説明

分注装置

【課題】分注量に応ずることなく液体試料の吸引状態を判別する。
【解決手段】分注ポンプとサンプルプローブとを管路で連結し前記分注ポンプを吸排動作させてサンプルプローブによって液体試料を吸引・吐出する分注手段と、サンプルプローブを含む前記管路の圧力を検出する圧力検出手段とを備え、分注手段による液体試料の吸引後であって吐出前に液体試料を定量吐出する仮吐出区間を設け、当該仮吐出区間における圧力検出手段の出力に基づいて液体試料の吸引状態を判別する吸引状態判別手段を備える。空吸引では液体試料の粘性を受けない空気の吐出で、吐出直後の空気の吸い込みによって負圧が生じ、正常吸引と比較して仮吐出区間中での圧力変化が大きくなる。すなわち、この大きな圧力変化を見ることによって空吸引を安定して正確に判別できる。さらに、仮吐出区間では吐出量が常に一定量であるため、積分区間の間隔や数の変更、閾値範囲の変更が必要ない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、血液や尿などのサンプル(液体試料)を分析する分析装置に用いられる分注装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
生化学などの自動分析装置においては、分注ポンプおよびこれに連結されたサンプルプローブを有する分注装置を設け、サンプルプローブをサンプル吸引位置、サンプル吐出位置およびプローブ洗浄位置に移動可能として、分注ポンプを吸排動作させることにより、サンプル容器から所定量のサンプルを反応容器に分注するようにしている。この種の自動分析装置においては、サンプルとして、血清あるいは血漿が使用されるが、前記サンプル中にはフィブリンなどの固形物が存在するため、その固形物がサンプルプローブやそれに連結されている管路に詰まる場合がある。サンプルプローブに詰まりが生じると、所定量のサンプルを反応容器に分注できないため、分析結果に重大な悪影響を及ぼすことになる。一方、サンプルの吸引時にサンプルプローブがサンプル液面に浸漬せず、サンプルを吸引しない空吸引の場合もある。空吸引が生じると、サンプルを反応容器に分注できないため、分析結果に重大な悪影響を及ぼすことになる。
【0003】
このような不具合に対して従来の分注装置では、サンプルプローブ,分注シリンジを含む分注流路系に圧力センサを接続し、サンプル分注時の圧力変動波形を測定する。圧力センサの出力はアンプ,A/D変換器を経て、積分演算回路に送られる。積分演算回路では、試料吸引区間を複数に分割した各積分区間に対し、所定のサンプリング周波数で積分処理を実行する。積分演算回路の出力は、判定回路に送られる。複数の積分演算結果に対し、判断回路では予め各々に対応した閾値範囲を記憶しており、それらを比較し、吸引動作が正常に行われたか否かの判定を行う(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】特開2002−333449号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の分注装置では、詰まりや空吸引の検出をサンプルの吸引時に行っている。しかし、必要となる分注量によって吸引時間が異なるため、分注量に応じて積分を行う各積分区間の間隔や数を変更する必要がある。また、必要となる分注量によって圧力値が異なるため、分注量に応じて閾値範囲を変更する必要がある。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液体試料を分注するにあたり分注量に応ずることなく液体試料の吸引状態を判別することができる分注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】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項1に係る分注装置は、分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結し前記分注ポンプを吸排動作させて分注ノズルよって液体試料を吸引・吐出する分注手段と、分注ノズルを含む前記管路の圧力を検出する圧力検出手段とを備えた分注装置において、分注手段による液体試料の吸引後であって吐出前に液体試料を定量吐出する仮吐出区間を設け、当該仮吐出区間における圧力検出手段の出力に基づいて液体試料の吸引状態を判別する吸引状態判別手段を備えたことを特徴とする。
【0008】
本発明の請求項2に係る分注装置は、上記請求項1において、前記吸引状態判別手段は、前記仮吐出区間における圧力の積分値と当該仮吐出区間における所定の閾値とを比較して液体試料の吸引状態を判別することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る分注装置は、分注手段による液体試料の吸引後であって吐出前に液体試料を定量吐出する仮吐出区間を設け、当該仮吐出区間における圧力検出手段の出力に基づいて液体試料の吸引状態を判別する。すなわち、空吸引では液体試料の粘性を受けない空気の吐出で、吐出直後の空気の吸い込みによって負圧が生じ、正常吸引と比較して仮吐出区間中での圧力変化が大きくなる。この結果、大きな圧力変化を見ることによって空吸引を安定して正確に判別することができる。さらに、仮吐出区間では吐出量が常に一定量であるため、積分区間の間隔や数を変更したり、閾値範囲を変更したりする必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る分注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りこの発明が限定されるものではない。
【0011】
図1は本発明に係る分注装置の一例を示す概略図である。分注装置は、血液や尿などのサンプル(液体試料)を分析する分析装置に用いられ、サンプル容器C1から所定量のサンプルを反応容器C2に分注するためのものである。図1に示すように分注装置は、分注手段として、サンプルプローブ(分注ノズル)1と分注ポンプ2とを管路3で連結してある。
【0012】
サンプルプローブ1は、プローブ駆動手段1aによって、サンプルの入ったサンプル容器C1があるサンプル吸引位置、サンプルを反応させる反応容器C2があるサンプル吐出位置、洗浄槽C3がある洗浄位置などに水平移動可能に設けてあり、さらにプローブ駆動手段1aによって、各位置で昇降移動可能に設けてある。
【0013】
分注ポンプ2は、例えばシリンジからなり、分注ポンプ駆動手段2aによって吸排動作する。
【0014】
管路3は、サンプルプローブ1の移動を妨げることのない可撓性を有したチューブからなる。管路3の内部には、サンプルプローブ1および分注ポンプ2を含み洗浄水が充填してある。洗浄水には、空気を除かれた脱気水が用いられている。管路3に充填された洗浄水は、タンク4に収容してある。タンク4は、分注ポンプ2と管路5で連結してある。管路5は、管路3と同様のチューブである。この管路5には、ポンプ6および電磁弁7が設けてある。すなわち、タンク4に収容した洗浄水は、電磁弁7を開けてポンプ6を駆動することによって管路5を経て分注ポンプ2,管路3およびサンプルプローブ1に充填される。
【0015】
図1に示すように上述したプローブ駆動手段1a,分注ポンプ駆動手段2a,ポンプ6および電磁弁7は、分注制御部8によって統括して制御される。すなわち、分注制御部8は、分注動作においてプローブ駆動手段1aを制御してサンプルプローブ1を移動させ、さらに分注ポンプ駆動手段2aを制御して分注ポンプ2を吸排動作させる。これにより、分注装置は、サンプルプローブ1でサンプル容器C1からサンプルを吸引し、反応容器C2に吐出する。一方、分注制御部8は、洗浄動作においてプローブ駆動手段1aを制御してサンプルプローブ1を移動させ、さらに分注ポンプ駆動手段2aを制御して分注ポンプ2を吸排動作させる。これにより、分注装置は、サンプルプローブ1で吸引したサンプルを洗浄槽C3に吐出し、サンプルプローブ1を洗浄する。
【0016】
また、管路5(または管路3)には、圧力検出手段9が設けてある。圧力検出手段(圧力センサ)9は、分注ポンプ2の吸排動作によってサンプルプローブ1で液体試料を吸引・吐出した際に、サンプルプローブ1および分注ポンプ2を含む管路3,5内の洗浄水の圧力を検出して出力するためのものである。
【0017】
圧力検出手段9の出力は、吸引状態判別手段10に供給される。吸引状態判別手段10は、圧力検出手段9からの出力をデジタル信号に変換するA/D変換器11,増幅回路12,積分演算回路13および判別回路14を有している。A/D変換器11は、圧力検出手段9の出力をデジタル信号に変換する。増幅回路12は、A/D変換器11から出力されたデジタル信号を増幅する。積分演算回路13は、デジタル信号を積分値に演算する。判別回路14は、所定の閾値等を格納してあり、積分演算回路13の出力した積分値と閾値との比較を行い、当該比較に基づきサンプルプローブ1の吸引状態の判別結果を出力する。この判別結果は、分注制御部8に供給される。分注制御部8では、判別結果に応じて、正常吸引であれば分析機を統括制御する分析制御部(図示せず)に対して分析を継続する旨の信号を出力し、異常吸引(詰まり・空吸引)であれば、サンプルプローブ1の洗浄を得て、同じ液体試料の再分析や、別の液体試料の分析を実行する。なお、A/D変換器11と増幅回路12とを逆に設け、圧力検出手段9からの出力を増幅回路12で増幅した後にA/D変換器11で変換したデジタル信号を積分演算回路13に供給してもよい。
【0018】
ところで、本実施の形態においては、吸引状態の判別を仮吐出区間で行っている。仮吐出とは、サンプルプローブ1によって液体試料を吸引した後、反応容器C2に吐出する前にサンプル容器C1の位置で所定量の液体試料の吐出を行うものであって、液体試料を定量吐出することによってサンプルプローブ1の吸引吐出口での液体試料の先端揃えを行うためのものである。仮吐出区間では、液体試料の吐出量は常に一定量である。
【0019】
具体的には、図2の圧力波形を示す図を参照して空吸引を判別する場合について説明する。なお、図2において横軸は時間を示し、縦軸は圧力検出手段9からの出力に基づいた電圧を示す。なお、電圧は、圧力検出手段9で検出した負圧を正電圧とし、正圧を負電圧としてある。そして、閾値となる正常吸引時の電圧を実線で示し、空吸引時の電圧を破線で示し、さらに分注ポンプ2を吸排作動させる分注ポンプ駆動手段2aの駆動信号(BUSY信号)を一点鎖線で示す。すなわち、先に分注ポンプ駆動手段2aが駆動する区間が液体試料を吸引している吸引区間であり、後に分注ポンプ駆動手段2aが駆動する区間が仮吐出区間(積分区間)である。
【0020】
仮吐出区間において、空吸引時には液体試料の粘性を受けない空気の吐出なので、吐出直後の空気の吸い込みによって図2に示すように負圧(正電圧)が生じ、正常吸引と比較して仮吐出区間中での圧力変化が大きくなる。すなわち、この圧力変化を見ることによって空吸引を安定して正確に判別することが可能になる。さらに、上述したように仮吐出区間では液体試料の吐出量は常に一定量であるため、積分区間の間隔や数を変更したり、閾値範囲を変更したりする必要がない。
【0021】
また、吸引区間において、空吸引時では、液体試料の粘性を受ける正常吸引と比較して正圧(負電圧)が大きく出力電圧が低いことになる。一方、吸引区間において、詰まりが生じた場合には、正常吸引と比較して負圧(正電圧)が大きく出力電圧が高いことになる。すなわち、吸引区間において詰まりと空吸引との双方を判別しようとすると大幅な電圧範囲の変化を見なければならない。そこで、仮吐出区間において負圧(正電圧)で空吸引を判別することによって、全ての区間で正常吸引と比較した正圧(負電圧)を見なくてもよくなる。この結果、吸引区間において詰まりを判別し、仮吐出区間において空吸引を判別することで、大幅な電圧範囲の変化を見ることがないので、双方を安定して正確に判別することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明に係る分注装置の一例を示す概略図である。
【図2】圧力波形を示す図である。
【符号の説明】
【0023】
1 サンプルプローブ
1a プローブ駆動手段
2 分注ポンプ
2a 分注ポンプ駆動手段
3 管路
4 タンク
5 管路
6 ポンプ
7 電磁弁
8 分注制御部
9 圧力検出手段
10 吸引状態判別手段
11 A/D変換器
12 増幅回路
13 積分演算回路
14 判別回路
C1 サンプル容器
C2 反応容器
C3 洗浄槽

【特許請求の範囲】
【請求項1】
分注ポンプと分注ノズルとを管路で連結し前記分注ポンプを吸排動作させて分注ノズルよって液体試料を吸引・吐出する分注手段と、分注ノズルを含む前記管路の圧力を検出する圧力検出手段とを備えた分注装置において、
分注手段による液体試料の吸引後であって吐出前に液体試料を定量吐出する仮吐出区間を設け、
当該仮吐出区間における圧力検出手段の出力に基づいて液体試料の吸引状態を判別する吸引状態判別手段を備えたことを特徴とする分注装置。
【請求項2】
前記吸引状態判別手段は、前記仮吐出区間における圧力の積分値と当該仮吐出区間における所定の閾値とを比較して液体試料の吸引状態を判別することを特徴とする請求項1に記載の分注装置。

【図1】
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【図2】
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