説明

自動分析装置

【課題】
従来の自動分析装置の構成において、分注に関しては分注プローブ先端に付着する液体の影響による検体分注量の誤差の問題,静電容量式液面検知機能に関してはノイズの影響による液面検知精度の問題があった。
【解決手段】
分注プローブを外側から覆い分注プローブと一体的に構成される分注プローブ先端に向かって開いた形状の外側円管と、この外側円管と分注プローブを一体的に固定するホルダ部と、外側円管と分注プローブの間の配管を外部の配管と接続するための配管接続部を単一もしくは複数備え二重円管構造としたことを特徴とした分注プローブを備える。

【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、特に検体、または試薬を分注するための分注プローブを備えた自動分析装置に関する。
【背景技術】
【0002】
医療保険点数の改正などにより、近年では医療現場における臨床検査分析コスト低減が望まれている。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の分野では、1回当たりの分析に使用する試薬量を低減できればランニングコストが直接低減できる。
【0003】
1回の分析に使用する試薬の量を減らすためには、試料の量に見合った少ない量の検体を正確に分注できる技術と共に、分注後の分注プローブ(ノズル)先端に残存する検体、試薬をできるだけ少なくする技術、残存した検体,試薬を洗浄した後の洗浄水の残存を出来るだけ少なくする技術などが必要となる。
【0004】
特に、分注プローブ先端に付着する液体の影響による問題は、反応液量が微量になるにつれて分析精度への影響が大きくなるため、反応液量の低減を実現するにあたって、解決しなければならない問題の一つである。
【0005】
特許文献1記載の技術では、分注液がノズルの吐出口から自重で滴下する以前に、搬送流体をノズルに吹き付けることにより、搬送流体が滴下前の分注液に作用し、表面張力に打ち勝って分注液が液滴として落とされることを特徴としている。これにより、自重で滴下するときの容量より少ない超微量の液滴が分注されるとしている。
【0006】
【特許文献1】特開2004−101480号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
分注プローブを用いた分注では、分注する際に、まず被分注液体に浸漬され被分注液を吸引した後、吐出される。プローブ先端の外周部に被分注液が付着した場合、付着した液体が別の被分注液を汚してしまう所謂コンタミネーションが発生する懸念がある。特許文献1記載の技術では、微量な液滴を形成することは配慮されているが、プローブ外周部に付着した液体の影響を少なくすることについては配慮されていない。
【0008】
本発明はこのような反応液量の低減を実現するにあたっての問題点を解決するものであり、特に分注プローブを介してのコンタミネーションの発生を低減できる自動分析装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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。
【0010】
液体を他の容器に所定量移し替える分注プローブを備えた自動分析装置において、前記分注プローブは液体を吸引・吐出するための第1の配管と、該配管とは別に前記分注プローブ先端に流体を流す第2の配管と、を備え、更に、前記第2の配管に、気体,液体を同時もしくは交互に流す手段を備えた自動分析装置。
【0011】
液体とは検体(サンプル)、試薬が主たるものであるが、水,希釈液,洗剤などどのような液体であっても本発明は適用できる。他の容器とは、反応容器が主たるものであるが、他の検体容器,試薬容器などどのような容器であっても本発明は適用できる。分注プローブの先端部を特にノズルと称する場合があるが、本発明ではプローブという用語で統一している。
【発明の効果】
【0012】
分注プローブ先端に付着する液体を最小限に抑えることができ、精度の高い分析結果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下本発明の実施例を図1から図9を用いて詳細に説明する。
【実施例1】
【0014】
図1,図2は本発明の1例を示す概念図である。
【0015】
本発明の構成を図1によって述べると概略は次のようになる。
【0016】
分注プローブ1を外側から覆い、分注プローブ1と一体的に構成される外側円管2と、この外側円管2と分注プローブ1を一体的に固定するホルダ部3と、外側円管2と分注プローブ1の間の配管を外部の配管と接続するための配管接続部4を備える。
【0017】
また、分注プローブ1と外側円管2の同心度を規定するために、外側円管2の円周上におよそ120°間隔で3箇所の突起5を備え、分注プローブ1との位置関係を固定する。
【0018】
分注プローブ1と外側円管2の間に圧縮空気を流すことで、分注プローブ1先端に付着した液体を除去することができた。
【0019】
また、本発明は図2に示すように、ホルダ部3に複数の配管接続部4を備えることで複数の流体を同時または交互に流すことが可能となった。
【0020】
