反応容器及びこの容器を用いた自動分析装置
【課題】ラマン分光分析法における検体分注を簡易に行うことが可能な反応容器及びこの容器を用いた自動分析装置を提供すること。
【解決手段】ラマン分光分析に使用する反応容器及びこの容器を用いた自動分析装置。反応容器１０は、少なくとも容器壁の一部に容器内の反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱するラマン活性を有した内部標準物質Ｓを含み、自動分析装置は、内部標準物質を少なくとも容器壁の一部に含む反応容器１０を使用し、光学測定部は、ラマン散乱光を分光して測定する分光測定部を有し、光学測定部が測定した容器ラマン散乱光の測定値と反応液ラマン散乱光の測定値とをもとに検体の分析値を演算する分析部を備える。
【解決手段】ラマン分光分析に使用する反応容器及びこの容器を用いた自動分析装置。反応容器１０は、少なくとも容器壁の一部に容器内の反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱するラマン活性を有した内部標準物質Ｓを含み、自動分析装置は、内部標準物質を少なくとも容器壁の一部に含む反応容器１０を使用し、光学測定部は、ラマン散乱光を分光して測定する分光測定部を有し、光学測定部が測定した容器ラマン散乱光の測定値と反応液ラマン散乱光の測定値とをもとに検体の分析値を演算する分析部を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラマン分光分析に使用する反応容器及びこの容器を用いた自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラマン分光分析法は、ラマン散乱を利用して物質の定性分析や定量分析に利用されている。このラマン分光分析法による分析装置は、ラマンシフトがそれぞれ異なる内部標準物質と検体とを反応容器内に混在させた状態で試薬を分注し、測定光の照射によって発生するラマン散乱光に含まれる物質に固有のラマンスペクトルを測定することで検体を分析している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特表２０００−５１６３４２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、ラマン分光分析法による分析装置は、検量線作成の場合を含め、検体分析の都度、各反応容器に内部標準物質と検体とを正確に秤量して分注する必要があり、内部標準物質と検体の分注に手間と時間を要す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、ラマン分光分析法における検体分注を簡易に行うことが可能な反応容器及びこの容器を用いた自動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、本発明の反応容器は、ラマン分光分析に使用する反応容器であって、少なくとも容器壁の一部に当該容器内の反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱するラマン活性を有した内部標準物質を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の反応容器は、上記の発明において、前記反応容器は、前記内部標準物質によって容器壁の表面が被覆され、或いは前記内部標準物質を前記容器壁に含むか又は前記容器壁が前記内部標準物質からなることを特徴とする。
【０００８】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、検体と試薬とを反応容器内で反応させ、反応液の光学的特性を光学測定部で測定して前記検体を分析する自動分析装置において、前記反応容器は、当該容器内の反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱するラマン活性を有する内部標準物質を少なくとも容器壁の一部に含む反応容器であり、前記光学測定部は、前記内部標準物質から散乱される容器ラマン散乱光及び前記反応液から散乱される反応液ラマン散乱光を分光して測定する分光測定手段を有し、前記光学測定部が測定した容器ラマン散乱光の測定値と反応液ラマン散乱光の測定値とをもとに前記検体の分析値を演算する分析部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記容器ラマン散乱光の強度をもとに前記反応容器を検体測定に測定するか否かを判定する判定手段を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記反応容器は、前記内部標準物質によって容器壁の表面が被覆され、或いは前記内部標準物質を前記容器壁に含むか又は前記容器壁が前記内部標準物質からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、反応容器は、少なくとも容器壁の一部に容器内の反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱するラマン活性を有する内部標準物質を含み、自動分析装置は、前記反応容器を使用するので、分析の都度内部標準物質を分注する必要がないので、検体分注を簡易に行う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】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の反応容器及びこの容器を用いた自動分析装置を、酵素免疫測定法（ＥＩＡ）によって被検血液の抗原抗体反応を行なって免疫検査を実施する自動分析装置を例に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の自動分析装置の概略構成を示す模式図である。自動分析装置１は、図１に示すように、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量を測定する測定機構２と、測定機構２を含む自動分析装置１全体の制御を行なうと共に、測定機構２における測定結果の分析を行なう制御機構４とを備えている。自動分析装置１は、これらの二つの機構が連携することによって複数の検体の免疫学的な分析を自動的に行なう。
【００１４】
測定機構２は、図１に示すように、検体移送装置２１、チップ格納部２２、検体分注装置２３、免疫反応テーブル２４、ＢＦテーブル２５、第１試薬庫２６、第２試薬庫２７、第１試薬分注装置２８、第２試薬分注装置２９、酵素反応テーブル３０、光学測定部３１、第１反応管移送装置３２及び第２反応管移送装置３３を備えている。測定機構２の各構成部は、所定の動作処理を行なう単数または複数のユニットを備えている。
【００１５】
検体移送装置２１は、図１に示すように、検体を収容した複数の検体容器２１ａを保持した複数の検体ラック２１ｂを図中の矢印方向に順次搬送する。検体容器２１ａに収容された検体は、検体の提供者から採取した血液または尿などである。検体移送装置２１は、ベルトコンベアをモータ等の駆動部２１ｃによって駆動することによって検体ラック２１ｂを搬送する。
【００１６】
チップ格納部２２は、複数のチップを整列したチップケースが設置されている。チップ格納部２２は、このケースからチップを検体分注装置２３のノズルに供給する。このチップは、感染症項目測定時のキャリーオーバー防止のため、検体分注装置２３のノズル先端に装着され、検体分注ごとに交換されるディスポーザブルタイプの検体分注用チップである。
【００１７】
検体分注装置２３は、図１に示すように、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を回転軸として回転するアーム２３ａを備えており、ステッピングモータ２３ｂに駆動され、アーム２３ａの先端に検体の吸引及び吐出を行なうチップが着脱自在に取り付けられる。検体分注装置２３は、検体移送装置２１によって吸引位置に移動された検体容器２１ａ内の検体をチップによって吸引し、アーム２３ａを旋回させ、ＢＦテーブル２５によって搬送される反応管１０に所定タイミングで分注する。
【００１８】
ここで、反応管１０は、１回の分析ごとに使い捨てられる合成樹脂製の容器であり、少なくとも管壁の一部にラマン活性を有する内部標準物質を含んでいる。即ち、本発明の反応管１０は、図２に示すように、円筒形に成形された本体１０ａ上部の開口１０ｂ外周に鍔部１０ｃが形成され、本体１０ａの底部は半球状に成形され、外表面にはラマン活性を有する内部標準物質Ｓがコーティングされている。このとき、内部標準物質Ｓは、反応管１０内で反応した反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱する物質を予め選択しておく。このようなラマン活性を有する内部標準物質としては、例えば、例えば、金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）などの金属で形成されたナノ粒子（ナノコロイド、ナノロッド、ビーズ、ＧＡＮ粒子を含む）を使用することができるが、これ以外にも周知のラマン活性分子を用いて構わない。
【００１９】
ここで、反応管１０は、ラマン活性を有する内部標準物質を容器壁に含むか又はラマン活性を有する内部標準物質によって反応管１０全体を成形してもよい。この場合の内部標準物質としては、上記のものを使用することができる。
【００２０】
