妨げとならないよう、プレート静置部３に設けられた移動機構により、プレート静置部３が洗浄ポジション４側に移動するようになっている。また、この移動機構を設ける代わりに、プレート静置部３と測定部５との間隔を、シャッタ５２の開閉の妨げとならないよう充分に離隔して、プレート静置部３と測定部５とを配置してもよい。
【００３１】
以上説明したように本実施の形態では、プレート静置部３がペルチェ素子からなるペルチェモジュール３１で構成される場合で説明したが、ヒータその他の発熱体、例えば、シリコンゴムシートの間に発熱線をパターン配線したシートヒータ（面状発熱体）、セラミックなどからなる板状ヒータなどで構成してもよい。
【００３２】
洗浄部４は、図２〜図５に示すように、洗浄ヘッドユニット４１と、磁石４２と、磁石４２を支持し移動させる磁石移動機構４３と、磁石４２および磁石移動機構４３を支持する筐体４４とにより構成される。
洗浄ヘッドユニット４１は、ウェル１０ａに収容された液体試料Ｓを吸引する吸引ノズル４１ａと、洗浄液を吐出する吐出ノズル４１ｂと、吸引ノズル４１ａおよび吐出ノズル４１ｂを昇降させるための昇降機構４１ｅと、吸引ノズル４１ａにより吸引された液体試料Ｓを廃液ボトル２３に排出するための液体試料排出用配管４１ｃと、吐出ノズル４１ｂから吐出される洗浄液を洗浄液ボトル２４、２５から供給する洗浄液供給用配管４１ｄとにより構成されている。
【００３３】
以上の構成により、プレート移動機構部８に支持されたマイクロプレート１０が、プレート移動機構部８が洗浄部４で停止することにより洗浄部４の上部近傍に、所定時間静置され、昇降機構４１ｅにより洗浄ヘッドユニット４１が所定の位置に下降し、所定の位置において洗浄部４によりウェル１０ａ内が洗浄される。図９に示すように、洗浄部４の吸引ノズル４１ａでウェル１０ａに収容され、抗体磁気ビーズＢを含む液体試料Ｓを吸引して洗浄する際に、磁石４２が磁石移動機構４３により、マイクロプレート１０下部に近接して磁石４２により磁界が形成されるので、抗体磁気ビーズＢが磁石に引き寄せられて抗体磁気ビーズＢが吸引されずにウェル内に残留する。洗浄液は洗浄液ボトル２４、２５から洗浄液供給用配管４１ｄを介して洗浄部４に供給され、吐出ノズル４１ｂから吐出される。
吸引ノズル４１ａにより吸引された液体試料Ｓは、液体試料排出用配管４１ｃを通って廃液ボトル２３に排出される。
【００３４】
以上説明したように本実施の形態では、磁石４２が永久磁石で構成される場合で説明したが、電磁石で構成してもよい。電磁石で構成する場合には、磁石移動機構４３は必要ではなく、電磁石を制御するスイッチ機構を設け、プレート移動機構部８に支持されたマイクロプレート１０が、プレート移動機構部８が洗浄部４で停止することにより洗浄部４の上部近傍に、所定時間静置されたときに、電磁石をＯＮにして磁界を発生するようにし、洗浄が終了したときにＯＦＦにしてもよい。
【００３５】
抗体磁気ビーズＢは、図９に示すように、直径が数μｍの磁性体を有する微粒子から構成され、様々な物質や抗体が表面にコーティングされ、例えば、特定原材料の物質が捕捉できるようになっている。所定の溶液に抗体磁気ビーズＢを混合して、分注ユニット部６のノズル６２から吐出させウェル１０ａに分注してもよい。
【００３６】
測定部５は、図２〜図５に示すように、プレート収納筐体５１と、シャッタ５２と、シャッタ５２を開閉するヒンジ５２ａおよび５２ｂと、ヒンジ５２ａおよび５２ｂに組み込まれた図示しないコイルばねと、光学測定ユニット５４とにより構成される。プレート収納筐体５１は、出入口５１ａが開口されプレート移動機構部８に支持されたマイクロプレート１０が出入りするようになっている。シャッタ５２は、板状体で構成され、ヒンジ５２ａおよび５２ｂに組み込まれた図示しないコイルばねにより、常に閉じるよう付勢されており、マイクロプレート１０がプレート収納筐体５１に収納されたとき、すなわち測定ポジション５に移動し停止したとき、シャッタ５２が閉じられ、プレート収納筐体５１が密閉され外部から光がプレート収納筐体５１の内部に入らないようになっている。このシャッタ５２の開閉時には、プレート静置部３に設けられた移動機構により、プレート静置部３が洗浄ポジション４側に移動するので、シャッタ５２の開閉の妨げとならない。
【００３７】
以上説明したように本実施の形態では、プレート収納筐体５１に外部から光が入らないようシャッタ５２で、出入口５１ａを閉じる構成で説明したが、シャッタ５２を使用せず、収納筐体２ａのカバー２６で外部から収納筐体２ａの内部に光が入らないよう密閉するよう構成してもよい。この場合、カバー２６は光透過性のない、プラスチックまたは金属などで形成してもよい。
【００３８】
光学測定ユニット５４は、例えば、吸光度を測定する一例として、図８に示すように、ハロゲンランプ５４ａと、分光用フィルタ５４ｂと、光ファイバ５４ｃと、ウェル１０ａに収納された液状試料Ｓに光を通すための集光レンズ５４ｄ、集光レンズ５４ｄを支持するレンズ基板５４ｅと、液状試料Ｓを通過した光を集光する集光レンズ５４ｆと、集光レンズ５４ｆを支持するレンズ基板５４ｇと、受光部５４ｈとにより構成され、プレート収納筐体５１の内部に配置されている。集光レンズ５４ｄおよび集光レンズ５４ｆは各々マイクロプレート１０を挟んで対向する位置に配置されている。マイクロプレート１０には横一列に１〜１６までの１６個のウェル１０ａが設けられており、集光レンズ５４ｄおよび集光レンズ５４ｆは、各ウェル１０ａに各１個設けられ、合計１６組設けられている。なお、各ウェル１０ａの使い方によって、集光レンズ５４ｆの個数を少なくしてもよい。例えば、横一列の１〜１５まで使用し１６個目のウェル１０ａを使用しない場合、集光レンズ５４ｆは、横一列の１〜１５に対応して、合計１５組であってもよい。
【００３９】
以上の構成により、光源のハロゲンランプ５４ａが点灯すると、光は分光用フィルタ５４ｂにより所定の波長λ、例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲における数種類の波長λに分光され、所定の波長λが、液状試料Ｓおよび試薬Ｄに応じて最適な波長λに選択されると、その所定波長λの光が、光ファイバ５４ｃおよび集光レンズ５４ｄを経由しウェル１０ａ内の液状試料Ｓに投光されて液状試料Ｓ内を光が透過し、さらに集光レンズ５４ｆを経由して受光部５４ｈで受光するようになっている。集光レンズ５４ｄおよび集光レンズ５４ｆは、合計１６組設けられているので、同時に１６個のウェル１０ａ内の液状試料Ｓに対して投受光されるようになっている。
【００４０】
１６個のウェル１０ａ内の液状試料Ｓへの投受光が終了すると、プレート移動機構部８によりマイクロプレート１０が１列分移動し、次の１６個のウェル１０ａの列への投受光がなされるようになっている。受光部５４ｈが光を受光すると、液状試料Ｓを透過した光の量に比例した電流が発生し、発生した電流に応じた信号が送受信部１１を経由して制御部９に出力されるようになっている。
【００４１】
本実施の形態に係る測定部５においては、光学測定ユニット５４によりマイクロプレート１０およびウェル１０ａ内の液状試料Ｓを透過する光の量を測定し、制御部９に信号を出力し、この信号に基づいて制御部９で吸光度を算出するよう構成した例を説明したが、吸光度の代わりに蛍光強度または発光強度を算出するよう構成してもよい。