例えば、複数の流体を交互に流した場合、1つの配管接続部4より洗剤を流し、その後、もう1つの配管接続部4より水を流し、さらに、別の配管接続部4より圧縮空気を流すことが可能となった。
【0021】
例えば、複数の流体を同時に流した場合、水と圧縮空気を同時に流すことで粒子状の水で洗浄することが可能となった。
【実施例2】
【0022】
図3,図4は本発明の1例を示す概念図である。
【0023】
本発明の構成を図3によって述べると概略は次のようになる。
【0024】
分注プローブ1と並列に並び、分注プローブ1と一体的に構成される並列円管6と、並列円管6と外部配管を接続するための配管接続部4を備える。
【0025】
また、並列円管6の先端は分注プローブ1の先端に向かうように曲げ構造7を備える。
【0026】
並列円管6内に圧縮空気を流すことで分注プローブ1先端に付着した液体を除去することができた。
【0027】
また、本発明は図4に示すように、複数の並列円管6を備えることで複数の流体を同時または交互に流すことが可能となった。
【0028】
例えば、複数の流体を交互に流した場合、1つの配管接続部4より洗剤を流し、その後、もう1つの配管接続部4より水を流し、さらに、別の配管接続部4より圧縮空気を流すことが可能となった。
【0029】
例えば、複数の流体を同時に流した場合、水と圧縮空気を同時に流すことで粒子状の水で洗浄することが可能となった。
【実施例3】
【0030】
図5,図6は本発明の1例を示す概念図である。
【0031】
本発明の構成を図5によって述べると概略は次のようになる。
【0032】
分注プローブ1と並列に並び、分注プローブ1と一体的に構成される並列円管6と、並列円管6と外部配管を接続するための配管接続部4を備える。
【0033】
また、並列円管6の先端は分注プローブ1の先端に向かうように斜めにカットされた構造8を備える。
【0034】
並列円管6内に圧縮空気を流すことで分注プローブ1先端に付着した液体を除去することが可能となった。
【0035】
また、本発明は図6に示すように、複数の並列円管6を備えることで複数の流体を同時または交互に流すことが可能となった。
【0036】
例えば、複数の流体を交互に流した場合、1つの配管接続部4より洗剤を流し、その後、もう1つの配管接続部4より水を流し、さらに、別の配管接続部4より圧縮空気を流すことが可能となった。
【0037】
例えば、複数の流体を同時に流した場合、水と圧縮空気を同時に流すことで粒子状の水で洗浄することが可能となった。
【実施例4】
【0038】
図7,図8に本実施例を示す概略図を示す。
【0039】
検体を吸引,吐出するための実施例1〜3に記載した分注ノズル10を備えている。この分注ノズル10は、Z−θ駆動部に同軸に配設された構造体に対し、アーム15を介して支持されている。そして、分注ノズル10は、Z−θ駆動部の駆動により、高さ方向(Z軸方向),回転方向(θ方向)に移動させることができるようになっている。
【0040】
本実施形態に係る自動の分析装置は、例えば装置本体上に、反応ディスク21,検体用ターンテーブル20,試薬用ターンテーブル24,検体用分注ユニット27(分注装置),試薬用分注ユニット26(分注装置)等が配設された構成となっている。
【0041】
反応ディスク21には、複数本の反応容器が同心円周上に沿って環状配置される。検体用ターンテーブル20には、複数本の検体容器が同心円周上に沿って環状配設されている。
【0042】
試薬用ターンテーブル24には、複数本の試薬ボトルが、同心円周上に沿って環状配設されている。
【0043】
各検体容器には、分析対象となる検体、すなわち、血液,尿,糞便溶解液,培養細胞液等が収められている。
【0044】
各試薬ボトルには、分析項目に必要な複数種類の試薬が個別に収められている。
【0045】
反応ディスク21,検体用ターンテーブル20,試薬用ターンテーブル24は、それぞれ、回転機構により間欠的に回転動作し、所定の位置に位置決めすることが可能となっている。
【0046】
反応ディスク21には、検体分注ポジション,試薬分注ポジション,攪拌ポジション,測定ポジション,反応容器洗浄ポジションが設定されており、装置コントローラによりその位置が記憶され、位置制御されている。
【0047】
検体用ターンテーブル20,試薬用ターンテーブル24も同様である。
【0048】
分注機構は分注ノズル10を構成するアーム15,管保持材14によって構成される。これは静電センサなどの機能と同時に分注ノズル10を保持する機能を有する。これらは管モータ回転上下軸11により構成され、制御モータ12によって駆動される。これらは配線13によって接続されている。
【0049】
分注ノズル10の分注プローブ1はシリンジ16,電磁弁17,ポンプ18と接続されている。分注プローブ1に係合された配管は電磁弁17,ポンプ18に接続されている。
【0050】
