説明

自動分析装置

【課題】
従来の分析装置では、攪拌動作と分注動作とを行う機構が独立であり、各動作の間には短くとも数秒の時間間隔が存在している。したがって、攪拌動作が終了した時点から固体粒子の沈降が始まっており、分注において液体吸引動作は沈降過程の過渡現象化におかれる。この沈降過程における過渡期に固体粒子を含む液体を吸引していることが、分注した液体に含まれる固体粒子の数量のばらつき要因となっている。
【解決手段】
固体粒子を含む液体試薬の攪拌動作と試薬の保持動作を同時に実現する手段によって上記課題を解決する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、血液,尿などの生体サンプルの定性・定量分析を行う自動分析装置に係り、特に試薬,反応液などの攪拌を行う攪拌機構を備えた自動分析装置に関わる。
【背景技術】
【0002】
自動分析装置は従来の用手法に比べ、短時間で多くの分析が可能であり、かつ再現性の良い分析結果を得ることができることから検査センター,大病院を中心に普及が進んでいる。自動分析装置の分析項目としては血液中の特定成分の量を分析する比色分析,特定の抗原,抗体が存在するか否かを判断する免疫分析に大きく分かれる。後者の分析は、前者の分析に比べ2桁以上の高感度分析であり分析法としては、固体粒子を利用した方法が一般的である。この方法は、表面での抗原抗体反応により目的の生体物質と特異的に結合した固体粒子を捕捉し、目的物質と結合した固体粒子に結合させた標識物質の量を測定することにより試料に含まれる生体物質の濃度を計測するものである。標識体としては、過去は放射性物質を用いていた時代もあったが、その有害性から、現在は、化学的、あるいは物理的に発光する発光体を用いている。一方で、固体粒子は溶液中で比重が重いため時間の経過とともに容器底へ沈降するため、固体粒子を含む液体試薬を、分注機構とは独立した場所と時間において攪拌機構により、一定の時間おきに、あるいは分注の直前に攪拌している。このような固体粒子の攪拌に関する技術が例えば特許文献1に記載されている。
【0003】
【特許文献1】特開2002−311034号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1記載の分析装置では、攪拌動作と分注動作とを行う機構が独立であり、各動作の間には短くとも数秒の時間間隔が存在している。したがって、攪拌動作が終了した時点から固体粒子等の固体粒子の沈降が始まっており、分注において液体吸引動作は沈降過程の過渡現象化におかれるため、分注タイミングに制約があった。
【0005】
本発明の目的は、分注タイミングの如何によらず、常に一定の攪拌状態で試薬の分注が可能な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】
【0006】
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。
【0007】
固体粒子を含有する試薬を収容する試薬容器と、該試薬容器内の液体試薬を所定量分注するプローブと、を備えた自動分析装置において、前記プローブを用いて前記試薬を吸引する際に、該プローブを前記試薬中で移動させるプローブ駆動部を備えた自動分析装置。
【0008】
固体粒子とは、一般的には球形状の磁性粒子(ビーズ)を指すが、液状でない粒子が液体中に分散しているものであればどのようなものであっても本発明の効果を奏することができる。プローブとは、シリンジ,ベローズなどの圧力発生手段により、目的の液体を吸引,吐出できる分注手段を意味する。分注する液体が直接触れる部位をノズルと称する場合があるが、プローブはノズルを構成要素の1つとして含むものであり、ノズルを目的位置に移動させるためのアームなども含むものとして使用される場合もある。「プローブを前記試薬中で移動させる」の“移動”とは、試薬中の固体粒子を攪拌する目的でなされるものであり、攪拌効果が生じるものであればどのような動きであっても良い。例えば、往復運動,公転運動などでも良い。
【発明の効果】
【0009】
固体粒子を含む液体に接触して攪拌だけを行う特別な攪拌機構が不要になり、他試薬,洗浄水の固体粒子を含む液体試薬への持ち込みがなくなる。また、部品点数が減少することによって、攪拌機構分のコスト,装置としての占有スペースが減少し、機構を採用している分析装置のコストが減少する。攪拌動作と吸引動作が同時に可能となるため、分析時間の短縮となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下本発明を実施例により詳細に説明する。
【実施例1】
【0011】
図1は、本発明による分注機構における一実施例の概略構成図である。
【0012】
図1において、分注機構は、プローブ(101),配管(102),配管(103),配管(104),シリンジ(105),アーム1(106),アーム2(107),支柱(113),ベルト1(114),ベルト2(115)より構成されている。
【0013】
アーム2(107)は、ベルト1(114)を介して軸1(109)の回転が伝えられた軸2(110)に接続しており、軸2(110)の周りを回転する。アーム1(106)は、軸1(109)と中心軸を同じくする軸0(108)に接続しており、軸0(108)の回転に合わせて軸0の周りを回転している。支柱(113)は、その中心軸を軸0(108)と同じくし、軸3(111)と軸4(112)の周りを回っているベルト2(115)と接続しており、並進運動を行う。アーム1(106)は、支柱の運動にあわせて並進運動を行う。
【0014】
プローブ(101)は、アーム2(107)によって支えられているため、軸2(110),軸0(108),支柱(113)の動きの組み合わせによって3次元的に動くことが可能である。プローブ(101)内には、配管(103)が配置され、配管(103)は配管(104),配管(102),シリンジ(105)と接続している。
【0015】
プローブ(101)は、固体粒子(117)を含んだ液体試薬(116)の入った試薬容器(118)内に移動し、3次元的な位置移動によって、液体試薬(116)に乱れを与えることが出来る。固体粒子(117)は液体試薬(116)内にて均一分散化する。
【0016】
固体粒子(117)が液体試薬(116)内で均一分散化したとき、シリンジ(105)によって配管(103)内を陰圧とすることで、固体粒子(117)が均一に含まれる液体試薬(116)が配管(103)内に保持される。
【0017】
プローブ(101)は、反応容器(119)内に移動し、シリンジ(105)によって配管(103)内を陽圧とすることで、固体粒子(117)が均一に含まれる液体試薬(116)が、反応容器(119)内に分注される。
【実施例2】
【0018】
図2は、本発明による分注機構における一実施例の概略構成図である。
【0019】
図2において、分注機構は、プローブ(201),攪拌子(218),配管1(202),配管2(203),シリンジ(204),アーム1(205),支柱(211),ベルト1(212),ベルト2(213)より構成されている。
【0020】
攪拌子(218)は、ベルト1(212)を介して軸1(207)の回転が伝えられた軸2(208)に接続しており、軸2(208)の周りを回転する。アーム1(205)は、軸1(207)と中心軸を同じくする軸0(206)に接続しており、軸0(206)の回転に合わせて軸0の周りを回転している。支柱(211)は、その中心軸を軸0(206)と同じくし、軸3(209)と軸4(210)の周りを回っているベルト2(213)と接続しており、並進運動を行う。アーム1(205)は、支柱の運動にあわせて並進運動を行う。
【0021】
プローブ(201)は、アーム1(205)によって支えられているため、軸0(206),支柱(211)の動きの組み合わせによって2次元方向に動くことが可能である。プローブ(201)内には、配管2(203)が配置され、配管2(203)は配管1(202),シリンジ(204)と接続している。
【0022】
プローブ(201)は、固体粒子(215)を含んだ液体試薬(214)の入った試薬容器(216)内に移動し、攪拌子(218)の回転運動あるいは、プローブ(201)の2次元方向の運動によって、液体試薬(214)に乱れを与えることが出来る。固体粒子(215)は液体試薬(214)内にて均一分散化する。
【0023】
固体粒子(215)が液体試薬(214)内で均一分散化したとき、シリンジ(204)によって配管2(203)内を陰圧とすることで、固体粒子(215)が均一に含まれる液体試薬(214)が配管2(203)内に保持される。
【0024】
プローブ(201)は、反応容器(217)内に移動し、シリンジ(204)によって配管2(203)内を陽圧とすることで、固体粒子(215)が均一に含まれる液体試薬(214)が、反応容器(217)内に分注される。
【実施例3】
【0025】
図3は、本発明による分注機構における一実施例の概略構成図である。
【0026】
図3において、分注機構は、プローブ(301),配管1(302),配管2(303),シリンジ(304),アーム1(305),支柱(310),ベルト1(311),試薬容器保持部(316),遥動発生部(317)より構成されている。
【0027】
アーム1(305)は、軸0(306)の回転に合わせて軸0の周りを回転している。支柱(310)は、その中心軸を軸0(306)と同じくし、軸3(308)と軸4(309)の周りを回っているベルト1(311)と接続しており、並進運動を行う。アーム1(305)は、支柱の運動にあわせて並進運動を行う。
【0028】
プローブ(301)は、アーム1(305)によって支えられているため、軸0(306),支柱(310)の動きの組み合わせによって2次元方向に動くことが可能である。プローブ(301)内には、配管2(303)が配置され、配管2(303)は配管1(302),シリンジ(304)と接続している。
【0029】
プローブ(301)は、固体粒子(313)を含んだ液体試薬(312)の入った試薬容器(314)内に移動し、液体試薬(312)に接触する。試薬容器(314)は、試薬容器保持部(316)によって保持され位置が決められる。遥動発生部(317)によって試薬容器保持部(316)は運動を行うため、試薬容器(314)は遥動し、液体試薬(312)は乱れを与えられる。このことにより、固体粒子(313)は液体試薬(312)内にて均一分散化する。
【0030】
固体粒子(313)が液体試薬(312)内で均一分散化したとき、シリンジ(304)によって配管2(303)内を陰圧とすることで、固体粒子(313)が均一に含まれる液体試薬(312)が配管2(303)内に保持される。
【0031】
プローブ(301)は、反応容器(315)内に移動し、シリンジ(304)によって配管2(303)内を陽圧とすることで、固体粒子(313)が均一に含まれる液体試薬(312)が、反応容器(315)内に分注される。
【0032】
この方法ではプローブを試薬中に挿入した後、一定時間その位置を保持したまま、試薬容器のみを揺動させることにより固体粒子を攪拌することができる。自動分析装置は分析効率の向上が求められており、分注,攪拌などの分析工程時間の短縮が求められている。一方で、分注時には分注精度を向上させるため、分注ノズルを攪拌のために移動することは困難であり、分注時にはノズル位置を固定することが望ましい。その場合であっても、図3の方法であれば、分注と同時に試薬容器を揺動させることにより攪拌も同時に行うことができるため、図1の方法に比べてメリットがある。
【0033】
分注ノズルに攪拌翼を設けることが特開昭63−148166号公報に開示されているが、当該発明では分注した後に攪拌翼を移動させて攪拌を行うことが必要になるのに対し、図3の方法では、分注と攪拌を同時に行うことができるため分析時間を短縮できる。
【実施例4】
【0034】
図4は、本発明による分注機構における一実施例の概略構成図である。
【0035】
図4において、プローブ(401)が液接触部(407)と非液接触部(406)とに分離可能である分注機構を示した。液接触部(407)に、形状の変形による配管2内の圧力異常、分析に影響のある物質付着などの汚染,分注液量の変更等、分析結果に影響することがある場合には、新たな液接触部と交換可能となる。このことにより、試薬容器(404)内の固体粒子(403)が均一に含まれる液体試薬(402)を反応容器(405)に高い信頼性で分注可能である。
【実施例5】
【0036】
図5は、本発明による分注機構における一実施例の概略構成図である。
【0037】
図5において、プローブ(501)に試薬溶液(504)と接触する部位に構造物(506)を備えた分注機構を示した。構造物(506)によって、プローブ(501)の位置と試薬容器(504)の位置が相対的に変化する場合に、プローブ(501)と液体試薬(502)との間の力学的抵抗が増加し、液体試薬(502)へ、より多くの乱れを発生することが可能となる。このことにより、固体粒子(503)は液体試薬(502)内にて均一分散化する性向が強化され、固体粒子(503)の均一分散化までの所要時間短縮,均一分散化状態にある時間の長時間化となり、固体粒子(503)を含む液体試薬(502)の分注精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の第一の実施形態の説明図。
【図2】本発明の第二の実施形態の説明図。
【図3】本発明の第三の実施形態の説明図。
【図4】本発明の第四の実施形態の説明図。
【図5】本発明の第五の実施形態の説明図。
【符号の説明】
【0039】
101,201,301,401,501 プローブ
102,202,302 配管1
103,203,303 配管2
104 配管3
105,204,304 シリンジ
106,205,305 アーム1
107 アーム2
108,206,306 軸0
109,207,307 軸1
110,208,308 軸2
111,209,309 軸3
112,210 軸4
113,211,310 支柱
114,212,311 べルト1
115,213 べルト2
116,214,312,402,502 液体試薬
117,215,313,403,503 固体粒子
118,216,314,404,504 試薬容器
119,217,219,315,405,505 反応容器
218 攪拌子
316 試薬容器保持部
317 遥動発生部
406 非液接触部
407 液接触部
506 構造物

【特許請求の範囲】
【請求項1】
固体粒子を含有する試薬を収容する試薬容器と、
該試薬容器内の液体試薬を所定量分注するプローブと、
を備えた自動分析装置において、
前記プローブを用いて前記試薬を吸引する際に、該プローブを前記試薬中で移動させるプローブ駆動部を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項2】
固体粒子を含有する試薬を収容する試薬容器と、
該試薬容器内の液体試薬を所定量分注するプローブと、
を備えた自動分析装置において、
前記プローブを用いて前記試薬を吸引する際に、該プローブを中心としてその周囲を回転移動するブレードを備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項3】
固体粒子を含有する試薬を収容する試薬容器と、
該試薬容器内の液体試薬を所定量分注するプローブと、
を備えた自動分析装置において、
前記プローブを前記試薬中に挿入した状態で、前記試薬容器を遥動させる試薬容器揺動手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかに記載の自動分析装置において、
前記プローブの試薬に接する部位が該プローブのそれ以外の部位と分離可能である構造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、
前記プローブの試薬に接する部位に攪拌効果を生じせしめる構造物を備えたことを特徴とする自動分析装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−25167(P2009−25167A)
【公開日】平成21年2月5日(2009.2.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−188985(P2007−188985)
【出願日】平成19年7月20日(2007.7.20)
【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)】