免疫反応テーブル２４は、図１に示すように、複数の反応管１０を配列する反応ラインが同心円上に複数配置されており、モータ等の駆動部２４ａによって中心を通る回転軸の周りに回転し、配置した反応管１０を矢印で示す周方向に搬送する。免疫反応テーブル２４は、各反応ラインのそれぞれに配置された反応管１０内で検体と分析項目に対応する所定の試薬とを反応させる。免疫反応テーブル２４は、前記反応ラインごとに回動し、免疫反応テーブル２４に配置された反応管を所定タイミングで所定位置に移送する。
【００２１】
ＢＦテーブル２５は、図１に示すように、複数の反応管１０を配列する反応ラインが同心円上に複数配置されており、モータ等の駆動部２５ａによって中心を通る回転軸の周りに回転し、配置した反応管１０を矢印で示す周方向に搬送する。ＢＦテーブル２５は、所定の洗浄液を反応管１０へ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ＢＦ洗浄処理を行なう。このため、ＢＦテーブル２５は、ＢＦ分離に必要な磁性粒子を集磁する集磁機構、ＢＦ洗浄液を反応管１０内に吐出・吸引してＢＦ分離を実施するＢＦ洗浄ノズルを有するＢＦ洗浄部２５ｂ及び集磁された磁性粒子を分散させる攪拌機構等を有している。
【００２２】
第１試薬庫２６は、図１に示すように、ＢＦテーブル２５に配置される反応管１０内に分注する第１試薬を収容した第１試薬容器２６ａが複数収納され、モータ等の駆動部２６ｂによって中心を通る回転軸の周りに回転される。この回転により、第１試薬庫２６は、収納した第１試薬容器２６ａを矢印で示す周方向に搬送する。第１試薬は、分析対象である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不溶性担体である磁性粒子に固着させた試薬である。
【００２３】
第２試薬庫２７は、図１に示すように、第２試薬を収容した第２試薬容器２７ａや標識物質との酵素反応によって発光する基質を含む基質液を収容した基質液容器２７ｂを複数収納する。第２試薬庫２７は、モータ等の駆動部２７ｃによって中心を通る回転軸の周りに回転され、収納した第２試薬容器２７ａや基質液容器２７ｂを矢印で示す周方向に搬送する。第２試薬は、磁性粒子と結合した抗原または抗体と特異的に結合する標識物質（たとえば酵素）を含む試薬である。
【００２４】
第１試薬分注装置２８は、図１に示すように、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を回転軸として回転するアーム２８ａを備えており、第１試薬の吸引および吐出を行なうプローブがアーム２８ａの先端に取り付けられている。第１試薬分注装置２８は、モータ等の駆動部２８ｂによって駆動され、第１試薬庫２６が吸引位置に搬送した第１試薬容器２６ａから第１試薬を吸引し、ＢＦテーブル２５上の第１試薬吐出位置に搬送された反応管１０に吐出して第１試薬の分注を行う。また、第１試薬分注装置２８は、第２試薬庫２７が吸引位置に搬送した基質液容器２７ｂから基質液を吸引し、ＢＦテーブル２５上の基質液吐出位置に搬送された反応管１０に吐出して基質液の分注も行う。
【００２５】
第２試薬分注装置２９は、第１試薬分注装置２８と同様に、先端にプローブを取り付けたアーム２９ａと、モータ等の駆動部２９ｂとを有している。第２試薬分注装置２９は、第２試薬庫２７が試薬吸引位置に搬送した第２試薬容器２７ａから第２試薬を吸引し、ＢＦテーブル２５上の第２試薬吐出位置に搬送された反応管１０に吐出して第２試薬の分注を行う。
【００２６】
酵素反応テーブル３０は、図１に示すように、ＢＦテーブル２５から移送される反応管１０を周方向に沿って配列する反応ラインを有し、反応管１０内に注入された基質液内の基質が発光するように酵素反応処理を行なう。酵素反応テーブル３０は、モータ等の駆動部３０ａによって中心を通る回転軸の周りに回転し、配置した反応管１０を矢印で示す周方向に搬送する。反応管１０内の反応液内の基質から発する発光は、光学測定部３１によって測定される。
【００２７】
光学測定部３１は、図３に示すように、光源３１ａ、照射側レンズ３１ｂ、受光側レンズ３１ｃ及び分光測定部３１ｄを有している。
【００２８】
光源３１ａは、測定光を反応管１０に照射するレーザ光源である。照射側レンズ３１ｂは、光源３１ａと反応管１０との間に配置され、光源３１ａから出射された測定光を集光して反応管１０に照射する。受光側レンズ３１ｃは、反応管１０と分光測定部３１ｄとの間に配置されている。受光側レンズ３１ｃは、反応管１０に照射され、管壁の外表面にコーティングされた内部標準物質Ｓから散乱される容器ラマン散乱光及び反応管１０内の反応液から散乱される検体ラマン散乱光を平行にして分光測定部３１ｄへ入射させる。
【００２９】
分光測定部３１ｄは、光源３１ａが出射する測定光の光軸Ａに対して９０°の角度をなす位置に配置されている。分光測定部３１ｄは、入射する容器ラマン散乱光と検体ラマン散乱光とを分光するモノクロメータと、分光された入射光を増幅してラマン強度を測定する検出器とを有している。分光測定部３１ｄは、分光された各スペクトルのラマンシフト（ｃｍ-1）とラマン強度とを測定し、測定したラマンシフト（ｃｍ-1）とラマン強度に関する信号（アナログ）をデジタル化した測定信号を制御部４１へ出力する。このデジタル化された測定信号は、記憶部４４へ出力されて記憶される。
【００３０】
第１反応管移送装置３２は、図１に示すように、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を回転軸として回転するアーム３２ａを備えており、ステッピングモータ３２ｂによって駆動される。第１反応管移送装置３２は、液体を収容した反応管１０をアーム３２ａによって所定タイミングの下に免疫反応テーブル２４、ＢＦテーブル２５、酵素反応テーブル３０、反応管供給部及び反応管廃棄部（共に図示せず）の所定位置に移送する。
【００３１】
第２反応管移送装置３３は、第１反応管移送装置３２と同様に構成され、図１に示すように、アーム３３ａとステッピングモータ３３ｂとを有しており、アーム３３ａの駆動経路の一部が第１反応管移送装置３２のアーム３２ａと重複している。第２反応管移送装置３３は、液体を収容した反応管１０をアーム３３ａによって所定タイミングの下に酵素反応テーブル３０、光学測定部３１及び反応管廃棄部（図示せず）の所定位置に移送する。
【００３２】
制御機構４は、制御部４１、入力部４２、分析部４３、記憶部４４、出力部４５、送受信部４６及び判定部４７を備えている。測定機構２及び制御機構４が備えるこれらの各部は、制御部４１と電気的に接続されている。制御機構４は、一又は複数のコンピュータシステムを用いて実現される。制御機構４は、自動分析装置１の各処理にかかわる各種プログラムを用いて、測定機構２が実行する動作処理の制御を行なうと共に、測定機構２における測定結果の分析を行なう。
【００３３】
制御部４１は、制御機能を有するＣＰＵ等を用いて構成され、自動分析装置１の各構成部位の処理及び動作を制御する。制御部４１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ない、かつ、この情報に対して所定の情報処理を行なう。制御部４１は、記憶部４４が記憶するタイムチャートを含むプログラムをメモリから読み出すことにより自動分析装置１の制御を実行する。
【００３４】
ここで、制御部４１は、被駆動手段である検体移送装置２１、検体分注装置２３、免疫反応テーブル２４、ＢＦテーブル２５、第１試薬庫２６、第２試薬庫２７、第１試薬分注装置２８、第２試薬分注装置２９、酵素反応テーブル３０、第１反応管移送装置３２及び第２反応管移送装置３３の作動を制御する。
【００３５】
入力部４２は、種々の情報を入力するためのキーボード、出力部４５を構成するディスプレイの表示画面上における任意の位置を指定するためのマウス等を用いて構成され、検体の分析に必要な諸情報や分析動作の指示情報等を外部から取得する。
【００３６】
分析部４３は、制御部４１と連係し、測定機構２から取得した光学測定部３１におけるラマン散乱光の測定値をもとに検体の分析値の演算やラマン散乱光の測定値を検体の分析値とするための検量線や検量表の作成、反応管１０のスクリーニング並びに反応液ラマン散乱光の強度補正を含む分析処理等を行なう。
【００３７】
記憶部４４は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、自動分析装置１が処理を実行する際にそ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ロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成され、検体の分析結果や異常停止時の回復方法等を含む諸情報を記憶している。記憶部４４は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＰＣカード等の記憶媒体に記憶された情報を読み取ることができる補助記憶装置を備えていてもよい。
【００３８】
出力部４５は、プリンタ、スピーカー等を用いて構成され、制御部４１の制御のもと、分析に関する諸情報を出力する。出力部４５は、ディスプレイ等を用いて構成された表示部４５ａを備えている。
【００３９】
送受信部４６は、図示しない通信ネットワークを介して所定の形式に従った情報の送受信を行なうインターフェースとしての機能を有している。
【００４０】