蛍光強度とは、物質に可視、紫外領域の光を照射すると、物質の種類によっては、照射した光の波長λとは異なった波長λの光を放射する性質、すなわち、蛍光を放射する性質があり、この放射した蛍光の強度をいう。例えば、微生物にピーク波長が３６６ｎｍの励起光を照射すると、この微生物から波長４３０〜４９０ｎｍの蛍光が発せられる。
この蛍光強度は、以下のように測定することができる。まず、測定対象となる抗体に蛍光色素を標識しておき、励起波長λを照射する。照射により蛍光色素から蛍光が放射される。この蛍光を光学測定ユニット５４における蛍光強度を測定するよう構成されている蛍光測定モジュールで測定する。蛍光測定モジュールにおいては、蛍光波長選択部を通過した特定の波長λのみ検出され、検出された特定の波長λを電気信号に変換することにより、測定および算出することができる。蛍光強度は、蛍光物質の濃度に比例するので、予め蛍光強度と蛍光物質の濃度との関係を定量化しておき、蛍光強度を求めることにより、その蛍光物質の濃度を求めることができる。
【００４２】
発光強度とは、例えば、試料と酵素複合体試薬とを反応させ、酵素複合体試薬が発光する光の強度（ＬｕｘまたはｍＷ／ｃｍ２）をいう。このような光強度を測定して特定物質の含有量を分析するエライザ法（酵素免疫測定法）を利用し、以下のように発光物質の濃度を求めることができる。まず、測定対象となる抗体に発光色素を標識しておき、発光する光の強度を光学測定ユニット５４において発光強度を測定するよう構成されている発光測定モジュールで測定する。発光測定モジュールにおいては、受光した光の強度を電気信号に変換することにより、測定および算出することができる。発光色素が発光する光強度は、発光物質の濃度に比例するので、予め発光強度と発光物質の濃度との関係を定量化しておき、発光強度を求めることにより、その光強度を測定するエライザ法（酵素免疫測定法）においては、吸光度および蛍光強度を測定する方法と比較して、光源を必要としないので、測定装置をより簡易な構造にすることができる。
【００４３】
分注ユニット部６は、図７に示すように、筐体６１と、ノズル６２と、図示しないノズル昇降機構、図示しないシリンジポンプおよびチューブとにより構成される。筐体６１は、背面６１ａで分注ユニット移動機構部７に支持されている。ノズル６２は１本または複数本のノズル６２を着脱自在に保持する機構からなり、例えば、本実施の形態では、図７に示すように５本のノズル６２を保持するいわゆる５連ノズルで構成されている。このノズル６２は、例えば、分注の都度着脱し廃棄可能なディスポーザブルチップで構成されている。
このノズル昇降機構は、例えば、図示しない駆動源としてのマイクロモータ、マイクロモータを制御するコントローラおよびノズルを昇降させるガイドレールからなり、個々のノズル６２が独立して昇降できるように構成されている。
【００４４】
以上の構成により、分注ユニット部６は、図１に示す分析装置１にセットされているチップラック１５、試薬ラック１６、液状試料および標準溶液ラック１７、廃棄エリア１８、マイクロプレート１０が各々配置されている所定の位置、例えば、所定の基準位置（０、０、０）からＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向に距離ａ、ｂ、ｃだけ離隔した位置からなるアドレス、（ａ、ｂ、ｃ）へ制御プログラムに従って分注ユニット移動機構部７により移動するようになっている。また、前述の５連の各ノズル６２は必要に応じて他のノズルから独立して、１本または複数本が昇降されるようになっている。
【００４５】
分注ユニット部６がチップラック１５に移動すると、分注ユニット部６は、ノズル６２をノズル昇降機構で降下させチップラック１５内に保持されているディスポーザブルチップを装着した後、ノズル６２を移動中に他の部位と干渉せず、かつその後の分注動作に最短時間で移行できる位置まで上昇するようになっている。
【００４６】
また、分注ユニット部６が試薬ラック１６に移動すると、分注ユニット部６は、ノズル６２をノズル昇降機構で降下させ試薬ラック１６内の容器に注入されている抗体溶液、酵素基質溶液および反応停止溶液などからなる試薬Ｄを各工程に応じて選択し、シリンジポンプを動作させてノズル６２から試薬Ｄを吸引した後、ノズル６２を移動中に他の部位と干渉せず、かつその後の分注動作に最短時間で移行できる位置まで上昇するようになっている。
【００４７】
さらに、分注ユニット部６が液状試料および標準溶液ラック１７に移動すると、分注ユニット部６は、ノズル６２をノズル昇降機構で降下させ液状試料Ｓおよび標準溶液ラック１７内に収容されている卵、乳などの特定原材料からなる液状試料、標準溶液および抗体抗体磁気ビーズＢの溶液などを各工程に応じて選択し、シリンジポンプを動作させノズル６２から該当の液状試料Ｓなどを吸引した後ノズル６２を移動中に他の部位と干渉せず、かつその後の分注動作に最短時間で移行できる位置まで上昇するようになっている。
【００４８】
また、分注ユニット部６が廃棄エリア１８に移動すると、分注ユニット部６は、試薬Ｄ、液状試料Ｓ、標準溶液などが分注された後の使用済みのディスポーザブルチップをノズル６２から離脱させて廃棄エリア１８に廃棄する。廃棄されたディスポーザブルチップは廃棄通路を介して廃棄チップ容器２２に集積される。
【００４９】
分注ユニット移動機構部７は、例えば、図１に示すように、Ｘ軸移動レール７１、Ｙ軸移動レール７２、Ｚ軸移動レール７３、図示しない駆動源としてのサーボモータ、サーボモータを制御するコントローラで構成される。以上の構成により、分注ユニット移動機構部７は、制御部９における制御プログラムに基づいてコントローラを介してサーボモータを自動的に駆動させ、分注ユニット部６を前述の所定の位置に移動させ、所定の時間停止させるようになっている。
【００５０】
プレート移動機構部８は、図２〜図４に示すように、右側ガイドレール８１と、左側ガイドレール８２と、支持ユニット８３とにより構成される。
右側ガイドレール８１は、左側ガイドレール８２と対向する側面の長手方向に所定の幅および所定深さの溝が設けられ、溝の一側面に右側ラックギヤ８１ａが形成されている。
左側ガイドレール８２は、右側ガイドレール８１と対向する側面の長手方向に所定の幅および所定深さの溝が設けられ、溝の一側面に右側ラックギヤ８１ａと同様の左側ラックギヤが形成されている。
【００５１】
支持ユニット８３は、プレート部８３ａと、マイクロプレート１０の四隅を支持する支持ユニット８４と、プレート部８３ａに固定され右側ガイドレール８１に係合する右側クランプ部８５と、プレート部８３ａに固定され左側ガイドレール８２に係合する左側クランプ部８６と、右側支持部材８７および左側支持部材８８とにより支持されるサーボモータ８９と、サーボモータ８９に接続され駆動されるハスバ歯車機構部９０と、ハスバ歯車機構部９０に接続され先端部でピニオンギヤが形成された右側シャフト９１と、ハスバ歯車機構部９０に接続され先端部でピニオンギヤが形成された左側シャフト９２と、図示しないコントローラとにより構成される。支持ユニット８４は、マイクロプレート１０をプレート部８３ａに支持するものであれば四隅を支持するものでなくてもよい。例えば、二隅と他の一箇所、マイクロプレート１０の二側面部などに形成してもよい。
【００５２】
