反応容器および分析装置
【課題】分注装置の構成を複雑にすることなく正確な分注を実現すること。
【解決手段】反応容器１の内部には、液体を保持する液体保持空間２が形成されている。また、反応容器１の鉛直上面には、液体保持空間２と外部を連通する２つの開口が形成されており、一方の導入口３は反応容器１内に液体を導入するために用いられ、他方の排出口５は、反応容器１内に導入された液体の一部または全部を排出するために用いられる。排出口５の隣接位置にはオーバーフロー液溜め７が形成されており、導入口３から導入された液体のうち、排出口５から溢れ出たオーバーフロー液を一時的に保持する。そして、液体保持空間２を含む反応容器１の内部空間が所定量の容積を有し、この内部空間の容積によって、反応容器１内に充填される液体の体積が規定される。
【解決手段】反応容器１の内部には、液体を保持する液体保持空間２が形成されている。また、反応容器１の鉛直上面には、液体保持空間２と外部を連通する２つの開口が形成されており、一方の導入口３は反応容器１内に液体を導入するために用いられ、他方の排出口５は、反応容器１内に導入された液体の一部または全部を排出するために用いられる。排出口５の隣接位置にはオーバーフロー液溜め７が形成されており、導入口３から導入された液体のうち、排出口５から溢れ出たオーバーフロー液を一時的に保持する。そして、液体保持空間２を含む反応容器１の内部空間が所定量の容積を有し、この内部空間の容積によって、反応容器１内に充填される液体の体積が規定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応容器内に液体を分注する分注装置を備え、該分注装置によって前記反応容器内に分注された液体を光学的に測定して分析する分析装置で用いられる反応容器および分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、検体と試薬とを反応容器内に分注し、反応容器内で生じた反応を光学的に測定することによって検体の分析を行う分析装置が知られている。また、この分析装置で用いられる分注装置の分注制度を向上させるための技術が種々開発されている。例えば、特許文献１には、ディスポーザブルチップを用いた分注装置において、分注する液体とチップ間の濡れ力を検出して分注量を補正する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３４７３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、シリンジを用いて分注対象を吸引・吐出することによって分注を行う分注装置では、吸引量と吐出量との乖離が分注精度に影響する。このため、分注精度を向上させるためには、シリンジに動力を伝達する駆動部のバックラッシを回避するための機構を分注装置に設けたり、あるいは分注装置がバックラッシを回避するための動作を行う必要があり、構成が複雑になる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、分注装置の構成を複雑にすることなく正確な分注を実現することができる反応容器および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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる反応容器は、反応容器内に液体を分注する分注装置を備え、該分注装置によって前記反応容器内に分注された液体を光学的に測定して分析する分析装置で用いられる反応容器であって、所定量の容積を有する内部空間が形成されるとともに、前記分注装置によって分注される液体を前記内部空間内に導入する導入口および前記内部空間内に導入された液体を排出する排出口が鉛直上面に形成されており、前記導入口から導入された液体のうちの余剰量が前記排出口から排出されて前記液体が前記内部空間内に充填されることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる反応容器は、上記の発明において、前記排出口の隣接位置に、前記排出口から排出された液体を保持する液溜めが形成されたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる反応容器は、上記の発明において、前記液溜めは、前記排出口を頂上とする傾斜面を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる反応容器は、上記の発明において、前記排出口の周囲に撥水性領域を形成したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる反応容器は、上記の発明において、前記反応容器の底面は光学的に透明な素材で成形され、前記分析装置によって当該反応容器内の液体が底面側から測定可能であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる分析装置は、磁性粒子を含む試薬および検体を反応容器内に分注する分注部と、前記反応容器内の液体を吸引する吸引部と、前記反応容器内の前記磁性粒子を集磁する集磁部と、分注処理を行って前記分注部に前記磁性粒子を含む試薬および前記検体を分注させ、吸引処理を行って前記吸引部に前記反応容器内の液体を吸引させ、集磁処理を行って前記集磁部に前記内部空間内の前記磁性粒子を集磁させる制御部と、を備え、前記反応容器内で前記磁性粒子を含む試薬および前記検体を反応させて分析する分析装置であって、前記反応容器には、所定量の容積を有する内部空間が形成されるとともに、前記分注部によって分注される液体を前記内部空間内に導入する導入口および前記内部空間内に導入された液体を排出する排出口が鉛直上面に形成されており、前記制御部は、前記分注処理を行って前記導入口から前記内部空間内に前記磁性粒子を含む試薬を導入することで、該導入した前記磁性粒子を含む試薬のうちの余剰量を前記排出口から排出させて前記磁性粒子を含む液体を前記内部空間内に充填させた後、前記集磁処理を行って前記内部空間内の前記磁性粒子を集磁させた状態で、前記吸引処理を行って前記導入口または前記排出口から前記内部空間内の液体を吸引させるとともに、前記分注処理を行って前記導入口から前記内部空間内に前記検体を導入することで、該導入した液体のうちの余剰量を前記排出口から排出させて、前記磁性粒子が集磁された前記内部空間内に前記検体を充填させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる分析装置は、上記の発明において、前記反応容器の底面は光学的に透明な素材で成形されており、前記反応容器内の液体を前記反応容器の底面側から光学的に測定する測定部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、分注装置によって分注される液体を反応容器上面の導入口から導入するとともに、余剰量を反応容器上面の排出口から排出することによって、反応容器内に正確量の液体を充填することができる。したがって、分注装置の構成を複雑にすることなく、反応容器に対する正確な分注を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照し、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１５】
（実施の形態）
図１は、本実施の形態における反応容器１の構成を示す断面図である。この反応容器１は、反応容器１に対して検体や試薬を分注し、内部の液体を光学的に測定して被検血液の抗原抗体反応等の免疫検査を自動的に行う分析装置で用いられる。
【００１６】
図１に示すように、反応容器１の内部には、液体を保持する液体保持空間２が形成されている。また、反応容器１の鉛直上面には、液体保持空間２と外部を連通する２つの開口が形成されている。この２つの開口のうち、図１に向かって左側の開口である導入口３は、主に反応容器１内に液体を導入するために用いられる。また、図１に向かって右側の開口である排出口５は、反応容器１内に導入された液体の一部または全部を排出するために用いられる。排出口５の隣接位置にはオーバーフロー液溜め７が形成されており、導入口３から導入された液体のうち、排出口５から溢れ出たオーバーフロー液を一時的に保持する。また、反応容器１底面は、少なくとも図１中に破線で示す液体保持空間２下方の一部分が光学的に透明な素材で成形され、分析装置による測定（測光）用の窓として利用される。
【００１７】
