分析装置
【課題】反応容器内の混合液を均一に攪拌することができる分析装置を提供すること。
【解決手段】検体と試薬との混合液が収容される反応容器２１内の混合液を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置１において、反応容器２１に反応容器２１の形状および反応容器２１内に収容されるべき混合液の体積に応じて定められる周波数の音波を照射することによって、混合液に音響流を発生させる第１の櫛型電極２４ｃと、反応容器２１を振動させる第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄと、第１の櫛型電極２４ｃによって音響流を発生させるとともに第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄによって反応容器２１を振動させることによって混合液を攪拌する制御を行なう供給電力制御部３１ａとを有する。
【解決手段】検体と試薬との混合液が収容される反応容器２１内の混合液を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置１において、反応容器２１に反応容器２１の形状および反応容器２１内に収容されるべき混合液の体積に応じて定められる周波数の音波を照射することによって、混合液に音響流を発生させる第１の櫛型電極２４ｃと、反応容器２１を振動させる第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄと、第１の櫛型電極２４ｃによって音響流を発生させるとともに第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄによって反応容器２１を振動させることによって混合液を攪拌する制御を行なう供給電力制御部３１ａとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応容器内の検体と試薬との混合液を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、反応容器内の検体と試薬との混合液を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置においては、音波によって反応容器内の混合液に音響流を発生し、この音響流によって混合液を攪拌する分析装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１６８８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された分析装置では、反応容器内部の壁面近傍に位置する混合液は、反応容器内部の壁面から離れた位置の混合液よりも壁面の影響を受けるため流れが弱くなってしまう。このため、反応容器内の混合液を均一に攪拌することが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、反応容器内の混合液を均一に攪拌することができる分析装置を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分析装置は、検体と試薬との混合液が収容される反応容器内の前記混合液を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置において、前記反応容器の形状および該反応容器内に収容されるべき前記混合液の体積に応じて定められる周波数の音波を前記反応容器に照射することによって前記混合液に音響流を発生させる音響流発生手段と、前記反応容器を振動させる振動手段と、前記音響流発生手段に前記音響流を発生させるとともに前記振動手段に前記反応容器を振動させることによって前記混合液を攪拌する制御を行なう制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る分析装置は、上記の発明において、前記反応容器の底面の下方に設けられ、圧電体からなる基板を有し、前記音響流発生手段は、前記基板上の前記反応容器の底面中央付近と向かい合う位置に設けられ、音波を発生する第１の櫛型電極であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る分析装置は、上記の発明において、前記振動手段は、前記音響流発生手段が発生する音波より低い周波数の音波を前記反応容器に照射することによって前記反応容器を振動させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る分析装置は、上記の発明において、前記反応容器の底面の下方に設けられ、圧電体からなる基板を有し、前記振動手段は、前記基板上の前記反応容器の底面の外縁付近と向かい合う位置に設けられ、音波を発生する第２の櫛型電極であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る分析装置は、上記の発明において、前記反応容器を固定する反応容器固定部材を有し、前記振動手段は、前記反応容器固定部材を介して前記反応容器に振動を伝えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る分析装置は、上記の発明において、前記振動手段は前記反応容器固定部材に取り付けられた圧電素子であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る分析装置は、上記の発明において、前記制御手段は、前記検体の分析項目に応じて前記音響流発生手段が発生する音響流の強さ、および前記振動手段による前記反応容器の振動の強さを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る分析装置においては、音響流発生手段によって混合液に音響流を発生させるとともに振動手段によって反応容器を振動させて混合液を攪拌する制御を行なうので、反応容器内部の壁面近傍に位置する混合液の流れを、反応容器内部の壁面から離れた位置の混合液の流れにのせることが可能となる。従って、反応容器内の混合液を均一に攪拌することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る分析装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した反応部の要部断面図である。
【図３】図３は、図２に示した反応容器および表面弾性波素子を示す斜視図である。
【図４】図４は、分析装置による混合液の攪拌処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１の変形例に係る反応部の要部断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る分析装置の構成を模式的に示す図である。
【図７】図７は、図６に示した反応部の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明に係る分析装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る分析装置１の構成を模式的に示す図である。分析装置１は、反応容器２１に収容された検体と試薬とを反応させて光学的に測定する測定部１０と、測定部１０を含む分析装置１全体の制御および測定部１０における測定結果の分析を行う制御装置３０とを有する。分析装置１は、測定部１０および制御装置３０を連携させることによって複数の検体の分析を自動的に行う。
【００１７】
測定部１０は、検体供給部１１、検体分注部１２、分析光学系１３、洗浄部１４、試薬テーブル１５、試薬分注部１６、および反応部２０を有する。
【００１８】
検体供給部１１は、検体が収容される検体容器１１ａが保持された複数の検体ラック１１ｂを収納して検体分注位置に順次移送する。
【００１９】
検体分注部１２は、検体供給部１１の検体分注位置に移送された検体容器１１ａ内から検体を吸引し、反応部２０上の検体吐き出し位置に移送された反応容器２１に、検体を吐き出して分注を行う。
【００２０】
分析光学系１３は、所定の測定位置に移送された反応容器２１に測定光を照射し、反応容器２１内の検体と試薬との混合液を透過した光を分光し、各波長光の強度測定を行うことによって、検体と試薬との混合液に特有の波長の吸光度を測定する。
【００２１】
洗浄部１４は、図示しないノズルによって、分析光学系１３による測定が終了した反応容器２１内の混合液を吸引して排出するとともに、洗剤や洗浄水等の洗浄液を注入および吸引することで洗浄を行う。
【００２２】
試薬テーブル１５は、ホイール１５ａを有する。ホイール１５ａは、複数の試薬容器１５ｂを保持し、図示しない駆動機構によって回転することにより試薬容器１５ｂを周方向に沿って移送する。
【００２３】
試薬分注部１６は、試薬テーブル１５上の所定位置に移送された試薬容器１５ｂ内の試薬を吸引し、反応部２０上の所定位置に移送された反応容器２１に、試薬を吐出して分注を行う。
【００２４】
反応部２０は、検体と試薬との混合液が収容される反応容器２１を保持し、反応容器２１内の混合液を攪拌して反応させる。反応部２０は、反応容器保持機構２２および恒温液収容槽２５を有する。
【００２５】
図２は、図１に示した反応部２０の要部断面図である。反応容器２１は、側壁と底壁とによって上部に開口が形成された中空４角柱形状をなし、検体と試薬との混合液を収容する。反応容器２１は、分析光を透過する素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。
【００２６】
反応容器保持機構２２は、図２に示すように、反応容器固定部材２３および音波を発生する表面弾性波（ＳＡＷ）素子２４を有する。反応容器固定部材２３は、複数の表面弾性波素子２４が周方向に沿って並べて取り付けられ、表面弾性波素子２４と向かい合う位置に複数の反応容器２１を周方向に沿って並べて固定する。また、反応容器固定部材２３は、反応容器２１の底面と、表面弾性波素子２４とを向かい合わせて反応容器２１を支持する支持部２３ａを有する。支持部２３ａは、ゴム等の弾性体を用いる。反応容器保持機構２２は、図示しない駆動機構によって反応容器固定部材２３を周方向に回転させて反応容器２１を移送する。
【００２７】
表面弾性波素子２４は、例えば、図示しないスリップリングによって電力を供給されて音波を発生する。表面弾性波素子２４は、例えば、ニオブ酸リチウム等の圧電体からなる基板２４ａの表面に、第１の櫛型電極（ＩＤＴ）２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄが設けられる。第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄは、基板２４ａ上に互いに間隔をあけて設けられる。
【００２８】
第１の櫛型電極２４ｃは、図３に示すように、反応容器２１の底面中央付近と向かい合う位置に設けられ、図２に示すように、音響流発生手段として反応容器２１に反応容器２１の形状および反応容器２１内に収容されるべき混合液の体積に応じて定められる周波数の音波を照射することによって、混合液Ｓに音響流Ｆを発生させる。
【００２９】
第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄは、図３に示すように、反応容器２１の底面の外縁付近と向かい合う位置に設けられ、図２に示すように、振動手段として第１の櫛型電極２４ｃが発生する音波より低い周波数の音波を反応容器２１に照射することによって反応容器２１を振動させる。
【００３０】
恒温液収容槽２５は、外形が円形状を有し、円の中心から径方向に沿って切断した断面が凹状をなし、表面弾性波素子２４と反応容器２１の底面との間に恒温液Ｌを満たした状態で恒温液Ｌを収容する。恒温液収容槽２５内の恒温液Ｌは、図示しない循環手段によって所定の温度に保たれて恒温液収容槽２５内を循環する。恒温液収容槽２５は、上部を図示しない円盤状の蓋によって覆われる。
【００３１】
制御装置３０は、図１に示すように、制御部３１、入力部３２、表示部３３および記憶部３４を有する。測定部１０および制御装置３０内の各部は、制御部３１に接続される。制御部３１は、ＣＰＵ等によって実現され、分析装置１の各部の処理および動作を制御する。制御部３１は、これらの各構成部位に入出力される情報について所定の入出力制御を行い、かつ、この情報に対して所定の情報処理を行う。また、制御部３１は、分析光学系１３によって測定された測定結果をもとに、検体内における検出対象物の濃度を求め、検体の成分分析等を行う。
【００３２】
制御部３１は、供給電力制御部３１ａを有する。供給電力制御部３１ａは、制御手段として第１の櫛型電極２４ｃに音響流を発生させるとともに第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに反応容器２１を振動さることによって混合液を攪拌する制御を行なう。供給電力制御部３１ａは、検体の分析項目に応じて、第１の櫛型電極２４ｃが発生する音響流の強さ、および第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄによる反応容器２１の振動の強さを制御する。
【００３３】
具体的には、供給電力制御部３１ａは、検体の分析項目に応じて第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに供給する電力を決定し、決定した電力を第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに供給する制御を行う。例えば、第１の櫛型電極２４ｃに供給する電力の大きさを大、中、小の３つのレベルに分けて設定し、第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄについても第１の櫛型電極２４ｃとは異なるレベルで電力の大きさを大、中、小の３つのレベルに分けて設定する。ここで、混合液の粘度が高いとされる検体の分析項目の場合、混合液が音波を吸収し易いので、反応容器２１の振動を大きくして音響流による攪拌を抑えるようにする。すなわち、第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄへ供給する電力を大レベルとし、第１の櫛型電極２４ｃに供給する電力を中レベルあるいは小レベルとする。
【００３４】
また、混合液の液量が多く粘性が低いとされる検体の分析項目の場合、混合液が音波を吸収し難く、混合液の流れが発生し易いため、第１の櫛型電極２４ｃに供給する電力を大レベルとし、第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄへ供給する電力を中レベルあるいは小レベルとする。なお、検体の分析項目と、第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄへ供給する電力の大きさとの対応情報は、記憶部３４に予め記憶される。
【００３５】
入力部３２は、キーボードやマウス等によって実現され、検体の分析項目等の分析に関する各種情報の入力が可能である。表示部３３は、ディスプレイパネルやプリンタ等によって実現され、検体の分析データや警報等の各種情報を出力する。記憶部３４は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、分析装置１が処理を実行する際にこの処理にかかわる各種プログラムをハードディスクから読み出して電気的に記憶するメモリとを有する。記憶部３４は、演算処理された吸光度等を含む検体の分析データを記憶する。
【００３６】
この分析装置１では、順次移送される反応容器２１に対して、試薬分注部１６が、試薬容器１５ｂから反応容器２１に試薬を分注し、検体分注部１２が、検体容器１１ａから反応容器２１に所定量の検体を分注する。続いて、恒温液収容槽２５内の攪拌位置で、表面弾性波素子２４から発生させた音波によって反応容器２１内の検体と試薬との混合液を音響流および反応容器２１の振動によって撹拌して反応させた後、分析光学系１３が、混合液の吸光度測定を行う。そして、制御部３１が、測定結果を分析し、検体の成分分析等を自動的に行う。また、洗浄部１４が、分析光学系１３による測定が終了した反応容器２１の洗浄・乾燥を行い、一連の分析動作が連続して繰り返し行われる。なお、恒温液収容槽２５内の攪拌位置とは、検体分注部１２、分析光学系１３、洗浄部１４および試薬分注部１５のそれぞれが処理を行う恒温液収容槽２５内の反応容器２１の位置とは異なる位置である。この実施の形態１では、恒温液収容槽２５内の所定の位置を攪拌位置としている。
【００３７】
次に、図４に示すフローチャートを参照して、分析装置１による混合液の攪拌処理の処理手順を説明する。図４は、分析装置１による混合液の攪拌処理の処理手順を示すフローチャートである。まず、制御部３１は、混合液を収容した反応容器２１が恒温液収容槽２５内の攪拌位置に移送されたか否かを判断する（ステップＳ１０１）。制御部３１が、混合液を収容した反応容器２１は攪拌位置に移送されたと判断した場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、分析装置１は、供給電力制御部３１ａの制御によって、検体の分析項目に応じた電力を第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに供給する（ステップＳ１０２）。これによって、第１の櫛型電極２４ｃが発生した音響流、および第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄによる反応容器２１の振動によって、混合液が攪拌される。
【００３８】
その後、制御部３１は、所定時間経過したか否かを判断する（ステップＳ１０３）。制御部３１が、所定時間経過したと判断した場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、分析装置１は、第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄへの電力の供給を停止する（ステップＳ１０４）。その後、制御部３１は、反応部２０内の反応容器２１に収容された全ての混合液の攪拌処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ１０５）。反応部２０内の反応容器２１に収容された全ての混合液の攪拌処理が終了した場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、制御部３１は、一連の処理を終了させる。
【００３９】
ステップＳ１０１において、制御部３１が、混合液を収容した反応容器２１は攪拌位置に移送されていないと判断した場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。
【００４０】
また、ステップＳ１０３において、制御部３１が、所定時間経過していないと判断した場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、ステップＳ１０３の処理を繰り返す。
【００４１】
また、ステップＳ１０５において、制御部３１が、全ての混合液の攪拌処理が終了していないと判断した場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、分析装置１は、処理をステップＳ１０１に移行し、上述した処理を繰り返す。
【００４２】
本実施の形態１では、第１の櫛型電極２４ｃが、音波によって混合液に音響流を発生させるとともに、第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄが、反応容器２１を振動させるので、反応容器２１内部の壁面近傍に位置する混合液の流れを、反応容器２１内部の壁面から離れた位置の混合液の流れにのせることが可能となる。従って、反応容器２１内の混合液を均一に攪拌することができる。
【００４３】
また、本実施の形態１では、混合液にエネルギーを吸収されることによって混合液の発熱を生じ易い音響流のみでなく、反応容器２１を振動させて混合液の攪拌を行うようにしているので、音響流のみで同等の攪拌能力を得ようとする場合に比して攪拌による混合液の発熱を低減することができる。
【００４４】
また、本実施の形態１では、検体の分析項目に応じて第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに供給する電力を変化させているので、混合液の液量あるいは液性に応じた混合液の攪拌を行うことができる。
【００４５】
つぎに、本実施の形態１の変形例について説明する。図５は、本発明の実施の形態１の変形例に係る反応部４０の要部断面図である。反応部４０は、反応容器２１に対して恒温液をできる限り接触させないようにしたドライバス型である。反応部４０は、図５に示すように、反応容器保持機構４１および恒温槽４２を有する。反応容器保持機構４１は、反応容器固定部材４１ａおよび表面弾性波素子２４を有する。反応容器固定部材４１ａは、表面弾性波素子２４が周方向に沿って並べて取り付けられ、表面弾性波素子２４と向かい合う位置に複数の反応容器２１を周方向に沿って並べて固定する。
【００４６】
反応容器固定部材４１ａは、支持部２３ａおよび恒温液収容部４１ｂを有する。恒温液収容部４１ｂは、表面弾性波素子２４と反応容器２１の底面との間に恒温液Ｌを満たした状態で恒温液Ｌを収容する。恒温液収容部４１ｂは、シール材４１ｃで覆うことによって液密にしている。反応容器保持機構４１は、図示しない駆動機構によって反応容器固定部材４１ａを周方向に回転して反応容器２１を移送する。恒温槽４２は、恒温液収容槽２５と同様に、外形が円形状を有し、円の中心から径方向に沿って切断した断面が凹状をなし、上部を図示しない円盤状の蓋によって覆われる。なお、恒温液収容部４１ｂ内で恒温液Ｌを循環させる場合、反応容器２１の移送停止時に図示しない循環系統を恒温液収容部４１ｂに接続させる。
【００４７】
なお、本実施の形態１では、混合液を収容した反応容器２１が攪拌位置に移送された際に第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに電力を供給するようにしているが、第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに電力を供給するタイミングはその他のタイミングであってもよい。例えば、反応容器２１の移送動作の最中に第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに電力を供給して混合液を攪拌するようにしてもよい。また、混合液を攪拌するタイミングに加えて、分析光学系１３での測光処理を行う直前のタイミングで第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに電力を供給してもよい。この場合、反応容器２１内の測定光路上にある気泡を除去する効果が得られる。また、反応容器２１の洗浄の際に第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに電力を供給してもよい。この場合、反応容器２１内の水の残りを除去する効果が得られる。
【００４８】
また、本実施の形態１では、表面弾性波素子２４を反応容器固定部材２３に設けるものを例示したが、これに限らず、混合液に音響流を発生させること、および反応容器２１を振動させることができればよい。例えば、表面弾性波素子２４を恒温液収容槽２５に設けてもよい。
【００４９】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係る分析装置２の構成を示す模式図である。図７は、図６に示した反応部の要部断面図である。実施の形態１の分析装置１では、音響流発生手段および振動手段のそれぞれが、圧電体からなる基板２４ａ上に設けられた櫛型電極であるものを例示したが、本発明の実施の形態２では、音響流発生手段および振動手段のそれぞれに互いに異なる種類の振動子を用いている。本実施の形態２では、分析装置２は、図６に示すように、測定部６０および制御装置７０を有する。測定部６０は、反応部２０に代わって反応部５０を有する。また、制御装置７０は、制御部３１に代わって制御部７１を有する。
