自動分析装置及び分注装置の制御方法
【課題】微量試料を精度良く分注するためには、吐出を行う際のサンプルプローブと反応容器の適切な且つ正確な隙間を設ける制御が必要である。しかしながら反応容器の底面には種々の要因により高さのばらつきが存在するため、微量分注に際しては全ての反応容器底の高さを計測しサンプルプローブの下降量を制御しなければならない。本発明は、反応容器底面の高さ計測を安価に精度よく、且つ簡易な機構で実現し、微量の分注精度が維持できる自動分析装置を提供することにある。
【解決手段】サンプルプローブの動作中に、液面検出機能を利用して反応容器高さを検出しサンプルプローブの位置制御を行う。接地した導電性部材を反応容器の側壁に設置することで、閾値を設定することなく反応容器底面の高さを反応容器毎に計測し、補正することが可能である。
【解決手段】サンプルプローブの動作中に、液面検出機能を利用して反応容器高さを検出しサンプルプローブの位置制御を行う。接地した導電性部材を反応容器の側壁に設置することで、閾値を設定することなく反応容器底面の高さを反応容器毎に計測し、補正することが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液，尿等の生体サンプル中の成分を自動的に分析する自動分析装置に係り、特に、サンプルや試薬を収容した容器から一部を採取して反応容器に分注する自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動分析装置においては、患者への負担やランニングコスト低減を考慮した反応液量の微量化が進められている。微量サンプルや微量試薬を用いて正確な分析を実行するためには、微量な液体を正確に反応容器へ分注する技術が必要とされる。
【０００３】
微量サンプルや微量試薬を分注するにおいては、液体が分注不良である空分注や、分注時にプローブ外壁に分注するはずだった液体が付着してそのまま反応容器外へ持ち帰ることなどはあってはならない。
【０００４】
従来では、特許文献１に示されるように、微量分注する液体を吸引したプローブを分注する反応容器の底面に押し付けた状態で、吐出することで、反応容器底面に微量液体を分注していた。この場合、先端が斜めにカットされたプローブを用いることで、プローブを反応容器底面に押し付けていても、プローブ開口部が閉塞することなく微量液体を反応容器底面に点着させ、分注可能となる。
【０００５】
また、特許文献２および特許文献３には、プローブと反応容器底面との間に微小な距離をあけた状態で微量液体を分注する方法も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１５６３８２号公報
【特許文献２】特開２００２−３４４４２６号公報
【特許文献３】特開平６−２４２１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された手法には以下の欠点がある。
【０００８】
すなわち、斜めにカットされたサンプルプローブ先端がサンプル分注の度に反応容器の底面に接触されるため、サンプルプローブの先端、あるいは反応容器の底面が傷つき、分注精度が低下してしまうという点である。特に、１μリットル以下の精度で分注を行う場合は、サンプルプローブ先端が細く尖っているため、サンプルプローブ先端がダメージを受けやすい。サンプルの分注精度はサンプルプローブの先端形状に依存するため、安定した正確な分注を行うためには、サンプルプローブ先端や反応容器の底面にダメージを与えずに微量分注する方法が望まれている。
【０００９】
特許文献２および３に記載されている方法を用いればプローブ先端の尖頭部が反応容器底面に接触して劣化することが防げる。しかし自動分析装置における反応容器の底面の高さは必ずしも一定でなく、反応容器毎に僅かなバラつきがあることが知られている。これは、反応容器が円盤の円周状に設置されており、いくつかのブロックに分割されてネジ止め固定されているため、各ブロックにおいてネジ止め強度が異なると反応容器底面の高さはばらついてしまうためである。また、反応容器を載置する反応ディスクの水平度がゆがんでいる場合も同様に反応容器底面高さのバラつきが生じると考えられる。また、樹脂製の成型品で製作されているために、成型時の熱収縮変形が原因で僅かな反りが発生してしまうことも反応容器底面高さをバラつかせる要因となる。
【００１０】
微量分注を行うためには、反応容器底面とプローブ先端との距離を０.１mm程度にコントロールする必要があるため、このような反応容器底面のバラつきを複数の反応容器毎に把握し、分注時に考慮してプローブの下降距離を補正することが必要である。
【００１１】
本発明の目的は、以上の課題を鑑み、精度よい微量分注を行うためにプローブ先端と反応容器底面との隙間を正確に制御することができる自動分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の構成は以下の通りである。
【００１３】
液体を吸引吐出するプローブと、前記プローブが吐出する液体を収容する反応容器と、前記プローブと前記反応容器との間の静電容量を測定する静電容量測定機構と、を備えた自動分析装置において、前記反応容器の底面と開口部の間の側壁であって、当該反応容器の底面からの距離が既知である位置に第一の導電性部材を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【００１４】
ここで、プローブとは試料や試薬といったサンプルを吸引する細い筒状のもので、圧力をコントロールするシリンジなどの機構と連通していて所望量の液体を吸引吐出するものである。
【００１５】
また、導電性材料が有する所定の厚みは、プローブ先端と反応容器底面との間隔の制御を行う精度に依存して決定される。
【００１６】
また、第一の導電性部材とは別にプローブに第二の導電性部材が備えられていることもある。この場合には、第一および第二の導電性部材は、第一の導電性部材の設置された反応容器底面からの距離が、第二の導電性部材の設置されたプローブ先端からの距離よりも大きくなっている。
【００１７】
本発明の他の構成としては、液体を吸引吐出するプローブを備えた分注機構と、底面と側壁と開口部を有し前記プローブが吐出する液体を収容する反応容器と、前記反応容器は底面から開口部の間の高さが既知である位置に所定の厚みを有する導電性部材と、前記プローブはプローブ先端からの高さが既知であり、かつ、前記反応容器に具備された導電性部材と底面との距離よりもプローブ先端からの距離が小さい位置に所定の厚みを有する導電性部材を備え、前記反応容器に具備された導電性部材と前記プローブに具備された導電性部材との間の静電容量を測定する静電容量測定機構と、を備えた自動分析装置において、前記反応容器に前記プローブを下降させるステップと、下降中に生じる、前記反応容器に具備された導電性部材と前記プローブに具備された導電性部材との間の静電容量を計測するステップと、計測された静電容量が最大となるときの前記分注機構の下降量を算出するステップと、前記プローブの下降量から前記反応容器の底面の高さを算出するステップと、前記算出した反応容器底面の高さを複数の反応容器毎に記憶するステップと、を有することを特徴とする分注機構の制御方法。
【００１８】