この反応容器１は、所定の内容積を有する。具体的には、反応容器１は、液体保持空間２、液体保持空間２と導入口３との間の導入路４および液体保持空間２と排出口５との間の排出路６からなる内部空間の容積が予め設定される所定量となるように形成され、この内部空間の容積によって、反応容器１内に充填される液体の体積が規定される。ここで、反応容器１は、個体間で生じる内容積の誤差が要求される分注精度以下となるように製造される。
【００１８】
図２は、図１に示した反応容器１を用いる分析装置１０の機能構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、分析装置１０は、分注部１１と、集磁部１３と、ＢＦ洗浄部１５と、攪拌部１７と、測光部１９とを備える。また、分析装置１０は、装置を構成する各部を制御する制御部２１を備え、各部への動作タイミングの指示やデータの転送等を行って装置全体の動作を統括的に制御する。
【００１９】
分注部１１は、検体や第１試薬、第２試薬、基質液等を反応容器１内に分注するためのものであり、検体、第１試薬、第２試薬および基質液をそれぞれ分注対象として反応容器１内に分注するための個別の分注装置を備えている。すなわち、検体を分注対象とする分注装置は、制御部２１の制御のもと分注動作を行い、検体が収容された容器から検体を吸引し、反応容器１内に吐出して検体の分注を行う。同様にして、第１試薬用、第２試薬用または基質液をそれぞれ分注対象とする各分注装置は、制御部２１の制御のもと分注動作を行い、第１試薬、第２試薬用または基質液が収容された容器から第１試薬、第２試薬用または基質液を吸引し、反応容器内に吐出して第１試薬、第２試薬用または基質液の分注を行う。また、この分注部１１は、吸引部として反応容器内の液体の吸引を行う。なお、必ずしも各分注対象を個別の分注装置で分注する必要はなく、同じ分注装置を用いて分注可能な分注対象については、同一の分注装置を兼用することとしてもよい。
【００２０】
ここで、検体は、例えば被検者から採取した血液等である。また、第１試薬は、分析対象の検体内の抗原または抗体と特異的に結合する反応物質を固相した不溶性担体である磁性粒子を含む試薬である。第２試薬は、磁性粒子と結合した検体内の抗原または抗体と特異的に結合する標識物質（例えば酵素）を含む試薬である。基質液は、標識物質との酵素反応によって発光する基質（発光基質）を含む。
【００２１】
図３は、分注部１１を構成する１つの分注装置１２の構成を示す概念図である。図３に示すように、分注装置１２は、分注ノズル１２２とオーバーフローノズル１２３とで構成されるノズル部１２１を備える。分注ノズル１２２は、シリンジやシリンジを吸排動作させるシリンジ駆動部等で構成される吸排部１２４と接続され、シリンジの吸排動作によって分注対象を吸引・吐出し、分注対象の分注を行う。一方、オーバーフローノズル１２３は、吸排部１２４と同様にシリンジやシリンジ駆動部等で構成される吸排部１２５と接続され、分注ノズル１２２による分注対象の分注時に、反応容器１のオーバーフロー液溜め７に溢れ出たオーバーフロー液を吸引する。
【００２２】
また、分注装置１２は、分注ノズル１２２とオーバーフローノズル１２３とを個別に駆動するノズル駆動部１２６を備える。このノズル駆動部１２６は、分注対象が収容された容器の上方位置と反応容器１の導入口３の上方位置との間で分注ノズル１２２を移動させるとともに、各位置で分注ノズル１２２を上下動させる。また、ノズル駆動部１２６は、反応容器１のオーバーフロー液溜め７の上方位置と排出口５の上方位置（排出路６の直上位置）との間でオーバーフローノズル１２３を移動させるとともに、各位置でオーバーフローノズル１２３を上下動させる。
【００２３】
そして、分注制御部１２７は、制御部２１の制御のもと、ノズル駆動部１２６や吸排部１２４，１２５のシリンジ駆動部の駆動を制御し、分注ノズル１２２によって反応容器１内に分注対象を分注させ、オーバーフローノズル１２３によってオーバーフロー液を吸引させる。
【００２４】
図２に示す集磁部１３は、反応容器１内の磁性粒子を集磁するためのものである。この集磁部１３は、例えば、第１試薬の分注後、後述の第１ＢＦ洗浄処理時、第２ＢＦ洗浄処理時に用いる集磁装置をそれぞれ個別に備えている。集磁装置の構成は、例えば、永久磁石を反応容器１に近接させることによって磁力を発生させるものであってもよいし、電磁石を反応容器１に近接させ、電磁石への通電を行うことによって磁力を発生させるものであってもよい。また、本実施の形態では、後述する図６等で示すように、反応容器１の底面側から磁力を発生させることとして説明するが、反応容器１の上面側から磁力を発生させる構成としても構わない。なお、必ずしも個別の集磁装置を設ける必要はなく、適宜同一の集磁装置を兼用することとしてもよい。
【００２５】
ＢＦ洗浄部１５は、所定の洗浄液を吸引・吐出して検体または試薬における未反応物質を分離するＢＦ（ｂｏｕｎｄ−ｆｒｅｅ）分離を実施するためのものであり、第１ＢＦ洗浄処理および第２ＢＦ洗浄処理を行って２回のＢＦ洗浄を行う。このＢＦ洗浄部１５は、緩衝液であるＢＦ液を反応容器１内に吐出するＢＦ液吐出ノズルと反応容器１内のＢＦ液を吸引するＢＦ液吸引ノズルとを有する。
【００２６】
攪拌部１７は、反応容器１内の液体を攪拌して集磁部１３によって集磁された磁性粒子を分散させるためのものである。例えば、圧電基板上に櫛型電極（ＩＤＴ）を設けた表面弾性波素子を用い、反応容器１に超音波を照射して反応容器１内の液体の攪拌を行う。この攪拌部１７は、検体の分注後、第２試薬の分注後、基質液の分注後に用いる攪拌装置をそれぞれ個別に備えている。なお、必ずしも個別の攪拌装置を設ける必要はなく、適宜同一の攪拌装置を兼用することとしてもよい。また、超音波による攪拌を行う装置に限定されるものではなく、適宜公知の攪拌装置を用いることができる。
【００２７】
測光部１９は、検体と試薬との間の反応物の作用による発光基質の発光を検出し、その発光量を測定する。この測光部１９による測定値は制御部２１に出力され、制御部２１に接続された分析部２３によって分析される。
【００２８】
制御部２１は、分析結果の他、分析装置１０の動作に必要な各種データを保持するメモリを内蔵したマイクロコンピュータ等で構成され、装置内の適所に収められる。例えば、制御部２１は、分注部１１によって反応容器１内に第１試薬や検体、第２試薬、基質液を分注させる分注処理や、分注部１１やＢＦ洗浄部１５によって反応容器１内の液体を吸引・排出させる吸引処理、集磁部１３によって反応容器１内の磁性粒子を集磁させる集磁処理、分注部１１によって反応容器１の排出口５から溢れ出たオーバーフロー液を吸引させる排出処理、攪拌部１７によって反応容器１内の液体を攪拌させる攪拌処理、測光部１９によって反応容器１内の液体の発光量を測定させる測光処理を行う。
【００２９】
この制御部２１は、分析部２３と接続されており、測光部１９による測定値が適宜出力されるようになっている。分析部２３は、測光部１９による測定値をもとに抗原または抗体の量等を分析し、分析結果を制御部２１に出力する。また、制御部２１は、検体数や分析項目等、分析に必要な情報を入力するためのキーボードやマウス等の入力装置で構成される入力部２５や、分析結果の出力や警告表示等のためのディスプレイやプリンタ等の出力装置で構成される出力部２７と接続されている。
【００３０】
図４は、上記構成の分析装置１０における分析処理手順を示すフローチャートである。また、図５〜図１７は、分析処理手順の工程を説明する図である。
【００３１】
分析処理では、図４に示すように、先ず、制御部２１が分注処理を行うことで分注部１１を構成する第１試薬用の分注装置によって反応容器１内に第１試薬が分注され（ステップＳ１）、制御部２１が排出処理を行うことで分注に伴うオーバーフロー液が吸引される（ステップＳ３）。
【００３２】
ここで、反応容器１の内部空間に第１試薬が充填されるように、反応容器１内に過剰量の第１試薬が分注されるようになっている。すなわち、図５に示すように、過剰量の第１試薬を吸引した第１試薬用の分注装置の分注ノズル１２２ａが反応容器１の導入口３の上方位置（導入路４の直上位置）に移動して導入口３内に下降する。また、第１試薬用の分注装置のオーバーフローノズル１２３ａがオーバーフロー液溜め７の上方位置に移動し、吸引を開始してオーバーフロー液溜め７内に下降する。そして、分注ノズル１２２ａが第１試薬を吐出する。このとき、反応容器１内に導入された第１試薬のうち、余剰量であるオーバーフロー液が排出路６を通って排出口５からオーバーフロー液溜め７に溢れ出る。オーバーフローノズル１２３ａは、このオーバーフロー液を吸引する。この結果、オーバーフロー液が反応容器１内に戻ることなく反応容器１の内部空間である導入路４と液体保持空間２と排出路６とに第１試薬が充填され、正確量の第１試薬が反応容器１内に分注される。