判定部４７は、光学測定部３１が測定した反応管１０の容器ラマン散乱光の強度をもとにエラー判定をする判定手段である。判定部４７は、容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲内の場合には反応管１０を検体測定に使用可と判定し、所定閾値範囲外の場合には適正な測定ができなかったとしてエラー判定する。判定部４７は、反応管１０についての判定結果を制御部４１へ出力する。
【００４１】
ここで、反応管１０について測定した容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲外の場合、反応管１０は、光学測定部３１が出射する測定光の光軸に対して位置が大きくずれている場合か、コーティングされた内部標準物質Ｓの量が規定値に満たない等による不良品の場合のいずれかであり、測定に不適である。このため分析部４３は、、分析に使用する反応管１０の再チェックを目的として各反応管１０の容器ラマン散乱光の強度をもとにスクリーニングを実行する。分析部４３による反応管１０のスクリーニングについては後述する。
【００４２】
一方、反応管１０は、第２反応管移送装置３３によって酵素反応テーブル３０から光学測定部３１へ移送されてくる。このため、反応管１０は、光学測定部３１における位置が微妙にばらつくことがある。この結果、図３に示すように、反応管１０の中心Ｃが光源３１ａから出射される測定光Ｌの光軸Ａに対してずれていると、光学測定部３１が測定する反応管１０から散乱される容器ラマン散乱光Ｌcや反応液ラマン散乱光Ｌrの強度が変動することになる。このため、分析部４３は、測定時の各反応管１０の反応液ラマン散乱光の強度を補正する。この反応液ラマン散乱光の強度補正についても後述する。
【００４３】
以上のように構成される自動分析装置１においては、第１試薬分注処理、検体分注処理、第１ＢＦ洗浄処理、第２試薬分注処理、第２ＢＦ洗浄処理、基質液分注処理、測定処理および分析処理が行われる。
【００４４】
まず、図４（１）に示すように、図１に示さない反応管供給部より、ＢＦテーブル２５の所定位置に第１反応管移送装置３２によって反応管１０が移送され、この反応管１０内に磁性粒子６１を含む第１試薬が第１試薬分注装置２８から分注される第１試薬分注処理が行われる。その後、図４（２）に示すように、検体移送部２１によって所定位置に移送された検体容器２１ａ内から、チップ格納部２２から供給されたチップを装着した検体分注装置２３によって、ＢＦテーブル２５上の反応管１０内に検体が分注される検体分注処理が行われる。そして、反応管１０は、ＢＦテーブル２５の攪拌機構によって攪拌された後、第１反応管移送装置３２によって、免疫反応テーブル２４の中周ライン２４ｂに移送される。この場合、一定の反応時間経過によって、検体中の抗原６２と磁性粒子６１とが結合した反応物６４（図４（３）参照）が生成する。なお、磁性粒子６１は磁性粒子担体に検出対象である検体中の抗原６２に対する抗体が固相されている。
【００４５】
そして、反応管１０は第１反応管移送装置３２によってＢＦテーブル２５に移送され、図４（３）に示すように、１回目の第１ＢＦ洗浄処理が行われる。第１ＢＦ洗浄処理においては、ＢＦテーブル２５の集磁機構２５ｂを用いて構成物として磁性体を有する反応物６４を集磁させた状態で、ＢＦ液吐出ノズル２５１ａによるＢＦ液の注入およびＢＦ液吸引ノズル２５１ｂによるＢＦ液の吸引が行なわれるＢＦ分離が実施される。この結果、図示のように、反応管１０内の未反応物質６３が除去される。
【００４６】
そして、図４（４）に示すように、ＢＦ分離後の反応管１０内に標識抗体６５を含む標識試薬が第２試薬として第２試薬分注装置２９から分注され、攪拌機構によって攪拌される第２試薬分注処理が行われる。この結果、反応物と標識抗体６５とが結合した免疫複合体６７が生成される。その後、反応管１０は、第１反応管移送装置３２によって免疫反応テーブル２４の内周ライン２４ｃに移送され、一定の反応時間が経過した後、ＢＦテーブル２５に移送される。
【００４７】
そして、図４（５）に示すように、反応管１０に対して、２回目の第２ＢＦ洗浄処理が行われる。第２ＢＦ洗浄処理においては、ＢＦテーブル２５の集磁機構２５ｂを用いて構成物として磁性体を有する免疫複合体６７を集磁させた状態で、ＢＦ液吐出ノズル２５１ａによるＢＦ液の注入およびＢＦ液吸引ノズル２５１ｂによるＢＦ液の吸引が行なわれるＢＦ分離が実施される。この結果、図４（５）に示すように、反応管１０から反応物６４と結合していない標識抗体６５が除去される。
【００４８】
そして、図４（６）に示すように、反応管１０には、基質６６を含む基質液が分注され再度攪拌される基質液分注処理が行われる。つぎに、反応管１０は、第１反応管移送装置３２によって酵素反応テーブル３０に移送され、酵素反応に必要な一定の反応時間が経過した後、第２反応管移送装置３３によって光学測定部３１に移送される。反応管１０は、光学測定部３１から図４（７）に示すように測定光Ｌが照射され、酵素反応を経た基質は、免疫複合体６７の酵素作用によりラマン散乱光Ｌrを発する。この状態で、光学測定部３１によって基質６６から発せられるラマン散乱光Ｌrが測定される測定処理が行われる。
【００４９】
このとき、光学測定部３１は、反応管１０及び基質から散乱されるラマン散乱光のラマン強度とラマンシフト（ｃｍ-1）を測定する。光学測定部３１は、例えば、図５に示すように、反応管１０の外表面にコーティングした内部標準物質Ｓから散乱される容器ラマン散乱光Ｌcと、酵素反応を経た基質を含む反応液から散乱される反応液ラマン散乱光Ｌrとを分光スペクトルとして測定する。このとき、容器ラマン散乱光Ｌcは、反応液ラマン散乱光Ｌrとは波長が異なっている。そして、分析部４３は、測定されたラマン散乱光の測定値をもとに検体の分析値を演算する。
【００５０】
このように、本発明の自動分析装置１は、反応容器として外表面にラマン活性を有する内部標準物質Ｓがコーティングされた反応管１０を使用している。このため、検体の分析に際し、従来のように検体分注の都度内部標準物質を分注する必要がないので、ラマン分光分析法における検体分注を簡易に行うことができ、内部標準物質用の分注手段が不要なうえ、内部標準物質の分注に要する手間と時間を省略することができる。
【００５１】
そして、例えば、初期化時等を利用して検量線を作成する際、自動分析装置１は、制御部４１と分析部４３との連係のもとに、以下のようにして分析に使用する複数の反応管１０に関する検量線を分析部４３が作成する。以下、分析部４３が実行する反応管１０のスクリーニングと検量線の作成手順を、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５２】
先ず、空の反応管１０を光学測定部３１にセットさせる（ステップＳ１００）。次に、光学測定部３１に空の反応管１０のラマン散乱光を測定させる（ステップＳ１０２）。これにより、光学測定部３１が空の反応管１０について容器ラマン散乱光のラマン強度とラマンシフト（ｃｍ-1）を測定する。次いで、測定した空の反応管１０のラマン強度が所定閾値範囲内か否かを判定部４７に判定させる（ステップＳ１０４）。
【００５３】
判定部４７による判定の結果、容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲を超えている場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、その反応管１０について適正な測定ができず、測定に不適としてエラー判定する（ステップＳ１０６）。判定部４７がエラー判定をした場合、表示部４５ａにエラー判定を表示させる（ステップＳ１０８）。これにより、オペレータがその反応管１０の交換や光学測定部３１における配置のチェック等のメンテナンスを実行し、測定に不適な反応管１０がスクリーニングされる。そして、オペレータは、メンテナンス終了時はリセットボタンの押下や入力部４２からのメンテナンス終了を入力することにより、判定部４７によるエラー判定や表示部４５ａにおけるエラー判定の表示を解除させる。
【００５４】
一方、容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲内の場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、その反応管１０は、測定に適している。このため、このような反応管１０には、それぞれ濃度の異なる標準試料と試薬を順次分注し、上述したＢＦ洗浄処理及び酵素反応処理を実行させる（ステップＳ１１０）。これにより、分注された標準試料と試薬について上述したＢＦ洗浄処理及び酵素反応処理が実行される。このとき、反応管１０は、上述したように第１反応管移送装置３２及び第２反応管移送装置３３によって免疫反応テーブル２４、ＢＦテーブル２５及び酵素反応テーブル３０を移送される。
【００５５】
その後、光学測定部３１に反応管１０のラマン散乱光を測定させる（ステップＳ１１２）。これにより、標準試料にＢＦ洗浄処理及び酵素反応処理が実行され、酵素反応を経た基質を含む反応液を保持した反応管１０について、光学測定部３１によって内部標準物質Ｓから散乱される容器ラマン散乱光と、反応液、即ち、酵素反応を経た基質から散乱される反応液ラマン散乱光が分光して測定される。
【００５６】
次に、測定した反応液ラマン散乱光の実測ラマン強度を補正する（ステップＳ１１４）。この補正は、分析部４３によって各反応管１０について実行され、先ず、反応管１０について測定した容器ラマン散乱光のラマン強度Ｉcと空の反応管１０について測定した容器ラマン散乱光のラマン強度Ｉccをもとに式（１）で示される補正係数Ｃを計算する。