ここで、プローブ下降量から反応容器の底面の高さを算出するにあたっては、反応容器は金型成型されているため、複数の反応容器間で容器の高さが均一であると仮定し、静電容量が最大となる位置から、反応容器に具備された導電性部材の高さを差し引いた位置が反応容器の底面位置、として算出している。
【００１９】
また、本発明の課題を達成する他の構成としては、静電容量測定機構の代わりに他のモニタリング機構を設置し、プローブを下降させた際のプローブの通過を検出する構成も考えられる。この場合は、プローブには特別な検出機構を要せずして、上記発明と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば上記構成により、従来自動分析装置に備わっている液面検出機能に用いられている静電容量検出機構を転用して、多連に成型されている反応容器の底面高さのバラつきを簡易に知ることができる。
【００２１】
また、本発明の他の効果としては、反応容器ごとに底面高さを算出できるため、反応容器ごとに高さのバラつきがあったとしても正確に補正し、精度良い微量分注を行うことが可能である。
【００２２】
また、静電容量の最大値を用いてプローブと反応容器との位置関係を検出するため、例えば反応容器に対してプローブの下降位置が中心よりもずれていた場合であっても、高精度に反応容器とプローブとの位置関係を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一般的な自動分析装置概略図。
【図２】分割ブロック形状をした反応容器。
【図３】液面検出を使用した高さ測定方法。
【図４】サンプルプローブ下降中の静電容量変化。
【図５】サンプルプローブと反応容器の位置関係。
【図６】導電板を配置しない場合のサンプルプローブ下降中の静電容量変化。
【図７】シールド管を用いたサンプルプローブ。
【図８】シールド管を用い突起部を持たないサンプルプローブ。
【図９】導電板の形状。
【図１０】反応容器ブロックへの導電板取り付け例。
【図１１】反応容器のホルダを導電板とした例。
【図１２】ＣＣＤカメラを用いた実施例。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【００２５】
図１に本発明が実施される一般的な自動分析装置の概略を示す。
【００２６】
各部の機能は公知のものであるため、詳細についての記述は省略する。
【００２７】
サンプリング機構１のサンプリングアーム２は上下すると共に回転し、サンプリングアーム２に取り付けられたサンプルプローブ３を用いて、左右に回転するサンプルディスク１０２に配置された試料容器１０１内の試料を吸引し、反応容器５へ分注するように構成されている。本図からもわかるように試料容器１０１のサンプルディスク１０２上への配置はサンプルディスク１０２上へ直接配置する場合や試験管（図示は無い）上に試料容器１０１を載せることも可能なユニバーサルな配置に対応可能な構造のものが一般的である。
【００２８】
回転自在な試薬ディスク１２５上には分析対象となる複数の分析項目に対応する試薬ボトル１１２が配置されている。可動アームに取り付けられた試薬分注プローブ１１０は、試薬ボトル１１２から反応容器５へ所定量の試薬を分注する。
【００２９】
サンプルプローブ３は、サンプル用ポンプ１０７の動作に伴ってサンプルの吸引動作、及び分注動作を実行する。試薬分注プローブ１１０は、試薬用ポンプ１１１の動作に伴って試薬の吸引動作、及び分注動作を実行する。各試料のために分析すべき分析項目は、キーボード１２１、又はＣＲＴ１１８の画面のような入力装置から入力される。この自動分析装置における各ユニットの動作はコンピュータ１０３により制御される。
【００３０】
サンプルディスク１０２の間欠回転に伴って試料容器１０１はサンプル吸引位置へ移送され、停止中の試料容器内にサンプルプローブ３降下される。その下降動作に伴ってサンプルプローブ３の先端が試料の液面に接触すると液面検出回路１５１から検出信号が出力され、それに基づいてコンピュータ１０３がサンプリングアーム２の駆動部の下降動作を停止するよう制御する。次にサンプルプローブ３内に所定量の試料を吸引した後、サンプルプローブ３は上死点まで上昇する。サンプルプローブ３が試料を所定量吸引している間は、サンプルプローブ３とサンプル用ポンプ１０７流路間の吸引動作中の流路内圧力変動を圧力センサ１５２からの信号を用い圧力検出回路１５３で監視し、吸引中の圧力変動に異常を発見した場合は所定量吸引されていない可能性が高いため、当該分析データに対しアラームを付加する。
【００３１】
次にサンプリングアーム２が水平方向に旋回し反応ディスク４上の反応容器５の位置でサンプルプローブ３を下降し反応容器５内へ保持していた試料を分注する。試料が入った反応容器５が試薬添加位置まで移動された時に、該当する分析項目に対応した試薬が試薬分注プローブ１１０から添加される。サンプル、及び試薬の分注に伴って試料容器１０１内の試料、及び試薬ボトル１１２内の試薬の液面が検出される。試料、及び試薬が加えられた反応容器内の混合物は、攪拌機構１１３により攪拌される。混合物が収納された反応容器が光度計１１５に移送され、各混合物の発光値、或いは吸光度が測定手段としての光電子増倍管、或いは光度計１１５により測定される。発光信号あるいは受光信号は、Ａ／Ｄ変換器１１６を経由しインターフェース１０４を介してコンピュータ１０３に入り、分析項目の濃度が計算される。分析結果は、インターフェース１０４を介してプリンタ１１７に印字出力するか、又はＣＲＴ１１８に画面出力すると共に、メモリ１２２に格納される。測光が終了した反応容器５は、反応容器洗浄機構１１９の位置にて洗浄される。洗浄用ポンプ１２０は、反応容器へ洗浄水を供給すると共に、反応容器から廃液を排出する。図１の例では、サンプルディスク１０２に同心円状に３列の試料容器１０１がセットできるように３列の容器保持部が形成されており、サンプルプローブ３による試料吸引位置が各々の列に１個ずつ設定されている。
【００３２】
以上が自動分析装置の一般的な動作である。１μＬ以下の微量分注では、サンプルプローブと反応容器の底面との間隙を０.１mm程度の精度で制御することが有効である。しかし、実際の装置ではサンプルプローブ３に対して、各々の反応容器底面２０１の高さにはバラツキがある。このバラツキの原因として、反応容器５が樹脂製の成型品で製作されているために成型時の熱収縮変形が原因で僅かな反りが発生することや、図２のように分割ブロック形状をした複数の反応容器ブロック１７を反応ディスク４にネジで固定して用いるために、反応容器５が変形すること等が挙げられる。また、反応ディスク４は直径が数十cmから１ｍを超えるものもあり、反応ディスク４の水平度も誤差要因である。
【００３３】
自動分析装置に装着された一般的な静電容量式の液面検出回路１５１とは、サンプルプローブ３と対向する位置に設置された電極間の静電容量の変化から、サンプルプローブ３の先端とサンプル液面との接触を検出する回路である。サンプルプローブ３と対向する電極はサンプル容器が設置されるサンプルディスク１０２の導電性樹脂を使用して、ＧＮＤ電位に接続して用いている。
【００３４】
本発明はこのサンプルプローブ３の液面検出回路１５１を使用して、サンプルプローブ３と各反応容器底面２０１との距離を正確に検出し、サンプルプローブ３の位置制御を行うものである。
【実施例１】
【００３５】
次に、本発明の実施形態の一例を示す。
【００３６】
以下、図３を用いて動作の概要を説明する。
【００３７】
図３ａはサンプルプローブ３が最大高さ位置で反応容器上に旋回した状態である。