【００３３】
次に、図４に示すように、制御部２１が集磁処理を行うことで反応容器１内の磁性粒子が集磁され（ステップＳ５）、この反応容器１内の磁性粒子が集磁された状態で制御部２１が吸引処理を行うことで反応容器１内のバッファが吸引・排出される（ステップＳ７）。さらに、反応容器１内の磁性粒子が集磁された状態で制御部２１が分注処理を行うことで分注部１１を構成する検体用の分注装置によって反応容器１内に検体が分注され（ステップＳ９）、制御部２１が排出処理を行うことで分注に伴うオーバーフロー液が吸引される（ステップＳ１１）。
【００３４】
ここで、反応容器１の内部空間に検体が充填されるように、反応容器１内に過剰量の検体が分注されるようになっている。すなわち、図６に示すように、集磁部１３を構成する第１試薬分注後用の集磁装置１４ａが第１試薬に含まれる磁性粒子３１を集磁する。続いて、例えば第１試薬用の分注装置の分注ノズル１２２ａが再度反応容器１の導入口３の上方位置に移動し、導入口３内に下降する。そして、分注ノズル１２２ａは、吸引を開始して反応容器１内のバッファを吸引して排出する。この結果、集磁装置１４ａによって集磁されている磁性粒子３１のみが反応容器１内に残る。続いて、図７に示すように、過剰量の検体を吸引した検体用の分注装置の分注ノズル１２２ｂが反応容器１の導入口３の上方位置に移動して導入口３内に下降する。また、検体用の分注装置のオーバーフローノズル１２３ｂがオーバーフロー液溜め７の上方位置に移動し、吸引を開始してオーバーフロー液溜め７内に下降する。そして、分注ノズル１２２ｂが検体を吐出する。このとき、集磁装置１４ａは、反応容器１内の磁性粒子３１を集磁したままである。そして、反応容器１内に導入された検体のうちのオーバーフロー液が排出口５からオーバーフロー液溜め７に溢れ出る。オーバーフローノズル１２３ｂは、このオーバーフロー液を吸引する。この結果、反応容器１の内部空間に検体が充填され、正確量の検体が反応容器１内に分注される。
【００３５】
次に、図４に示すように、制御部２１が攪拌処理を行うことで反応容器１内の液体が攪拌され（ステップＳ１３）、必要な反応時間の反応を経て（ステップＳ１５）、検体内の抗原または抗体と磁性粒子とが結合した反応物が生成される。具体的には、図８に示すように、攪拌部１７を構成する検体分注後用の攪拌装置１８ａが反応容器１内の磁性粒子を分散させ、検体と磁性粒子とを混合する。
【００３６】
次に、図４に示すように、制御部２１が集磁処理を行うことで反応容器１内の磁性粒子を含む反応物（検体を担持した磁性粒子担体）が集磁され（ステップＳ１７）、反応容器１内の反応物が集磁された状態で１回目のＢＦ洗浄（第１ＢＦ洗浄処理）が行われる（ステップＳ１９）。その後、反応容器１内の反応物が集磁された状態で制御部２１が吸引処理を行うことで反応容器１内のＢＦ液が吸引・排出される（ステップＳ２１）。
【００３７】
なお、第１ＢＦ洗浄処理に先立ち、反応容器１内の反応物が集磁された状態で反応容器１内の液体が吸引・排出される。そして、図９に示すように、集磁部１３を構成する第１ＢＦ洗浄処理時用の集磁装置１４ｂが反応容器１内の磁性粒子を含む反応物３３を集磁する。続いて、ＢＦ洗浄部１５のＢＦ液吐出ノズル１５１が反応容器１の導入口３の上方位置に移動して導入口３内に下降する。また、ＢＦ液吸引ノズル１５３がオーバーフロー液溜め７の上方位置に移動し、吸引を開始してオーバーフロー液溜め７内に下降する。そして、ＢＦ液吐出ノズル１５１がＢＦ液を吐出する。このとき、ＢＦ液吸引ノズル１５３が、排出口５からオーバーフロー液溜め７に溢れ出たオーバーフロー液を吸引する。続いて、図１０に示すように、ＢＦ液吸引ノズル１５３が排出口５の上方位置（排出路６の直上位置）に移動して排出口５内に下降する。そして、ＢＦ液吸引ノズル１５３は、吸引を開始して反応容器１内のＢＦ液を吸引して排出する。このとき、集磁装置１４ｂは、反応容器１内の反応物３３を集磁したままである。これによってＢＦ分離が実施され、反応容器１内の未反応物質が除去される。
【００３８】
次に、図４に示すように、制御部２１が分注処理を行うことで分注部１１を構成する第２試薬用の分注装置によって反応容器１内に第２試薬が分注され（ステップＳ２３）、制御部２１が排出処理を行うことで分注に伴うオーバーフロー液が吸引される（ステップＳ２５）。
【００３９】
ここで、反応容器１の内部空間に第２試薬が充填されるように、反応容器１内に過剰量の第２試薬が分注されるようになっている。すなわち、図１１に示すように、過剰量の第２試薬を吸引した第２試薬用の分注装置の分注ノズル１２２ｃが反応容器１の導入口３の上方位置に移動して導入口３内に下降する。また、第２試薬用の分注装置のオーバーフローノズル１２３ｃがオーバーフロー液溜め７の上方位置に移動し、吸引を開始してオーバーフロー液溜め７内に下降する。そして、分注ノズル１２２ｃが第２試薬を吐出する。このとき、集磁装置１４ｂは、反応容器１内の反応物３３を集磁したままである。そして、オーバーフローノズル１２３ｃが、排出口５からオーバーフロー液溜め７に溢れ出たオーバーフロー液を吸引する。この結果、反応容器１の内部空間に第２試薬が充填され、正確量の第２試薬（標識抗体を含む標識試薬）が反応容器１内に分注される。
【００４０】
次に、図４に示すように、制御部２１が攪拌処理を行うことで反応容器１内の液体の攪拌が攪拌され（ステップＳ２７）。必要な反応時間の反応を経て（ステップＳ２９）、反応物と標識抗体とが結合した免疫複合体が生成される。具体的には、図１２に示すように、第２試薬分注後用の攪拌装置１８ｂが反応容器１内の磁性粒子（反応物）を分散させ、第２試薬と反応物とを混合する。
【００４１】
次に、図４に示すように、制御部２１が集磁処理を行うことで反応容器１内の磁性粒子を含む免疫複合体が集磁され（ステップＳ３１）、反応容器１内の免疫複合体が集磁された状態で２回目のＢＦ洗浄（第２ＢＦ洗浄処理）が行われる（ステップＳ３３）。その後、反応容器１内の免疫複合体が集磁された状態で制御部２１が吸引処理を行うことで反応容器１内のＢＦ液が吸引・排出される（ステップＳ３５）。
【００４２】
なお、この第２ＢＦ洗浄処理に先立ち、反応容器１内の免疫複合体が集磁された状態で反応容器１内の液体が吸引・排出される。そして、図１３に示すように、集磁部１３を構成する第２ＢＦ洗浄処理時用の集磁装置１４ｃが反応容器１内の磁性粒子を含む免疫複合体３５を集磁する。続いて、ＢＦ洗浄部１５のＢＦ液吐出ノズル１５１が反応容器１の導入口３の上方位置に移動して導入口３内に下降する。また、ＢＦ液吸引ノズル１５３がオーバーフロー液溜め７の上方位置に移動し、吸引を開始してオーバーフロー液溜め７内に下降する。そして、ＢＦ液吐出ノズル１５１がＢＦ液を吐出する。このとき、ＢＦ液吸引ノズル１５３が、排出口５からオーバーフロー液溜め７に溢れ出たオーバーフロー液を吸引する。続いて、図１４に示すように、ＢＦ液吸引ノズル１５３が排出口５の上方位置（排出路６の直上位置）に移動して排出口５内に下降する。そして、ＢＦ液吸引ノズル１５３は、吸引を開始して反応容器１内のＢＦ液を吸引して排出する。このとき、集磁装置１４ｃは、反応容器１内の免疫複合体３５を集磁したままである。これによってＢＦ分離が実施され、反応容器１内から反応物（磁性粒子担体）と結合していない標識抗体が除去される。
【００４３】
次に、図４に示すように、制御部２１が分注処理を行うことで分注部１１を構成する基質液用の分注装置によって反応容器１内に基質液が分注され（ステップＳ３７）、制御部２１が排出処理を行うことで分注に伴うオーバーフロー液が吸引される（ステップＳ３９）。
【００４４】
ここで、反応容器１の内部空間に基質液が充填されるように、反応容器１内に過剰量の基質液が分注されるようになっている。すなわち、図１５に示すように、過剰量の基質液を吸引した基質液用の分注装置の分注ノズル１２２ｄが反応容器１の導入口３の上方位置に移動して導入口３内に下降する。また、基質液用の分注装置のオーバーフローノズル１２３ｄがオーバーフロー液溜め７の上方位置に移動し、吸引を開始してオーバーフロー液溜め７内に下降する。そして、分注ノズル１２２ｄが基質液を吐出する。このとき、集磁装置１４ｃは、反応容器１内の免疫複合体３５を集磁したままである。そして、オーバーフローノズル１２３ｄが、排出口５からオーバーフロー液溜め７に溢れ出たオーバーフロー液を吸引する。この結果、反応容器１の内部空間に発光基質を含む基質液が充填され、正確量の基質液が反応容器１内に分注される。
【００４５】