Ｃ＝Ｉcc／Ｉc……………（１）
【００５７】
次いで、分析部４３は、補正係数Ｃを用い、各反応管１０について測定した反応液ラマン散乱光のラマン強度Ｉrに関する補正ラマン強度Ｉrcを式（２）によって計算する。
Ｉrc＝Ｃ・Ｉr……………（２）
【００５８】
分析部４３は、複数の反応管１０に関する前記データをもとに補正ラマン強度Ｉrcと標準試料の濃度とに関する検量線を作成する（ステップＳ１１６）。これと共に、分析部４３は、これら複数の反応管１０に関する反応液ラマン散乱光の補正ラマン強度Ｉrc及び標準試料の濃度を反応管１０毎に対応付け、分析データとして制御部４１を介して分析部４３から記憶部４４へ出力し、記憶部４４に記憶させる。これにより、分析部４３が実行する反応管１０のスクリーニングと検量線の作成手順が終了する。
【００５９】
ここで、反応管１０は、空の反応管１０の容器ラマン散乱光の強度を測定することなく、標準試料と試薬を分注し、酵素反応を経た基質のラマン散乱光を光学測定部３１に測定させてもよい。但し、このようにすると、容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲を超えてエラー判定された場合に、分注した標準試料や試薬に加えＢＦ洗浄処理及び酵素反応処理が無駄になる。このため、ステップＳ１０２における空の反応管１０の容器ラマン散乱光の強度測定を先行して行う必要がある。これは、検体を分析する場合も同様である。
【００６０】
また、分析部４３は、補正ラマン強度Ｉrcと標準試料の濃度とに関する検量線を作成するが、数式化不能の場合には検量表を作成する。
【００６１】
一方、検体を分析する場合、自動分析装置１は、制御部４１と分析部４３との連係のもとに、分析部４３が以下のようにして反応管１０ごとに検体を分析する。以下、反応管１０ごとに分析部４３が実行する反応液ラマン散乱光の強度補正を含む分析手順を、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６２】
先ず、空の反応管１０を光学測定部３１にセットさせる（ステップＳ２００）。次に、光学測定部３１に空の反応管１０のラマン散乱光を測定させる（ステップＳ２０２）。次いで、判定部４７にラマン強度が所定閾値範囲内か否かを判定させる（ステップＳ２０４）。
【００６３】
判定部４７による判定の結果、容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲を超えている場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、その反応管１０について適正な測定ができず、測定に不適としてエラー判定する（ステップＳ２０６）。判定部４７がエラー判定をした場合、表示部４５ａにエラー判定を表示させる（ステップＳ２０８）。このエラー判定が表示された場合、オペレータは、当該反応管１０の交換や光学測定部３１における配置のチェック等のメンテナンスの実行によって測定に不適な反応管１０のスクリーニングを行った後、検量線作成の場合と同様にしてエラー判定を解除させる。
【００６４】
一方、容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲内の場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、標準試料と試薬を順次反応管１０に分注し、上述したＢＦ洗浄処理及び酵素反応処理を実行させる（ステップＳ２１０）。その後、光学測定部３１に反応管１０のラマン散乱光を測定させる（ステップＳ２１２）。これにより、検体にＢＦ洗浄処理及び酵素反応処理が実行され、酵素反応を経た基質を含む反応液を保持した反応管１０について、内部標準物質Ｓから散乱される容器ラマン散乱光と、反応液から散乱される反応液ラマン散乱光が分光して測定される。
【００６５】
次に、測定した反応液ラマン散乱光の実測ラマン強度を補正する（ステップＳ２１４）。この補正は、検量線作成の場合と同様にして分析部４３が実行する。次いで、分析部４３は、作成した検量線を用い反応液ラマン散乱光の補正ラマン強度Ｉrcから検体の分析値を演算する（ステップＳ２１６）。このようにして得られる複数の反応管１０に関する反応液ラマン散乱光の補正ラマン強度Ｉrc及び分析値は、反応液ラマン散乱光の測定ラマン強度データ及び分析値データとして制御部４１を介して分析部４３から記憶部４４へ出力され、記憶される。このようにして複数の反応管１０に関する反応液ラマン散乱光の強度補正を含む分析手順が終了する。
【００６６】
尚、光学測定部３１は、図８に示すように、光源３１ａと反射管１０Ａとの間に照射側レンズ３１ｂ、ビームスプリッタ３１ｅ及び出射側レンズ３１ｆをこの順に直線上に配置し、反応管１０から散乱され、ビームスプリッタ３１ｅで反射したラマン散乱光の出射側に受光側レンズ３１ｃ及び分光測定部３１ｄを配置してもよい。
【００６７】
また、本発明の反応容器は、少なくとも容器壁の一部にラマン活性を有する内部標準物質を含んでいれば、特に形状に限定はない。例えば、図８に示した反応管１０Ａのように、四角筒形状であってもよいし、多角筒形状であってもよい。更に、本発明の反応容器は、例えば、マイクロ流体チップのように板状であってもよい。
【００６８】
一方、光学測定部３１は、図８に示す場合、測定光を集光して反応管１０Ａに照射した。しかし、光学測定部３１は、平行光を反応管１０，１０Ａに照射してもよい。また、反応管１０，１０Ａから散乱されたラマン散乱光を測定する方向は、上述した側方の他、反応管１０，１０Ａの上方や下方からであってもよい。また、光学測定部３１は、分光測定部３１ｄを光源３１ａが出射する測定光の光軸に対して９０°の角度をなす位置に配置したが、レイリー光を除去フィルタ等によって除去できるので、この角度に限定されるものではない。
【００６９】
また、反応管１０は、測定光の光軸に対して適切な位置となるように光学測定部３１に対して位置決めすることができ、また、コーティングされた内部標準物質Ｓの量が規定値を満たすことがメーカーによって保証されていれば、上述したラマン散乱光測定（ステップＳ１０２，Ｓ２０２）及びラマン強度が所定閾値範囲内かの判定（Ｓ１０４，Ｓ２０４）は不用である。
【００７０】
更に、上記実施の形態は、免疫検査用の自動分析装置１を例に説明したが、本発明の自動分析装置は、ラマン散乱光を測定することによって検体を分析するものであれば、生化学検査用や遺伝子検査用の自動分析装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の自動分析装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の反応容器の一例を示す反応管の斜視図である。
【図３】図１に示す自動分析装置の光学測定部の概略構成を反応管の平面図と共に示す図である。
【図４】図１に示す自動分析装置における検体に対する分析処理を説明する図である。
【図５】光学測定部が測定した反応管のラマン散乱光の一例を示すスペクトル分布図である。
【図６】反応管ごとに分析部が実行する反応管のスクリーニングと検量線の作成手順を説明するフローチャートである。
【図７】反応管ごとに分析部が実行する反応液ラマン散乱光の強度補正を含む分析手順を説明するフローチャートである。
【図８】光学測定部の他の構成と、反応管の他の形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 自動分析装置
２ 測定機構
１０，１０Ａ 反応管
２１ 検体移送装置
２２ チップ格納部
２３ 検体分注装置
２４ 免疫反応テーブル
２５ ＢＦテーブル
２６ 第１試薬庫
２７ 第２試薬庫
２８ 第１試薬分注装置
２９ 第２試薬分注装置
３０ 酵素反応テーブル
３１ 光学測定部
３１ｄ 分光測定部
３２ 第１反応管移送装置
３３ 第２反応管移送装置
４ 制御機構
４１ 制御部
４２ 入力部
４３ 分析部
４４ 記憶部
４５ 出力部
４６ 送受信部
４７ 判定部
Ｓ 内部標準物質
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラマン分光分析に使用する反応容器及びこの容器を用いた自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラマン分光分析法は、ラマン散乱を利用して物質の定性分析や定量分析に利用されている。このラマン分光分析法による分析装置は、ラマンシフトがそれぞれ異なる内部標準物質と検体とを反応容器内に混在させた状態で試薬を分注し、測定光の照射によって発生するラマン散乱光に含まれる物質に固有のラマンスペクトルを測定することで検体を分析している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特表２０００−５１６３４２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、ラマン分光分析法による分析装置は、検量線作成の場合を含め、検体分析の都度、各反応容器に内部標準物質と検体とを正確に秤量して分注する必要があり、内部標準物質と検体の分注に手間と時間を要す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、ラマン分光分析法における検体分注を簡易に行うことが可能な反応容器及びこの容器を用いた自動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、本発明の反応容器は、ラマン分光分析に使用する反応容器であって、少なくとも容器壁の一部に当該容器内の反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱するラマン活性を有した内部標準物質を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の反応容器は、上記の発明において、前記反応容器は、前記内部標準物質によって容器壁の表面が被覆され、或いは前記内部標準物質を前記容器壁に含むか又は前記容器壁が前記内部標準物質からなることを特徴とする。