以上の構成により、プレート移動機構部８においては、四隅の支持ユニット８４にマイクロプレート１０を装着すると、マイクロプレート１０はプレート部８３ａに固定されるようになっている。制御部９の制御プログラムに従って、サーボモータ８９が駆動され、サーボモータ８９に接続されているハスバ歯車機構部９０が駆動され、右側シャフト９１および左側シャフト９２が同時に同方向に回転するようになっている。右側シャフト９１および左側シャフト９２が同時に駆動されると、右側シャフト９１の先端部のピニオンギヤが、右側ガイドレール８１に形成された右側ラックギヤ８１ａと噛み合い、左側シャフト９２の先端部のピニオンギヤが、左側ガイドレール８２に形成された不図示のラックギヤと噛み合い、右側クランプ部８５が右側ガイドレール８１に案内され、左側クランプ部８６が左側ガイドレール８２に案内されて矢印Ａ方向に移動するようになっている。
【００５３】
また、制御部９の制御プログラムに従って、プレート移動機構部８によりマイクロプレート１０が移動し、プレート静置部３に移動し停止すると分注ユニット移動機構部７が所定のマイクロプレート１０の上部に移動して停止し、試薬Ｄなどの分注がなされ、抗体磁気ビーズＢと分注された試薬Ｄなどとの化学反応が完了するまでの所定時間、例えば、試薬Ｄなどの種類に応じて数秒〜数分間静止するようになっている。
また、マイクロプレート１０がプレート静置部３から洗浄部４に移動し停止すると、洗浄部４によりウェル１０ａの洗浄が開始し、洗浄が完了するまで所定時間静止するようになっている。さらに、マイクロプレート１０が洗浄部４から測定部５に移動し停止すると、光学測定ユニット５４が動作し受光部５４ｈで透過光を受光し信号を出力するまで所定時間静止するようになっている。
【００５４】
以上説明したプレート移動機構部８によるマイクロプレート１０の移動は、制御部９の制御プログラムに従って、プレート静置部３と洗浄部４との間を複数回往復し所定の化学反応および洗浄がなされるようになっている。制御部９の制御プログラムが起動し、最終の分析工程まで、特定原材料の種類や液状試料Ｓの種類によって異なるが、３０分〜１時間程度で全ての分析が完了するようになっている。
【００５５】
本実施の形態に係るプレート移動機構部８においては、プレート移動機構部８が、駆動源にサーボモータを使用し駆動力をラックとピニオンにより直線運動に変換し、ガイドレールを使用してマイクロプレート１０を水平移動させるよう構成した例を説明したが、マイクロプレート１０を水平移動させる移動機構であれば、公知の移動機構で構成してもよい。例えば、サーボモータ、ステッピングモータなど公知の駆動源の動力をタイミングプーリおよびタイミングベルトにより水平移動に変換する機構、公知の駆動源の動力をボールネジおよびスライダにより水平移動に変換する機構、駆動源をガイドロッドに直接装着し駆動源自体がガイドロッドに沿って直線移動するリニアサーボモータによる直動機構などの公知の移動機構であってもよい。さらに、図５に示すように、マイクロプレート１０が測定ポジション５に移動し停止した際に、プレート移動機構部８におけるガイドレール全体が、プレート収納筐体５１内に完全に収納されるように構成してもよい。
【００５６】
前述の公知の移動機構の具体例として、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すプレート移動機構部１００について説明する。
プレート移動機構部１００は、左側ガイドレール１０１と、右側ガイドレール１０２と、マイクロプレート支持部１０３と、ベルト駆動部１０４と、連結部１０５とにより構成される。
左側ガイドレール１０１は、左側ステー１０７に設けた左側ガイドピン１０７ａおよび１０７ｂと係合しマイクロプレート支持部１０３を案内するためのガイド溝１０１ａを有し、右側ガイドレール１０２と対向する位置になるようプレート収納筐体５１の左側内側面に固定されている。
右側ガイドレール１０２は、右側ステー１０８に設けた右側ガイドピン１０８ａおよび１０８ｂと係合してマイクロプレート支持部１０３を案内するためのガイド溝１０２ａを有し、左側ガイドレール１０１と対向する位置になるようプレート収納筐体５１の右側内側面に固定されている。
【００５７】
マイクロプレート支持部１０３は、マイクロプレート１０を支持する支持プレート１０６と、支持プレート１０６に固定された左側ステー１０７および右側ステー１０８と、左側ステー１０７と右側ステー１０８とを連結した横ステー１０９と、ガイド溝１０１ａと係合する左側ガイドピン１０７ａおよび１０７ｂと、ガイド溝１０２ａと係合する右側ガイドピン１０８ａおよび１０８ｂとにより構成される。この構成により、ベルト駆動部１０４の駆動により連結部１０５を介して矢印ＡまたはＢ方向に水平移動する。
【００５８】
ベルト駆動部１０４は、駆動プーリ１１３と、従動プーリ１１４と、タイミングベルト１１５と、駆動プーリ１１３を駆動する駆動モータ１１６と、従動プーリ１１４を支持するプーリ支持部１１７とにより構成される。この構成により、駆動モータ１１６が制御部９の指令に基づいて駆動すると、駆動プーリ１１３が回転しタイミングベルト１１５を介して従動プーリ１１４が回転する。
【００５９】
連結部１０５は、タイミングベルト１１５に固定されたベルト側固定板１２１と、右側ステー１０８に固定されたステー側固定板１２２と両者を連結する連結板１２３とにより構成される。この構成により、タイミングベルト１１５が回動すると、その回動に伴ってベルト側固定板１２１が駆動プーリ１１３と従動プーリ１１４との間を回動し、連結板１２３を介してステー側固定板１２２がタイミングベルト１１５の回動方向と同方向に水平移動する。その水平移動に伴って、右側ステー１０８が水平移動する。右側ステー１０８が水平移動すると、支持プレート１０６が水平移動し、支持プレートに載置されたマイクロプレート１０が水平移動するようになっている。
【００６０】
以下にプレート移動機構部１００の動作について説明する。
まず、駆動モータ１１６が制御部９の指令に基づいて、右方向（矢印Ｃ方向）に回転すると、駆動プーリ１１３が右回転し、タイミングベルト１１５が右廻りに回動し、従動プーリ１１４も右回転する。その回動に伴ってベルト側固定板１２１が矢印Ａ方向に移動し、連結板１２３を介してステー側固定板１２２が矢印Ａ方向に移動する。その移動に伴って、右側ステー１０８が矢印Ａ方向に移動し、支持プレート１０６が水平移動し、支持プレートに載置されたマイクロプレート１０が矢印Ａ方向に水平移動する。
次いで、駆動モータ１１６が制御部９の指令に基づいて矢印Ｃ反対の左方向に回転すると、駆動プーリ１１３が左回転し、タイミングベルト１１５が左廻りに回動し、従動プーリ１１４も左回転する。その回動に伴ってベルト側固定板１２１が矢印Ｂ方向に移動し、連結板１２３を介してステー側固定板１２２が矢印Ｂ方向に移動する。その移動に伴って、右側ステー１０８が矢印Ｂ方向に移動し、支持プレート１０６が水平移動し、支持プレートに載置されたマイクロプレート１０が矢印Ｂ方向に水平移動する。
【００６１】
制御部９は、光学測定ユニット５４から送られた信号を演算処理するための集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの電子回路、演算処理結果を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶媒体および装置本体部２に設けた送受信部１１と無線通信可能な送受信部とで構成される。例えば、制御部９は、ＰＣなどで構成される。
以上説明したように本実施の形態においては、装置本体部２と制御部９との接続を無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを利用した無線接続で構成する場合について説明したが、ＵＳＢケーブルまたはＲＳ−２３２ケーブルなどによるケーブル接続で構成してもよい。
【００６２】
以上の構成により、プレート静置部３、洗浄部４、測定部５、分注ユニット部６および分注ユニット移動機構部７からなる各部における動作を制御するようになっている。また、以下のように、光学測定ユニット５４から送られた信号に基づいて液状試料Ｓに含まれている特定原材料などの物質の濃度を求めることができる。例えば、吸光度を測定する場合は、液状試料Ｓに当てる光の強さをＸとし、液状試料Ｓを通過した後の光の強さをＹとすると、まず、透過率を算出処理して求める。透過率をＴとすると、透過率Ｔは次式、Ｔ（％）＝Ｘ／Ｙ×１００で算出される。通常は、純水などをいれた空セル（マイクロプレート１０）で１００％合わせ（キャリブレーション）をして、次にウェル１０ａ内の液状試料Ｓを対象として測定するので、透過率は光学測定ユニット５４から送られた信号から直接測定することができ、演算処理する必要はない。次に、算出された透過率から吸光度を求める。吸光度をＡとすると、一般に吸光度Ａは、Ａ＝−ｌｏｇ１０（ｌｏ／ｌ）で算出される。ｌｏは、空セル（マイクロプレート１０）を透過した光の透過光強度ｌは、マイクロプレート１０および液状試料Ｓの双方を透過した光の透過光強度を表す。本実施の形態においては、空セル（マイクロプレート１０）で１００％合わせ（キャリブレーション）をしているので、吸光度は次式、吸光度＝−ｌｏｇ（Ｔ／１００）で求めることができる。なお、１００％合わせを行わず、測定の都度ｌｏを測定して吸光度Ａを求めてもよい。
【００６３】
吸光度Ａが算出されると、一般に、溶液中の光を吸収する成分の濃度が吸光度Ａと比例するので、予め濃度の分かった標準試料を用いて、濃度と吸光度Ａの関係を求めて「検量線」を作っておき、液状試料Ｓの吸光度Ａを測定することで液状試料Ｓに含まれている特定原材料などの物質の濃度を求めることができる。
【００６４】
送受信部１１は、例えば、周波数が２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮで、モデム、アンプ、アンテナおよび送受信切換スイッチなどで構成され、測定部５から出力された信号を制御部９に送信し、制御部９から送信される制御プログラム情報などを受信するようになっている。
【００６５】
以上のように本実施の形態においては、装置本体部２と制御部９との接続を無線ＬＡＮで構成する場合について説明したが、送受信部１１においても通信内容が傍受される可能性のないＵＳＢケーブルまたはＲＳ−２３２ケーブルなどによるケーブル接続になるようにコネクタを備えた構成でもよい。
【００６６】
表示部１２は、表示デバイスなどで構成され、図１に示すように、例えば、ＰＣの構成部品として液晶ディスプレイなどの表示デバイスで構成される。以上の構成により、表示部１２には、分析装置の運転条件、緊急停止情報、エラーやアラーム情報、メンテナンス情報、動作前点検情報、動作自己診断情報、分析結果、検量線のグラフ、データマトリックステーブル、特定原材料、液状試料Ｓ、各工程のタイムチャートその他の情報が必要に応じて表示されるようになっている。
【００６７】
操作部１３は、キーボードなどで構成され、図１に示すように、例えば、表示部１２とともにＰＣの構成部品として操作キーなどの押しボタンキーで構成される。
以上の構成により、操作部１３から同時に検査する全ての液状試料Ｓの名称の入力、液状試料Ｓ毎に１つまたは複数の実施する測定項目の設定、液状試料Ｓの数量、マイクロプレート１０のウェルに収容する液状試料Ｓの配置情報その他の設定など、所定の情報を入力することができる。操作部１３から所定の情報を入力し、分析条件が決定され、設定操作をすると、制御部９における制御プログラムにより、入力された情報に基づいて最速な工程が自動的に決定され、決定されたタイムチャートが表示部１２に表示されるようになっている。
【００６８】
チップラック１５は、使用の都度廃棄して新たなチップを使用することができるディスポーザブルチップと、このディスポーザブルチップを出し入れ自在に保持した棚とにより構成される。チップラック１５においては、分注ユニット部６が分注ユニット移動機構部７により、チップラック１５上の所定の位置に移動停止すると、ノズル６２がノズル昇降機構により降下し、ノズル６２でディスポーザブルチップをホールドした後、棚からディスポーザブルチップが離脱させる。
【００６９】
試薬ラック１６は、ウェル１０ａ内の抗体磁気ビーズＢを化学反応させる所定の試薬Ｄが注入された容器と、この容器を保持した棚とにより構成される。試薬ラック１６においては、分注ユニット部６が分注ユニット移動機構部７により、試薬ラック１６上の所定の位置に移動停止すると、ディスポーザブルチップを装着したノズル６２がノズル昇降機構で降下し、試薬ラック１６上の容器に注入されている抗体溶液、酵素基質溶液および反応停止溶液などからなる試薬Ｄがシリンジポンプの動作によりノズル６２から吸引されるようになっている。
【００７０】
液状試料および標準溶液ラック１７は、ウェル１０ａ内に注入される所定の液状試料Ｓおよび標準溶液が収容された容器と、この容器を保持した棚とにより構成される。液状試料および標準溶液ラック１７においては、分注ユニット部６が分注ユニット移動機構部７により、液状試料および標準溶液ラック１７上の所定の位置に移動停止すると、ノズル６２がノズル昇降機構により降下し液状試料および標準溶液ラック１７内に収容されている液状試料Ｓ、標準溶液および抗体磁気ビーズＢの溶液などをシリンジポンプの動作によりノズル６２から吸引されるようになっている。
【００７１】
廃棄エリア１８は、上面が開口で底面に図示しない廃棄口が形成された箱体で構成されている。廃棄口は、廃棄チップ容器２２に接続した廃棄用配管に形成された廃棄通路と連通している。この構成により、廃棄エリア１８においては、分注ユニット部６が分注ユニット移動機構部７により、廃棄エリア１８上の所定の位置に移動停止すると、分注ユニット部６が試薬Ｄ、液状試料Ｓ、標準溶液などを分注し使用済みのディスポーザブルチップをノズル６２から離脱させて廃棄することを許容し、廃棄されたディスポーザブルチップは廃棄通路を通って廃棄チップ容器２２に集積されるようになっている。
【００７２】
本実施の形態に係る分析装置１においては、制御部９はＰＣで構成した例を説明したが、各構成部分を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵを立ち上げるＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）やその他のプログラムおよび制御用パラメータなどを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵの動作に用いるＯＳやアプリケーションの実行コードやデータなどを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、アプリケーションソフトや所定のデータを不揮発かつ書替可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｙｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍａｍｂｌｅ ＲＯＭ）と、所定の信号を入出力するインターフェース及びこれらの構成部分を接続するバスを装置本体部２に設けてもよい。例えば、分析装置１における分注ユニット移動機構部７、プレート移動機構部８、プレート静置部３における液状試料Ｓおよび試薬Ｄとの化学反応の制御、洗浄部４および測定部５などの各構成部分をＣＰＵによって動作するようにしてもよい。すなわち、ＣＰＵにより装置本体部２内に格納した各構成部分に対応する制御プログラムを実行し、各構成部分を動作させるようにしてもよい。
【００７３】
次に、本実施の形態に係る分析装置１における特定原材料の分析手順について、図１０および図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００７４】
まず、分析の事前準備を行う。事前準備は、例えば、分析しようとする食品サンプルを粉砕、抽出液を加え、振盪、ろ過および希釈などの前処理を行い液状試料Ｓを作製する。必要があれば、酵素複合体試薬の調製を行っていく。
事前準備が完了すると、オペレータはカバー２６を閉めた状態で装置を起動し、分析しようとする特定原材料の種類と液状試料Ｓの種類を操作部から入力し、制御部９の制御プログラムを実行させる。次いで、制御プログラムの実行により表示部１２の表示画面に表示された内容（例えば、本実施の形態に係る分析装置１にセットすべき試薬の種類など情報）に従って、カバー２６を開け、液状試料Ｓ、酵素複合体試薬、マイクロプレート１０を分析装置１にセットして、カバー２６を閉める（ステップＳ１０）。
【００７５】
分析の準備が終了して装置本体部２のカバー２６が閉じられ、操作部１３の制御プログラムの実行キーが押されると、制御部９の制御プログラムが起動する。制御プログラムが起動した以降の各ステップは制御プログラムに基づいて実行され、各分析行程が完了し分析結果が表示部１２に表示されるまで、全て自動的に各ステップが進行する。この制御プログラムは、分析しようとする特定原材料毎に対応して設定されている。以下、特定原材料の一般的な分析処理のステップについて説明する。
【００７６】
例えば、マイクロプレート１０が、液状試料Ｓと試薬Ｄとの化学反応が行われるホームポジションであるプレート静置ポジション３に移動され停止する（ステップＳ１２）。
次いで、分注ユニット部６が、分注ユニット移動機構部７により、ディスポーザブルチップの装着、液状試料Ｓと試薬Ｄなどの吸引と分注、ディスポーザブルチップの廃棄を繰り返す。分注は、プレート静置ポジション３にて行われ、分注ユニット部６から液状試料Ｓおよび標準溶液がマイクロプレート１０のウェル１０ａに分注され（ステップＳ１３）、抗体が結合した抗体磁気ビーズＢがマイクロプレート１０のウェル１０ａに分注される（ステップＳ１４）。抗体が結合した抗体磁気ビーズＢが分注されると、プレート静置部３が所定の温度、例えば２５℃で維持されるよう制御部９の指令に基づいてペルチェモジュール３１によりコントロールされ、恒温下で液状試料Ｓおよび標準溶液と抗体磁気ビーズＢとの化学反応が促進される（ステップＳ１５）。
【００７７】
次いで、マイクロプレート１０がプレート移動機構部８により洗浄ポジション４に水平移動され停止する（ステップＳ１６）。洗浄部４の吸引ノズル４１ａおよび吐出ノズル４１ｂの位置とウェル１０ａとの位置が合うように、マイクロプレート１０がプレート移動機構部８によって水平移動しながらウェル１０ａの洗浄が行われる（ステップＳ１７）。この洗浄部４においては、昇降機構４１ｅにより洗浄ヘッドユニット４１が所定の位置に下降した後、図９に示すように、磁石４２に引寄せられた抗体磁気ビーズＢを残して液状試料Ｓが吸引ノズル４１ａで吸引される。吸引ノズル４１ａにより吸引された液体試料Ｓは、液体試料排出用配管４１ｃを通って廃液ボトル２３に排出される。次いで、洗浄液が洗浄液ボトル２４、２５から洗浄液供給用配管４１ｄを介して洗浄部４に供給され、吐出ノズル４１ｂから吐出される。吐出された洗浄液は、吸引ノズル４１ａにより吸引され液体試料排出用配管４１ｃを通って廃液ボトル２３に排出される。
【００７８】
次いで、マイクロプレート１０がプレート移動機構部８によりプレート静置ポジション３に水平移動され停止する（ステップＳ１８）。停止後、酵素標識抗体溶液が分注ユニット部６のノズル６２からマイクロプレート１０のウェル１０ａに分注される（ステップＳ１９）。酵素標識抗体溶液が分注されると、プレート静置部３が所定の温度、例えば２５℃で維持されるよう制御部９の指令に基づいてペルチェモジュール３１によりコントロールされ、恒温下で酵素標識抗体溶液と抗体磁気ビーズＢとの化学反応が促進される（ステップＳ２０）。
次いで、図１０および図１１に示す（Ａ）に進み、洗浄部４の吸引ノズル４１ａおよび吐出ノズル４１ｂの位置とウェル１０ａとの位置が合うように、マイクロプレート１０がプレート移動機構部８によって水平移動され停止する（ステップＳ２５）。次いで、洗浄部４においては、まず、昇降機構４１ｅにより洗浄ヘッドユニット４１が所定の位置に下降した後、図９に示すように、磁石４２に引寄せられた抗体磁気ビーズＢを残してウェル１０ａ内の溶液が吸引ノズル４１ａで吸引され、その後、磁石４２をマイクロプレート１０より遠ざけた状態で吐出ノズル４１ｂから洗浄液を吐出することを繰り返してウェル１０ａが洗浄される（ステップＳ２６）。
【００７９】
再び、マイクロプレート１０がプレート移動機構部８によりプレート静置ポジション３に水平移動され停止する（ステップＳ２７）。停止後、酵素基質溶液がウェル１０ａに分注される（ステップＳ２８）。酵素基質溶液が分注されると、プレート静置部３が所定の温度、例えば２５℃で維持されるよう制御部９の指令に基づいてペルチェモジュール３１によりコントロールされ、恒温下で酵素基質溶液と抗体磁気ビーズＢとの化学反応が促進される（ステップＳ２９）。所定の時間の経過により反応停止液がウェル１０ａに分注される（ステップＳ３０）。反応停止液がウェル１０ａに分注されると、酵素基質溶液と抗体磁気ビーズＢとの化学反応が停止、終了する。
【００８０】
次いで、マイクロプレート１０がプレート移動機構部８により測定ポジション５に水平移動され停止する（ステップＳ３１）。続いて、測定ポジション５のシャッタ５２が閉じられ測定部５は暗室となる。次いで、測定部５において、光源のハロゲンランプ５４ａが点灯すると、光は分光用フィルタ５４ｂにより所定の波長λに分光され、その所定波長λの光が、光ファイバ５４ｃおよび集光レンズ５４ｄを経由しウェル１０ａ内の液状試料Ｓに投光されて液状試料Ｓ内を光が透過し、さらに集光レンズ５４ｆを経由して受光部５４ｈで受光する。同時に１６個のウェル１０ａ内の液状試料Ｓに対して投受光される。１６個のウェル１０ａ内の液状試料Ｓへの投受光が終了すると、プレート移動機構部８によりマイクロプレート１０が１列分移動し、次の１６個のウェル１０ａの列への投受光がなされる。受光部５４ｈが光を受光すると、液状試料Ｓを透過した光の量に比例した電流が発生し、発生した電流に応じた信号が送受信部１１を経由して制御部９に出力される（ステップＳ３２）。
【００８１】
続いて、制御部９が信号を受領すると、信号に基づいて、液状試料Ｓの透過率が算出される。次に、算出された透過率から吸光度が算出される。例えば、透過率をＴとし吸光度をＡとすると、次式、Ａ＝−ｌｏｇ（Ｔ／１００）で吸光度を求めることができる。
吸光度Ａが算出されると、予め濃度の分かった標準試料を用いて作成された濃度と吸光度の関係をグラフで示した「検量線」に基づいて、液状試料Ｓの吸光度に対応する液状試料Ｓに含まれている特定原材料の物質の濃度、すなわち被分析物の食品サンプルに含まれている特定原材料、例えば、卵の食品サンプル中の含有量を求めることができる。求められた含有量は、表示部１２に出力し表示される（ステップＳ３３）。次いで、洗浄液、使用済みチップの廃棄、残試薬Ｄの保存がなされる（ステップＳ３４）。
最後に、特定原材料の分析処理を続行するか否かが判断され（ステップＳ３５）、続行しない場合は、特定原材料の分析処理を終了する。続行する場合は、図１０および図１１に示す（Ｂ）に進み、順次繰り返し行われる。
【００８２】
以上のように本実施の形態における特定原材料の分析手順については、測定部５において、液状試料Ｓの吸光度を測定し特定原材料に含まれている特定物質の濃度を分析する場合について説明したが、測定部５において、吸光度の代わりに蛍光強度または発光強度を測定および算出し特定原材料に含まれている特定物質の濃度を分析してもよい。
蛍光強度の測定は、具体的には、以下の手順で行われる。まず、測定対象となる抗体に蛍光色素を標識しておき、励起波長λの光を液状試料Ｓに照射する。励起波長λの光を液状試料Ｓに照射すると、蛍光色素から蛍光が放射され、放射された蛍光は光学測定ユニット５４における蛍光強度を測定するよう構成されている蛍光測定モジュールの蛍光波長選択部を通過する。蛍光波長選択部では、通過した蛍光の特定の波長λの光のみ検出し、これを電気信号に変換しその信号を制御部９に出力する。制御部９は、出力信号に基づいて蛍光強度を算出する。この蛍光強度は、蛍光物質の濃度に比例することを利用し、予め蛍光強度と蛍光物質の濃度との関係を定量化しておき、この定量化した蛍光強度と蛍光物質の濃度との関係に基づいて制御部９において蛍光強度を求めることにより、その蛍光物質の濃度を求めることができる。
【００８３】
発光強度の測定は、具体的には、以下の手順で行われる。まず、測定対象となる抗体に発光色素を標識しておき、所定の波長λの光を液状試料Ｓに照射する。所定波長λの光を液状試料Ｓに照射すると、発光色素が発光し、その光を光学測定ユニット５４において発光強度を測定するよう構成されている発光測定モジュールで検出し、検出した光を電気信号に変換し、その信号を制御部９に出力する。制御部９は、出力信号に基づいて検出した光の光強度を算出する。発光色素が発光する光強度が物質の濃度に比例することを利用し、予め発光色素が発光する光強度と発光物質の濃度との関係を定量化しておき、この定量化した光強度と発光物質の濃度との関係に基づいて制御部９において発光強度を求めることにより、その発光物質の濃度を求めることができる。このような光強度を測定するエライザ法（酵素免疫測定法）においては、吸光度および蛍光強度を測定する方法と比較して、光源を必要としないので、より簡易な測定装置により濃度を分析することができる。
【００８４】
以上説明したように、本実施の形態に係る分析装置１では、液状試料Ｓを収納するウェル１０ａを有するマイクロプレート１０を静置するプレート静置部３と、マイクロプレート１０のウェル１０ａを洗浄する洗浄部４と、ウェル１０ａに収納された液状試料Ｓの吸光度、蛍光強度または発光強度を測定する測定部５と、液体を吸入し吐出することにより液体をウェル１０ａに分注する分注ユニット部６と、分注ユニット部６をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させる分注ユニット移動機構部７と、プレート静置部３、洗浄部４、測定部５、分注ユニット部６および分注ユニット移動機構部７からなる各部における動作を制御する制御部９と、各部を支持する装置本体部２とを備え、液状試料Ｓに含まれる所定物質の含有量を分析するよう構成され、装置本体部２が、マイクロプレート１０を静置するプレート静置ポジション３、ウェル１０ａを洗浄する洗浄ポジション４および液状試料Ｓの吸光度を測定する測定ポジション５からなる３つの異なるポジションを有し、マイクロプレート１０がプレート静置ポジション３、洗浄ポジション４および測定ポジション５のいずれかのポジションに就くようにマイクロプレート１０を水平移動させるプレート移動機構部８を備えている。
【００８５】
その結果、マイクロプレート１０は、プレート移動機構部８によりプレート静置ポジション３、洗浄ポジション４および測定ポジション５の各ポジションに水平に移動されるので、従来の分析装置のようにＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動して各工程に対応した場所に静置されることはない。したがって、本発明に係る分析装置１は簡易な構造にすることができ、マイクロプレート１０の各工程に対応した場所における着脱の必要がなくなるので、簡易かつ確実にマイクロプレート１０を移動することができるという効果がある。
【００８６】
また、プレート移動機構部８は、マイクロプレート１０を着脱自在に支持する支持ユニット８３とを有し、マイクロプレート１０を右側ガイドレール８１および左側ガイドレール８２に沿って水平移動させている。その結果、分析作業の始動時にマイクロプレート１０を支持ユニット８３に装着すると、分析作業の終了時までは離脱させる必要はない。また、マイクロプレート１０が支持ユニット８３に装着されると、右側ガイドレール８１および左側ガイドレール８２に沿ってプレート静置ポジション３、洗浄ポジション４および測定ポジション５のいずれかのポジションに就くようにプレート移動機構部８により移動するので、一軸の直線移動となり、マイクロプレート１０の移動動作が簡易になる効果がある。
【００８７】
また、各ポジションは、測定ポジション５、プレート静置ポジション３および洗浄ポジション４の順かまたは、測定ポジション５、洗浄ポジション４およびプレート静置ポジション３の順に略同一の平面内に位置するようにしてもよい。その結果、各ポジションが測定ポジション５、プレート静置ポジション３および洗浄ポジション４の順か、または、測定ポジション５、洗浄ポジション４およびプレート静置ポジション３の順に略同一の平面内に位置すると、プレート移動機構部によるマイクロプレートの移動動作の無駄がなく効率よくマイクロプレートを移動させることができる。
【００８８】
また、プレート移動機構部８は、前記測定ポジション５においてマイクロプレート１０内の液状試料Ｓの吸光度が測定されている間、プレート静置ポジション３においてマイクロプレート１０内の液状試料Ｓが化学反応している間および洗浄ポジション４においてマイクロプレート１０内の液状試料Ｓの洗浄がなされている間は、マイクロプレート１０を各ポジションにおいて停止させるように構成されている。その結果、マイクロプレート１０が各ポジションにおいて停止している間に、各ポジションにおける作業が進行するので、プレート移動機構部８の動作が簡易となる。
【００８９】
また、洗浄部４は、洗浄ポジション４に就いたマイクロプレート１０の底面部近傍に磁石を備え、ウェル１０ａに収容され抗体磁気ビーズＢを含む液体試料Ｓを洗浄する際、抗体磁気ビーズＢがウェル１０ａの外に排出されないように磁石４２の磁気引力で抗体磁気ビーズＢをウェル１０ａ内に留めるようにしてもよい。その結果、洗浄部４が、洗浄ポジション４に就いたマイクロプレート１０の底面部近傍に磁石４２を備えていると、分注ユニット部６でウェル１０ａに収容され抗体磁気ビーズＢを含む液体試料Ｓを吸引する際に、抗体磁気ビーズＢが磁石４２に引き寄せられるので、抗体磁気ビーズＢが吸引されずにウェル１０ａ内に残留する。その結果、従来のように同一の抗体が結合した複数のウェルが一列になったウェルセットを使用する必要はなく、特定原材料に対応した抗体磁気ビーズＢを任意のウェル１０ａに分注するだけで特定原材料を分析できるので、マイクロプレート１０の多数のウェル１０ａを任意に区別して使用でき、マイクロプレート１０に無駄が生ずることはなく、使い勝手が向上する。
【００９０】
また、抗体磁気ビーズＢは、表面部に抗体を結合した磁性体を有する微粒子からなり、液体試料Ｓに含まれ、人体にアレルギー症状を引き起こす特定のアレルギー物質からなる特定原材料を捕捉するものでも構成されるので、特定原材料の分析に好適である。
【００９１】
また、プレート静置部３は、液状試料Ｓの温度を制御するペルチェモジュール３１を備えているので、ウェル１０ａに収容された液状試料Ｓが化学反応する際に、好適な温度の環境の下で化学反応が促進される。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上説明したように、本発明は、分析装置の構造が簡易で、マイクロプレートの着脱がなく簡易かつ確実にマイクロプレートを移動することができるという効果を有し、食品になどに含まれている特定物質の含有量を分析する装置、例えば、特定原材料自動分析装置、特定物質自動分析システムなどに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る分析装置を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る分析装置の一実施の形態におけるプレート移動機構部がマイクロプレートをプレート静置部で停止させたときの分析装置の部分斜視図である。
【図３】本発明に係る分析装置の一実施の形態におけるプレート移動機構部がマイクロプレートを洗浄部で停止させたときの分析装置の部分斜視図である。
【図４】本発明に係る分析装置の一実施の形態におけるプレート移動機構部がマイクロプレートを測定部で停止させたときの分析装置の部分斜視図である。
【図５】本発明に係る分析装置の一実施の形態におけるプレート移動機構部を測定部に収納したときの分析装置の部分斜視図である。
【図６】（Ａ）は、本発明に係る分析装置の一実施の形態におけるプレート移動機構部の斜視図である。（Ｂ）は、図６（Ａ）のプレート移動機構部をＢ方向から見た部分斜視図である。（Ｃ）は、図６（Ａ）のプレート移動機構部をＡ方向から見た正面図である。
【図７】本発明に係る分析装置の一実施の形態における分注ユニット部の構造を示す概念図である。
【図８】本発明に係る分析装置の一実施の形態における光学測定ユニット部の側面図である。
【図９】本発明に係る分析装置の一実施の形態における分注ユニット部の洗浄フローを示す概念図である。
【図１０】本発明に係る分析装置の一実施の形態における液状試料の分析一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係る分析装置の一実施の形態における液状試料の分析一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
１ 分析装置
２ 装置本体部
２ａ 収納筐体
２ｂ カバー取付ボス
３ プレート静置部（プレート静置ポジション）
４ 洗浄部（洗浄ポジション）
５ 測定部（測定ポジション）
６ 分注ユニット部
７ 分注ユニット移動機構部
８ プレート移動機構部
９ 制御部
１０ マイクロプレート
１０ａ ウェル
１１ 送受信部
１２ 表示部
１３ 操作部
１５ チップラック
１６ 試薬ラック
１７ 液状試料および標準溶液ラック
１８ 廃棄エリア
２１ 電源ユニット
２２ 廃棄チップ容器
２３ 廃液ボトル
２４、２５ 洗浄液ボトル
２６ カバー
２６ａ カバー取付穴
３１ ペルチェモジュール
３２ 筐体
４１ 洗浄ヘッドユニット
４１ａ 吸引ノズル
４１ｂ 吐出ノズル
４１ｃ 液状試料排出用配管
４１ｄ 洗浄液供給用配管
４１ｅ 昇降機構
４２ 磁石
４３ 磁石移動機構
４４ 筐体
５１ プレート収納筐体
５１ａ 出入口
５２ シャッタ
５２ａ、５２ｂ ヒンジ
５４ 光学測定ユニット
５４ａ ハロゲンランプ
５４ｂ 分光用フィルタ
５４ｃ 光ファイバ
５４ｄ、５４ｆ 集光レンズ
５４ｅ、５４ｇ レンズ基板
５４ｈ 受光部
６１ 筐体
６１ａ 背面
６２ ノズル
７１ Ｘ軸移動レール
７２ Ｙ軸移動レール
７３ Ｚ軸移動レール
８１ 右側ガイドレール
８１ａ 右側ラックギヤ
８２ 左側ガイドレール
８３ 支持ユニット
８３ａ プレート部
８４ 支持ユニット
８５ 右側クランプ部
８６ 左側クランプ部
８７ 右側支持部材
８８ 左側支持部材
８９ サーボモータ
９０ ハスバ歯車機構部
９１ 右側シャフト
９２ 左側シャフト
１００ プレート移動機構部
１０１ 左側ガイドレール
１０１ａ ガイド溝
１０２ 右側ガイドレール
１０２ａ ガイド溝
１０３ マイクロプレート支持部
１０４ ベルト駆動部
１０５ 連結部
１０６ 支持プレート
１０７ 左側ステー
１０７ａ、１０７ｂ 左側ガイドピン
１０８ 右側ステー
１０８ａ、１０８ｂ 右側ガイドピン
１０９ 横ステー
１１３ 駆動プーリ
１１４ 従動プーリ
１１５ タイミングベルト
１１６ 駆動モータ
１１７ プーリ支持部
１２１ ベルト側固定板
１２２ ステー側固定板
１２３ 連結板
Ｂ 抗体磁気ビーズ
Ｄ 試薬
Ｓ 液状試料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状試料を収納するウェルを有するマイクロプレートを静置するプレート静置部と、
前記マイクロプレートのウェルを洗浄する洗浄部と、
前記ウェルに収納された前記液状試料の光学特性を測定する測定部と、
液体を吸入し吐出することにより液体を前記ウェルに分注する分注ユニット部と、
前記分注ユニット部をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させる分注ユニット移動機構部と、
前記プレート静置部、前記洗浄部、前記測定部、前記分注ユニット部および前記分注ユニット移動機構部からなる各部における動作を制御する制御部と、
前記各部を支持する装置本体部と、
を備え、前記液状試料に含まれる所定物質の含有量を分析する分析装置において、
前記装置本体部が、前記マイクロプレートを静置するプレート静置ポジション、前記ウェルを洗浄する洗浄ポジションおよび前記液状試料の前記光学特性を測定する測定ポジションからなる３つの異なるポジションを有し、前記マイクロプレートが前記プレート静置ポジション、前記洗浄ポジションおよび前記測定ポジションのいずれかのポジションに就くように前記マイクロプレートを水平移動させるプレート移動機構部を備えたことを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記プレート移動機構部が、前記マイクロプレートを着脱自在に支持する支持ユニットとガイドレールとを有し、前記マイクロプレートを前記ガイドレールに沿って水平移動させることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記各ポジションが、前記測定ポジション、前記プレート静置ポジションおよび前記洗浄ポジションの順に略同一の平面内に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の分析装置。
【請求項４】
前記各ポジションが、前記測定ポジション、前記洗浄ポジションおよび前記プレート静置ポジションの順に略同一の平面内に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の分析装置。
【請求項５】
前記プレート移動機構部が、前記測定ポジションにおいて前記マイクロプレート内の前記液状試料の前記光学特性が測定されている間、前記プレート静置ポジションにおいて前記マイクロプレート内の前記液状試料が化学反応している間および前記洗浄ポジションにおいて前記マイクロプレート内の前記液状試料の洗浄がなされている間は、前記マイクロプレートを各ポジションにおいて所定時間停止させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項６】
前記洗浄部が、前記洗浄ポジションに就いた前記マイクロプレートの底面部近傍に磁石を備え、前記ウェルに収容され磁気ビーズを含む前記液体試料を洗浄する際、前記磁気ビーズが前記ウェル外に排出されないように前記磁石の磁気引力で前記磁気ビーズを前記ウェル内に留めることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項７】
前記磁気ビーズが、表面部に抗体を結合した磁性体を有する微粒子からなり、前記液体試料に含まれ、人体にアレルギー症状を引き起こす特定のアレルギー物質からなる特定原材料を捕捉することを特徴とする請求項６に記載の分析装置。
【請求項８】
前記プレート静置部が、前記マイクロプレートのウェルに収容された前記液状試料が化学反応する際に、前記液状試料の温度を制御する温度制御ユニットを有することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項１】
液状試料を収納するウェルを有するマイクロプレートを静置するプレート静置部と、
前記マイクロプレートのウェルを洗浄する洗浄部と、
前記ウェルに収納された前記液状試料の光学特性を測定する測定部と、
液体を吸入し吐出することにより液体を前記ウェルに分注する分注ユニット部と、
前記分注ユニット部をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸方向に移動させる分注ユニット移動機構部と、
前記プレート静置部、前記洗浄部、前記測定部、前記分注ユニット部および前記分注ユニット移動機構部からなる各部における動作を制御する制御部と、
前記各部を支持する装置本体部と、
を備え、前記液状試料に含まれる所定物質の含有量を分析する分析装置において、
前記装置本体部が、前記マイクロプレートを静置するプレート静置ポジション、前記ウェルを洗浄する洗浄ポジションおよび前記液状試料の前記光学特性を測定する測定ポジションからなる３つの異なるポジションを有し、前記マイクロプレートが前記プレート静置ポジション、前記洗浄ポジションおよび前記測定ポジションのいずれかのポジションに就くように前記マイクロプレートを水平移動させるプレート移動機構部を備えたことを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記プレート移動機構部が、前記マイクロプレートを着脱自在に支持する支持ユニットとガイドレールとを有し、前記マイクロプレートを前記ガイドレールに沿って水平移動させることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記各ポジションが、前記測定ポジション、前記プレート静置ポジションおよび前記洗浄ポジションの順に略同一の平面内に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の分析装置。
【請求項４】
前記各ポジションが、前記測定ポジション、前記洗浄ポジションおよび前記プレート静置ポジションの順に略同一の平面内に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の分析装置。
【請求項５】
前記プレート移動機構部が、前記測定ポジションにおいて前記マイクロプレート内の前記液状試料の前記光学特性が測定されている間、前記プレート静置ポジションにおいて前記マイクロプレート内の前記液状試料が化学反応している間および前記洗浄ポジションにおいて前記マイクロプレート内の前記液状試料の洗浄がなされている間は、前記マイクロプレートを各ポジションにおいて所定時間停止させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項６】
前記洗浄部が、前記洗浄ポジションに就いた前記マイクロプレートの底面部近傍に磁石を備え、前記ウェルに収容され磁気ビーズを含む前記液体試料を洗浄する際、前記磁気ビーズが前記ウェル外に排出されないように前記磁石の磁気引力で前記磁気ビーズを前記ウェル内に留めることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の分析装置。
【請求項７】
前記磁気ビーズが、表面部に抗体を結合した磁性体を有する微粒子からなり、前記液体試料に含まれ、人体にアレルギー症状を引き起こす特定のアレルギー物質からなる特定原材料を捕捉することを特徴とする請求項６に記載の分析装置。
【請求項８】
前記プレート静置部が、前記マイクロプレートのウェルに収容された前記液状試料が化学反応する際に、前記液状試料の温度を制御する温度制御ユニットを有することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の分析装置。
【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２００８−１５１５９４（Ｐ２００８−１５１５９４Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３８７０４（Ｐ２００６−３３８７０４）
【出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【出願人】（３０２０４６００１）アンリツ産機システム株式会社 (238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【出願人】（３０２０４６００１）アンリツ産機システム株式会社 (238)
【Ｆターム（参考）】
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