【００３８】
サンプルプローブ３に、突起部２１１を設ける。突起部２１１は導電性材料で形成され、液面検出の電極を兼ねたサンプルプローブ３と電気的に接続している。また、反応容器５の側壁上端部には導電板２１２が配置され、ＧＮＤ電位に接続されている。図４はサンプルプローブ３の下降動作中の静電容量変化信号である。軸はサンプルプローブ３の下降距離、縦軸は静電容量値を示し、図４のａ点，ｂ点，ｃ点はそれぞれ図３ａ，図３ｂ，図３ｃに対応している。
【００３９】
サンプルプローブ３が下降を開始すると、サンプルプローブ３と導電板２１２の間の静電容量は徐々に増加し、ｂ点で静電容量値はピーク２１５をとる。それ以上下降を続けると、静電容量は減少する。なおＤ１点は導電板２１２に突起部２１１の下端、Ｄ２点は突起部２１１の上端の通過タイミングである。
【００４０】
このように突起部２１１と導電板２１２を配置することで、突起部２１１の厚み２１３の中心位置が、導電板２１２の厚みの中心位置を通過する地点を検出することができる。図３ｂに示す、サンプルプローブ３先端と突起部２１１中心までの距離Ｌ１、および、反応容器底面２０１と導電板２１２中心までの距離Ｌ２は、事前に計測し記憶しておく。ピーク２１５検出位置から、反応容器底面２０１までの距離Ｌｘは、Ｌ２−Ｌ１で得られる。ここで反応容器底面２０１とサンプルプローブ３先端の間隙をＬｇに位置決めするとした場合、必要な移動距離はＬｘ−Ｌｇとなる。
【００４１】
ここで、各々の反応容器５は、樹脂に対して金型を用いて製作するため、反応容器５の寸法精度，導電板２１２取り付け面と底面の寸法精度の管理は難しい技術ではない。
【００４２】
また、各々の反応容器に取り付けた導電板２１２の厚み２１４の精度は、その厚みの中心位置を静電容量のピーク値として検出するため、厚み誤差は位置検出誤差としては１／２になる。位置検出精度を０.１mm以下とする場合は全ての導電板２１２の厚み誤差を０.２mm以下にすれば良いが、これは容易に実現できる。また本発明では、静電容量変化のピークを検出して位置関係を知るため、図５に示すようにサンプルプローブ３の位置と反応容器５の中心位置との間にＸ−Ｙ方向の位置誤差２０５が在る場合であっても、なんら影響を受けずに正確な位置検知が可能である。これに対して、反応容器底面に導電板２１２を設置した、従来の液面検出回路１５１を転用して反応容器底面の高さ補正を行った場合を図６に示す。
【００４３】
本方法を用いた場合の静電容量変化を示す図４と、従来方法の通りに反応容器底面に導電板２１２を設置した場合の静電容量変化を示す図６とを比較すると、図６ではサンプルプローブ３の下降によりなだらかな静電容量の増加がみられるが、サンプルプローブ３と反応容器との位置関係を検出することはできない。
【００４４】
また、図５にあるようにサンプルプローブ３の下降位置と反応セル中心位置とのＸ−Ｙ方向の位置誤差２０５によっても、検出される静電容量の上昇カーブが変化してしまい、仮に閾値を設定したとしても、反応容器とサンプルプローブ３との位置関係を正確に検出することは難しい。
【００４５】
一周に１００個以上在る反応容器全てに対してサンプルプローブ３のＸ−Ｙ方向の位置を正確に保つことはきわめて困難であり、また、実現には多大なコストを要するために実現性は極めて低い。また、図３から突起部２１１を取り除いた構成でも、図４のピーク２１５は検出されないため、Ｘ−Ｙ方向の位置誤差２０５の影響を受け正確な位置検出はできない。
【００４６】
なお、突起部２１１は、サンプルプローブ３の素材であっても良いし、他の導電材を用いても良い。突起厚さ２１３は薄いほうが高い精度で位置調整ができるため望ましいが、反応容器深さと導電板２１２の取り付け位置，サンプルプローブ３の先端部長さ、との関係を鑑みると、０.１mmから４.０mm程度が適切であろう。
【００４７】
また、突起部２１１およびその代用可能な実施例については、円筒形状で表したが、本発明の本質は、下降動作中に静電容量のピークが得られることであるから、その断面形状は四角でも星型でもよい。またサンプルプローブ３の上下方向にテーパを持たせても良い。反応容器５の底面高さのバラつきを補正するタイミングとしては、サンプルプローブ３の交換時，反応容器５の交換時，装置イニシャライズ動作時，装置メンテナンス時、またはそのいずれかで行うことが考えられる。反応容器５の底面高さのバラつきが生じるのは主に反応容器５を交換したときで、そのタイミングで補正した値を記憶しておけば、通常動作時には反応容器５の底面高さが変わることはないと考えられるためである。
【実施例２】
【００４８】
次に本発明の他の実施形態を実施例２として示す。
【００４９】
図７および図８は、シールド管２１６を利用して突起部２１１を装着することなく、同等の効果を持たせたサンプルプローブ３の構成例である。サンプルプローブ３は導電性の材料で形成されていて、このサンプルプローブ３に取り付けられたシールド管２１６は、反応容器に設けられた導電板２１２と同様にＧＮＤ電位に接続されている。つまり、シールド管２１６に覆われた部分は、導電板２１２に接近しても検出される静電容量は変化しないので、電極太り部２１７が図３におけるサンプルプローブ３の突起部２１１と同じ働きをする。電極太り部２１７の長さはシールド管２１６によって制限されているため、図４と同様のピークを持つ静電容量変化が計測される。
【００５０】
図８は、本実施例の他の実現方法として、導電性のサンプルプローブ３にシールド管２１６を取り付け、電極部２１８の長さを制限することで、ピークを得る例である。
【実施例３】
【００５１】
本発明の他の実施形態を実施例３として示す。
【００５２】
図９に導電板２１２の例を示す。図９ａは反応容器５開口部よりも導電板開口部２２０を大きくした例である。図９ｂは反応容器５開口部より導電板開口部２２０を小さくした例である。また、図９ｃは開口部形状を四角形にした例である。図９では１個の反応容器５に１枚の導電板２１２を示しているが、反応容器ブロック１７単位で１枚の板を打ち抜き加工するなどして１枚の導電板２１２を使用することでコストを下げることができる。また導電板２１２の素材および厚みを剛性の得られるものを選定し、固定箇所を増やすことで、反応容器ブロック１７のそり防止効果も得られる。
【００５３】
また、図１０に示すように、反応容器ブロック１７に対し１枚の導電板２１２を最も簡単な形状で取り付けた例である。なお、導電板２１２は数十μｍの厚みでも問題ないことを確認しており、導電塗料の塗布や、導電性メッキを施しても実現できる。また、導電板２１２の設置位置は、反応容器５上面に限定せず、サンプルプローブ３が下降し反応容器５の底面に到達するまでの間に、突起部が導電板２１２を通過可能な配置であればよい。よって位置精度が得られるのであれば、導電板２１２は反応容器５の樹脂内部に存在し一体成形されても良い。
【００５４】
図１１は、複数の反応容器５をホルダ２２１に固定した反応容器ブロック１７である。光学特性の要求される反応容器５単体と、固定の目的であるホルダ２２１は同一の材質で構成される必要はない。図１１ａはホルダ２２１上部から反応容器５を挿入する例である。図１１ｂはホルダ２２１下部から反応容器５を挿入する例であり、反応容器５の開口部よりもホルダ２２１部を小さくする場合に有効である。従ってホルダ２２１を導電性の樹脂材や、導電粉末を混ぜた樹脂材で成形することでホルダ２２１が導電板２１２と同様の機能を果たす。
【００５５】
なお、試薬分注や前処理においても本発明は適用可能である。つまり、容器に対して最初に微量液体を分注する必要があるときに本発明を採用することで、微量液滴を確実に容器内に分注できることが特徴である。
【００５６】
また、装置のメンテナンスには、サンプルプローブ３や反応容器ブロック１７を取り外して清掃することもあるが、メンテナンス後の装置ではサンプルプローブ３と反応容器５との間に位置ズレが生じる。これに対してメンテナンス前に全ての反応容器５とサンプルプローブ３との間の静電容量ピーク値を記憶しておき、メンテナンス後の静電容量ピーク値と比較すれば、メンテナンス前後におけるサンプルプローブ３のＸＹ方向における位置ずれの発生を検出できる。位置ずれを検出した場合は、警告を画面上に表示し、操作者に装置の位置校正を促すことで、メンテナンス前後であっても分析データが大きく変化しない、分析データの信頼性に寄与できる。
【実施例４】
【００５７】
本発明の他の実施形態を実施例４として示す。
【００５８】
図１２に、本発明の他の実施例を示す。本実施例では、ＣＣＤカメラ２０２を用いた反応容器５の観察機構を、反応容器５の外側に設ける。
【００５９】
ＣＣＤカメラは反応容器５の底面付近の画像を撮影している。サンプルプローブ３の下降によって、サンプルプローブ３先端と反応容器５底面との高さが狭まっていく様子を逐次観察し、予め設定した位置関係となったときにサンプルプローブ３下降を停止させる。各反応容器５の底面高さのバラつきに左右されず、かつ、サンプルプローブ３先端や反応容器５底面を破損することなく、微量分注を実現することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１ サンプリング機構
２ サンプリングアーム
３ サンプルプローブ
４ 反応ディスク
５ 反応容器
１１ ネジ穴
１７ 反応容器ブロック
１０１ 試料容器
１０２ サンプルディスク
１０３ コンピュータ
１０４ インターフェース
１０７ サンプル用ポンプ
１１０ 試薬分注プローブ
１１１ 試薬用ポンプ
１１２ 試薬ボトル
１１３ 攪拌機構
１１４ 光源ランプ
１１５ 光度計
１１６ Ａ／Ｄ変換器
１１７ プリンタ
１１８ ＣＲＴ
１１９ 反応容器洗浄機構
１２０ 洗浄用ポンプ
１２１ キーボード
１２２ メモリ
１２５ 試薬ディスク
１５１ 液面検出回路
１５２ 圧力センサ
１５３ 圧力検出回路
２０１ 反応容器底面
２０５ プローブと全反応容器との位置誤差の範囲
２１１ 突起部
２１２ 導電板
２１３ 突起部厚み
２１４ 導電板厚み
２１５ 静電容量値ピーク
２１６ シールド管
２１７ 電極太り部
２１８ 電極範囲
２２０ 導電板開口部
２２１ ホルダ
２２２ ＣＣＤカメラ
２２３ 反応槽
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液，尿等の生体サンプル中の成分を自動的に分析する自動分析装置に係り、特に、サンプルや試薬を収容した容器から一部を採取して反応容器に分注する自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動分析装置においては、患者への負担やランニングコスト低減を考慮した反応液量の微量化が進められている。微量サンプルや微量試薬を用いて正確な分析を実行するためには、微量な液体を正確に反応容器へ分注する技術が必要とされる。
【０００３】
微量サンプルや微量試薬を分注するにおいては、液体が分注不良である空分注や、分注時にプローブ外壁に分注するはずだった液体が付着してそのまま反応容器外へ持ち帰ることなどはあってはならない。
【０００４】
従来では、特許文献１に示されるように、微量分注する液体を吸引したプローブを分注する反応容器の底面に押し付けた状態で、吐出することで、反応容器底面に微量液体を分注していた。この場合、先端が斜めにカットされたプローブを用いることで、プローブを反応容器底面に押し付けていても、プローブ開口部が閉塞することなく微量液体を反応容器底面に点着させ、分注可能となる。
【０００５】
また、特許文献２および特許文献３には、プローブと反応容器底面との間に微小な距離をあけた状態で微量液体を分注する方法も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１５６３８２号公報
【特許文献２】特開２００２−３４４４２６号公報
【特許文献３】特開平６−２４２１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された手法には以下の欠点がある。
【０００８】
すなわち、斜めにカットされたサンプルプローブ先端がサンプル分注の度に反応容器の底面に接触されるため、サンプルプローブの先端、あるいは反応容器の底面が傷つき、分注精度が低下してしまうという点である。特に、１μリットル以下の精度で分注を行う場合は、サンプルプローブ先端が細く尖っているため、サンプルプローブ先端がダメージを受けやすい。サンプルの分注精度はサンプルプローブの先端形状に依存するため、安定した正確な分注を行うためには、サンプルプローブ先端や反応容器の底面にダメージを与えずに微量分注する方法が望まれている。
【０００９】
特許文献２および３に記載されている方法を用いればプローブ先端の尖頭部が反応容器底面に接触して劣化することが防げる。しかし自動分析装置における反応容器の底面の高さは必ずしも一定でなく、反応容器毎に僅かなバラつきがあることが知られている。これは、反応容器が円盤の円周状に設置されており、いくつかのブロックに分割されてネジ止め固定されているため、各ブロックにおいてネジ止め強度が異なると反応容器底面の高さはばらついてしまうためである。また、反応容器を載置する反応ディスクの水平度がゆがんでいる場合も同様に反応容器底面高さのバラつきが生じると考えられる。また、樹脂製の成型品で製作されているために、成型時の熱収縮変形が原因で僅かな反りが発生してしまうことも反応容器底面高さをバラつかせる要因となる。
【００１０】
微量分注を行うためには、反応容器底面とプローブ先端との距離を０.１mm程度にコントロールする必要があるため、このような反応容器底面のバラつきを複数の反応容器毎に把握し、分注時に考慮してプローブの下降距離を補正することが必要である。
【００１１】
本発明の目的は、以上の課題を鑑み、精度よい微量分注を行うためにプローブ先端と反応容器底面との隙間を正確に制御することができる自動分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の構成は以下の通りである。
【００１３】
液体を吸引吐出するプローブと、前記プローブが吐出する液体を収容する反応容器と、前記プローブと前記反応容器との間の静電容量を測定する静電容量測定機構と、を備えた自動分析装置において、前記反応容器の底面と開口部の間の側壁であって、当該反応容器の底面からの距離が既知である位置に第一の導電性部材を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【００１４】
ここで、プローブとは試料や試薬といったサンプルを吸引する細い筒状のもので、圧力をコントロールするシリンジなどの機構と連通していて所望量の液体を吸引吐出するものである。
【００１５】
また、導電性材料が有する所定の厚みは、プローブ先端と反応容器底面との間隔の制御を行う精度に依存して決定される。
【００１６】
また、第一の導電性部材とは別にプローブに第二の導電性部材が備えられていることもある。この場合には、第一および第二の導電性部材は、第一の導電性部材の設置された反応容器底面からの距離が、第二の導電性部材の設置されたプローブ先端からの距離よりも大きくなっている。
【００１７】
本発明の他の構成としては、液体を吸引吐出するプローブを備えた分注機構と、底面と側壁と開口部を有し前記プローブが吐出する液体を収容する反応容器と、前記反応容器は底面から開口部の間の高さが既知である位置に所定の厚みを有する導電性部材と、前記プローブはプローブ先端からの高さが既知であり、かつ、前記反応容器に具備された導電性部材と底面との距離よりもプローブ先端からの距離が小さい位置に所定の厚みを有する導電性部材を備え、前記反応容器に具備された導電性部材と前記プローブに具備された導電性部材との間の静電容量を測定する静電容量測定機構と、を備えた自動分析装置において、前記反応容器に前記プローブを下降させるステップと、下降中に生じる、前記反応容器に具備された導電性部材と前記プローブに具備された導電性部材との間の静電容量を計測するステップと、計測された静電容量が最大となるときの前記分注機構の下降量を算出するステップと、前記プローブの下降量から前記反応容器の底面の高さを算出するステップと、前記算出した反応容器底面の高さを複数の反応容器毎に記憶するステップと、を有することを特徴とする分注機構の制御方法。
【００１８】
ここで、プローブ下降量から反応容器の底面の高さを算出するにあたっては、反応容器は金型成型されているため、複数の反応容器間で容器の高さが均一であると仮定し、静電容量が最大となる位置から、反応容器に具備された導電性部材の高さを差し引いた位置が反応容器の底面位置、として算出している。
【００１９】
また、本発明の課題を達成する他の構成としては、静電容量測定機構の代わりに他のモニタリング機構を設置し、プローブを下降させた際のプローブの通過を検出する構成も考えられる。この場合は、プローブには特別な検出機構を要せずして、上記発明と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば上記構成により、従来自動分析装置に備わっている液面検出機能に用いられている静電容量検出機構を転用して、多連に成型されている反応容器の底面高さのバラつきを簡易に知ることができる。
【００２１】
また、本発明の他の効果としては、反応容器ごとに底面高さを算出できるため、反応容器ごとに高さのバラつきがあったとしても正確に補正し、精度良い微量分注を行うことが可能である。
【００２２】
また、静電容量の最大値を用いてプローブと反応容器との位置関係を検出するため、例えば反応容器に対してプローブの下降位置が中心よりもずれていた場合であっても、高精度に反応容器とプローブとの位置関係を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一般的な自動分析装置概略図。
【図２】分割ブロック形状をした反応容器。
【図３】液面検出を使用した高さ測定方法。
【図４】サンプルプローブ下降中の静電容量変化。
【図５】サンプルプローブと反応容器の位置関係。
【図６】導電板を配置しない場合のサンプルプローブ下降中の静電容量変化。
【図７】シールド管を用いたサンプルプローブ。
【図８】シールド管を用い突起部を持たないサンプルプローブ。
【図９】導電板の形状。
【図１０】反応容器ブロックへの導電板取り付け例。
【図１１】反応容器のホルダを導電板とした例。
【図１２】ＣＣＤカメラを用いた実施例。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【００２５】
図１に本発明が実施される一般的な自動分析装置の概略を示す。
【００２６】
各部の機能は公知のものであるため、詳細についての記述は省略する。
【００２７】
サンプリング機構１のサンプリングアーム２は上下すると共に回転し、サンプリングアーム２に取り付けられたサンプルプローブ３を用いて、左右に回転するサンプルディスク１０２に配置された試料容器１０１内の試料を吸引し、反応容器５へ分注するように構成されている。本図からもわかるように試料容器１０１のサンプルディスク１０２上への配置はサンプルディスク１０２上へ直接配置する場合や試験管（図示は無い）上に試料容器１０１を載せることも可能なユニバーサルな配置に対応可能な構造のものが一般的である。
【００２８】
回転自在な試薬ディスク１２５上には分析対象となる複数の分析項目に対応する試薬ボトル１１２が配置されている。可動アームに取り付けられた試薬分注プローブ１１０は、試薬ボトル１１２から反応容器５へ所定量の試薬を分注する。
【００２９】
サンプルプローブ３は、サンプル用ポンプ１０７の動作に伴ってサンプルの吸引動作、及び分注動作を実行する。試薬分注プローブ１１０は、試薬用ポンプ１１１の動作に伴って試薬の吸引動作、及び分注動作を実行する。各試料のために分析すべき分析項目は、キーボード１２１、又はＣＲＴ１１８の画面のような入力装置から入力される。この自動分析装置における各ユニットの動作はコンピュータ１０３により制御される。
【００３０】
サンプルディスク１０２の間欠回転に伴って試料容器１０１はサンプル吸引位置へ移送され、停止中の試料容器内にサンプルプローブ３降下される。その下降動作に伴ってサンプルプローブ３の先端が試料の液面に接触すると液面検出回路１５１から検出信号が出力され、それに基づいてコンピュータ１０３がサンプリングアーム２の駆動部の下降動作を停止するよう制御する。次にサンプルプローブ３内に所定量の試料を吸引した後、サンプルプローブ３は上死点まで上昇する。サンプルプローブ３が試料を所定量吸引している間は、サンプルプローブ３とサンプル用ポンプ１０７流路間の吸引動作中の流路内圧力変動を圧力センサ１５２からの信号を用い圧力検出回路１５３で監視し、吸引中の圧力変動に異常を発見した場合は所定量吸引されていない可能性が高いため、当該分析データに対しアラームを付加する。
【００３１】
次にサンプリングアーム２が水平方向に旋回し反応ディスク４上の反応容器５の位置でサンプルプローブ３を下降し反応容器５内へ保持していた試料を分注する。試料が入った反応容器５が試薬添加位置まで移動された時に、該当する分析項目に対応した試薬が試薬分注プローブ１１０から添加される。サンプル、及び試薬の分注に伴って試料容器１０１内の試料、及び試薬ボトル１１２内の試薬の液面が検出される。試料、及び試薬が加えられた反応容器内の混合物は、攪拌機構１１３により攪拌される。混合物が収納された反応容器が光度計１１５に移送され、各混合物の発光値、或いは吸光度が測定手段としての光電子増倍管、或いは光度計１１５により測定される。発光信号あるいは受光信号は、Ａ／Ｄ変換器１１６を経由しインターフェース１０４を介してコンピュータ１０３に入り、分析項目の濃度が計算される。分析結果は、インターフェース１０４を介してプリンタ１１７に印字出力するか、又はＣＲＴ１１８に画面出力すると共に、メモリ１２２に格納される。測光が終了した反応容器５は、反応容器洗浄機構１１９の位置にて洗浄される。洗浄用ポンプ１２０は、反応容器へ洗浄水を供給すると共に、反応容器から廃液を排出する。図１の例では、サンプルディスク１０２に同心円状に３列の試料容器１０１がセットできるように３列の容器保持部が形成されており、サンプルプローブ３による試料吸引位置が各々の列に１個ずつ設定されている。
【００３２】
以上が自動分析装置の一般的な動作である。１μＬ以下の微量分注では、サンプルプローブと反応容器の底面との間隙を０.１mm程度の精度で制御することが有効である。しかし、実際の装置ではサンプルプローブ３に対して、各々の反応容器底面２０１の高さにはバラツキがある。このバラツキの原因として、反応容器５が樹脂製の成型品で製作されているために成型時の熱収縮変形が原因で僅かな反りが発生することや、図２のように分割ブロック形状をした複数の反応容器ブロック１７を反応ディスク４にネジで固定して用いるために、反応容器５が変形すること等が挙げられる。また、反応ディスク４は直径が数十cmから１ｍを超えるものもあり、反応ディスク４の水平度も誤差要因である。
【００３３】
自動分析装置に装着された一般的な静電容量式の液面検出回路１５１とは、サンプルプローブ３と対向する位置に設置された電極間の静電容量の変化から、サンプルプローブ３の先端とサンプル液面との接触を検出する回路である。サンプルプローブ３と対向する電極はサンプル容器が設置されるサンプルディスク１０２の導電性樹脂を使用して、ＧＮＤ電位に接続して用いている。
【００３４】
本発明はこのサンプルプローブ３の液面検出回路１５１を使用して、サンプルプローブ３と各反応容器底面２０１との距離を正確に検出し、サンプルプローブ３の位置制御を行うものである。
【実施例１】
【００３５】
次に、本発明の実施形態の一例を示す。
【００３６】
以下、図３を用いて動作の概要を説明する。
【００３７】
図３ａはサンプルプローブ３が最大高さ位置で反応容器上に旋回した状態である。
【００３８】
サンプルプローブ３に、突起部２１１を設ける。突起部２１１は導電性材料で形成され、液面検出の電極を兼ねたサンプルプローブ３と電気的に接続している。また、反応容器５の側壁上端部には導電板２１２が配置され、ＧＮＤ電位に接続されている。図４はサンプルプローブ３の下降動作中の静電容量変化信号である。軸はサンプルプローブ３の下降距離、縦軸は静電容量値を示し、図４のａ点，ｂ点，ｃ点はそれぞれ図３ａ，図３ｂ，図３ｃに対応している。
【００３９】
サンプルプローブ３が下降を開始すると、サンプルプローブ３と導電板２１２の間の静電容量は徐々に増加し、ｂ点で静電容量値はピーク２１５をとる。それ以上下降を続けると、静電容量は減少する。なおＤ１点は導電板２１２に突起部２１１の下端、Ｄ２点は突起部２１１の上端の通過タイミングである。
【００４０】
このように突起部２１１と導電板２１２を配置することで、突起部２１１の厚み２１３の中心位置が、導電板２１２の厚みの中心位置を通過する地点を検出することができる。図３ｂに示す、サンプルプローブ３先端と突起部２１１中心までの距離Ｌ１、および、反応容器底面２０１と導電板２１２中心までの距離Ｌ２は、事前に計測し記憶しておく。ピーク２１５検出位置から、反応容器底面２０１までの距離Ｌｘは、Ｌ２−Ｌ１で得られる。ここで反応容器底面２０１とサンプルプローブ３先端の間隙をＬｇに位置決めするとした場合、必要な移動距離はＬｘ−Ｌｇとなる。
【００４１】
ここで、各々の反応容器５は、樹脂に対して金型を用いて製作するため、反応容器５の寸法精度，導電板２１２取り付け面と底面の寸法精度の管理は難しい技術ではない。
【００４２】
また、各々の反応容器に取り付けた導電板２１２の厚み２１４の精度は、その厚みの中心位置を静電容量のピーク値として検出するため、厚み誤差は位置検出誤差としては１／２になる。位置検出精度を０.１mm以下とする場合は全ての導電板２１２の厚み誤差を０.２mm以下にすれば良いが、これは容易に実現できる。また本発明では、静電容量変化のピークを検出して位置関係を知るため、図５に示すようにサンプルプローブ３の位置と反応容器５の中心位置との間にＸ−Ｙ方向の位置誤差２０５が在る場合であっても、なんら影響を受けずに正確な位置検知が可能である。これに対して、反応容器底面に導電板２１２を設置した、従来の液面検出回路１５１を転用して反応容器底面の高さ補正を行った場合を図６に示す。
【００４３】
本方法を用いた場合の静電容量変化を示す図４と、従来方法の通りに反応容器底面に導電板２１２を設置した場合の静電容量変化を示す図６とを比較すると、図６ではサンプルプローブ３の下降によりなだらかな静電容量の増加がみられるが、サンプルプローブ３と反応容器との位置関係を検出することはできない。
【００４４】
また、図５にあるようにサンプルプローブ３の下降位置と反応セル中心位置とのＸ−Ｙ方向の位置誤差２０５によっても、検出される静電容量の上昇カーブが変化してしまい、仮に閾値を設定したとしても、反応容器とサンプルプローブ３との位置関係を正確に検出することは難しい。
【００４５】
一周に１００個以上在る反応容器全てに対してサンプルプローブ３のＸ−Ｙ方向の位置を正確に保つことはきわめて困難であり、また、実現には多大なコストを要するために実現性は極めて低い。また、図３から突起部２１１を取り除いた構成でも、図４のピーク２１５は検出されないため、Ｘ−Ｙ方向の位置誤差２０５の影響を受け正確な位置検出はできない。
【００４６】
なお、突起部２１１は、サンプルプローブ３の素材であっても良いし、他の導電材を用いても良い。突起厚さ２１３は薄いほうが高い精度で位置調整ができるため望ましいが、反応容器深さと導電板２１２の取り付け位置，サンプルプローブ３の先端部長さ、との関係を鑑みると、０.１mmから４.０mm程度が適切であろう。
【００４７】
また、突起部２１１およびその代用可能な実施例については、円筒形状で表したが、本発明の本質は、下降動作中に静電容量のピークが得られることであるから、その断面形状は四角でも星型でもよい。またサンプルプローブ３の上下方向にテーパを持たせても良い。反応容器５の底面高さのバラつきを補正するタイミングとしては、サンプルプローブ３の交換時，反応容器５の交換時，装置イニシャライズ動作時，装置メンテナンス時、またはそのいずれかで行うことが考えられる。反応容器５の底面高さのバラつきが生じるのは主に反応容器５を交換したときで、そのタイミングで補正した値を記憶しておけば、通常動作時には反応容器５の底面高さが変わることはないと考えられるためである。
【実施例２】
【００４８】
次に本発明の他の実施形態を実施例２として示す。
【００４９】
図７および図８は、シールド管２１６を利用して突起部２１１を装着することなく、同等の効果を持たせたサンプルプローブ３の構成例である。サンプルプローブ３は導電性の材料で形成されていて、このサンプルプローブ３に取り付けられたシールド管２１６は、反応容器に設けられた導電板２１２と同様にＧＮＤ電位に接続されている。つまり、シールド管２１６に覆われた部分は、導電板２１２に接近しても検出される静電容量は変化しないので、電極太り部２１７が図３におけるサンプルプローブ３の突起部２１１と同じ働きをする。電極太り部２１７の長さはシールド管２１６によって制限されているため、図４と同様のピークを持つ静電容量変化が計測される。
【００５０】
図８は、本実施例の他の実現方法として、導電性のサンプルプローブ３にシールド管２１６を取り付け、電極部２１８の長さを制限することで、ピークを得る例である。
【実施例３】
【００５１】
本発明の他の実施形態を実施例３として示す。
【００５２】
図９に導電板２１２の例を示す。図９ａは反応容器５開口部よりも導電板開口部２２０を大きくした例である。図９ｂは反応容器５開口部より導電板開口部２２０を小さくした例である。また、図９ｃは開口部形状を四角形にした例である。図９では１個の反応容器５に１枚の導電板２１２を示しているが、反応容器ブロック１７単位で１枚の板を打ち抜き加工するなどして１枚の導電板２１２を使用することでコストを下げることができる。また導電板２１２の素材および厚みを剛性の得られるものを選定し、固定箇所を増やすことで、反応容器ブロック１７のそり防止効果も得られる。
【００５３】
また、図１０に示すように、反応容器ブロック１７に対し１枚の導電板２１２を最も簡単な形状で取り付けた例である。なお、導電板２１２は数十μｍの厚みでも問題ないことを確認しており、導電塗料の塗布や、導電性メッキを施しても実現できる。また、導電板２１２の設置位置は、反応容器５上面に限定せず、サンプルプローブ３が下降し反応容器５の底面に到達するまでの間に、突起部が導電板２１２を通過可能な配置であればよい。よって位置精度が得られるのであれば、導電板２１２は反応容器５の樹脂内部に存在し一体成形されても良い。
【００５４】
図１１は、複数の反応容器５をホルダ２２１に固定した反応容器ブロック１７である。光学特性の要求される反応容器５単体と、固定の目的であるホルダ２２１は同一の材質で構成される必要はない。図１１ａはホルダ２２１上部から反応容器５を挿入する例である。図１１ｂはホルダ２２１下部から反応容器５を挿入する例であり、反応容器５の開口部よりもホルダ２２１部を小さくする場合に有効である。従ってホルダ２２１を導電性の樹脂材や、導電粉末を混ぜた樹脂材で成形することでホルダ２２１が導電板２１２と同様の機能を果たす。
【００５５】
なお、試薬分注や前処理においても本発明は適用可能である。つまり、容器に対して最初に微量液体を分注する必要があるときに本発明を採用することで、微量液滴を確実に容器内に分注できることが特徴である。
【００５６】
また、装置のメンテナンスには、サンプルプローブ３や反応容器ブロック１７を取り外して清掃することもあるが、メンテナンス後の装置ではサンプルプローブ３と反応容器５との間に位置ズレが生じる。これに対してメンテナンス前に全ての反応容器５とサンプルプローブ３との間の静電容量ピーク値を記憶しておき、メンテナンス後の静電容量ピーク値と比較すれば、メンテナンス前後におけるサンプルプローブ３のＸＹ方向における位置ずれの発生を検出できる。位置ずれを検出した場合は、警告を画面上に表示し、操作者に装置の位置校正を促すことで、メンテナンス前後であっても分析データが大きく変化しない、分析データの信頼性に寄与できる。
【実施例４】
【００５７】
本発明の他の実施形態を実施例４として示す。
【００５８】
図１２に、本発明の他の実施例を示す。本実施例では、ＣＣＤカメラ２０２を用いた反応容器５の観察機構を、反応容器５の外側に設ける。
【００５９】
ＣＣＤカメラは反応容器５の底面付近の画像を撮影している。サンプルプローブ３の下降によって、サンプルプローブ３先端と反応容器５底面との高さが狭まっていく様子を逐次観察し、予め設定した位置関係となったときにサンプルプローブ３下降を停止させる。各反応容器５の底面高さのバラつきに左右されず、かつ、サンプルプローブ３先端や反応容器５底面を破損することなく、微量分注を実現することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１ サンプリング機構
２ サンプリングアーム
３ サンプルプローブ
４ 反応ディスク
５ 反応容器
１１ ネジ穴
１７ 反応容器ブロック
１０１ 試料容器
１０２ サンプルディスク
１０３ コンピュータ
１０４ インターフェース
１０７ サンプル用ポンプ
１１０ 試薬分注プローブ
１１１ 試薬用ポンプ
１１２ 試薬ボトル
１１３ 攪拌機構
１１４ 光源ランプ
１１５ 光度計
１１６ Ａ／Ｄ変換器
１１７ プリンタ
１１８ ＣＲＴ
１１９ 反応容器洗浄機構
１２０ 洗浄用ポンプ
１２１ キーボード
１２２ メモリ
１２５ 試薬ディスク
１５１ 液面検出回路
１５２ 圧力センサ
１５３ 圧力検出回路
２０１ 反応容器底面
２０５ プローブと全反応容器との位置誤差の範囲
２１１ 突起部
２１２ 導電板
２１３ 突起部厚み
２１４ 導電板厚み
２１５ 静電容量値ピーク
２１６ シールド管
２１７ 電極太り部
２１８ 電極範囲
２２０ 導電板開口部
２２１ ホルダ
２２２ ＣＣＤカメラ
２２３ 反応槽
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吸引吐出するプローブと、
前記プローブが吐出する液体を収容する反応容器と、
前記プローブと前記反応容器との間の静電容量を測定する静電容量測定機構と、
を備えた自動分析装置において、
前記反応容器の底面と開口部の間の側壁であって、当該反応容器の底面からの距離が既知である位置に第一の導電性部材を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記プローブに具備され、且つ当該プローブの先端からの距離が既知である位置に、当該プローブの軸方向に所定の厚みを持つ第二の導電性部材を有することを特徴とする自動分析装置。
【請求項３】
請求項２記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材の前記反応容器底面からの距離が、
前記第二の導電性部材のプローブ先端からの距離よりも大きいことを特徴とする自動分析装置。
【請求項４】
請求項３記載の自動分析装置において、
前記静電容量測定機構が測定した静電容量の測定値に基づいて、前記プローブと前記反応容器との相対距離を算出する距離算出機構を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項５】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材は、前記反応容器の側壁上端部に備えられたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項６】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材は前記反応容器の側壁を取り囲むように設けられていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項７】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材は前記反応容器の側壁中に設けられたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項８】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材が、前記反応容器を固定保持するホルダであることを特徴とする自動分析装置。
【請求項９】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材として前記反応容器の一部に導電性部材をメッキ加工した導電部位を有することを特徴とする自動分析装置。
【請求項１０】
請求項２記載の自動分析装置において、
導電性部材からなる前記プローブと、
前記プローブの一部を覆う筒状のシールドと、を備え、
前記第二の導電性部材は前記シールドでカバーされていない前記プローブであることを特徴とする自動分析装置。
【請求項１１】
請求項２記載の自動分析装置において、
前記第二の導電性部材として前記プローブの一部に導電性部材からなる突起を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項１２】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材の所定の厚み誤差は０.２mm以下であることを特徴とする自動分析装置。
【請求項１３】
請求項２記載の自動分析装置において、
前記第二の導電性部材の所定の厚みは０.１mmから４mmであることを特徴とする自動分析装置。
【請求項１４】
液体を吸引吐出するプローブを備えた分注機構と、
底面と側壁と開口部を有し前記プローブが吐出する液体を収容する反応容器と、
前記反応容器は底面から開口部の間の高さが既知である位置に所定の厚みを有する導電性部材と、
前記プローブはプローブ先端からの高さが既知であり、かつ、前記反応容器に具備された導電性部材と底面との距離よりもプローブ先端からの距離が小さい位置に所定の厚みを有する導電性部材を備え、
前記反応容器に具備された導電性部材と前記プローブに具備された導電性部材との間の静電容量を測定する静電容量測定機構と、を備えた自動分析装置において、
前記反応容器に前記プローブを下降させるステップと、
下降中に生じる、前記反応容器に具備された導電性部材と前記プローブに具備された導電性部材との間の静電容量を計測するステップと、
計測された静電容量が最大となるときの前記分注機構の下降量を算出するステップと、
前記プローブの下降量から前記反応容器の底面の高さを算出するステップと、
前記算出した反応容器底面の高さを複数の反応容器毎に記憶するステップと、
を有することを特徴とする分注機構の制御方法。
【請求項１】
液体を吸引吐出するプローブと、
前記プローブが吐出する液体を収容する反応容器と、
前記プローブと前記反応容器との間の静電容量を測定する静電容量測定機構と、
を備えた自動分析装置において、
前記反応容器の底面と開口部の間の側壁であって、当該反応容器の底面からの距離が既知である位置に第一の導電性部材を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記プローブに具備され、且つ当該プローブの先端からの距離が既知である位置に、当該プローブの軸方向に所定の厚みを持つ第二の導電性部材を有することを特徴とする自動分析装置。
【請求項３】
請求項２記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材の前記反応容器底面からの距離が、
前記第二の導電性部材のプローブ先端からの距離よりも大きいことを特徴とする自動分析装置。
【請求項４】
請求項３記載の自動分析装置において、
前記静電容量測定機構が測定した静電容量の測定値に基づいて、前記プローブと前記反応容器との相対距離を算出する距離算出機構を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項５】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材は、前記反応容器の側壁上端部に備えられたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項６】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材は前記反応容器の側壁を取り囲むように設けられていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項７】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材は前記反応容器の側壁中に設けられたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項８】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材が、前記反応容器を固定保持するホルダであることを特徴とする自動分析装置。
【請求項９】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材として前記反応容器の一部に導電性部材をメッキ加工した導電部位を有することを特徴とする自動分析装置。
【請求項１０】
請求項２記載の自動分析装置において、
導電性部材からなる前記プローブと、
前記プローブの一部を覆う筒状のシールドと、を備え、
前記第二の導電性部材は前記シールドでカバーされていない前記プローブであることを特徴とする自動分析装置。
【請求項１１】
請求項２記載の自動分析装置において、
前記第二の導電性部材として前記プローブの一部に導電性部材からなる突起を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項１２】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記第一の導電性部材の所定の厚み誤差は０.２mm以下であることを特徴とする自動分析装置。
【請求項１３】
請求項２記載の自動分析装置において、
前記第二の導電性部材の所定の厚みは０.１mmから４mmであることを特徴とする自動分析装置。
【請求項１４】
液体を吸引吐出するプローブを備えた分注機構と、
底面と側壁と開口部を有し前記プローブが吐出する液体を収容する反応容器と、
前記反応容器は底面から開口部の間の高さが既知である位置に所定の厚みを有する導電性部材と、
前記プローブはプローブ先端からの高さが既知であり、かつ、前記反応容器に具備された導電性部材と底面との距離よりもプローブ先端からの距離が小さい位置に所定の厚みを有する導電性部材を備え、
前記反応容器に具備された導電性部材と前記プローブに具備された導電性部材との間の静電容量を測定する静電容量測定機構と、を備えた自動分析装置において、
前記反応容器に前記プローブを下降させるステップと、
下降中に生じる、前記反応容器に具備された導電性部材と前記プローブに具備された導電性部材との間の静電容量を計測するステップと、
計測された静電容量が最大となるときの前記分注機構の下降量を算出するステップと、
前記プローブの下降量から前記反応容器の底面の高さを算出するステップと、
前記算出した反応容器底面の高さを複数の反応容器毎に記憶するステップと、
を有することを特徴とする分注機構の制御方法。
【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２】
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【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−３３５５１（Ｐ２０１１−３３５５１Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８２００９（Ｐ２００９−１８２００９）
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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