【０００８】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の自動分析装置は、検体と試薬とを反応容器内で反応させ、反応液の光学的特性を光学測定部で測定して前記検体を分析する自動分析装置において、前記反応容器は、当該容器内の反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱するラマン活性を有する内部標準物質を少なくとも容器壁の一部に含む反応容器であり、前記光学測定部は、前記内部標準物質から散乱される容器ラマン散乱光及び前記反応液から散乱される反応液ラマン散乱光を分光して測定する分光測定手段を有し、前記光学測定部が測定した容器ラマン散乱光の測定値と反応液ラマン散乱光の測定値とをもとに前記検体の分析値を演算する分析部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記容器ラマン散乱光の強度をもとに前記反応容器を検体測定に測定するか否かを判定する判定手段を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の自動分析装置は、上記の発明において、前記反応容器は、前記内部標準物質によって容器壁の表面が被覆され、或いは前記内部標準物質を前記容器壁に含むか又は前記容器壁が前記内部標準物質からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、反応容器は、少なくとも容器壁の一部に容器内の反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱するラマン活性を有する内部標準物質を含み、自動分析装置は、前記反応容器を使用するので、分析の都度内部標準物質を分注する必要がないので、検体分注を簡易に行う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】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の反応容器及びこの容器を用いた自動分析装置を、酵素免疫測定法（ＥＩＡ）によって被検血液の抗原抗体反応を行なって免疫検査を実施する自動分析装置を例に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の自動分析装置の概略構成を示す模式図である。自動分析装置１は、図１に示すように、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量を測定する測定機構２と、測定機構２を含む自動分析装置１全体の制御を行なうと共に、測定機構２における測定結果の分析を行なう制御機構４とを備えている。自動分析装置１は、これらの二つの機構が連携することによって複数の検体の免疫学的な分析を自動的に行なう。
【００１４】
測定機構２は、図１に示すように、検体移送装置２１、チップ格納部２２、検体分注装置２３、免疫反応テーブル２４、ＢＦテーブル２５、第１試薬庫２６、第２試薬庫２７、第１試薬分注装置２８、第２試薬分注装置２９、酵素反応テーブル３０、光学測定部３１、第１反応管移送装置３２及び第２反応管移送装置３３を備えている。測定機構２の各構成部は、所定の動作処理を行なう単数または複数のユニットを備えている。
【００１５】
検体移送装置２１は、図１に示すように、検体を収容した複数の検体容器２１ａを保持した複数の検体ラック２１ｂを図中の矢印方向に順次搬送する。検体容器２１ａに収容された検体は、検体の提供者から採取した血液または尿などである。検体移送装置２１は、ベルトコンベアをモータ等の駆動部２１ｃによって駆動することによって検体ラック２１ｂを搬送する。
【００１６】
チップ格納部２２は、複数のチップを整列したチップケースが設置されている。チップ格納部２２は、このケースからチップを検体分注装置２３のノズルに供給する。このチップは、感染症項目測定時のキャリーオーバー防止のため、検体分注装置２３のノズル先端に装着され、検体分注ごとに交換されるディスポーザブルタイプの検体分注用チップである。
【００１７】
検体分注装置２３は、図１に示すように、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を回転軸として回転するアーム２３ａを備えており、ステッピングモータ２３ｂに駆動され、アーム２３ａの先端に検体の吸引及び吐出を行なうチップが着脱自在に取り付けられる。検体分注装置２３は、検体移送装置２１によって吸引位置に移動された検体容器２１ａ内の検体をチップによって吸引し、アーム２３ａを旋回させ、ＢＦテーブル２５によって搬送される反応管１０に所定タイミングで分注する。
【００１８】
ここで、反応管１０は、１回の分析ごとに使い捨てられる合成樹脂製の容器であり、少なくとも管壁の一部にラマン活性を有する内部標準物質を含んでいる。即ち、本発明の反応管１０は、図２に示すように、円筒形に成形された本体１０ａ上部の開口１０ｂ外周に鍔部１０ｃが形成され、本体１０ａの底部は半球状に成形され、外表面にはラマン活性を有する内部標準物質Ｓがコーティングされている。このとき、内部標準物質Ｓは、反応管１０内で反応した反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱する物質を予め選択しておく。このようなラマン活性を有する内部標準物質としては、例えば、例えば、金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）などの金属で形成されたナノ粒子（ナノコロイド、ナノロッド、ビーズ、ＧＡＮ粒子を含む）を使用することができるが、これ以外にも周知のラマン活性分子を用いて構わない。
【００１９】
ここで、反応管１０は、ラマン活性を有する内部標準物質を容器壁に含むか又はラマン活性を有する内部標準物質によって反応管１０全体を成形してもよい。この場合の内部標準物質としては、上記のものを使用することができる。
【００２０】
免疫反応テーブル２４は、図１に示すように、複数の反応管１０を配列する反応ラインが同心円上に複数配置されており、モータ等の駆動部２４ａによって中心を通る回転軸の周りに回転し、配置した反応管１０を矢印で示す周方向に搬送する。免疫反応テーブル２４は、各反応ラインのそれぞれに配置された反応管１０内で検体と分析項目に対応する所定の試薬とを反応させる。免疫反応テーブル２４は、前記反応ラインごとに回動し、免疫反応テーブル２４に配置された反応管を所定タイミングで所定位置に移送する。
【００２１】
ＢＦテーブル２５は、図１に示すように、複数の反応管１０を配列する反応ラインが同心円上に複数配置されており、モータ等の駆動部２５ａによって中心を通る回転軸の周りに回転し、配置した反応管１０を矢印で示す周方向に搬送する。ＢＦテーブル２５は、所定の洗浄液を反応管１０へ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ＢＦ洗浄処理を行なう。このため、ＢＦテーブル２５は、ＢＦ分離に必要な磁性粒子を集磁する集磁機構、ＢＦ洗浄液を反応管１０内に吐出・吸引してＢＦ分離を実施するＢＦ洗浄ノズルを有するＢＦ洗浄部２５ｂ及び集磁された磁性粒子を分散させる攪拌機構等を有している。
【００２２】
第１試薬庫２６は、図１に示すように、ＢＦテーブル２５に配置される反応管１０内に分注する第１試薬を収容した第１試薬容器２６ａが複数収納され、モータ等の駆動部２６ｂによって中心を通る回転軸の周りに回転される。この回転により、第１試薬庫２６は、収納した第１試薬容器２６ａを矢印で示す周方向に搬送する。第１試薬は、分析対象である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不溶性担体である磁性粒子に固着させた試薬である。
【００２３】
第２試薬庫２７は、図１に示すように、第２試薬を収容した第２試薬容器２７ａや標識物質との酵素反応によって発光する基質を含む基質液を収容した基質液容器２７ｂを複数収納する。第２試薬庫２７は、モータ等の駆動部２７ｃによって中心を通る回転軸の周りに回転され、収納した第２試薬容器２７ａや基質液容器２７ｂを矢印で示す周方向に搬送する。第２試薬は、磁性粒子と結合した抗原または抗体と特異的に結合する標識物質（たとえば酵素）を含む試薬である。
【００２４】
第１試薬分注装置２８は、図１に示すように、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を回転軸として回転するアーム２８ａを備えており、第１試薬の吸引および吐出を行なうプローブがアーム２８ａの先端に取り付けられている。第１試薬分注装置２８は、モータ等の駆動部２８ｂによって駆動され、第１試薬庫２６が吸引位置に搬送した第１試薬容器２６ａから第１試薬を吸引し、ＢＦテーブル２５上の第１試薬吐出位置に搬送された反応管１０に吐出して第１試薬の分注を行う。また、第１試薬分注装置２８は、第２試薬庫２７が吸引位置に搬送した基質液容器２７ｂから基質液を吸引し、ＢＦテーブル２５上の基質液吐出位置に搬送された反応管１０に吐出して基質液の分注も行う。
【００２５】
第２試薬分注装置２９は、第１試薬分注装置２８と同様に、先端にプローブを取り付けたアーム２９ａと、モータ等の駆動部２９ｂとを有している。第２試薬分注装置２９は、第２試薬庫２７が試薬吸引位置に搬送した第２試薬容器２７ａから第２試薬を吸引し、ＢＦテーブル２５上の第２試薬吐出位置に搬送された反応管１０に吐出して第２試薬の分注を行う。
【００２６】
酵素反応テーブル３０は、図１に示すように、ＢＦテーブル２５から移送される反応管１０を周方向に沿って配列する反応ラインを有し、反応管１０内に注入された基質液内の基質が発光するように酵素反応処理を行なう。酵素反応テーブル３０は、モータ等の駆動部３０ａによって中心を通る回転軸の周りに回転し、配置した反応管１０を矢印で示す周方向に搬送する。反応管１０内の反応液内の基質から発する発光は、光学測定部３１によって測定される。
【００２７】
光学測定部３１は、図３に示すように、光源３１ａ、照射側レンズ３１ｂ、受光側レンズ３１ｃ及び分光測定部３１ｄを有している。
【００２８】
光源３１ａは、測定光を反応管１０に照射するレーザ光源である。照射側レンズ３１ｂは、光源３１ａと反応管１０との間に配置され、光源３１ａから出射された測定光を集光して反応管１０に照射する。受光側レンズ３１ｃは、反応管１０と分光測定部３１ｄとの間に配置されている。受光側レンズ３１ｃは、反応管１０に照射され、管壁の外表面にコーティングされた内部標準物質Ｓから散乱される容器ラマン散乱光及び反応管１０内の反応液から散乱される検体ラマン散乱光を平行にして分光測定部３１ｄへ入射させる。
【００２９】
分光測定部３１ｄは、光源３１ａが出射する測定光の光軸Ａに対して９０°の角度をなす位置に配置されている。分光測定部３１ｄは、入射する容器ラマン散乱光と検体ラマン散乱光とを分光するモノクロメータと、分光された入射光を増幅してラマン強度を測定する検出器とを有している。分光測定部３１ｄは、分光された各スペクトルのラマンシフト（ｃｍ-1）とラマン強度とを測定し、測定したラマンシフト（ｃｍ-1）とラマン強度に関する信号（アナログ）をデジタル化した測定信号を制御部４１へ出力する。このデジタル化された測定信号は、記憶部４４へ出力されて記憶される。
【００３０】
第１反応管移送装置３２は、図１に示すように、鉛直方向への昇降及び自身の基端部を回転軸として回転するアーム３２ａを備えており、ステッピングモータ３２ｂによって駆動される。第１反応管移送装置３２は、液体を収容した反応管１０をアーム３２ａによって所定タイミングの下に免疫反応テーブル２４、ＢＦテーブル２５、酵素反応テーブル３０、反応管供給部及び反応管廃棄部（共に図示せず）の所定位置に移送する。
【００３１】
第２反応管移送装置３３は、第１反応管移送装置３２と同様に構成され、図１に示すように、アーム３３ａとステッピングモータ３３ｂとを有しており、アーム３３ａの駆動経路の一部が第１反応管移送装置３２のアーム３２ａと重複している。第２反応管移送装置３３は、液体を収容した反応管１０をアーム３３ａによって所定タイミングの下に酵素反応テーブル３０、光学測定部３１及び反応管廃棄部（図示せず）の所定位置に移送する。
【００３２】
制御機構４は、制御部４１、入力部４２、分析部４３、記憶部４４、出力部４５、送受信部４６及び判定部４７を備えている。測定機構２及び制御機構４が備えるこれらの各部は、制御部４１と電気的に接続されている。制御機構４は、一又は複数のコンピュータシステムを用いて実現される。制御機構４は、自動分析装置１の各処理にかかわる各種プログラムを用いて、測定機構２が実行する動作処理の制御を行なうと共に、測定機構２における測定結果の分析を行なう。
【００３３】
制御部４１は、制御機能を有するＣＰＵ等を用いて構成され、自動分析装置１の各構成部位の処理及び動作を制御する。制御部４１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ない、かつ、この情報に対して所定の情報処理を行なう。制御部４１は、記憶部４４が記憶するタイムチャートを含むプログラムをメモリから読み出すことにより自動分析装置１の制御を実行する。
【００３４】
ここで、制御部４１は、被駆動手段である検体移送装置２１、検体分注装置２３、免疫反応テーブル２４、ＢＦテーブル２５、第１試薬庫２６、第２試薬庫２７、第１試薬分注装置２８、第２試薬分注装置２９、酵素反応テーブル３０、第１反応管移送装置３２及び第２反応管移送装置３３の作動を制御する。
【００３５】
入力部４２は、種々の情報を入力するためのキーボード、出力部４５を構成するディスプレイの表示画面上における任意の位置を指定するためのマウス等を用いて構成され、検体の分析に必要な諸情報や分析動作の指示情報等を外部から取得する。
【００３６】
分析部４３は、制御部４１と連係し、測定機構２から取得した光学測定部３１におけるラマン散乱光の測定値をもとに検体の分析値の演算やラマン散乱光の測定値を検体の分析値とするための検量線や検量表の作成、反応管１０のスクリーニング並びに反応液ラマン散乱光の強度補正を含む分析処理等を行なう。
【００３７】
記憶部４４は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、自動分析装置１が処理を実行する際にそ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ロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成され、検体の分析結果や異常停止時の回復方法等を含む諸情報を記憶している。記憶部４４は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＰＣカード等の記憶媒体に記憶された情報を読み取ることができる補助記憶装置を備えていてもよい。
【００３８】
出力部４５は、プリンタ、スピーカー等を用いて構成され、制御部４１の制御のもと、分析に関する諸情報を出力する。出力部４５は、ディスプレイ等を用いて構成された表示部４５ａを備えている。
【００３９】
送受信部４６は、図示しない通信ネットワークを介して所定の形式に従った情報の送受信を行なうインターフェースとしての機能を有している。
【００４０】
判定部４７は、光学測定部３１が測定した反応管１０の容器ラマン散乱光の強度をもとにエラー判定をする判定手段である。判定部４７は、容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲内の場合には反応管１０を検体測定に使用可と判定し、所定閾値範囲外の場合には適正な測定ができなかったとしてエラー判定する。判定部４７は、反応管１０についての判定結果を制御部４１へ出力する。
【００４１】
ここで、反応管１０について測定した容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲外の場合、反応管１０は、光学測定部３１が出射する測定光の光軸に対して位置が大きくずれている場合か、コーティングされた内部標準物質Ｓの量が規定値に満たない等による不良品の場合のいずれかであり、測定に不適である。このため分析部４３は、、分析に使用する反応管１０の再チェックを目的として各反応管１０の容器ラマン散乱光の強度をもとにスクリーニングを実行する。分析部４３による反応管１０のスクリーニングについては後述する。
【００４２】
一方、反応管１０は、第２反応管移送装置３３によって酵素反応テーブル３０から光学測定部３１へ移送されてくる。このため、反応管１０は、光学測定部３１における位置が微妙にばらつくことがある。この結果、図３に示すように、反応管１０の中心Ｃが光源３１ａから出射される測定光Ｌの光軸Ａに対してずれていると、光学測定部３１が測定する反応管１０から散乱される容器ラマン散乱光Ｌcや反応液ラマン散乱光Ｌrの強度が変動することになる。このため、分析部４３は、測定時の各反応管１０の反応液ラマン散乱光の強度を補正する。この反応液ラマン散乱光の強度補正についても後述する。
【００４３】
以上のように構成される自動分析装置１においては、第１試薬分注処理、検体分注処理、第１ＢＦ洗浄処理、第２試薬分注処理、第２ＢＦ洗浄処理、基質液分注処理、測定処理および分析処理が行われる。
【００４４】
まず、図４（１）に示すように、図１に示さない反応管供給部より、ＢＦテーブル２５の所定位置に第１反応管移送装置３２によって反応管１０が移送され、この反応管１０内に磁性粒子６１を含む第１試薬が第１試薬分注装置２８から分注される第１試薬分注処理が行われる。その後、図４（２）に示すように、検体移送部２１によって所定位置に移送された検体容器２１ａ内から、チップ格納部２２から供給されたチップを装着した検体分注装置２３によって、ＢＦテーブル２５上の反応管１０内に検体が分注される検体分注処理が行われる。そして、反応管１０は、ＢＦテーブル２５の攪拌機構によって攪拌された後、第１反応管移送装置３２によって、免疫反応テーブル２４の中周ライン２４ｂに移送される。この場合、一定の反応時間経過によって、検体中の抗原６２と磁性粒子６１とが結合した反応物６４（図４（３）参照）が生成する。なお、磁性粒子６１は磁性粒子担体に検出対象である検体中の抗原６２に対する抗体が固相されている。