次に、図４に示すように、制御部２１が攪拌処理を行うことで反応容器１内の液体の攪拌が攪拌され（ステップＳ４１）、必要な反応時間の反応（酵素反応）を経て（ステップＳ４３）、測光に移り、制御部２１が測光処理を行う（ステップＳ４５）。すなわち先ず、図１６に示すように、基質液分注後用の攪拌装置１８ｃが反応容器１内の磁性粒子（免疫複合体）を分散させ、基質液と免疫複合体とを混合し、酵素反応させる。酵素反応を経た基質は、免疫複合体の酵素作用により光を発する。測光部１９は、図１７に示すように、反応容器１底面の測光用の窓を利用して基質から発せられた発光量を測定する。
【００４６】
最後に、図４に示すように、分析部２３によって測定値が分析される（ステップＳ４７）。例えば、分析部２３は、測光部１９によって測定された発光量をもとに検出対象の抗原または抗体の量を算出する等の処理を行う。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、所定量の容積を有する反応容器１の内部空間に検体や第１試薬、第２試薬、基質液を充填することができるので、これらの液体を反応容器１内に正確に分注することができる。これによれば、分注装置による分注量を正確にする必要がなくなる。また、反応容器１内に検体や第２試薬、基質液等を充填する際には、反応容器１内の磁性粒子を集磁した状態でこれらの液体を反応容器１内に充填することができる。反応容器１内の液体を排出する場合も同様に、反応容器１内の磁性粒子を集磁した状態で吸引を行い、反応容器１内に磁性粒子を残すことができる。これによれば、第１試薬の量（磁性粒子の量）に対して検体や第２試薬を正確な比率で分注することが可能となる。したがって、分注装置の構成を複雑にすることなく、反応容器に対する正確な分注を実現することができるという効果を奏する。
【００４８】
なお、上記した実施の形態では、オーバーフロー液が排出される排出口５の隣接位置にオーバーフロー液溜め７を形成し、排出口５からオーバーフロー液溜め７に排出されたオーバーフロー液をオーバーフローノズルによって吸引する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、反応容器の構成は、排出口から溢れ出たオーバーブロー液が反応容器内に戻らないような構成であればよい。
【００４９】
図１８は、変形例における反応容器１ｂの構成を示す断面図である。上記した実施の形態と同様に、反応容器１ｂの鉛直上面には、内部空間に液体を導入する導入口３ｂと導入された液体のうちの余剰量を排出する排出口５ｂとが形成されている。本変形例では、排出口５ｂの隣接位置に形成されたオーバーフロー液溜め７ｂが、排出口５ｂを頂上とし、この排出口５ｂから廃液排出口７１に向けて傾斜した傾斜面７３を有する。本構成の反応容器１ｂによれば、排出口５ｂから排出されたオーバーフロー液は、反応容器１ｂ内に戻ることなく、オーバーフロー液溜め７ｂの傾斜面７３を伝って廃液排出口７１から外部に排出される。これによれば、オーバーフロー液を吸引するためのオーバーフローノズルや吸排部等の吸排機構が不要となり、分析処理も簡略化できる。
【００５０】
また、図１に示した実施の形態の反応容器や図１８に示した変形例の反応容器において、排出口から排出されたオーバーフロー液が反応容器内に戻り難いように、排出口の周囲に撥水性領域を形成することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】反応容器の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した反応容器を用いる分析装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】分注装置の構成を示す概念図である。
【図４】分析処理手順を示すフローチャートである。
【図５】分析処理手順の工程を説明する図である。
【図６】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図７】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図８】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図９】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１０】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１１】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１２】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１３】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１４】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１５】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１６】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１７】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１８】変形例における反応容器の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 反応容器
２ 液体保持空間
３ 導入口
４ 導入路
５ 排出口
６ 排出路
７ オーバーフロー液溜め
１０ 分析装置
１１ 分注部
１２ 分注装置
１２１ ノズル部
１２２ 分注ノズル
１２３ オーバーフローノズル
１２４，１２５ 吸排部
１２６ ノズル駆動部
１２７ 分注制御部
１３ 集磁部
１５ ＢＦ洗浄部
１７ 攪拌部
１９ 測光部
２１ 制御部
２３ 分析部
２５ 入力部
２７ 出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応容器内に液体を分注する分注装置を備え、該分注装置によって前記反応容器内に分注された液体を光学的に測定して分析する分析装置で用いられる反応容器および分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、検体と試薬とを反応容器内に分注し、反応容器内で生じた反応を光学的に測定することによって検体の分析を行う分析装置が知られている。また、この分析装置で用いられる分注装置の分注制度を向上させるための技術が種々開発されている。例えば、特許文献１には、ディスポーザブルチップを用いた分注装置において、分注する液体とチップ間の濡れ力を検出して分注量を補正する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３４７３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、シリンジを用いて分注対象を吸引・吐出することによって分注を行う分注装置では、吸引量と吐出量との乖離が分注精度に影響する。このため、分注精度を向上させるためには、シリンジに動力を伝達する駆動部のバックラッシを回避するための機構を分注装置に設けたり、あるいは分注装置がバックラッシを回避するための動作を行う必要があり、構成が複雑になる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、分注装置の構成を複雑にすることなく正確な分注を実現することができる反応容器および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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる反応容器は、反応容器内に液体を分注する分注装置を備え、該分注装置によって前記反応容器内に分注された液体を光学的に測定して分析する分析装置で用いられる反応容器であって、所定量の容積を有する内部空間が形成されるとともに、前記分注装置によって分注される液体を前記内部空間内に導入する導入口および前記内部空間内に導入された液体を排出する排出口が鉛直上面に形成されており、前記導入口から導入された液体のうちの余剰量が前記排出口から排出されて前記液体が前記内部空間内に充填されることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる反応容器は、上記の発明において、前記排出口の隣接位置に、前記排出口から排出された液体を保持する液溜めが形成されたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる反応容器は、上記の発明において、前記液溜めは、前記排出口を頂上とする傾斜面を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる反応容器は、上記の発明において、前記排出口の周囲に撥水性領域を形成したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる反応容器は、上記の発明において、前記反応容器の底面は光学的に透明な素材で成形され、前記分析装置によって当該反応容器内の液体が底面側から測定可能であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる分析装置は、磁性粒子を含む試薬および検体を反応容器内に分注する分注部と、前記反応容器内の液体を吸引する吸引部と、前記反応容器内の前記磁性粒子を集磁する集磁部と、分注処理を行って前記分注部に前記磁性粒子を含む試薬および前記検体を分注させ、吸引処理を行って前記吸引部に前記反応容器内の液体を吸引させ、集磁処理を行って前記集磁部に前記内部空間内の前記磁性粒子を集磁させる制御部と、を備え、前記反応容器内で前記磁性粒子を含む試薬および前記検体を反応させて分析する分析装置であって、前記反応容器には、所定量の容積を有する内部空間が形成されるとともに、前記分注部によって分注される液体を前記内部空間内に導入する導入口および前記内部空間内に導入された液体を排出する排出口が鉛直上面に形成されており、前記制御部は、前記分注処理を行って前記導入口から前記内部空間内に前記磁性粒子を含む試薬を導入することで、該導入した前記磁性粒子を含む試薬のうちの余剰量を前記排出口から排出させて前記磁性粒子を含む液体を前記内部空間内に充填させた後、前記集磁処理を行って前記内部空間内の前記磁性粒子を集磁させた状態で、前記吸引処理を行って前記導入口または前記排出口から前記内部空間内の液体を吸引させるとともに、前記分注処理を行って前記導入口から前記内部空間内に前記検体を導入することで、該導入した液体のうちの余剰量を前記排出口から排出させて、前記磁性粒子が集磁された前記内部空間内に前記検体を充填させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる分析装置は、上記の発明において、前記反応容器の底面は光学的に透明な素材で成形されており、前記反応容器内の液体を前記反応容器の底面側から光学的に測定する測定部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、分注装置によって分注される液体を反応容器上面の導入口から導入するとともに、余剰量を反応容器上面の排出口から排出することによって、反応容器内に正確量の液体を充填することができる。したがって、分注装置の構成を複雑にすることなく、反応容器に対する正確な分注を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照し、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１５】
（実施の形態）
図１は、本実施の形態における反応容器１の構成を示す断面図である。この反応容器１は、反応容器１に対して検体や試薬を分注し、内部の液体を光学的に測定して被検血液の抗原抗体反応等の免疫検査を自動的に行う分析装置で用いられる。
【００１６】
図１に示すように、反応容器１の内部には、液体を保持する液体保持空間２が形成されている。また、反応容器１の鉛直上面には、液体保持空間２と外部を連通する２つの開口が形成されている。この２つの開口のうち、図１に向かって左側の開口である導入口３は、主に反応容器１内に液体を導入するために用いられる。また、図１に向かって右側の開口である排出口５は、反応容器１内に導入された液体の一部または全部を排出するために用いられる。排出口５の隣接位置にはオーバーフロー液溜め７が形成されており、導入口３から導入された液体のうち、排出口５から溢れ出たオーバーフロー液を一時的に保持する。また、反応容器１底面は、少なくとも図１中に破線で示す液体保持空間２下方の一部分が光学的に透明な素材で成形され、分析装置による測定（測光）用の窓として利用される。
【００１７】
この反応容器１は、所定の内容積を有する。具体的には、反応容器１は、液体保持空間２、液体保持空間２と導入口３との間の導入路４および液体保持空間２と排出口５との間の排出路６からなる内部空間の容積が予め設定される所定量となるように形成され、この内部空間の容積によって、反応容器１内に充填される液体の体積が規定される。ここで、反応容器１は、個体間で生じる内容積の誤差が要求される分注精度以下となるように製造される。
【００１８】
図２は、図１に示した反応容器１を用いる分析装置１０の機能構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、分析装置１０は、分注部１１と、集磁部１３と、ＢＦ洗浄部１５と、攪拌部１７と、測光部１９とを備える。また、分析装置１０は、装置を構成する各部を制御する制御部２１を備え、各部への動作タイミングの指示やデータの転送等を行って装置全体の動作を統括的に制御する。
【００１９】
分注部１１は、検体や第１試薬、第２試薬、基質液等を反応容器１内に分注するためのものであり、検体、第１試薬、第２試薬および基質液をそれぞれ分注対象として反応容器１内に分注するための個別の分注装置を備えている。すなわち、検体を分注対象とする分注装置は、制御部２１の制御のもと分注動作を行い、検体が収容された容器から検体を吸引し、反応容器１内に吐出して検体の分注を行う。同様にして、第１試薬用、第２試薬用または基質液をそれぞれ分注対象とする各分注装置は、制御部２１の制御のもと分注動作を行い、第１試薬、第２試薬用または基質液が収容された容器から第１試薬、第２試薬用または基質液を吸引し、反応容器内に吐出して第１試薬、第２試薬用または基質液の分注を行う。また、この分注部１１は、吸引部として反応容器内の液体の吸引を行う。なお、必ずしも各分注対象を個別の分注装置で分注する必要はなく、同じ分注装置を用いて分注可能な分注対象については、同一の分注装置を兼用することとしてもよい。
【００２０】
ここで、検体は、例えば被検者から採取した血液等である。また、第１試薬は、分析対象の検体内の抗原または抗体と特異的に結合する反応物質を固相した不溶性担体である磁性粒子を含む試薬である。第２試薬は、磁性粒子と結合した検体内の抗原または抗体と特異的に結合する標識物質（例えば酵素）を含む試薬である。基質液は、標識物質との酵素反応によって発光する基質（発光基質）を含む。
【００２１】
図３は、分注部１１を構成する１つの分注装置１２の構成を示す概念図である。図３に示すように、分注装置１２は、分注ノズル１２２とオーバーフローノズル１２３とで構成されるノズル部１２１を備える。分注ノズル１２２は、シリンジやシリンジを吸排動作させるシリンジ駆動部等で構成される吸排部１２４と接続され、シリンジの吸排動作によって分注対象を吸引・吐出し、分注対象の分注を行う。一方、オーバーフローノズル１２３は、吸排部１２４と同様にシリンジやシリンジ駆動部等で構成される吸排部１２５と接続され、分注ノズル１２２による分注対象の分注時に、反応容器１のオーバーフロー液溜め７に溢れ出たオーバーフロー液を吸引する。
【００２２】
また、分注装置１２は、分注ノズル１２２とオーバーフローノズル１２３とを個別に駆動するノズル駆動部１２６を備える。このノズル駆動部１２６は、分注対象が収容された容器の上方位置と反応容器１の導入口３の上方位置との間で分注ノズル１２２を移動させるとともに、各位置で分注ノズル１２２を上下動させる。また、ノズル駆動部１２６は、反応容器１のオーバーフロー液溜め７の上方位置と排出口５の上方位置（排出路６の直上位置）との間でオーバーフローノズル１２３を移動させるとともに、各位置でオーバーフローノズル１２３を上下動させる。
【００２３】
そして、分注制御部１２７は、制御部２１の制御のもと、ノズル駆動部１２６や吸排部１２４，１２５のシリンジ駆動部の駆動を制御し、分注ノズル１２２によって反応容器１内に分注対象を分注させ、オーバーフローノズル１２３によってオーバーフロー液を吸引させる。
【００２４】
図２に示す集磁部１３は、反応容器１内の磁性粒子を集磁するためのものである。この集磁部１３は、例えば、第１試薬の分注後、後述の第１ＢＦ洗浄処理時、第２ＢＦ洗浄処理時に用いる集磁装置をそれぞれ個別に備えている。集磁装置の構成は、例えば、永久磁石を反応容器１に近接させることによって磁力を発生させるものであってもよいし、電磁石を反応容器１に近接させ、電磁石への通電を行うことによって磁力を発生させるものであってもよい。また、本実施の形態では、後述する図６等で示すように、反応容器１の底面側から磁力を発生させることとして説明するが、反応容器１の上面側から磁力を発生させる構成としても構わない。なお、必ずしも個別の集磁装置を設ける必要はなく、適宜同一の集磁装置を兼用することとしてもよい。
【００２５】
ＢＦ洗浄部１５は、所定の洗浄液を吸引・吐出して検体または試薬における未反応物質を分離するＢＦ（ｂｏｕｎｄ−ｆｒｅｅ）分離を実施するためのものであり、第１ＢＦ洗浄処理および第２ＢＦ洗浄処理を行って２回のＢＦ洗浄を行う。このＢＦ洗浄部１５は、緩衝液であるＢＦ液を反応容器１内に吐出するＢＦ液吐出ノズルと反応容器１内のＢＦ液を吸引するＢＦ液吸引ノズルとを有する。
【００２６】
攪拌部１７は、反応容器１内の液体を攪拌して集磁部１３によって集磁された磁性粒子を分散させるためのものである。例えば、圧電基板上に櫛型電極（ＩＤＴ）を設けた表面弾性波素子を用い、反応容器１に超音波を照射して反応容器１内の液体の攪拌を行う。この攪拌部１７は、検体の分注後、第２試薬の分注後、基質液の分注後に用いる攪拌装置をそれぞれ個別に備えている。なお、必ずしも個別の攪拌装置を設ける必要はなく、適宜同一の攪拌装置を兼用することとしてもよい。また、超音波による攪拌を行う装置に限定されるものではなく、適宜公知の攪拌装置を用いることができる。
【００２７】
測光部１９は、検体と試薬との間の反応物の作用による発光基質の発光を検出し、その発光量を測定する。この測光部１９による測定値は制御部２１に出力され、制御部２１に接続された分析部２３によって分析される。
【００２８】
制御部２１は、分析結果の他、分析装置１０の動作に必要な各種データを保持するメモリを内蔵したマイクロコンピュータ等で構成され、装置内の適所に収められる。例えば、制御部２１は、分注部１１によって反応容器１内に第１試薬や検体、第２試薬、基質液を分注させる分注処理や、分注部１１やＢＦ洗浄部１５によって反応容器１内の液体を吸引・排出させる吸引処理、集磁部１３によって反応容器１内の磁性粒子を集磁させる集磁処理、分注部１１によって反応容器１の排出口５から溢れ出たオーバーフロー液を吸引させる排出処理、攪拌部１７によって反応容器１内の液体を攪拌させる攪拌処理、測光部１９によって反応容器１内の液体の発光量を測定させる測光処理を行う。
【００２９】
この制御部２１は、分析部２３と接続されており、測光部１９による測定値が適宜出力されるようになっている。分析部２３は、測光部１９による測定値をもとに抗原または抗体の量等を分析し、分析結果を制御部２１に出力する。また、制御部２１は、検体数や分析項目等、分析に必要な情報を入力するためのキーボードやマウス等の入力装置で構成される入力部２５や、分析結果の出力や警告表示等のためのディスプレイやプリンタ等の出力装置で構成される出力部２７と接続されている。
【００３０】
図４は、上記構成の分析装置１０における分析処理手順を示すフローチャートである。また、図５〜図１７は、分析処理手順の工程を説明する図である。
【００３１】
分析処理では、図４に示すように、先ず、制御部２１が分注処理を行うことで分注部１１を構成する第１試薬用の分注装置によって反応容器１内に第１試薬が分注され（ステップＳ１）、制御部２１が排出処理を行うことで分注に伴うオーバーフロー液が吸引される（ステップＳ３）。
【００３２】
ここで、反応容器１の内部空間に第１試薬が充填されるように、反応容器１内に過剰量の第１試薬が分注されるようになっている。すなわち、図５に示すように、過剰量の第１試薬を吸引した第１試薬用の分注装置の分注ノズル１２２ａが反応容器１の導入口３の上方位置（導入路４の直上位置）に移動して導入口３内に下降する。また、第１試薬用の分注装置のオーバーフローノズル１２３ａがオーバーフロー液溜め７の上方位置に移動し、吸引を開始してオーバーフロー液溜め７内に下降する。そして、分注ノズル１２２ａが第１試薬を吐出する。このとき、反応容器１内に導入された第１試薬のうち、余剰量であるオーバーフロー液が排出路６を通って排出口５からオーバーフロー液溜め７に溢れ出る。オーバーフローノズル１２３ａは、このオーバーフロー液を吸引する。この結果、オーバーフロー液が反応容器１内に戻ることなく反応容器１の内部空間である導入路４と液体保持空間２と排出路６とに第１試薬が充填され、正確量の第１試薬が反応容器１内に分注される。
【００３３】
次に、図４に示すように、制御部２１が集磁処理を行うことで反応容器１内の磁性粒子が集磁され（ステップＳ５）、この反応容器１内の磁性粒子が集磁された状態で制御部２１が吸引処理を行うことで反応容器１内のバッファが吸引・排出される（ステップＳ７）。さらに、反応容器１内の磁性粒子が集磁された状態で制御部２１が分注処理を行うことで分注部１１を構成する検体用の分注装置によって反応容器１内に検体が分注され（ステップＳ９）、制御部２１が排出処理を行うことで分注に伴うオーバーフロー液が吸引される（ステップＳ１１）。
【００３４】
ここで、反応容器１の内部空間に検体が充填されるように、反応容器１内に過剰量の検体が分注されるようになっている。すなわち、図６に示すように、集磁部１３を構成する第１試薬分注後用の集磁装置１４ａが第１試薬に含まれる磁性粒子３１を集磁する。続いて、例えば第１試薬用の分注装置の分注ノズル１２２ａが再度反応容器１の導入口３の上方位置に移動し、導入口３内に下降する。そして、分注ノズル１２２ａは、吸引を開始して反応容器１内のバッファを吸引して排出する。この結果、集磁装置１４ａによって集磁されている磁性粒子３１のみが反応容器１内に残る。続いて、図７に示すように、過剰量の検体を吸引した検体用の分注装置の分注ノズル１２２ｂが反応容器１の導入口３の上方位置に移動して導入口３内に下降する。また、検体用の分注装置のオーバーフローノズル１２３ｂがオーバーフロー液溜め７の上方位置に移動し、吸引を開始してオーバーフロー液溜め７内に下降する。そして、分注ノズル１２２ｂが検体を吐出する。このとき、集磁装置１４ａは、反応容器１内の磁性粒子３１を集磁したままである。そして、反応容器１内に導入された検体のうちのオーバーフロー液が排出口５からオーバーフロー液溜め７に溢れ出る。オーバーフローノズル１２３ｂは、このオーバーフロー液を吸引する。この結果、反応容器１の内部空間に検体が充填され、正確量の検体が反応容器１内に分注される。
【００３５】
次に、図４に示すように、制御部２１が攪拌処理を行うことで反応容器１内の液体が攪拌され（ステップＳ１３）、必要な反応時間の反応を経て（ステップＳ１５）、検体内の抗原または抗体と磁性粒子とが結合した反応物が生成される。具体的には、図８に示すように、攪拌部１７を構成する検体分注後用の攪拌装置１８ａが反応容器１内の磁性粒子を分散させ、検体と磁性粒子とを混合する。
【００３６】
次に、図４に示すように、制御部２１が集磁処理を行うことで反応容器１内の磁性粒子を含む反応物（検体を担持した磁性粒子担体）が集磁され（ステップＳ１７）、反応容器１内の反応物が集磁された状態で１回目のＢＦ洗浄（第１ＢＦ洗浄処理）が行われる（ステップＳ１９）。その後、反応容器１内の反応物が集磁された状態で制御部２１が吸引処理を行うことで反応容器１内のＢＦ液が吸引・排出される（ステップＳ２１）。
【００３７】
なお、第１ＢＦ洗浄処理に先立ち、反応容器１内の反応物が集磁された状態で反応容器１内の液体が吸引・排出される。そして、図９に示すように、集磁部１３を構成する第１ＢＦ洗浄処理時用の集磁装置１４ｂが反応容器１内の磁性粒子を含む反応物３３を集磁する。続いて、ＢＦ洗浄部１５のＢＦ液吐出ノズル１５１が反応容器１の導入口３の上方位置に移動して導入口３内に下降する。また、ＢＦ液吸引ノズル１５３がオーバーフロー液溜め７の上方位置に移動し、吸引を開始してオーバーフロー液溜め７内に下降する。そして、ＢＦ液吐出ノズル１５１がＢＦ液を吐出する。このとき、ＢＦ液吸引ノズル１５３が、排出口５からオーバーフロー液溜め７に溢れ出たオーバーフロー液を吸引する。続いて、図１０に示すように、ＢＦ液吸引ノズル１５３が排出口５の上方位置（排出路６の直上位置）に移動して排出口５内に下降する。そして、ＢＦ液吸引ノズル１５３は、吸引を開始して反応容器１内のＢＦ液を吸引して排出する。このとき、集磁装置１４ｂは、反応容器１内の反応物３３を集磁したままである。これによってＢＦ分離が実施され、反応容器１内の未反応物質が除去される。
【００３８】
次に、図４に示すように、制御部２１が分注処理を行うことで分注部１１を構成する第２試薬用の分注装置によって反応容器１内に第２試薬が分注され（ステップＳ２３）、制御部２１が排出処理を行うことで分注に伴うオーバーフロー液が吸引される（ステップＳ２５）。
【００３９】
ここで、反応容器１の内部空間に第２試薬が充填されるように、反応容器１内に過剰量の第２試薬が分注されるようになっている。すなわち、図１１に示すように、過剰量の第２試薬を吸引した第２試薬用の分注装置の分注ノズル１２２ｃが反応容器１の導入口３の上方位置に移動して導入口３内に下降する。また、第２試薬用の分注装置のオーバーフローノズル１２３ｃがオーバーフロー液溜め７の上方位置に移動し、吸引を開始してオーバーフロー液溜め７内に下降する。そして、分注ノズル１２２ｃが第２試薬を吐出する。このとき、集磁装置１４ｂは、反応容器１内の反応物３３を集磁したままである。そして、オーバーフローノズル１２３ｃが、排出口５からオーバーフロー液溜め７に溢れ出たオーバーフロー液を吸引する。この結果、反応容器１の内部空間に第２試薬が充填され、正確量の第２試薬（標識抗体を含む標識試薬）が反応容器１内に分注される。
【００４０】
次に、図４に示すように、制御部２１が攪拌処理を行うことで反応容器１内の液体の攪拌が攪拌され（ステップＳ２７）。必要な反応時間の反応を経て（ステップＳ２９）、反応物と標識抗体とが結合した免疫複合体が生成される。具体的には、図１２に示すように、第２試薬分注後用の攪拌装置１８ｂが反応容器１内の磁性粒子（反応物）を分散させ、第２試薬と反応物とを混合する。
【００４１】
次に、図４に示すように、制御部２１が集磁処理を行うことで反応容器１内の磁性粒子を含む免疫複合体が集磁され（ステップＳ３１）、反応容器１内の免疫複合体が集磁された状態で２回目のＢＦ洗浄（第２ＢＦ洗浄処理）が行われる（ステップＳ３３）。その後、反応容器１内の免疫複合体が集磁された状態で制御部２１が吸引処理を行うことで反応容器１内のＢＦ液が吸引・排出される（ステップＳ３５）。
【００４２】
なお、この第２ＢＦ洗浄処理に先立ち、反応容器１内の免疫複合体が集磁された状態で反応容器１内の液体が吸引・排出される。そして、図１３に示すように、集磁部１３を構成する第２ＢＦ洗浄処理時用の集磁装置１４ｃが反応容器１内の磁性粒子を含む免疫複合体３５を集磁する。続いて、ＢＦ洗浄部１５のＢＦ液吐出ノズル１５１が反応容器１の導入口３の上方位置に移動して導入口３内に下降する。また、ＢＦ液吸引ノズル１５３がオーバーフロー液溜め７の上方位置に移動し、吸引を開始してオーバーフロー液溜め７内に下降する。そして、ＢＦ液吐出ノズル１５１がＢＦ液を吐出する。このとき、ＢＦ液吸引ノズル１５３が、排出口５からオーバーフロー液溜め７に溢れ出たオーバーフロー液を吸引する。続いて、図１４に示すように、ＢＦ液吸引ノズル１５３が排出口５の上方位置（排出路６の直上位置）に移動して排出口５内に下降する。そして、ＢＦ液吸引ノズル１５３は、吸引を開始して反応容器１内のＢＦ液を吸引して排出する。このとき、集磁装置１４ｃは、反応容器１内の免疫複合体３５を集磁したままである。これによってＢＦ分離が実施され、反応容器１内から反応物（磁性粒子担体）と結合していない標識抗体が除去される。
【００４３】
次に、図４に示すように、制御部２１が分注処理を行うことで分注部１１を構成する基質液用の分注装置によって反応容器１内に基質液が分注され（ステップＳ３７）、制御部２１が排出処理を行うことで分注に伴うオーバーフロー液が吸引される（ステップＳ３９）。
【００４４】
ここで、反応容器１の内部空間に基質液が充填されるように、反応容器１内に過剰量の基質液が分注されるようになっている。すなわち、図１５に示すように、過剰量の基質液を吸引した基質液用の分注装置の分注ノズル１２２ｄが反応容器１の導入口３の上方位置に移動して導入口３内に下降する。また、基質液用の分注装置のオーバーフローノズル１２３ｄがオーバーフロー液溜め７の上方位置に移動し、吸引を開始してオーバーフロー液溜め７内に下降する。そして、分注ノズル１２２ｄが基質液を吐出する。このとき、集磁装置１４ｃは、反応容器１内の免疫複合体３５を集磁したままである。そして、オーバーフローノズル１２３ｄが、排出口５からオーバーフロー液溜め７に溢れ出たオーバーフロー液を吸引する。この結果、反応容器１の内部空間に発光基質を含む基質液が充填され、正確量の基質液が反応容器１内に分注される。
【００４５】
次に、図４に示すように、制御部２１が攪拌処理を行うことで反応容器１内の液体の攪拌が攪拌され（ステップＳ４１）、必要な反応時間の反応（酵素反応）を経て（ステップＳ４３）、測光に移り、制御部２１が測光処理を行う（ステップＳ４５）。すなわち先ず、図１６に示すように、基質液分注後用の攪拌装置１８ｃが反応容器１内の磁性粒子（免疫複合体）を分散させ、基質液と免疫複合体とを混合し、酵素反応させる。酵素反応を経た基質は、免疫複合体の酵素作用により光を発する。測光部１９は、図１７に示すように、反応容器１底面の測光用の窓を利用して基質から発せられた発光量を測定する。
【００４６】
最後に、図４に示すように、分析部２３によって測定値が分析される（ステップＳ４７）。例えば、分析部２３は、測光部１９によって測定された発光量をもとに検出対象の抗原または抗体の量を算出する等の処理を行う。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、所定量の容積を有する反応容器１の内部空間に検体や第１試薬、第２試薬、基質液を充填することができるので、これらの液体を反応容器１内に正確に分注することができる。これによれば、分注装置による分注量を正確にする必要がなくなる。また、反応容器１内に検体や第２試薬、基質液等を充填する際には、反応容器１内の磁性粒子を集磁した状態でこれらの液体を反応容器１内に充填することができる。反応容器１内の液体を排出する場合も同様に、反応容器１内の磁性粒子を集磁した状態で吸引を行い、反応容器１内に磁性粒子を残すことができる。これによれば、第１試薬の量（磁性粒子の量）に対して検体や第２試薬を正確な比率で分注することが可能となる。したがって、分注装置の構成を複雑にすることなく、反応容器に対する正確な分注を実現することができるという効果を奏する。
【００４８】
なお、上記した実施の形態では、オーバーフロー液が排出される排出口５の隣接位置にオーバーフロー液溜め７を形成し、排出口５からオーバーフロー液溜め７に排出されたオーバーフロー液をオーバーフローノズルによって吸引する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、反応容器の構成は、排出口から溢れ出たオーバーブロー液が反応容器内に戻らないような構成であればよい。
【００４９】
図１８は、変形例における反応容器１ｂの構成を示す断面図である。上記した実施の形態と同様に、反応容器１ｂの鉛直上面には、内部空間に液体を導入する導入口３ｂと導入された液体のうちの余剰量を排出する排出口５ｂとが形成されている。本変形例では、排出口５ｂの隣接位置に形成されたオーバーフロー液溜め７ｂが、排出口５ｂを頂上とし、この排出口５ｂから廃液排出口７１に向けて傾斜した傾斜面７３を有する。本構成の反応容器１ｂによれば、排出口５ｂから排出されたオーバーフロー液は、反応容器１ｂ内に戻ることなく、オーバーフロー液溜め７ｂの傾斜面７３を伝って廃液排出口７１から外部に排出される。これによれば、オーバーフロー液を吸引するためのオーバーフローノズルや吸排部等の吸排機構が不要となり、分析処理も簡略化できる。
【００５０】
また、図１に示した実施の形態の反応容器や図１８に示した変形例の反応容器において、排出口から排出されたオーバーフロー液が反応容器内に戻り難いように、排出口の周囲に撥水性領域を形成することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】反応容器の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した反応容器を用いる分析装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】分注装置の構成を示す概念図である。
【図４】分析処理手順を示すフローチャートである。
【図５】分析処理手順の工程を説明する図である。
【図６】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図７】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図８】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図９】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１０】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１１】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１２】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１３】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１４】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１５】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１６】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１７】分析処理手順の他の工程を説明する図である。
【図１８】変形例における反応容器の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ 反応容器
２ 液体保持空間
３ 導入口
４ 導入路
５ 排出口
６ 排出路
７ オーバーフロー液溜め
１０ 分析装置
１１ 分注部
１２ 分注装置
１２１ ノズル部
１２２ 分注ノズル
１２３ オーバーフローノズル
１２４，１２５ 吸排部
１２６ ノズル駆動部
１２７ 分注制御部
１３ 集磁部
１５ ＢＦ洗浄部
１７ 攪拌部
１９ 測光部
２１ 制御部
２３ 分析部
２５ 入力部
２７ 出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応容器内に液体を分注する分注部を備え、該分注部によって前記反応容器内に分注された液体を光学的に測定して分析する分析装置で用いられる反応容器であって、
所定量の容積を有する内部空間が形成されるとともに、前記分注部によって分注される液体を前記内部空間内に導入する導入口および前記内部空間内に導入された液体を排出する排出口が鉛直上面に形成されており、
前記導入口から導入された液体のうちの余剰量が前記排出口から排出されて前記液体が前記内部空間内に充填されることを特徴とする反応容器。
【請求項２】
前記排出口の隣接位置に、前記排出口から排出された液体を保持する液溜めが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の反応容器。
【請求項３】
前記液溜めは、前記排出口を頂上とする傾斜面を有することを特徴とする請求項２に記載の反応容器。
【請求項４】
前記排出口の周囲に撥水性領域を形成したことを特徴とする請求項２または３に記載の反応容器。
【請求項５】
前記反応容器の底面は光学的に透明な素材で成形され、前記分析装置によって当該反応容器内の液体が底面側から測定可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の反応容器。
【請求項６】
磁性粒子を含む試薬および検体を反応容器内に分注する分注部と、
前記反応容器内の液体を吸引する吸引部と、
前記反応容器内の前記磁性粒子を集磁する集磁部と、
分注処理を行って前記分注部に前記磁性粒子を含む試薬および前記検体を分注させ、吸引処理を行って前記吸引部に前記反応容器内の液体を吸引させ、集磁処理を行って前記集磁部に前記内部空間内の前記磁性粒子を集磁させる制御部と、
を備え、前記反応容器内で前記磁性粒子を含む試薬および前記検体を反応させて分析する分析装置であって、
前記反応容器には、所定量の容積を有する内部空間が形成されるとともに、前記分注部によって分注される液体を前記内部空間内に導入する導入口および前記内部空間内に導入された液体を排出する排出口が鉛直上面に形成されており、
前記制御部は、前記分注処理を行って前記導入口から前記内部空間内に前記磁性粒子を含む試薬を導入することで、該導入した前記磁性粒子を含む試薬のうちの余剰量を前記排出口から排出させて前記磁性粒子を含む液体を前記内部空間内に充填させた後、前記集磁処理を行って前記内部空間内の前記磁性粒子を集磁させた状態で、前記吸引処理を行って前記導入口または前記排出口から前記内部空間内の液体を吸引させるとともに、前記分注処理を行って前記導入口から前記内部空間内に前記検体を導入することで、該導入した液体のうちの余剰量を前記排出口から排出させて、前記磁性粒子が集磁された前記内部空間内に前記検体を充填させることを特徴とする分析装置。
【請求項７】
前記反応容器の底面は光学的に透明な素材で成形されており、
前記反応容器内の液体を前記反応容器の底面側から光学的に測定する測定部を備えることを特徴とする請求項６に記載の分析装置。
【請求項１】
反応容器内に液体を分注する分注部を備え、該分注部によって前記反応容器内に分注された液体を光学的に測定して分析する分析装置で用いられる反応容器であって、
所定量の容積を有する内部空間が形成されるとともに、前記分注部によって分注される液体を前記内部空間内に導入する導入口および前記内部空間内に導入された液体を排出する排出口が鉛直上面に形成されており、
前記導入口から導入された液体のうちの余剰量が前記排出口から排出されて前記液体が前記内部空間内に充填されることを特徴とする反応容器。
【請求項２】
前記排出口の隣接位置に、前記排出口から排出された液体を保持する液溜めが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の反応容器。
【請求項３】
前記液溜めは、前記排出口を頂上とする傾斜面を有することを特徴とする請求項２に記載の反応容器。
【請求項４】
前記排出口の周囲に撥水性領域を形成したことを特徴とする請求項２または３に記載の反応容器。
【請求項５】
前記反応容器の底面は光学的に透明な素材で成形され、前記分析装置によって当該反応容器内の液体が底面側から測定可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の反応容器。
【請求項６】
磁性粒子を含む試薬および検体を反応容器内に分注する分注部と、
前記反応容器内の液体を吸引する吸引部と、
前記反応容器内の前記磁性粒子を集磁する集磁部と、
分注処理を行って前記分注部に前記磁性粒子を含む試薬および前記検体を分注させ、吸引処理を行って前記吸引部に前記反応容器内の液体を吸引させ、集磁処理を行って前記集磁部に前記内部空間内の前記磁性粒子を集磁させる制御部と、
を備え、前記反応容器内で前記磁性粒子を含む試薬および前記検体を反応させて分析する分析装置であって、
前記反応容器には、所定量の容積を有する内部空間が形成されるとともに、前記分注部によって分注される液体を前記内部空間内に導入する導入口および前記内部空間内に導入された液体を排出する排出口が鉛直上面に形成されており、
前記制御部は、前記分注処理を行って前記導入口から前記内部空間内に前記磁性粒子を含む試薬を導入することで、該導入した前記磁性粒子を含む試薬のうちの余剰量を前記排出口から排出させて前記磁性粒子を含む液体を前記内部空間内に充填させた後、前記集磁処理を行って前記内部空間内の前記磁性粒子を集磁させた状態で、前記吸引処理を行って前記導入口または前記排出口から前記内部空間内の液体を吸引させるとともに、前記分注処理を行って前記導入口から前記内部空間内に前記検体を導入することで、該導入した液体のうちの余剰量を前記排出口から排出させて、前記磁性粒子が集磁された前記内部空間内に前記検体を充填させることを特徴とする分析装置。
【請求項７】
前記反応容器の底面は光学的に透明な素材で成形されており、
前記反応容器内の液体を前記反応容器の底面側から光学的に測定する測定部を備えることを特徴とする請求項６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１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−４３９１３（Ｐ２０１０−４３９１３Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０７２８０（Ｐ２００８−２０７２８０）
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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