説明

自動分析装置

【課題】省スペースを維持しつつ、収容する試薬の種類にかかわらず、任意のポンプを使用して試薬を分注できる自動分析装置を提供すること。
【解決手段】検体と試薬とを反応容器21内にて反応させて、反応液の特性を測定し、この測定結果に基づいて検体を分析する自動分析装置において、試薬容器31内に作動流体を送液する送液部34と、分注すべき試薬を収容した試薬容器31に対応する送液部34を駆動制御し、この試薬容器31内に所定量の作動流体を送液し、間接的に試薬容器31内の試薬を押し出して、所定量の試薬を反応容器21に分注する制御を行う制御部110とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、血液や尿のなどの検体と試薬とを反応させ、反応液の特性を測定し、この測定結果に基づいて検体の分析を行う自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、省スペースな自動分析装置として、試薬容器の底部に歯車ポンプ等のポンプを備えるとともに、このポンプの鉛直方向下部に反応容器を順次移送する装置を備え、ポンプが試薬を試薬容器より吸引し、順次移送される反応容器に吐出することによって、反応容器に所定量の試薬を分注する試薬分注機構を備えた自動分析装置が知られている(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開平11−64341号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の自動分析装置では、ポンプが試薬を直接吸引し、この試薬を反応容器に分注していたことから、試薬分注後のポンプ内に試薬が残留していたため、ポンプを介して異種類の試薬が混合しないように、試薬の種類ごとに試薬の分注に使用するポンプを定めていた。そのため、ユーザーは、新たに試薬容器を自動分析装置に搭載する場合、試薬容器に収容されている試薬と、この試薬に対応したポンプとを確認した上で、試薬容器をポンプに連結せねばならず、試薬容器を搭載する作業が煩雑であるという問題点があった。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、省スペースを維持しつつ、収容する試薬の種類にかかわらず、任意のポンプを使用して試薬を分注できる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、本発明にかかる自動分析装置は、検体と試薬とを反応容器内にて反応させ、前記検体を分析する自動分析装置であって、前記試薬を収容する試薬容器ごとに、前記試薬容器内に作動流体を送液する送液手段と、分注すべき前記試薬を収容する前記試薬容器に対応する前記送液手段を駆動制御し、前記作動流体によって前記試薬容器内の前記試薬を押し出して、前記試薬を前記反応容器に分注する制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0007】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記送液手段は、前記作動流体を収容する作動流体容器と、該作動流体容器に連結され、前記作動流体容器内の前記作動流体を吸引し、前記試薬容器内に前記作動流体を送液するポンプとを備え、前記制御手段は、前記ポンプを駆動制御し、前記試薬を前記反応容器に分注する制御を行うことを特徴とする。
【0008】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記ポンプは、電気浸透流ポンプであることを特徴とする。
【0009】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、複数の前記試薬容器と、各試薬容器の上部に配置された前記送液手段とを円周上に保持し、前記試薬容器および前記送液手段を円周方向に移送する試薬容器保持手段と、前記試薬容器保持手段の下段に位置し、前記試薬容器の移送軌跡と鉛直方向において一部が重なる円周上に複数の前記反応容器を保持し、前記反応容器を円周方向に移送する反応容器保持手段とを備え、前記試薬容器は、前記送液手段側に前記作動流体が注入される注入口を設けるとともに、前記反応容器側に前記試薬を吐出する吐出口を備えることを特徴とする。
【0010】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記試薬容器は、内部に流路を有し、前記流路内に前記試薬を収容することを特徴とする。
【0011】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記送液手段と前記試薬容器とは、連結され一体となっていることを特徴とする。
【0012】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記試薬容器保持手段は、天井部に蓋部を備え、前記送液手段は、前記蓋部に備え付けられ、対応する前記試薬容器内に前記作動流体を送液することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明にかかる自動分析装置は、検体と試薬とを反応容器内にて反応させて、検体を分析する自動分析装置おいて、送液手段が、試薬容器ごとに、試薬容器内に作動流体を送液し、制御手段が、分注すべき試薬を収容した試薬容器に対応する送液手段を駆動制御し、作動流体によって試薬容器内の試薬を押し出して、試薬を反応容器に分注する制御を行う。したがって、本発明にかかる自動分析装置によれば、省スペースを維持しつつ、間接分注方式によって試薬を分注するので、任意のポンプを使用して試薬を分注でき、簡単に、試薬容器を自動分析装置に搭載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、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態である自動分析装置について説明する。なお、各実施の形態により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、同一部分または相当する部分には同一の符号を付している。
【0015】
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る自動分析装置の概略構成を示す図である。自動分析装置1は、測定機構101と制御機構102とを備える。
【0016】
図1を参照し、測定機構101について説明する。検体供給部10には、複数の検体ラック11が配列されており、各検体ラック11には、それぞれ検体を保持した複数の検体容器12が搭載されている。この検体供給部10によって、検体ラック11が、矢印で示す経路に沿って順次搬送される。検体供給部10と反応容器保持部20との間には、検体分注部15が設けられており、検体分注部15のプローブ内に各検体容器12に保持された検体が吸引され、反応容器21に分注される。なお、プローブは、各検体の分注終了後、洗浄水が供給される洗浄槽(図示せず)で流水・洗浄される。
【0017】
反応容器保持部20は、図示しない駆動手段によって円周方向に回転され、図1に示すように、外周に周方向に沿って等間隔に反応容器21を保持する。また、反応容器保持部20は、円周方向の壁面の測光部50より分析光が照射される位置に測光用の開口が形成されている。
【0018】
試薬容器保持部30は、図1に示すように、複数の試薬容器31をそれぞれ周方向に沿って同心円状に配列して収納する。なお、試薬容器保持部30は、図2に示すように、円盤状の蓋32によって覆われている。また、試薬容器保持部30は、制御部110の制御の下、図示しない駆動機構によってその中心軸33を回転軸として回動し、試薬容器31を周方向に移送する。なお、図1は、蓋32および送液部34を取り外し、試薬容器31のみを収容した試薬容器保持部30を示した図である。また、試薬容器保持部30は、反応容器保持部20の鉛直方向の上方に位置しており、図1に示すように、反応容器21の移送軌跡と試薬容器31の移送軌跡とは一部が重なっている。この重複位置が試薬分注位置Pであり、この試薬分注位置Pにおいて、上段の試薬容器31から、下段の反応容器21に試薬が分注される。
【0019】
なお、試薬容器31には、収容する試薬の種類等の情報を所定の情報コードにコード化して記録した情報コード記録媒体(図示せず)が貼付されており、試薬容器保持部30は、各試薬容器31に貼付された情報コード記録媒体を読み取る読取装置(図示せず)を備えている。
【0020】
攪拌部40は、例えば、超音波(表面弾性波)によって、反応容器21に分注された液体を非接触で攪拌する装置、または攪拌へらを反応容器21内の液体中に浸漬させてこの液体を攪拌する装置によって実現される。
【0021】
測光部50は、光源51と測光センサ52とを有している。光源51は、試薬と検体とが反応した反応容器21内の反応液を分析するための分析光(340〜800nm)を出射する。測光センサ52は、光源51が出射し、反応容器保持部20に設けられた開口を通って反応容器21内の反応液を透過した光束を測光する。この測光センサ52による測定結果に基づいて、検体の成分分析等が行われる。
【0022】
洗浄・乾燥部60は、測光部50によって測光された後の反応容器21内部の反応液を吸引して廃棄し、図示しない洗浄水タンクより供給される洗浄水によって内部を洗浄した後、洗浄水を吸引して乾燥する。洗浄・乾燥部60によって洗浄・乾燥された反応容器21は、再び検体分注部15によって検体が分注される。
【0023】
次に、制御機構102について、図1を参照して説明する。制御部110は、分析結果を記憶する記憶機能を備えたマイクロコンピュータ等によって実現され、測定機構101の各部、分析部120、入力部130および出力部140等と電気的に接続され、自動分析装置1の各部の作動を制御する。
【0024】
分析部120は、制御部110を介して測光センサ52と接続され、測光センサ52が測光した光量の信号に基づいて、反応容器21内の検体と試薬の反応液の吸光度から検体の成分濃度等を分析し、分析結果を制御部110に出力する。ここで、吸光度を求めるには、測光センサ52によって予め標準試料に関する光量を測定しておき、この値を用いて吸光度を求める。
【0025】
入力部130は、制御部110へ検体数や検査項目等の情報を入力する操作を行う部分であり、例えば、キーボードやマウス等によって実現される。出力部140は、分析結果を含む分析内容や警報等をオペレーターに提示するもので、ディスプレイパネル等によって実現される。
【0026】
自動分析装置1では、制御部110の制御のもと、順次搬送される複数の反応容器21に対して、試薬容器保持部30が、試薬容器31内の試薬を分注し、検体分注部15が、検体容器12内の検体を分注する。続いて、攪拌部40が、反応容器21内の試薬と検体とを撹拌して反応させた後、測光部50が、反応液の吸光度測定を行う。その後、分析部120が、測定結果を分析し、検体の成分分析を自動的に行う。また、洗浄・乾燥部60が、測光後の反応容器21の洗浄・乾燥を行い、一連の分析動作が連続して繰り返し行われる。
【0027】
次に、試薬容器保持部30について詳細に説明する。図2に示すように、試薬容器保持部30は、試薬容器31と送液部34とが一対一で連結されたものを複数収容する。送液34は、試薬容器31の上部に配置されている。なお、送液部34の電極341aが、蓋32の電極341bと接続することによって、送液部34は、制御部110と電気的に接続されるとともに、作動流体を試薬容器31に供給するための電力を取得する。
【0028】
試薬容器31は、図3に示すように、作動流体Sが注入される注入口31aと、試薬を吐出する吐出口31bと、注入口31aと吐出口31bとをつなぐ流路31cを有する。流路31c内には、試薬が充填されている。注入口31aより流路31c内に送られた作動流体Sが、空気層31dを介して流路31c内の試薬を押すことによって、試薬は吐出口31bより吐出されて反応容器21に分注される。なお、流路31cは、図4に示すように、渦巻状の流路を積層した形状をとり、試薬の収容量を増加させている。
【0029】
なお、試薬容器保持部30は、底部に、試薬容器の搭載位置に合わせて、試薬容器31の吐出口31bに対応する開口部35を有する。ユーザーは、試薬容器31を搭載する際、図2に示すように、開口部35に吐出口31bを差し込む。したがって、試薬容器保持部30は、試薬と直接接触しないので、任意の位置に試薬容器を搭載できる。
【0030】
一方、送液部34は、作動流体Sを収納したリザーバー342と、作動流体Sを吸引するポンプ343と、連結部344とを備える。連結部344は、試薬容器31の注入口31aとポンプ343とを連結する。ポンプ343は、リザーバー342に収容された作動流体Sを吸引し、流路31cに作動流体Sを注入する。なお、試薬容器交換時には、試薬容器31とポンプ343との連結をはずし、試薬容器31のみを交換する。また、リザーバー342は、作動流体Sを補充するための不図示の作動流体補充口を有し、随時、作動流体Sが補充される。
【0031】
ポンプ343は、電気浸透流ポンプによって実現される。電気浸透流ポンプは、電気浸透現象を用いたポンプであって、弁やモーターなどの可動部がなく小型である。具体的には、直径6mm、奥行き14mm程度の円筒形の小型ポンプであり、容易に送液部34内に備え付けることができる。また、電気浸透流ポンプは、図5に示すように、供給電圧と吸引吐出する流量との間に比例関係が成り立ち、供給電圧の増加とともに流量が増加する。したがって、制御部110は、ポンプ343に供給する電圧と時間を制御して、試薬容器31に注入する作動流体Sの流量を調節し、試薬の分注量を調節する。なお、ポンプ343は、作動流体Sとして、電気分解しない液体、例えば脱イオン水、アルコールなどを用いる。
【0032】
次いで、制御部110による試薬分注処理について説明する。まず、制御部110は、反応容器保持部20を制御して反応容器21を試薬分注位置Pまで移送するとともに、試薬容器保持部30を制御して分注すべき試薬を収容する試薬容器31を試薬分注位置Pまで移送する。次いで、制御部110は、試薬分注位置Pに移送した試薬容器31に連結している送液部34のポンプ343を制御して、試薬容器31に所定量の作動流体Sを注入し、作動流体Sによって間接的に試薬を押し出して、所定量の試薬を反応容器21に分注する。
【0033】
このように、実施の形態1にかかる自動分析装置1によれば、送液部34が、間接的に試薬容器31より試薬を押し出すことによって、反応容器21に所定量の試薬を分注するので、任意の送液部34を用いて試薬を分注できる。したがって、ユーザーは、簡単に、新たな試薬容器31を試薬容器保持部30に搭載できる。さらに、従来の自動分析装置では、試薬容器に連結すべきポンプを間違えると、ポンプを介して異種類の試薬が混入してしまい、正しい分析結果を得ることができない場合があったが、自動分析装置1では、試薬容器をいずれのポンプに連結しても正しい分析結果を得ることができる。
【0034】
また、自動分析装置1は、試薬を間接的に押し出すので、試薬容器内に充填されたすべての試薬を分注でき、試薬の廃棄量を抑えることができる。また、自動分析装置1は、収容する試薬の種類によって試薬容器に連結すべきポンプが制限されないので、検査項目の変更に応じて、搭載する試薬の種類を容易に変更することができる。しかも、ポンプを介しての異種類の試薬の混合を防止するために、試薬容器の交換とともにポンプを交換する必要もなく、またはポンプを洗浄する必要もないので、短時間で容易に試薬容器を交換することができる。
【0035】
さらに、自動分析装置1は、ポンプ343として電気浸透流ポンプを用いており、電気浸透流ポンプは無脈動であり、かつ微量の送液が可能であるため、精度よく試薬を分注できる。なお、流路31cを微細化すると、ポンプ343の発した圧力が、拡散せずに吐出口31b先端に伝達されるので、さらに分注精度を向上させることができる。
【0036】
なお、ポンプ343は、電気浸透流ポンプに限らず、試薬容器31とリザーバーとの間に備えつけられれば、どのような形態のポンプであってもよい。
【0037】
(変形例1)
実施の形態では、試薬容器31と送液部34とは別々の装置としたが、この変形例1では、試薬を収容する流路と送液部とが一体となったものを試薬容器とする。
【0038】
すなわち、変形例1にかかる自動分析装置は、自動分析装置1が備えた試薬容器保持部30に替えて試薬容器保持部70を備える。図6に示すように、試薬容器保持部70は、試薬容器保持部30が収容した試薬容器31と送液部34とに替えて、試薬容器71を収容する。試薬容器71は、内部に、試薬を収容する流路71cと、作動流体Sを収容するリザーバー712と、リザーバー712より作動流体Sを吸引し、作動流体Sを流路71cに注入するポンプ713とを有する。また、試薬容器71は、試薬を吐出する吐出口71bと、電極711aとを備える。電極711aは、蓋72の電極711bと接続して、ポンプ713と制御部110とを電気的に接続する。その他の構成は、自動分析装置1と同様である。
【0039】
このように、変形例1にかかる自動分析装置は、リザーバー712とポンプ713と流路71cとを一体としてパッケージングした試薬容器71を使用するので、試薬容器の交換時、送液部と試薬容器との連結の脱着操作が不要となり、実施の形態と比較して容易に試薬容器を交換できる。
【0040】
(変形例2)
また、実施の形態では、送液部34は試薬容器31の上部に置かれていたが、本変形例2では、反応容器保持部の蓋に送液部を固定し、蓋を閉じた際に各々の試薬容器に各々の送液部が連結されるようにする。
【0041】
すなわち、変形例2では、自動分析装置1が備えた試薬保持部30に替えて試薬容器保持部80を備える。図7に示すように、試薬容器保持部80は、試薬容器保持部30が備えた蓋32および送液部34に替えて、蓋82および送液部84を備える。また試薬容器保持部80は、試薬容器81を保持する。試薬容器81は、作動流体Sの注入口81aと、試薬の吐出口81bと、試薬を収容する流路81cとを有する。また、送液部84は、電極841aと作動流体Sのリザーバー842とポンプ843と連結部844とを備える。電極841aは、蓋84の電極841bと接続して、ポンプ843と制御部110とを電気的に接続する。なお、送液部84は、蓋82に接合されており、連結部844は、蓋82を閉めた際に試薬容器81の注入口81aとポンプ843とを連結する。その他の構成は自動分析装置1と同様である。
【0042】
このように、変形例2にかかる自動分析装置では、蓋82を閉じることによって、自動的に試薬容器81と送液部84とが連結するので、試薬容器81交換時にポンプとの連結の脱着操作が不要となり、容易に試薬容器81を交換することができる。
【0043】
(変形例3)
また、実施の形態では、試薬容器31と同数の送液部34が備えられていたが、この変形例3では、複数の試薬容器に対して一つの送液部を備える。
【0044】
すなわち、本変形例3では、自動分析装置1が備えた試薬容器保持部30に替えて試薬容器保持部90を備える。図8に示すように、試薬容器保持部90は、試薬容器91を格納し、中心軸93を回転軸として回転する試薬容器収容部95と、中心軸93の芯棒93aと接続し、試薬容器91と一緒に回転しない蓋92とを有する。蓋92には送液部94が固定されており、送液部94は、試薬分注位置Pの鉛直方向上部に配置される。
【0045】
なお、試薬容器91は、自動分析装置1で使用される試薬容器31と同様に、作動流体Sが注入される注入口91aと、試薬を吐出する吐出口91bと、試薬を収容する流路91cとを有する。また、送液部94は、電極941aとリザーバー942とポンプ943と連結部944とを有する。電極941aは、蓋94の電極941bと接続して、ポンプ943と制御部150、連結部944と制御部150とを電気的に接続する。
【0046】
制御部150は、連結部944の動作を制御し、試薬分注位置Pに移送された試薬容器91の注入口91aと送液部94とを連結するとともに、ポンプ943の駆動制御を行う。
【0047】
次に、制御部150が行う試薬分注処理について説明する。まず、制御部150は、試薬容器保持部90を制御して、分注すべき試薬を収容する試薬容器91を試薬分注位置Pに移送する。次いで、制御部150は、連結部944を制御して、この試薬容器91と試薬分注位置Pに固定されている送液部94とを連結する。その後、制御部150は、送液部94を制御して、作動流体Sを試薬容器91に送液し、試薬容器91内の試薬を反応容器21に分注する。
【0048】
このように、変形例3にかかる自動分析装置は、送液部94を試薬分注位置Pに固定し、分注すべき試薬に応じて、試薬容器91のみを試薬分注位置Pに移送して試薬を分注するので、試薬容器91の個数にかかわらず送液部94は一つでよい。また、試薬容器91と送液部94とは、試薬分注位置Pにおいて自動的に連結されるので、試薬容器交換時に、試薬容器91と送液部94との連結の脱着操作が不要となり、容易に試薬容器を交換できる。
【図面の簡単な説明】
【0049】
【図1】本発明の実施の形態にかかる自動分析装置の概略を示す図である。
【図2】図1に示す自動分析装置が備える試薬容器保持部の概略断面図である。
【図3】図2に示す送液部および試薬容器の構造を示す図である。
【図4】試薬を収容する流路の一例を示す図である。
【図5】電気浸透流ポンプにおける供給電圧と流量との関係を示す図である。
【図6】変形例1にかかる試薬保持部の概略断面図である。
【図7】変形例2にかかる試薬保持部の概略断面図である。
【図8】変形例3にかかる試薬保持部の概略断面図である。
【符号の説明】
【0050】
1 自動分析装置
10 検体供給部
11 検体ラック
12 検体容器
15 検体分注部
20 反応容器保持部
21 反応容器
30,70,80,90 試薬容器保持部
31,71,81,91 試薬容器
31a,81a,91a 注入口
31b,71b,81b,91b 吐出口
31c,71c,81c,91c 流路
31d 空気層
32,72,82,92 蓋
33,93 中心軸
93a 芯棒
34,84,94 送液部
341a,341b,711a,711b,841a,841b,941a,941b 電極
342,712,842,942 リザーバー
343,713,843,943 ポンプ
344,844,944 連結部
35 開口部
40 攪拌部
50 測光部
51 光源
52 測光センサ
60 洗浄・乾燥部
95 試薬容器格納部
101 測定機構
102 制御機構
110,150 制御部
120 分析部
130 入力部
140 出力部
P 試薬分注位置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
検体と試薬とを反応容器内にて反応させ、前記検体を分析する自動分析装置であって、
前記試薬を収容する試薬容器ごとに、前記試薬容器内に作動流体を送液する送液手段と、
分注すべき前記試薬を収容する前記試薬容器に対応する前記送液手段を駆動制御し、前記作動流体によって前記試薬容器内の前記試薬を押し出して、前記試薬を前記反応容器に分注する制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項2】
前記送液手段は、前記作動流体を収容する作動流体容器と、該作動流体容器に連結され、前記作動流体容器内の前記作動流体を吸引し、前記試薬容器内に前記作動流体を送液するポンプとを備え、
前記制御手段は、前記ポンプを駆動制御し、前記試薬を前記反応容器に分注する制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の自動分析装置。
【請求項3】
前記ポンプは、電気浸透流ポンプであることを特徴とする請求項2に記載の自動分析装置。
【請求項4】
複数の前記試薬容器と、各試薬容器の上部に配置された前記送液手段とを円周上に保持し、前記試薬容器および前記送液手段を円周方向に移送する試薬容器保持手段と、
前記試薬容器保持手段の下段に位置し、前記試薬容器の移送軌跡と鉛直方向において一部が重なる円周上に複数の前記反応容器を保持し、前記反応容器を円周方向に移送する反応容器保持手段とを備え、
前記試薬容器は、前記送液手段側に前記作動流体が注入される注入口を設けるとともに、前記反応容器側に前記試薬を吐出する吐出口を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の自動分析装置。
【請求項5】
前記試薬容器は、内部に流路を有し、前記流路内に前記試薬を収容することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の自動分析装置。
【請求項6】
前記送液手段と前記試薬容器とは、連結され一体となっていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の自動分析装置。
【請求項7】
前記試薬容器保持手段は、天井部に蓋部を備え、
前記送液手段は、前記蓋部に備え付けられ、対応する前記試薬容器内に前記作動流体を送液することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の自動分析装置。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2009−42025(P2009−42025A)
【公開日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−206332(P2007−206332)
【出願日】平成19年8月8日(2007.8.8)
【出願人】(000000376)オリンパス株式会社 (11,466)
【Fターム(参考)】