【００４５】
そして、反応管１０は第１反応管移送装置３２によってＢＦテーブル２５に移送され、図４（３）に示すように、１回目の第１ＢＦ洗浄処理が行われる。第１ＢＦ洗浄処理においては、ＢＦテーブル２５の集磁機構２５ｂを用いて構成物として磁性体を有する反応物６４を集磁させた状態で、ＢＦ液吐出ノズル２５１ａによるＢＦ液の注入およびＢＦ液吸引ノズル２５１ｂによるＢＦ液の吸引が行なわれるＢＦ分離が実施される。この結果、図示のように、反応管１０内の未反応物質６３が除去される。
【００４６】
そして、図４（４）に示すように、ＢＦ分離後の反応管１０内に標識抗体６５を含む標識試薬が第２試薬として第２試薬分注装置２９から分注され、攪拌機構によって攪拌される第２試薬分注処理が行われる。この結果、反応物と標識抗体６５とが結合した免疫複合体６７が生成される。その後、反応管１０は、第１反応管移送装置３２によって免疫反応テーブル２４の内周ライン２４ｃに移送され、一定の反応時間が経過した後、ＢＦテーブル２５に移送される。
【００４７】
そして、図４（５）に示すように、反応管１０に対して、２回目の第２ＢＦ洗浄処理が行われる。第２ＢＦ洗浄処理においては、ＢＦテーブル２５の集磁機構２５ｂを用いて構成物として磁性体を有する免疫複合体６７を集磁させた状態で、ＢＦ液吐出ノズル２５１ａによるＢＦ液の注入およびＢＦ液吸引ノズル２５１ｂによるＢＦ液の吸引が行なわれるＢＦ分離が実施される。この結果、図４（５）に示すように、反応管１０から反応物６４と結合していない標識抗体６５が除去される。
【００４８】
そして、図４（６）に示すように、反応管１０には、基質６６を含む基質液が分注され再度攪拌される基質液分注処理が行われる。つぎに、反応管１０は、第１反応管移送装置３２によって酵素反応テーブル３０に移送され、酵素反応に必要な一定の反応時間が経過した後、第２反応管移送装置３３によって光学測定部３１に移送される。反応管１０は、光学測定部３１から図４（７）に示すように測定光Ｌが照射され、酵素反応を経た基質は、免疫複合体６７の酵素作用によりラマン散乱光Ｌrを発する。この状態で、光学測定部３１によって基質６６から発せられるラマン散乱光Ｌrが測定される測定処理が行われる。
【００４９】
このとき、光学測定部３１は、反応管１０及び基質から散乱されるラマン散乱光のラマン強度とラマンシフト（ｃｍ-1）を測定する。光学測定部３１は、例えば、図５に示すように、反応管１０の外表面にコーティングした内部標準物質Ｓから散乱される容器ラマン散乱光Ｌcと、酵素反応を経た基質を含む反応液から散乱される反応液ラマン散乱光Ｌrとを分光スペクトルとして測定する。このとき、容器ラマン散乱光Ｌcは、反応液ラマン散乱光Ｌrとは波長が異なっている。そして、分析部４３は、測定されたラマン散乱光の測定値をもとに検体の分析値を演算する。
【００５０】
このように、本発明の自動分析装置１は、反応容器として外表面にラマン活性を有する内部標準物質Ｓがコーティングされた反応管１０を使用している。このため、検体の分析に際し、従来のように検体分注の都度内部標準物質を分注する必要がないので、ラマン分光分析法における検体分注を簡易に行うことができ、内部標準物質用の分注手段が不要なうえ、内部標準物質の分注に要する手間と時間を省略することができる。
【００５１】
そして、例えば、初期化時等を利用して検量線を作成する際、自動分析装置１は、制御部４１と分析部４３との連係のもとに、以下のようにして分析に使用する複数の反応管１０に関する検量線を分析部４３が作成する。以下、分析部４３が実行する反応管１０のスクリーニングと検量線の作成手順を、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５２】
先ず、空の反応管１０を光学測定部３１にセットさせる（ステップＳ１００）。次に、光学測定部３１に空の反応管１０のラマン散乱光を測定させる（ステップＳ１０２）。これにより、光学測定部３１が空の反応管１０について容器ラマン散乱光のラマン強度とラマンシフト（ｃｍ-1）を測定する。次いで、測定した空の反応管１０のラマン強度が所定閾値範囲内か否かを判定部４７に判定させる（ステップＳ１０４）。
【００５３】
判定部４７による判定の結果、容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲を超えている場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、その反応管１０について適正な測定ができず、測定に不適としてエラー判定する（ステップＳ１０６）。判定部４７がエラー判定をした場合、表示部４５ａにエラー判定を表示させる（ステップＳ１０８）。これにより、オペレータがその反応管１０の交換や光学測定部３１における配置のチェック等のメンテナンスを実行し、測定に不適な反応管１０がスクリーニングされる。そして、オペレータは、メンテナンス終了時はリセットボタンの押下や入力部４２からのメンテナンス終了を入力することにより、判定部４７によるエラー判定や表示部４５ａにおけるエラー判定の表示を解除させる。
【００５４】
一方、容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲内の場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、その反応管１０は、測定に適している。このため、このような反応管１０には、それぞれ濃度の異なる標準試料と試薬を順次分注し、上述したＢＦ洗浄処理及び酵素反応処理を実行させる（ステップＳ１１０）。これにより、分注された標準試料と試薬について上述したＢＦ洗浄処理及び酵素反応処理が実行される。このとき、反応管１０は、上述したように第１反応管移送装置３２及び第２反応管移送装置３３によって免疫反応テーブル２４、ＢＦテーブル２５及び酵素反応テーブル３０を移送される。
【００５５】
その後、光学測定部３１に反応管１０のラマン散乱光を測定させる（ステップＳ１１２）。これにより、標準試料にＢＦ洗浄処理及び酵素反応処理が実行され、酵素反応を経た基質を含む反応液を保持した反応管１０について、光学測定部３１によって内部標準物質Ｓから散乱される容器ラマン散乱光と、反応液、即ち、酵素反応を経た基質から散乱される反応液ラマン散乱光が分光して測定される。
【００５６】
次に、測定した反応液ラマン散乱光の実測ラマン強度を補正する（ステップＳ１１４）。この補正は、分析部４３によって各反応管１０について実行され、先ず、反応管１０について測定した容器ラマン散乱光のラマン強度Ｉcと空の反応管１０について測定した容器ラマン散乱光のラマン強度Ｉccをもとに式（１）で示される補正係数Ｃを計算する。
Ｃ＝Ｉcc／Ｉc……………（１）
【００５７】
次いで、分析部４３は、補正係数Ｃを用い、各反応管１０について測定した反応液ラマン散乱光のラマン強度Ｉrに関する補正ラマン強度Ｉrcを式（２）によって計算する。
Ｉrc＝Ｃ・Ｉr……………（２）
【００５８】
分析部４３は、複数の反応管１０に関する前記データをもとに補正ラマン強度Ｉrcと標準試料の濃度とに関する検量線を作成する（ステップＳ１１６）。これと共に、分析部４３は、これら複数の反応管１０に関する反応液ラマン散乱光の補正ラマン強度Ｉrc及び標準試料の濃度を反応管１０毎に対応付け、分析データとして制御部４１を介して分析部４３から記憶部４４へ出力し、記憶部４４に記憶させる。これにより、分析部４３が実行する反応管１０のスクリーニングと検量線の作成手順が終了する。
【００５９】
ここで、反応管１０は、空の反応管１０の容器ラマン散乱光の強度を測定することなく、標準試料と試薬を分注し、酵素反応を経た基質のラマン散乱光を光学測定部３１に測定させてもよい。但し、このようにすると、容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲を超えてエラー判定された場合に、分注した標準試料や試薬に加えＢＦ洗浄処理及び酵素反応処理が無駄になる。このため、ステップＳ１０２における空の反応管１０の容器ラマン散乱光の強度測定を先行して行う必要がある。これは、検体を分析する場合も同様である。
【００６０】
また、分析部４３は、補正ラマン強度Ｉrcと標準試料の濃度とに関する検量線を作成するが、数式化不能の場合には検量表を作成する。
【００６１】
一方、検体を分析する場合、自動分析装置１は、制御部４１と分析部４３との連係のもとに、分析部４３が以下のようにして反応管１０ごとに検体を分析する。以下、反応管１０ごとに分析部４３が実行する反応液ラマン散乱光の強度補正を含む分析手順を、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６２】
先ず、空の反応管１０を光学測定部３１にセットさせる（ステップＳ２００）。次に、光学測定部３１に空の反応管１０のラマン散乱光を測定させる（ステップＳ２０２）。次いで、判定部４７にラマン強度が所定閾値範囲内か否かを判定させる（ステップＳ２０４）。
【００６３】
判定部４７による判定の結果、容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲を超えている場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、その反応管１０について適正な測定ができず、測定に不適としてエラー判定する（ステップＳ２０６）。判定部４７がエラー判定をした場合、表示部４５ａにエラー判定を表示させる（ステップＳ２０８）。このエラー判定が表示された場合、オペレータは、当該反応管１０の交換や光学測定部３１における配置のチェック等のメンテナンスの実行によって測定に不適な反応管１０のスクリーニングを行った後、検量線作成の場合と同様にしてエラー判定を解除させる。
【００６４】
一方、容器ラマン散乱光の強度が所定閾値範囲内の場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、標準試料と試薬を順次反応管１０に分注し、上述したＢＦ洗浄処理及び酵素反応処理を実行させる（ステップＳ２１０）。その後、光学測定部３１に反応管１０のラマン散乱光を測定させる（ステップＳ２１２）。これにより、検体にＢＦ洗浄処理及び酵素反応処理が実行され、酵素反応を経た基質を含む反応液を保持した反応管１０について、内部標準物質Ｓから散乱される容器ラマン散乱光と、反応液から散乱される反応液ラマン散乱光が分光して測定される。
【００６５】
次に、測定した反応液ラマン散乱光の実測ラマン強度を補正する（ステップＳ２１４）。この補正は、検量線作成の場合と同様にして分析部４３が実行する。次いで、分析部４３は、作成した検量線を用い反応液ラマン散乱光の補正ラマン強度Ｉrcから検体の分析値を演算する（ステップＳ２１６）。このようにして得られる複数の反応管１０に関する反応液ラマン散乱光の補正ラマン強度Ｉrc及び分析値は、反応液ラマン散乱光の測定ラマン強度データ及び分析値データとして制御部４１を介して分析部４３から記憶部４４へ出力され、記憶される。このようにして複数の反応管１０に関する反応液ラマン散乱光の強度補正を含む分析手順が終了する。
【００６６】
尚、光学測定部３１は、図８に示すように、光源３１ａと反射管１０Ａとの間に照射側レンズ３１ｂ、ビームスプリッタ３１ｅ及び出射側レンズ３１ｆをこの順に直線上に配置し、反応管１０から散乱され、ビームスプリッタ３１ｅで反射したラマン散乱光の出射側に受光側レンズ３１ｃ及び分光測定部３１ｄを配置してもよい。
【００６７】
また、本発明の反応容器は、少なくとも容器壁の一部にラマン活性を有する内部標準物質を含んでいれば、特に形状に限定はない。例えば、図８に示した反応管１０Ａのように、四角筒形状であってもよいし、多角筒形状であってもよい。更に、本発明の反応容器は、例えば、マイクロ流体チップのように板状であってもよい。
【００６８】
一方、光学測定部３１は、図８に示す場合、測定光を集光して反応管１０Ａに照射した。しかし、光学測定部３１は、平行光を反応管１０，１０Ａに照射してもよい。また、反応管１０，１０Ａから散乱されたラマン散乱光を測定する方向は、上述した側方の他、反応管１０，１０Ａの上方や下方からであってもよい。また、光学測定部３１は、分光測定部３１ｄを光源３１ａが出射する測定光の光軸に対して９０°の角度をなす位置に配置したが、レイリー光を除去フィルタ等によって除去できるので、この角度に限定されるものではない。
【００６９】
また、反応管１０は、測定光の光軸に対して適切な位置となるように光学測定部３１に対して位置決めすることができ、また、コーティングされた内部標準物質Ｓの量が規定値を満たすことがメーカーによって保証されていれば、上述したラマン散乱光測定（ステップＳ１０２，Ｓ２０２）及びラマン強度が所定閾値範囲内かの判定（Ｓ１０４，Ｓ２０４）は不用である。
【００７０】
更に、上記実施の形態は、免疫検査用の自動分析装置１を例に説明したが、本発明の自動分析装置は、ラマン散乱光を測定することによって検体を分析するものであれば、生化学検査用や遺伝子検査用の自動分析装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の自動分析装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の反応容器の一例を示す反応管の斜視図である。
【図３】図１に示す自動分析装置の光学測定部の概略構成を反応管の平面図と共に示す図である。
【図４】図１に示す自動分析装置における検体に対する分析処理を説明する図である。
【図５】光学測定部が測定した反応管のラマン散乱光の一例を示すスペクトル分布図である。
【図６】反応管ごとに分析部が実行する反応管のスクリーニングと検量線の作成手順を説明するフローチャートである。
【図７】反応管ごとに分析部が実行する反応液ラマン散乱光の強度補正を含む分析手順を説明するフローチャートである。
【図８】光学測定部の他の構成と、反応管の他の形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 自動分析装置
２ 測定機構
１０，１０Ａ 反応管
２１ 検体移送装置
２２ チップ格納部
２３ 検体分注装置
２４ 免疫反応テーブル
２５ ＢＦテーブル
２６ 第１試薬庫
２７ 第２試薬庫
２８ 第１試薬分注装置
２９ 第２試薬分注装置
３０ 酵素反応テーブル
３１ 光学測定部
３１ｄ 分光測定部
３２ 第１反応管移送装置
３３ 第２反応管移送装置
４ 制御機構
４１ 制御部
４２ 入力部
４３ 分析部
４４ 記憶部
４５ 出力部
４６ 送受信部
４７ 判定部
Ｓ 内部標準物質
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラマン分光分析に使用する反応容器であって、
少なくとも容器壁の一部に当該容器内の反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱するラマン活性を有した内部標準物質を含むことを特徴とする反応容器。
【請求項２】
前記反応容器は、前記内部標準物質によって容器壁の表面が被覆され、或いは前記内部標準物質を前記容器壁に含むか又は前記容器壁が前記内部標準物質からなることを特徴とする請求項１に記載の反応容器。
【請求項３】
検体と試薬とを反応容器内で反応させ、反応液の光学的特性を光学測定部で測定して前記検体を分析する自動分析装置において、
前記反応容器は、当該容器内の反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱するラマン活性を有する内部標準物質を少なくとも容器壁の一部に含む反応容器であり、
前記光学測定部は、前記内部標準物質から散乱される容器ラマン散乱光及び前記反応液から散乱される反応液ラマン散乱光を分光して測定する分光測定手段を有し、
前記光学測定部が測定した容器ラマン散乱光の測定値と反応液ラマン散乱光の測定値とをもとに前記検体の分析値を演算する分析部を備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項４】
前記容器ラマン散乱光の強度をもとに前記反応容器を検体測定に測定するか否かを判定する判定手段を有することを特徴とする請求項３に記載の自動分析装置。
【請求項５】
前記反応容器は、前記内部標準物質によって容器壁の表面が被覆され、或いは前記内部標準物質を前記容器壁に含むか又は前記容器壁が前記内部標準物質からなることを特徴とする請求項４に記載の自動分析装置。
【請求項１】
ラマン分光分析に使用する反応容器であって、
少なくとも容器壁の一部に当該容器内の反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱するラマン活性を有した内部標準物質を含むことを特徴とする反応容器。
【請求項２】
前記反応容器は、前記内部標準物質によって容器壁の表面が被覆され、或いは前記内部標準物質を前記容器壁に含むか又は前記容器壁が前記内部標準物質からなることを特徴とする請求項１に記載の反応容器。
【請求項３】
検体と試薬とを反応容器内で反応させ、反応液の光学的特性を光学測定部で測定して前記検体を分析する自動分析装置において、
前記反応容器は、当該容器内の反応液が散乱する光の波長とは異なる波長の光を散乱するラマン活性を有する内部標準物質を少なくとも容器壁の一部に含む反応容器であり、
前記光学測定部は、前記内部標準物質から散乱される容器ラマン散乱光及び前記反応液から散乱される反応液ラマン散乱光を分光して測定する分光測定手段を有し、
前記光学測定部が測定した容器ラマン散乱光の測定値と反応液ラマン散乱光の測定値とをもとに前記検体の分析値を演算する分析部を備えることを特徴とする自動分析装置。
【請求項４】
前記容器ラマン散乱光の強度をもとに前記反応容器を検体測定に測定するか否かを判定する判定手段を有することを特徴とする請求項３に記載の自動分析装置。
【請求項５】
前記反応容器は、前記内部標準物質によって容器壁の表面が被覆され、或いは前記内部標準物質を前記容器壁に含むか又は前記容器壁が前記内部標準物質からなることを特徴とする請求項４に記載の自動分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１７６０７（Ｐ２０１１−１７６０７Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６２２５７（Ｐ２００９−１６２２５７）
【出願日】平成２１年７月８日（２００９．７．８）
【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１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月８日（２００９．７．８）
【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）】
[ Back to top ]