【００５０】
反応部５０は、反応容器保持機構５１および恒温液収容槽２５を有する。反応容器保持機構５１は、複数の反応容器２１を保持して移送する。反応容器保持機構５１は、図７に示すように、反応容器固定部材５２、表面弾性波素子５３、横方向振動子５４および縦方向振動子５５を有する。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００５１】
反応容器固定部材５２は、反応容器２１を固定する。反応容器固定部材５２は、回転部材５２ａおよび受け部材５２ｂを有する。回転部材５２ａは、図示しない駆動機構によって周方向に回転される。
【００５２】
受け部材５２ｂは、互いに向かい合う側壁と底壁とを有する断面コの字形状をなし、回転部材５２ａの周方向に沿って並べて取り付けられる。受け部材５２ｂは、受け部材５２ｂの互いに向かい合う側壁にそれぞれ設けられて反応容器２１の下部を支持する支持部５２ｃを有する。支持部５２ｃは、ゴム等の弾性体を用いる。
【００５３】
表面弾性波素子５３は、反応容器２１の底面と離れて向かい合う受け部材５２ｂの底面上に取り付けられる。表面弾性波素子５３は、音響流発生手段として反応容器２１の形状および反応容器２１内に収容されるべき混合液の体積に応じて定められる周波数の音波を反応容器２１に照射することによって混合液Ｓに音響流Ｆを発生させる。表面弾性波素子５３は、例えば、ニオブ酸リチウム等の圧電体からなる基板５３ａの表面に櫛型電極（ＩＤＴ）からなる音響流発生振動子５３ｂが設けられる。
【００５４】
横方向振動子５４は、支持部５２ｃに取り付けられ、振動手段として支持部５２ｃを介して反応容器２１に横方向の振動を伝える圧電素子である。縦方向振動子５５は、受け部材５２ｂの下部に取り付けられ、振動手段として反応容器２１に縦方向の振動を伝える圧電素子である。なお、横方向振動子５４および縦方向振動子５５のそれぞれは、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる。
【００５５】
制御部７１は、供給電力制御部７１ａを有する。供給電力制御部７１ａは、実施の形態１の供給電力制御部３１ａと同様に、制御手段として検体の分析項目に応じて音響流発生振動子５３ｂが発生する音響流の強さ、および横方向振動子５４、縦方向振動子５５による反応容器２１の振動の強さを制御する。供給電力制御部７１ａは、検体の分析項目に応じて音響流発生振動子５３ｂ、横方向振動子５４および縦方向振動子５５に供給する電力を決定し、決定した電力を音響流発生振動子５３ｂ、横方向振動子５４および縦方向振動子５５に供給する制御を行う。
【００５６】
本実施の形態２では、音響流発生振動子５３ｂが、音波によって混合液に音響流を発生させるとともに、横方向振動子５４および縦方向振動子５５が、反応容器２１を横方向および縦方向に振動させて混合液を攪拌するので、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００５７】
また、本実施の形態２では、横方向振動子５４によって反応容器２１を横方向に振動させることによって、音響流発生振動子５３ｂと反応容器２１との相対位置を変化させているので、音響流の流れを変化させることができる。このため、反応容器２１に対して相対位置が固定された状態で音響流を発生させる場合に比して、より効果的に音響流による攪拌を行うことができる。また、同じ流れの音響流によって長時間の攪拌を行うと、反応容器２１の壁面を伝って液上がりを発生させてしまうおそれがあるが、音響流の流れを変化させることができるため、この液上がりについても防止することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態２では、表面弾性波素子５３が、反応容器２１の底面に向かい合う位置に配置されるものを例示したが、これに限らず、混合液に音響流を発生させることができればよい。例えば、反応容器２１の側壁に向かい合う位置に配置されるようにしてもよい。
【００５９】
また、本実施の形態１，２では、検体の分析項目に応じて音響流の強さ、および反応容器２１の振動の強さを制御するものを例示したが、これに限らず、音響流を発生させるとともに反応容器２１を振動させて混合液を攪拌する制御を行なうことができればよい。例えば、検体の分析項目が変化した場合においても、音響流の強さおよび反応容器２１の振動の強さを変化させなくてもよい。
【００６０】
また、本実施の形態１，２では、音響流発生手段として櫛型電極を用い、振動発生手段として櫛型電極あるいは圧電素子を用いるものを例示したが、これに限らず、音響流発生手段として混合液に音響流を発生させるものを用い、振動発生手段として反応容器２１を振動させるものを用いればよい。例えば、音響発生手段としてチタン酸ジルコン酸鉛等の圧電素子を用いてもよい。
【００６１】
なお、本実施の形態１，２では、反応容器２１は、側壁と底壁とによって上部に開口が形成された中空４角柱形状をなすものを例示したが、これに限らず、混合液を収容することができればよい。例えば、側壁と底壁とによって上部に開口が形成された中空円柱形状の反応容器を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１，２ 分析装置
１０，６０ 測定部
１１ 検体供給部
１１ａ 検体容器
１１ｂ 検体ラック
１２ 検体分注部
１３ 分析光学系
１４ 洗浄部
１５ 試薬テーブル
１６ 試薬分注部
２０，４０，５０ 反応部
２１ 反応容器
２２，４１，５１ 反応容器保持機構
２３，４１ａ，５２ 反応容器固定部材
２３ａ，５２ｃ 支持部
２４，５３ 表面弾性波素子
２４ａ，５３ａ 基板
２４ｂ，２４ｄ 第２の櫛型電極
２４ｃ 第１の櫛型電極
２５ 恒温液収容槽
３０，７０ 制御装置
３１，７１ 制御部
３１ａ，７１ａ 供給電力制御部
３２ 入力部
３３ 表示部
３４ 記憶部
４１ｂ 恒温液収容部
４１ｃ シール材
４２ 恒温槽
５２ａ 回転部材
５２ｂ 受け部材
５３ｂ 音響流発生振動子
５４ 横方向振動子
５５ 縦方向振動子
Ｆ 音響流
Ｌ 恒温液
Ｓ 混合液
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応容器内の検体と試薬との混合液を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、反応容器内の検体と試薬との混合液を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置においては、音波によって反応容器内の混合液に音響流を発生し、この音響流によって混合液を攪拌する分析装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１６８８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された分析装置では、反応容器内部の壁面近傍に位置する混合液は、反応容器内部の壁面から離れた位置の混合液よりも壁面の影響を受けるため流れが弱くなってしまう。このため、反応容器内の混合液を均一に攪拌することが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、反応容器内の混合液を均一に攪拌することができる分析装置を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の分析装置は、検体と試薬との混合液が収容される反応容器内の前記混合液を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置において、前記反応容器の形状および該反応容器内に収容されるべき前記混合液の体積に応じて定められる周波数の音波を前記反応容器に照射することによって前記混合液に音響流を発生させる音響流発生手段と、前記反応容器を振動させる振動手段と、前記音響流発生手段に前記音響流を発生させるとともに前記振動手段に前記反応容器を振動させることによって前記混合液を攪拌する制御を行なう制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る分析装置は、上記の発明において、前記反応容器の底面の下方に設けられ、圧電体からなる基板を有し、前記音響流発生手段は、前記基板上の前記反応容器の底面中央付近と向かい合う位置に設けられ、音波を発生する第１の櫛型電極であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る分析装置は、上記の発明において、前記振動手段は、前記音響流発生手段が発生する音波より低い周波数の音波を前記反応容器に照射することによって前記反応容器を振動させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る分析装置は、上記の発明において、前記反応容器の底面の下方に設けられ、圧電体からなる基板を有し、前記振動手段は、前記基板上の前記反応容器の底面の外縁付近と向かい合う位置に設けられ、音波を発生する第２の櫛型電極であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る分析装置は、上記の発明において、前記反応容器を固定する反応容器固定部材を有し、前記振動手段は、前記反応容器固定部材を介して前記反応容器に振動を伝えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る分析装置は、上記の発明において、前記振動手段は前記反応容器固定部材に取り付けられた圧電素子であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る分析装置は、上記の発明において、前記制御手段は、前記検体の分析項目に応じて前記音響流発生手段が発生する音響流の強さ、および前記振動手段による前記反応容器の振動の強さを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る分析装置においては、音響流発生手段によって混合液に音響流を発生させるとともに振動手段によって反応容器を振動させて混合液を攪拌する制御を行なうので、反応容器内部の壁面近傍に位置する混合液の流れを、反応容器内部の壁面から離れた位置の混合液の流れにのせることが可能となる。従って、反応容器内の混合液を均一に攪拌することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る分析装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した反応部の要部断面図である。
【図３】図３は、図２に示した反応容器および表面弾性波素子を示す斜視図である。
【図４】図４は、分析装置による混合液の攪拌処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１の変形例に係る反応部の要部断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る分析装置の構成を模式的に示す図である。
【図７】図７は、図６に示した反応部の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明に係る分析装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る分析装置１の構成を模式的に示す図である。分析装置１は、反応容器２１に収容された検体と試薬とを反応させて光学的に測定する測定部１０と、測定部１０を含む分析装置１全体の制御および測定部１０における測定結果の分析を行う制御装置３０とを有する。分析装置１は、測定部１０および制御装置３０を連携させることによって複数の検体の分析を自動的に行う。
【００１７】
測定部１０は、検体供給部１１、検体分注部１２、分析光学系１３、洗浄部１４、試薬テーブル１５、試薬分注部１６、および反応部２０を有する。
【００１８】
検体供給部１１は、検体が収容される検体容器１１ａが保持された複数の検体ラック１１ｂを収納して検体分注位置に順次移送する。
【００１９】
検体分注部１２は、検体供給部１１の検体分注位置に移送された検体容器１１ａ内から検体を吸引し、反応部２０上の検体吐き出し位置に移送された反応容器２１に、検体を吐き出して分注を行う。
【００２０】
分析光学系１３は、所定の測定位置に移送された反応容器２１に測定光を照射し、反応容器２１内の検体と試薬との混合液を透過した光を分光し、各波長光の強度測定を行うことによって、検体と試薬との混合液に特有の波長の吸光度を測定する。
【００２１】
洗浄部１４は、図示しないノズルによって、分析光学系１３による測定が終了した反応容器２１内の混合液を吸引して排出するとともに、洗剤や洗浄水等の洗浄液を注入および吸引することで洗浄を行う。
【００２２】
試薬テーブル１５は、ホイール１５ａを有する。ホイール１５ａは、複数の試薬容器１５ｂを保持し、図示しない駆動機構によって回転することにより試薬容器１５ｂを周方向に沿って移送する。
【００２３】
試薬分注部１６は、試薬テーブル１５上の所定位置に移送された試薬容器１５ｂ内の試薬を吸引し、反応部２０上の所定位置に移送された反応容器２１に、試薬を吐出して分注を行う。
【００２４】
反応部２０は、検体と試薬との混合液が収容される反応容器２１を保持し、反応容器２１内の混合液を攪拌して反応させる。反応部２０は、反応容器保持機構２２および恒温液収容槽２５を有する。
【００２５】
図２は、図１に示した反応部２０の要部断面図である。反応容器２１は、側壁と底壁とによって上部に開口が形成された中空４角柱形状をなし、検体と試薬との混合液を収容する。反応容器２１は、分析光を透過する素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。
【００２６】
反応容器保持機構２２は、図２に示すように、反応容器固定部材２３および音波を発生する表面弾性波（ＳＡＷ）素子２４を有する。反応容器固定部材２３は、複数の表面弾性波素子２４が周方向に沿って並べて取り付けられ、表面弾性波素子２４と向かい合う位置に複数の反応容器２１を周方向に沿って並べて固定する。また、反応容器固定部材２３は、反応容器２１の底面と、表面弾性波素子２４とを向かい合わせて反応容器２１を支持する支持部２３ａを有する。支持部２３ａは、ゴム等の弾性体を用いる。反応容器保持機構２２は、図示しない駆動機構によって反応容器固定部材２３を周方向に回転させて反応容器２１を移送する。
【００２７】
表面弾性波素子２４は、例えば、図示しないスリップリングによって電力を供給されて音波を発生する。表面弾性波素子２４は、例えば、ニオブ酸リチウム等の圧電体からなる基板２４ａの表面に、第１の櫛型電極（ＩＤＴ）２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄが設けられる。第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄは、基板２４ａ上に互いに間隔をあけて設けられる。
【００２８】
第１の櫛型電極２４ｃは、図３に示すように、反応容器２１の底面中央付近と向かい合う位置に設けられ、図２に示すように、音響流発生手段として反応容器２１に反応容器２１の形状および反応容器２１内に収容されるべき混合液の体積に応じて定められる周波数の音波を照射することによって、混合液Ｓに音響流Ｆを発生させる。
【００２９】
第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄは、図３に示すように、反応容器２１の底面の外縁付近と向かい合う位置に設けられ、図２に示すように、振動手段として第１の櫛型電極２４ｃが発生する音波より低い周波数の音波を反応容器２１に照射することによって反応容器２１を振動させる。
【００３０】
恒温液収容槽２５は、外形が円形状を有し、円の中心から径方向に沿って切断した断面が凹状をなし、表面弾性波素子２４と反応容器２１の底面との間に恒温液Ｌを満たした状態で恒温液Ｌを収容する。恒温液収容槽２５内の恒温液Ｌは、図示しない循環手段によって所定の温度に保たれて恒温液収容槽２５内を循環する。恒温液収容槽２５は、上部を図示しない円盤状の蓋によって覆われる。
【００３１】
制御装置３０は、図１に示すように、制御部３１、入力部３２、表示部３３および記憶部３４を有する。測定部１０および制御装置３０内の各部は、制御部３１に接続される。制御部３１は、ＣＰＵ等によって実現され、分析装置１の各部の処理および動作を制御する。制御部３１は、これらの各構成部位に入出力される情報について所定の入出力制御を行い、かつ、この情報に対して所定の情報処理を行う。また、制御部３１は、分析光学系１３によって測定された測定結果をもとに、検体内における検出対象物の濃度を求め、検体の成分分析等を行う。
【００３２】
制御部３１は、供給電力制御部３１ａを有する。供給電力制御部３１ａは、制御手段として第１の櫛型電極２４ｃに音響流を発生させるとともに第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに反応容器２１を振動さることによって混合液を攪拌する制御を行なう。供給電力制御部３１ａは、検体の分析項目に応じて、第１の櫛型電極２４ｃが発生する音響流の強さ、および第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄによる反応容器２１の振動の強さを制御する。
【００３３】
具体的には、供給電力制御部３１ａは、検体の分析項目に応じて第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに供給する電力を決定し、決定した電力を第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに供給する制御を行う。例えば、第１の櫛型電極２４ｃに供給する電力の大きさを大、中、小の３つのレベルに分けて設定し、第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄについても第１の櫛型電極２４ｃとは異なるレベルで電力の大きさを大、中、小の３つのレベルに分けて設定する。ここで、混合液の粘度が高いとされる検体の分析項目の場合、混合液が音波を吸収し易いので、反応容器２１の振動を大きくして音響流による攪拌を抑えるようにする。すなわち、第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄへ供給する電力を大レベルとし、第１の櫛型電極２４ｃに供給する電力を中レベルあるいは小レベルとする。
【００３４】
また、混合液の液量が多く粘性が低いとされる検体の分析項目の場合、混合液が音波を吸収し難く、混合液の流れが発生し易いため、第１の櫛型電極２４ｃに供給する電力を大レベルとし、第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄへ供給する電力を中レベルあるいは小レベルとする。なお、検体の分析項目と、第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄへ供給する電力の大きさとの対応情報は、記憶部３４に予め記憶される。
【００３５】
入力部３２は、キーボードやマウス等によって実現され、検体の分析項目等の分析に関する各種情報の入力が可能である。表示部３３は、ディスプレイパネルやプリンタ等によって実現され、検体の分析データや警報等の各種情報を出力する。記憶部３４は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、分析装置１が処理を実行する際にこの処理にかかわる各種プログラムをハードディスクから読み出して電気的に記憶するメモリとを有する。記憶部３４は、演算処理された吸光度等を含む検体の分析データを記憶する。
【００３６】
この分析装置１では、順次移送される反応容器２１に対して、試薬分注部１６が、試薬容器１５ｂから反応容器２１に試薬を分注し、検体分注部１２が、検体容器１１ａから反応容器２１に所定量の検体を分注する。続いて、恒温液収容槽２５内の攪拌位置で、表面弾性波素子２４から発生させた音波によって反応容器２１内の検体と試薬との混合液を音響流および反応容器２１の振動によって撹拌して反応させた後、分析光学系１３が、混合液の吸光度測定を行う。そして、制御部３１が、測定結果を分析し、検体の成分分析等を自動的に行う。また、洗浄部１４が、分析光学系１３による測定が終了した反応容器２１の洗浄・乾燥を行い、一連の分析動作が連続して繰り返し行われる。なお、恒温液収容槽２５内の攪拌位置とは、検体分注部１２、分析光学系１３、洗浄部１４および試薬分注部１５のそれぞれが処理を行う恒温液収容槽２５内の反応容器２１の位置とは異なる位置である。この実施の形態１では、恒温液収容槽２５内の所定の位置を攪拌位置としている。
【００３７】
次に、図４に示すフローチャートを参照して、分析装置１による混合液の攪拌処理の処理手順を説明する。図４は、分析装置１による混合液の攪拌処理の処理手順を示すフローチャートである。まず、制御部３１は、混合液を収容した反応容器２１が恒温液収容槽２５内の攪拌位置に移送されたか否かを判断する（ステップＳ１０１）。制御部３１が、混合液を収容した反応容器２１は攪拌位置に移送されたと判断した場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、分析装置１は、供給電力制御部３１ａの制御によって、検体の分析項目に応じた電力を第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに供給する（ステップＳ１０２）。これによって、第１の櫛型電極２４ｃが発生した音響流、および第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄによる反応容器２１の振動によって、混合液が攪拌される。
【００３８】
その後、制御部３１は、所定時間経過したか否かを判断する（ステップＳ１０３）。制御部３１が、所定時間経過したと判断した場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、分析装置１は、第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄへの電力の供給を停止する（ステップＳ１０４）。その後、制御部３１は、反応部２０内の反応容器２１に収容された全ての混合液の攪拌処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ１０５）。反応部２０内の反応容器２１に収容された全ての混合液の攪拌処理が終了した場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、制御部３１は、一連の処理を終了させる。
【００３９】
ステップＳ１０１において、制御部３１が、混合液を収容した反応容器２１は攪拌位置に移送されていないと判断した場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。
【００４０】
また、ステップＳ１０３において、制御部３１が、所定時間経過していないと判断した場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、ステップＳ１０３の処理を繰り返す。
【００４１】
また、ステップＳ１０５において、制御部３１が、全ての混合液の攪拌処理が終了していないと判断した場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、分析装置１は、処理をステップＳ１０１に移行し、上述した処理を繰り返す。
【００４２】
本実施の形態１では、第１の櫛型電極２４ｃが、音波によって混合液に音響流を発生させるとともに、第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄが、反応容器２１を振動させるので、反応容器２１内部の壁面近傍に位置する混合液の流れを、反応容器２１内部の壁面から離れた位置の混合液の流れにのせることが可能となる。従って、反応容器２１内の混合液を均一に攪拌することができる。
【００４３】
また、本実施の形態１では、混合液にエネルギーを吸収されることによって混合液の発熱を生じ易い音響流のみでなく、反応容器２１を振動させて混合液の攪拌を行うようにしているので、音響流のみで同等の攪拌能力を得ようとする場合に比して攪拌による混合液の発熱を低減することができる。
【００４４】
また、本実施の形態１では、検体の分析項目に応じて第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに供給する電力を変化させているので、混合液の液量あるいは液性に応じた混合液の攪拌を行うことができる。
【００４５】
つぎに、本実施の形態１の変形例について説明する。図５は、本発明の実施の形態１の変形例に係る反応部４０の要部断面図である。反応部４０は、反応容器２１に対して恒温液をできる限り接触させないようにしたドライバス型である。反応部４０は、図５に示すように、反応容器保持機構４１および恒温槽４２を有する。反応容器保持機構４１は、反応容器固定部材４１ａおよび表面弾性波素子２４を有する。反応容器固定部材４１ａは、表面弾性波素子２４が周方向に沿って並べて取り付けられ、表面弾性波素子２４と向かい合う位置に複数の反応容器２１を周方向に沿って並べて固定する。
【００４６】
反応容器固定部材４１ａは、支持部２３ａおよび恒温液収容部４１ｂを有する。恒温液収容部４１ｂは、表面弾性波素子２４と反応容器２１の底面との間に恒温液Ｌを満たした状態で恒温液Ｌを収容する。恒温液収容部４１ｂは、シール材４１ｃで覆うことによって液密にしている。反応容器保持機構４１は、図示しない駆動機構によって反応容器固定部材４１ａを周方向に回転して反応容器２１を移送する。恒温槽４２は、恒温液収容槽２５と同様に、外形が円形状を有し、円の中心から径方向に沿って切断した断面が凹状をなし、上部を図示しない円盤状の蓋によって覆われる。なお、恒温液収容部４１ｂ内で恒温液Ｌを循環させる場合、反応容器２１の移送停止時に図示しない循環系統を恒温液収容部４１ｂに接続させる。
【００４７】
なお、本実施の形態１では、混合液を収容した反応容器２１が攪拌位置に移送された際に第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに電力を供給するようにしているが、第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに電力を供給するタイミングはその他のタイミングであってもよい。例えば、反応容器２１の移送動作の最中に第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに電力を供給して混合液を攪拌するようにしてもよい。また、混合液を攪拌するタイミングに加えて、分析光学系１３での測光処理を行う直前のタイミングで第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに電力を供給してもよい。この場合、反応容器２１内の測定光路上にある気泡を除去する効果が得られる。また、反応容器２１の洗浄の際に第１の櫛型電極２４ｃおよび第２の櫛型電極２４ｂ，２４ｄに電力を供給してもよい。この場合、反応容器２１内の水の残りを除去する効果が得られる。
【００４８】
また、本実施の形態１では、表面弾性波素子２４を反応容器固定部材２３に設けるものを例示したが、これに限らず、混合液に音響流を発生させること、および反応容器２１を振動させることができればよい。例えば、表面弾性波素子２４を恒温液収容槽２５に設けてもよい。
【００４９】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係る分析装置２の構成を示す模式図である。図７は、図６に示した反応部の要部断面図である。実施の形態１の分析装置１では、音響流発生手段および振動手段のそれぞれが、圧電体からなる基板２４ａ上に設けられた櫛型電極であるものを例示したが、本発明の実施の形態２では、音響流発生手段および振動手段のそれぞれに互いに異なる種類の振動子を用いている。本実施の形態２では、分析装置２は、図６に示すように、測定部６０および制御装置７０を有する。測定部６０は、反応部２０に代わって反応部５０を有する。また、制御装置７０は、制御部３１に代わって制御部７１を有する。
【００５０】
反応部５０は、反応容器保持機構５１および恒温液収容槽２５を有する。反応容器保持機構５１は、複数の反応容器２１を保持して移送する。反応容器保持機構５１は、図７に示すように、反応容器固定部材５２、表面弾性波素子５３、横方向振動子５４および縦方向振動子５５を有する。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００５１】
反応容器固定部材５２は、反応容器２１を固定する。反応容器固定部材５２は、回転部材５２ａおよび受け部材５２ｂを有する。回転部材５２ａは、図示しない駆動機構によって周方向に回転される。
【００５２】
受け部材５２ｂは、互いに向かい合う側壁と底壁とを有する断面コの字形状をなし、回転部材５２ａの周方向に沿って並べて取り付けられる。受け部材５２ｂは、受け部材５２ｂの互いに向かい合う側壁にそれぞれ設けられて反応容器２１の下部を支持する支持部５２ｃを有する。支持部５２ｃは、ゴム等の弾性体を用いる。
【００５３】
表面弾性波素子５３は、反応容器２１の底面と離れて向かい合う受け部材５２ｂの底面上に取り付けられる。表面弾性波素子５３は、音響流発生手段として反応容器２１の形状および反応容器２１内に収容されるべき混合液の体積に応じて定められる周波数の音波を反応容器２１に照射することによって混合液Ｓに音響流Ｆを発生させる。表面弾性波素子５３は、例えば、ニオブ酸リチウム等の圧電体からなる基板５３ａの表面に櫛型電極（ＩＤＴ）からなる音響流発生振動子５３ｂが設けられる。
【００５４】
横方向振動子５４は、支持部５２ｃに取り付けられ、振動手段として支持部５２ｃを介して反応容器２１に横方向の振動を伝える圧電素子である。縦方向振動子５５は、受け部材５２ｂの下部に取り付けられ、振動手段として反応容器２１に縦方向の振動を伝える圧電素子である。なお、横方向振動子５４および縦方向振動子５５のそれぞれは、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる。
【００５５】
制御部７１は、供給電力制御部７１ａを有する。供給電力制御部７１ａは、実施の形態１の供給電力制御部３１ａと同様に、制御手段として検体の分析項目に応じて音響流発生振動子５３ｂが発生する音響流の強さ、および横方向振動子５４、縦方向振動子５５による反応容器２１の振動の強さを制御する。供給電力制御部７１ａは、検体の分析項目に応じて音響流発生振動子５３ｂ、横方向振動子５４および縦方向振動子５５に供給する電力を決定し、決定した電力を音響流発生振動子５３ｂ、横方向振動子５４および縦方向振動子５５に供給する制御を行う。
【００５６】
本実施の形態２では、音響流発生振動子５３ｂが、音波によって混合液に音響流を発生させるとともに、横方向振動子５４および縦方向振動子５５が、反応容器２１を横方向および縦方向に振動させて混合液を攪拌するので、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００５７】
また、本実施の形態２では、横方向振動子５４によって反応容器２１を横方向に振動させることによって、音響流発生振動子５３ｂと反応容器２１との相対位置を変化させているので、音響流の流れを変化させることができる。このため、反応容器２１に対して相対位置が固定された状態で音響流を発生させる場合に比して、より効果的に音響流による攪拌を行うことができる。また、同じ流れの音響流によって長時間の攪拌を行うと、反応容器２１の壁面を伝って液上がりを発生させてしまうおそれがあるが、音響流の流れを変化させることができるため、この液上がりについても防止することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態２では、表面弾性波素子５３が、反応容器２１の底面に向かい合う位置に配置されるものを例示したが、これに限らず、混合液に音響流を発生させることができればよい。例えば、反応容器２１の側壁に向かい合う位置に配置されるようにしてもよい。
【００５９】
また、本実施の形態１，２では、検体の分析項目に応じて音響流の強さ、および反応容器２１の振動の強さを制御するものを例示したが、これに限らず、音響流を発生させるとともに反応容器２１を振動させて混合液を攪拌する制御を行なうことができればよい。例えば、検体の分析項目が変化した場合においても、音響流の強さおよび反応容器２１の振動の強さを変化させなくてもよい。
【００６０】
また、本実施の形態１，２では、音響流発生手段として櫛型電極を用い、振動発生手段として櫛型電極あるいは圧電素子を用いるものを例示したが、これに限らず、音響流発生手段として混合液に音響流を発生させるものを用い、振動発生手段として反応容器２１を振動させるものを用いればよい。例えば、音響発生手段としてチタン酸ジルコン酸鉛等の圧電素子を用いてもよい。
【００６１】
なお、本実施の形態１，２では、反応容器２１は、側壁と底壁とによって上部に開口が形成された中空４角柱形状をなすものを例示したが、これに限らず、混合液を収容することができればよい。例えば、側壁と底壁とによって上部に開口が形成された中空円柱形状の反応容器を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１，２ 分析装置
１０，６０ 測定部
１１ 検体供給部
１１ａ 検体容器
１１ｂ 検体ラック
１２ 検体分注部
１３ 分析光学系
１４ 洗浄部
１５ 試薬テーブル
１６ 試薬分注部
２０，４０，５０ 反応部
２１ 反応容器
２２，４１，５１ 反応容器保持機構
２３，４１ａ，５２ 反応容器固定部材
２３ａ，５２ｃ 支持部
２４，５３ 表面弾性波素子
２４ａ，５３ａ 基板
２４ｂ，２４ｄ 第２の櫛型電極
２４ｃ 第１の櫛型電極
２５ 恒温液収容槽
３０，７０ 制御装置
３１，７１ 制御部
３１ａ，７１ａ 供給電力制御部
３２ 入力部
３３ 表示部
３４ 記憶部
４１ｂ 恒温液収容部
４１ｃ シール材
４２ 恒温槽
５２ａ 回転部材
５２ｂ 受け部材
５３ｂ 音響流発生振動子
５４ 横方向振動子
５５ 縦方向振動子
Ｆ 音響流
Ｌ 恒温液
Ｓ 混合液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体と試薬との混合液が収容される反応容器内の前記混合液を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置において、
前記反応容器の形状および該反応容器内に収容されるべき前記混合液の体積に応じて定められる周波数の音波を前記反応容器に照射することによって前記混合液に音響流を発生させる音響流発生手段と、
前記反応容器を振動させる振動手段と、
前記音響流発生手段に前記音響流を発生させるとともに前記振動手段に前記反応容器を振動させることによって前記混合液を攪拌する制御を行なう制御手段と、
を有することを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記反応容器の底面の下方に設けられ、圧電体からなる基板を有し、
前記音響流発生手段は、前記基板上の前記反応容器の底面中央付近と向かい合う位置に設けられ、音波を発生する第１の櫛型電極であ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】
前記振動手段は、前記音響流発生手段が発生する音波より低い周波数の音波を前記反応容器に照射することによって前記反応容器を振動させ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】
前記反応容器の底面の下方に設けられ、圧電体からなる基板を有し、
前記振動手段は、前記基板上の前記反応容器の底面の外縁付近と向かい合う位置に設けられ、音波を発生する第２の櫛型電極であることを特徴とする請求項３に記載の分析装置。
【請求項５】
前記反応容器を固定する反応容器固定部材を有し、
前記振動手段は、前記反応容器固定部材を介して前記反応容器に振動を伝えることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項６】
前記振動手段は前記反応容器固定部材に取り付けられた圧電素子であることを特徴とする請求項５に記載の分析装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記検体の分析項目に応じて前記音響流発生手段が発生する音響流の強さ、および前記振動手段による前記反応容器の振動の強さを制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の分析装置。
【請求項１】
検体と試薬との混合液が収容される反応容器内の前記混合液を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置において、
前記反応容器の形状および該反応容器内に収容されるべき前記混合液の体積に応じて定められる周波数の音波を前記反応容器に照射することによって前記混合液に音響流を発生させる音響流発生手段と、
前記反応容器を振動させる振動手段と、
前記音響流発生手段に前記音響流を発生させるとともに前記振動手段に前記反応容器を振動させることによって前記混合液を攪拌する制御を行なう制御手段と、
を有することを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記反応容器の底面の下方に設けられ、圧電体からなる基板を有し、
前記音響流発生手段は、前記基板上の前記反応容器の底面中央付近と向かい合う位置に設けられ、音波を発生する第１の櫛型電極であ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】
前記振動手段は、前記音響流発生手段が発生する音波より低い周波数の音波を前記反応容器に照射することによって前記反応容器を振動させ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】
前記反応容器の底面の下方に設けられ、圧電体からなる基板を有し、
前記振動手段は、前記基板上の前記反応容器の底面の外縁付近と向かい合う位置に設けられ、音波を発生する第２の櫛型電極であることを特徴とする請求項３に記載の分析装置。
【請求項５】
前記反応容器を固定する反応容器固定部材を有し、
前記振動手段は、前記反応容器固定部材を介して前記反応容器に振動を伝えることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項６】
前記振動手段は前記反応容器固定部材に取り付けられた圧電素子であることを特徴とする請求項５に記載の分析装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記検体の分析項目に応じて前記音響流発生手段が発生する音響流の強さ、および前記振動手段による前記反応容器の振動の強さを制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１４１２４４（Ｐ２０１１−１４１２４４Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３２２０（Ｐ２０１０−３２２０）
【出願日】平成２２年１月８日（２０１０．１．８）
【出願人】（５１０００５８８９）ベックマン コールター， インコーポレイテッド (174)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月８日（２０１０．１．８）
【出願人】（５１０００５８８９）ベックマン コールター， インコーポレイテッド (174)
【Ｆターム（参考）】
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