検体用分注機構の前記分注ノズル10が、検体吸引ポジションに移動され、さらにこの分注ノズル10を降下させることで、この位置にある検体容器内に挿入される。検体容器内の検体の液面下数mmの位置まで先端が降下したところで分注ノズル10の動作が止められ、次いでシリンジ16が動作して検体が吸引される。所定量の吸引が完了すると、前記分注管は、検体容器と機械的に干渉しない高さまで引き上げられ、次に、検体分注ポジションに移動される。移動完了後、前記分注管は、検体分注ポジションに設置されている反応容器内に降下され、前記シリンジ16の動作により所定量の検体の分注が行われる。分注完了後、前記分注管は反応容器と干渉しない位置まで引き上げられ、検体用洗浄槽19上に移動される。洗浄槽上の位置に達すると、ポンプ18が動作して洗浄液が分注プローブ1に送られる。これにより、分注プローブ内の余った検体を外部に流し出すとともに、分注プローブ先端外表面の洗浄が行われる。洗浄槽19上で分注プローブに係合された配管より圧縮空気を噴射し、分注プローブ先端に付着した洗浄水を除去する。以上により、1つの反応容器への検体の分注が完了し、次の分注が開始する。
【0051】
本実施例の効果は前述と同様である。
【実施例5】
【0052】
図9に本発明の一実施形態である液面検知装置が適用された自動分析装置の分注機構部の概略図を、図10,図11に本発明の一実施形態である分注プローブの概略図を示す。
【0053】
分注プローブ1を外側から覆い、分注プローブ1と一体的に構成される外側円管2と、この外側円管2と分注プローブ1を一体的に固定するホルダ部3と、外側円管2と分注プローブ1の間の配管を外部の配管と接続するための単一もしくは複数の配管接続部4と、外側円管2と分注プローブ1との同心度を規定しかつ外側円管2と分注プローブ1を非接地で同電位とするための絶縁体の配管部品31を備える。
【0054】
検出回路はオペアンプ28を有し、オペアンプ28の非反転入力端子は、分注プローブ1に接続され、オペアンプの反転入力端子は、外側円管2に接続されている。さらに、オペアンプ28の出力端子は、このオペアンプ28の反転入力端子に接続されている。
【0055】
このように、本発明の一実施形態においては分注プローブ1をシールドドライブにしたものであり、分注プローブ1と外側円管2との間にオペアンプでシールドドライブを構成し、外側円管2をグランドに落とさずに分注プローブ1と同電位で低インピーダンスとする。分注プローブ1と外側円管2とは同電位であるため、見かけ上で分注プローブ1と外側円管2との間の静電容量は0となる。このため、分注プローブ1が下降しても、配線の位置がずれても、これらによる静電容量の変動が小さくなる。
【0056】
本発明の二重円管プローブの構成を用いれば、分注プローブ1先端に付着した液体の圧縮空気による除去機能と、分注プローブ1と外側円管2との間にシールドドライブを構成することができることによる液面検知精度の向上を兼ねることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【0057】
【図1】本発明の第一の実施例を示す構造概念図1。
【図2】本発明の第一の実施例を示す構造概念図2。
【図3】本発明の第二の実施例を示す構造概念図1。
【図4】本発明の第二の実施例を示す構造概念図2。
【図5】本発明の第三の実施例を示す構造概念図1。
【図6】本発明の第三の実施例を示す構造概念図2。
【図7】本発明の第四の実施例を示す自動分析装置概念図1。
【図8】本発明の第四の実施例を示す自動分析装置概念図2。
【図9】本発明の第五の実施例を示す実験結果。
【図10】本発明の第五の実施例を示す構造概念図1。
【図11】本発明の第五の実施例を示す構造概念図2。
【符号の説明】
【0058】
1 分注プローブ
2 外側円管
3 ホルダ部
4 配管接続部
5 突起
6 並列円管
7 曲げ構造
8 カット構造
9 検体
10 実施例1〜3記載の分注ノズル
11 管モータ回転上下軸
12 制御モータ
13 配線
14 管保持材
15 アーム
16 シリンジ
17 電磁弁
18 加圧式ポンプ
19 洗浄槽
20 検体用ターンテーブル
21 反応ディスク
22 反応容器
23 アームの回転軌道
24 試薬ディスク
25 試薬容器
26 試薬用分注ユニット
27 検体用分注ユニット
28 オペアンプ
29 液面検知回路
30 試薬
31 絶縁体の配管部品

【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を他の容器に所定量移し替える分注プローブを備えた自動分析装置において、
前記分注プローブは液体を吸引・吐出するための第1の配管と、
該配管とは別に前記分注プローブ先端に流体を流す第2の配管と、を備え、
更に、前記第2の配管に、気体,液体を同時もしくは交互に流す手段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、
前記第2の配管は前記第1の配管を外側から覆う二重円管構造となってい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1の配管と前記第2の配管の同心度を維持するための突起を前記第1の配管の外周面または前記第2の配管の内周面に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記載の自動分析装置において、
前記第2の配管は前記第1の配管の外側に隣接して配置されていることを特徴とする自動分析装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate