自動臨床アナライザで使用するためのウィッキング防止機能を有する反応キュベット
内壁面に沿った液体ウィッキングを阻止するウィッキング防止壁フィレットを有する反応キュベット。この反応キュベットは、自動アナライザにおけるキュベット再洗浄システムで使用できるが、この反応キュベットで先に実施された評価分析から残っているいかなる試薬汚染物質によっても悪影響を受けない。ウィッキング防止壁フィレットは、開いた頂部から下方にキュベット内へ延びていて、キュベットの前後壁、側壁間に角が丸くなっている凹面ブレンド部を形成している曲線テーパを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿、血清、血漿、脳脊髄液などのような患者の生物学的流体を自動的に処理する装置に関する。特に、本発明は、内壁面に沿った上向きの液体ウィッキング（wicking）を最小限に抑える反応キュベットを提供する。
【背景技術】
【０００２】
患者の感染部、体液または膿瘍部のサンプルの分析測定によって、患者の診断および治療に関連した種々タイプの検査を実施できる。このような患者サンプルは、代表的には、サンプル・バイアルに入れられ、バイアルから抽出され、特殊な反応キュベットまたは反応チューブ内で種々の試薬と混ぜ合わされ、インキュベートされ、分析され、患者の治療の助けとする。代表的な臨床化学分析では、１つまたは２つの分析評価試薬を別々の時間に液体サンプルに添加し、このサンプル−試薬の組み合わせを反応キュベット内で混合し、インキュベートする。周知の較正技術を使用して被検物質の量を決定するのに使用できるエンドポイント値または反応率値を確認するために、サンプル−試薬組み合わせと相互作用する検査用放射線ビームを使用して分析測定（たとえば、濁度読み取り、蛍光読み取り、吸収読み取り）が実行される。
【０００３】
サンプルの化学的、免疫化学的、生物学的な検査のためには種々の公知の臨床アナライザが利用できるが、分析臨床技術は、今、分析レベルの向上を迫られている。報告可能な結果当たりのコストを減らすよう臨床検査室への圧力が高まっていることにより、自動臨床アナライザの総コストパフォーマンスの向上が絶えず必要である。特に、ありとあらゆる反応評価分析に必要とされる消耗品またはそのコストを減らすという観点からサンプル分析のコスト効率を向上させることが絶えず必要である。
【０００４】
報告価値のある結果当たりのコストを確実に減らす一因は、最初の反応が終了し、次の反応評価分析に移る前に洗浄または清掃した反応キュベットで反応評価分析を繰り返し実施できるかどうかにある。しかしながら、このような清掃システムの多くで見過ごされてきたことは、とりわけ前の評価分析からの試薬残留物が反応キュベットの内壁面に沿って上向きにウィッキングし（have wicked upward）キュベット頂面に達してしまったり、または、外面にさえ達してしまったりした場合に、洗浄技術が、清掃した使用済みのキュベットを未使用のキュベットの清潔度まで戻すことが十分にできないということである。したがって、反応キュベットがキュベット再洗浄システムにおいて、毛管ウィッキング（キュベット内の流体が内壁面に沿って上向きに流れるプロセス）を完全に排除するか有意に低減すると有利である。さらに、ウィッキング作用の排除は、キュベット内に最初に分散した試薬、サンプルの完全性が維持されるので、すなわち、液体が毛管作用で当初の混合物からウィッキングして反応成分の完全性を損なうことがないので、反応評価分析測定値の精度に確実に貢献する。
【０００５】
米国特許第４,９０２,４７９号が、カバー部材の表面に沿って延びていて、１つのチャンバ内に格納されている成分のウィッキング移動による、近接したチャンバ内の成分の時期尚早の混合を阻止するバリア構造の使用を開示している。
【０００６】
米国特許第５,５７１,４７９号が、キュベット内容物の分光光度式吸光度測定や蛍光偏光測定のための測定窓として使用される、平らで平行な側壁および底壁を有する分析キュベットを開示している。
【０００７】
米国特許第５,６５８,５３２号が、頂部分上の矩形の頂部分、この頂部分下方にある円筒形部分およびキュベット内容物を透過した光の吸収を測定するときに具合悪く回転しないようになっている矩形の下方部分を有する分析キュベットを開示している。
【０００８】
米国特許第６,２１４,６２６号が、分析にキャリオーバをもたらすことがないように、１つまたはそれ以上の反応液体を採取するための反応容器としても、これらの液体をインキュベートし、保管するための反応容器としても、光学測定を実施するための反応容器としても同時に使用できる分析キュベットを開示している。
【０００９】
米国特許第６,２４９,３４５号が、互いに対向した対の平らで平行な光学窓を有する分析キュベットを開示している。この分析キュベットでは、１対の光学窓間の距離が別対の光学窓間の距離と異なっていて、キュベット内容物の測定のためにサンプル流体の異なった層厚を利用できるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の主目的は、内壁面に沿った液体ウィッキングを阻止する機能を有する改良した反応キュベットであって、自動アナライザのキュベット再洗浄システムで使用でき、その反応キュベットで以前に実施された評価分析から残っているいかなる試薬汚染物質による悪影響も受けることがない反応キュベットを提供することにある。本発明においては、この目的を達成すべく、前および後壁および側壁間に可変ブレンド半径（variable blend radius）の形状を有する、開口頂部から下向きにキュベット内まで延びている曲線テーパを含むウィッキング防止壁フィレット（anti-wicking wall fillet）を設ける。各ウィッキング防止壁フィレットの可変ブレンド半径は、キュベットの下方領域から頂部内方部分まで徐々に増大する。さらに、反応キュベットは、その中に収容しているサンプル-試薬組み合わせと相互作用する検査用放射線ビームの信頼性を妨げない表面特徴を有する。このような反応キュベットの自動取り扱いを容易にするために、場合により、他の特徴を含んでいてもよい。
【００１１】
本発明は、本出願の一部をなす添付図面と関連して行った以下の詳細な説明からより完全に理解して貰えよう。
【００１２】
図面において、
図１は、本発明が有効に使用され得る自動アナライザの概略平面図である。
図２は、図１のアナライザの一部拡大概略平面図である。
図３は、自動アリコート容器アレイ保管・取り扱いユニットの斜視図である。
図４は、アリコート容器アレイの斜視図である。
図５は、本発明の例示であり、図１のアナライザで役に立つ反応キュベットの斜視図である。
図６は、図５の反応キュベットの平面図である。
図６Ａは、図５の反応キュベットの簡略平面図である。
図７は、Ａ−Ａ線に沿った図６の反応キュベットの断面図である。
図７Ａは、図７の断面図の斜視図である。
図７Ｂは、本発明の或る特徴を示している図７の断面図の簡略斜視図である。
図８は、Ｂ−Ｂ線に沿った図６の反応キュベットの断面図である。
図９は、本発明の例示である別の実施形態の反応キュベットの平面図である。
図１０は、Ａ−Ａ線に沿った図９の反応キュベットの斜視断面図である。
図１１は、Ａ−Ａ線に沿った図６の反応キュベットの第２の別の実施形態の断面図である。
図１２は、Ｂ−Ｂ線に沿った図７の反応キュベットの第２の別の実施形態の断面図である。
図１３は、図１のアナライザ内に図７の反応キュベットを支持する配置を示す。
【００１３】
図１は、図２と共に、本発明を有利に実行できる自動化学アナライザ１０の諸要素を概略的に示している。このアナライザ１０は、キュベット・ポート２０を形成した外側キュベット回転コンベヤ１４と、容器ポート２２を形成した内側キュベット回転コンベヤ１６とを支持している反応回転コンベヤ１２を含む。外側キュベット回転コンベヤ１４と内側キュベット回転コンベヤ１６は開放溝１８により分離されている。キュベット・ポート２０は、在来の臨床評価分析および免疫測定評価分析のための種々の試薬およびサンプル液を収容している複数の反応キュベット２４を受け入れるようになっている。一方、容器ポート２２は、超高感度発光免疫測定専用の試薬を収容している複数の反応容器２５を受け入れるようになっている。反応回転コンベヤ１２は、一定方向に段階的に移動するように回転可能である。この段階的移動は一定の停止時間によって分けてあり、この停止時間中、回転コンベヤ１２は静止状態に保たれ、センサ、試薬添加ステーション、混合ステーションなどのコンピュータ制御式評価分析操作装置１３が、必要に応じて、キュベット２４内に収容されている評価分析混合物に作用する。
【００１４】
アナライザ１０は、イリノイ州ディアフィールドのDade Behring Inc.の販売しているDimension(R)臨床化学アナライザで使用されており、コンピュータ・ベースの電気機械制御プログラミングの分野で当業者によって、広く使用されているような機械語で書かれたコンピュータ・プログラムに基づいてコンピュータ１５により実行されるソフトウェアにより制御される。コンピュータ１５は、アナライザ１０内の種々の分析手段１７により行われる評価分析を実施するためのアプリケーション・ソフトウェア・プログラムも実行する。
【００１５】
温度制御される試薬保管領域２６、２８が、本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号０９／９４９,１３２に記載されているように、複数の細長い多区画試薬カートリッジ３０を格納しており、これらの試薬カートリッジは、所与の評価分析を実施する必要に応じてウェル３２内に試薬を収容している。
【００１６】
入力レーン３４Ａおよび出力レーン３４Ｂを有する双方向装入・送出サンプル・チューブ移送システム３６が、試験しようとしている検体液を収容し、サンプル・チューブ・ラック４２内に装着された個々の装入サンプル・チューブ４０を液体サンプル採取アーム４４のサンプル採取円弧内へ移送する。サンプル・チューブ４０に収容された検体液は、その上に取り付けられたバーコード記号を在来のバーコードリーダを用いて読み取ることにより識別され、項目の中でも特に患者の身元、実施されるべき検査、サンプルをアナライザ１０内に保持すべきかどうか、その場合にどのくらいの期間保持するかという諸点を決定する。また、サンプル・チューブ・ラック４２上にバーコード記号を設け、アナライザ１０全体にわたって据え付けた多数の在来のバーコードリーダを使用してサンプル・チューブ４０およびサンプル・チューブ・ラック４２の位置を確認、制御、追跡することもよく行われている。
【００１７】
サンプル採取アーム４４は、回転可能シャフト４８に装着された液体サンプル採取プローブ４６を支持しており、サンプル採取アーム４４の動きは、サンプル・チューブ移送システム３６および図３に示すようなアリコート容器アレイ移送システム５０を横切る円弧を描く。サンプル採取アーム４４は、サンプル・チューブ４０から液体サンプルを吸い込み、必要な評価分析を実施するのに必要なサンプルの量に応じて図４に示すようにアリコート容器アレイ５２に設けた複数の容器５２Ｖのうち１つまたはそれ以上にアリコート・サンプルを分配し、アナライザ１０によって、環境室３８内に保持されるべきサンプル・アリコートを提供するように作動可能である。在来のイオン選択性電子プローブ４９を備えた在来のイオン選択性電子測定ステーション４７をアリコート容器アレイ移送システム５０の近くに設置し、プローブ４９によって、受け器５２Ｖから吸引し、イオン選択性電子測定ステーション４７に分配したサンプル・アリコートについてイオン性被検物質測定を行うことができると便利である。
【００１８】
アリコート容器アレイ移送システム５０は、アリコート容器アレイ保管・分配モジュール５６と、反応回転コンベヤ１２に接近して設置したサンプル吸引・分配アーム５４の下方にある多数のアリコート容器アレイ・トラック５７内でアリコート容器アレイ５２を双方向に移動させるようになっている多数のリニア駆動モータ５８とを含む。サンプル吸引・分配アーム５４は、コンピュータ１５により制御され、制御した量のサンプルを、在来の液体プローブ５４Ｐを使用してトラック５７内のサンプル採取位置に位置した個々の容器５２Ｖから吸引し、次いで、液体プローブ５４Ｐを分配位置に戻すようになっており、この分配位置において、適量の吸引サンプルをキュベット・ポート２０にある１つまたはそれ以上のキュベット２４に分配し、１つまたはそれ以上の被検物質についてアナライザ１０が検査を行う。アナライザ１０による検査の前に、サンプルが固有のサンプル吸光度（たとえば、干渉黄疸、干渉高脂血症または干渉溶血症）により誤った評価分析を発生する可能性があるかどうかを決定するためにサンプルの一部をイオン・プローブ４９で吸引し、空のキュベット２４内に入れてもよい。干渉黄疸、干渉高脂血症または干渉溶血症の存在を示す検査結果は、イオン・プローブ４９を使用してサンプルを希釈し、次いで希釈サンプルを適切な色フィルタを経た検査用放射線に露出し、光センサを使用して測定し、この技術分野で知られている比色分析を行うことによって、決定できる。イオン・プローブ４９は、また、血漿蛋白質サンプルを同様に希釈するのにも使用できる。サンプルが反応キュベット２４に分配された後、在来の移送手段が、必要に応じて、アリコート容器アレイ移送システム５０、環境室３８、廃棄領域（図示せず）間でアリコート容器アレイ５２を動かす。
【００１９】
それぞれ一対の在来型液体試薬プローブ６０Ｐ、６２Ｐを含む多数の試薬吸引・分配アーム６０、６２が、独立して装着してあり、それぞれ、試薬保管領域２６、２８間で移動可能となっている。プローブ６０Ｐ、６２Ｐは、試薬添加位置で適切な試薬カートリッジ３０にあるウェル３２から指定評価分析を行うのに必要な試薬を吸引する在来の機構を含む。その後、プローブ６０Ｐ、６２Ｐは、試薬が反応キュベット２４に分配される試薬分配位置に動かされる。多数の試薬カートリッジ３０は、試薬保管領域２６、２８内部の制御された環境条件で在庫管理される。高い評価分析処理量を維持する際の鍵となる要因は、試薬保管領域２６、２８内部の試薬カートリッジ３０をプローブ６０Ｐ、６２Ｐによって、アクセスできるように試薬添加位置まで迅速かつ正確に往復動させる能力である。
【００２０】
反応キュベット装填ステーション６１および反応容器装填ステーション６３が、それぞれ、外側キュベット回転コンベヤ１４および内側容器回転コンベヤ１６に接近して設置してあり、たとえば摺動シュート６５を使用して、後に説明するように反応キュベット２４を横向きにキュベット・ポート２０に装填し、また、反応容器２５を容器ポート２２に装填するようになっている。操作に当たって、評価分析を最終的に行った使用済みのキュベット２４は、本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号１０／６２３,３６０に開示されるように洗浄ステーション６７で洗浄、乾燥させられる。本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号１０／３１８,８０４に開示されているような理由のために他の指示がない限り、以降の評価分析が清掃された使用済みのキュベット２４で行われる。キュベット取り出しステーション５９が、再び装填ステーション６１、６３に示すような移動可能なロボットアーム６５を使用してキュベット・ポート２０から使用不可の反応キュベット２４を取り出すようになっている。
【００２１】
図５〜８に示す反応キュベット２４は、本発明の第１実施形態を、２つの互いに対向する側壁７４、７６（図５、７）に対して直角で、これらの側壁を隔離している互に対向した前壁７０、後壁７２（図５、８）を有するほぼ矩形のボックス形部分２４を含むものとして例示している。図５は、キュベット２４の外観等角図であり、その開放頂部分８４を支持しているほぼ矩形の下方部分８０を示している。図６は、キュベット２４の対向した側部に設けた一対の突き出した９２を示す平面図である。各出張り９２にはラッチ用隆起９４が形成してある。図６Ａは、下方部分８０の底面７８を示す簡略平面図である。図７は、図６のＡ−Ａ線に沿った横断面図であり、図８は、図６のＢ−Ｂ線に沿った横断面図である。図７Ａは、図７の断面図の斜視図である。前壁７０、後壁７２間に位置する湾曲底面７８は、図７Ａで最も良くわかるように側壁７４、７６を一体に結合し、反応キュベット２４の下方内側部分８０を閉じている。前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６の最上部分によって、頂部開口８２がキュベット２４の頂部内側部分に輪郭を形成してある。それによって、キュベット２４内へ液体を自由に分配できる。前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６の厚さは、下方内側部分８０内ではほぼ同じであるが、後述するように、底面７８から頂部開口８２までの距離のほぼ約４０％のところに位置する、図７、８に破線８７で示す、キュベット２４の下方内側部分８０と頂部内側部分８４との間の接合部から徐々に薄くなる。
【００２２】
４つのウィッキング防止フィレット８６が、図６〜８に示してあり、図７Ａの一点鎖線で最も良くわかるように、フィレット８６と破線８７上方の４つの壁側との間には鋭い角がない。ウィッキング防止フィレット８６は、本発明のキュベット２４の鍵となる特徴であり、前壁７０と側壁７４、７６との内側隅角交差部と後壁７２と側壁７４、７６との内側隅角交差部とを効果的にブレンドする（blend）滑らかな移行部として形成してある。各ウィッキング防止壁フィレット８６は、破線８７のところで頂部分８４の頂部開口部８２から下方部分８０まで延びる曲線テーパを有し、前壁７０と側壁７４、７６との間および後壁７２と側壁７４、７６との間に可変ブレンド半径の形状を有する。各ウィッキング防止壁移行フィレット８６の曲率半径は、破線８７近くの領域からキュベット２４の頂部内側部分８４まで約３〜５倍だけ徐々に増大して、可変ブレンド曲率半径（variable blend radius of curvature）を形成する。図６Ａは、下方部分８０の底面７８内へウィッキング防止移行フィレット８６がどのように均一にブレンドするかを示している。したがって、この第１実施形態では、前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６の厚さは、破線８７の領域から頂部内側部分８４まで徐々に減少する。下方領域８０において、破線８７の領域におけるウィッキング防止移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径に等しい一定の曲率半径を有するブレンド部８８（図示を明確にするために点線で示す）が、前壁７０と側壁７４、７６との内側隅角交差部と後壁７２と側壁７４、７６との内側交差部との間に形成してある。ブレンド部８８は、非常に小さい曲率半径を有するので、下方内側部分８０は、図６Ａの平面図に底面７８として示すように、ほぼ矩形のままである。ブレンド部８８は、反応残屑が閉じ込められるのを最小限に抑えるためにキュベット２４に組み込まれており、それによって、洗浄ステーション６７の洗浄効率を向上させると共に、製造作業中にキュベット２４を射出成形機から取り出すのを容易にする。
【００２３】
図７Ｂは、各ウィッキング防止壁移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径が破線８７の領域からキュベット２４の頂部内側部分８４までどのように徐々に変化するかを示す、キュベット２４の簡略図である。各ウィッキング防止壁移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径が、その半径の破線８７の領域からの距離が増えるにつれて、望ましくないウィッキング作用が排除されることがわかっている。図７Ｂでは、説明の目的で、各ウィッキング防止壁移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径は、破線８７の領域からキュベット２４の頂部内側部分８４まで約４倍だけ徐々に増えているが、この倍数は必須ではない。４つの部位ポイントｗ、ｘ、ｙ、ｚは、以下の通りに特定される。
【００２４】
ポイントｗは、キュベット２４の下方領域８０におけるブレンド部８８を表す。
【００２５】
ポイントｚは、キュベット２４の上方領域８４における開口部８２に近接したウィッキング防止フィレット８６を表す。
【００２６】
ポイントｘは、下方領域８０におけるキュベット２４の底部７８から上方領域８４における頂部開口８２に向かった距離の約４０％のところの破線８７付近の領域における、ウィッキング防止移行フィレット８６とブレンド部８８間の移行部を表す。
【００２７】
ポイントｙは、破線８７とキュベット２４の上方領域８４の開口部８２との中間にある領域におけるウィッキング防止フィレット８６を表す。
【００２８】
本発明をさらに説明するために、
Ｒｗは、ポイントｗでのブレンド部８８の可変ブレンド曲率半径と定義し、
Ｒｘは、破線８７付近の領域でのウィッキング防止移行フィレット８６、ブレンド部８８間の移行部の可変ブレンド曲率半径と定義し、
Ｒｙは、破線８７とキュベット２４の上方領域８４の開口部８２との中間の領域におけるウィッキング防止移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径を表し、
Ｒｚは、キュベット２４の上方領域８４における開口部８２に近接したウィッキング防止フィレット８６の可変ブレンド曲率半径を表す。
【００２９】
以下の関係がＲｗ、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ間に定められる場合、キュベット２４の前壁７０、後壁および側壁７４、７６の内面に沿った上方への流体の毛管ウィッキング量が有意に縮小されるか、または、完全に排除されることが発見された。
【００３０】
１． ＲｗがＲｘにほぼ等しい、そして、
２． ＲｙがＲｘより概して大きい、そして、
３． ＲｚがＲｙより概して大きい。
【００３１】
キュベット２４の異なった高さのところでのウィッキング防止フィレット８６の可変ブレンド曲率半径間のこれらの関係が確立したとき、上面または外面に対する反応キュベット２４内部からの試薬残留物の毛管ウィッキング作用が完璧に抑えられ、洗浄ステーション６７によるキュベット洗浄で、使用済みのキュベットを未使用の新しいキュベットの清潔度まで戻すことができ、試薬溶液の完全性が維持され、その結果このキュベットで実施される反応評価分析の精度が悪影響を受けることがない。たとえば、或る特定の実施形態においては、
１． ＲｗがＲｘにほぼ等しく、そして、
２． Ｒｙが２Ｒｘにほぼ等しく、そして、
３． Ｒｚが２Ｒｙにほぼ等しいとしたとき、
ウィッキング防止移行フィレット８６の有無によるキュベット２４のウィッキングの程度を確認する光学検査を補助するために着色した石鹸水を使用して実験を行った。
【００３２】
相対的な可変ブレンド曲率半径 相対的な着色石ウィッキングの程度
１ ８
２ ６
３ ４
４ １
【００３３】
このような効果的なウィッキング防止作用は、破線８７の領域におけるＲｘから破線８７、開口部８２の中間の２Ｒｘにほぼ等しいＲｙ、キュベット２４の頂部内側部分８４における開口部８２近くの４Ｒｘにほぼ等しいＲｚまで大きくなって行く移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径によるものと推論できる。したがって、キュベット２４内の流体が破線８７の領域より上方へ毛管作用によって吸い上げられるにつれて、壁材料とキュベット２４内に収容された流体との間の表面張力が、キュベット２４の内壁面に沿った流体の望ましくない流れが完全に排除されないまでも有意に抑えられる程度まで減少する。特に、キュベット２４の内壁面に沿った上向きの毛管流体流の高さは毛管流体と内壁面の構成材料との間の表面張力に正比例するが、キュベット２４の内壁面に沿った望ましくない毛管流体流の高さは、移行フィレット８６の可変移行曲率半径に反比例するということは言える。したがって、本発明の鍵となる特徴は、ウィッキング防止壁移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径が、半径の位置が破線８７の領域から高くなるにつれて、その曲率を増し、その結果、キュベット２４の底面７８に向かって毛管流体を引き寄せるように作用する重力が、キュベット２４の頂部８２に向かって毛管流体を引き寄せるように作用する表面張力よりも大きくなり、それによって望ましくないウィッキングをほぼ排除するということにある。明らかに、開口部８２近くのウィッキング防止壁移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径をもっと大きくして望ましくないウィッキング作用をまったく生じないようにすると望ましいかもしれない。しかしながら、キュベット２４の内側部分にプローブでアクセスする際に、蒸発損失およびアナライザ・サイズを最小限に抑えると共にキュベット２４内の流体の実行可能な容量を維持しなければならないという副次的な制約がある。
【００３４】
図８でわかるように、下方領域８０における前壁７０、後壁７２の厚さ（「ａ」で示す）と、下方内側部分８０と頂部内側部分８４との間の接合部（破線８７で示す）のところでの前壁７０、後壁７２の厚さ（「ａ」で示す）は同じであるが、「ｘ」の約７５％の値（「ｂ」で示す）まで滑らかに減少し、その後、「ａ」の約６０％の値（「ｃ」で示す）まで滑らかに減少する。同様に、図７でわかるように、下方領域８０における側壁７４、７６の厚さ（「ａ」で示す）と、下方内側部分８０と頂部内側部分８４との接合部（破線８７で示す）のところでの側壁７４、７６の厚さ（「ａ」で示す）は同じであるが、「ａ」の約７５％の値（「ｂ」で示す）まで滑らかに減少し、その後、「ａ」の約６０％の値（「ｃ」で示す）まで滑らかに減少する。
【００３５】
本発明の他の実施形態では、図１０と組み合わせて図９で最も良くわかるように、頂部分８４における前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６の最上部内側部分を削って、前壁７０、後壁７２、側壁７４および側壁７６の各々に下方に傾斜する内側面取り部８５を形成している。この面取り部８５は、前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６に対して約１５度の角度で形成してあり、キュベット２４の頂部開口８２から下方へ、前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６の厚さにほぼ等しい距離、延びている。図１０で最も良くわかるように、面取り部８５の底８５Ｂは前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６と交差している。この別の実施形態では、ウィッキング防止フィレット８６は、頂部分８４における面取り部８５の底から破線８７のところの下方部分８０まで延びている曲線テーパを含み、前壁７０、側壁７４、７６間および後壁７２、側壁７４、７６間に丸みの付いたブレンド部を形成する。ここで再び、各ウィッキング防止壁移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径は、破線８７付近の領域から面取り部８５の底８５Ｂまで約３〜５倍だけ徐々に大きくなる。この別の実施形態においては、上記にリストしたようにＲｗ、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ間に同様の関係を確立する。その結果、キュベット２４の前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６の内面に沿った流体の毛管吸い上げ作用が同様に実質的に排除される。
【００３６】
図１１に示す本発明の第２の別の実施形態においては、成形効率を改善するために、キュベット２４の前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６が同様の厚さを有することが望ましい。この場合、側壁７４、７６は、下方内側部分８０と頂部内側部分８４との間の破線８７接合部のところで始まって等しい壁厚（「ａ」で示す）を維持するような距離、外方へ傾斜している。同様に、図１２に示すように、前壁７０および後壁７２もまた、下方内側部分８０と頂部内側部分８４との間の破線８７接合部のところで始まって等しい肉厚（ここでも再び「ａ」で示す）を維持するような距離、外方へ傾斜している。
【００３７】
前壁７０および後壁７２は、キュベット２４内に収容されている検査サンプルおよび試薬混合物の光学測定を実施するための平らで平行な光学窓９０を画定している一体に形成した対向する角度部分９０を備えている。各光学窓９０は、窓９０を通る１波長分（４.７５ｍｍ）の光学平面の内外面と、６０／２０のスクラッチディグ（scratch DIG）と、２８０ナノメートル〜１０００ナノメートルの最低５０％の透過率とを有する。複屈折は、３００ナノメートルと６００ナノメートルで測定する。
【００３８】
図５で最も良くわかるように、一対のほぼ平らで細長い矩形の出張り９２が、頂部開口８２の領域に形成してあり、頂部分８４における側壁７４、７６の各々から外方に突出しており、各リップ９２の細長い部分が側壁７４、７６に接合している。好ましい実施形態において、キュベット・ポート２０は、外側回転コンベヤ１４の外面に開口しており、キュベット２４の頂部にある開口から或る距離下がったところで半径方向外方へ延びて開いているスロット９６を有し、その結果、キュベット２４が円形のキュベット在庫ホッパ（図１に図示せず）から回転コンベヤ１４の側部を通してキュベット・ポート２０内へ押込むことができ、細長い出張り９２がスロット９６に嵌入し、頂部８２が回転コンベヤ１４の上面とほぼ面一となる。この配置は図１３でわかる。キュベット２４をキュベット・ポート２０内に保持するための支持面となることに加えて、リップ９２は、さらに、取り出しステーション５９のロボット装置によって、キュベット２４の取り扱いを容易にする。上向きに突出するラッチ用隆起９４が、各リップ９２の中央領域に形成してあり、キュベット２４をキュベット・ポート２０内ならびに取り出しステーション５９内に確実に位置決めし、係止するのを助ける。
【００３９】
例示の実施形態において、反応キュベット２４はポリメタクリル酸メチルで形成してあり、キュベット２４の内部スペースの全容積が約５００マイクロリットルとなっており、光学測定窓９０間の光路長内寸は５ｍｍである。前壁および後壁は幅約９.５ｍｍであり、側壁は幅約７.０ｍｍである。全高は約２０ｍｍであり、下方内側部分８０と頂部内側部分８４の接合部８７（破線８７で示す）は、キュベット２４の底８２上方約８.４ｍｍのところにある。この例では、前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６に対して先に定義した寸法「ａ」、「ｂ」、「ｃ」は、それぞれ、約１ｍｍ、０.７５ｍｍ、０.６ｍｍである。Ｒｗは約０.２５ｍｍであり、Ｒｙは約０.５０ｍｍであり、Ｒｚは約１ｍｍである。頂部開口８２と面取り部８５の底８５Ｂの距離は約０.７５ｍｍであり、上述した第２の別の実施形態においては、前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６は約０.２５ｍｍの距離外方へ傾いている。
【００４０】
本発明の別の特徴は、図５、１０でわかるように、湾曲底面７８下方で延びている側壁７４、７６の下端で形成されたオプションとしての対の互に対向した平らな支持脚部分９５である。
【００４１】
ここで、本願明細書に開示した発明の実施形態が発明の原理を説明するものであり、なお発明の範囲内に入る他の変更も行い得ることは理解されるべきである。例えば、これらの理由により、本発明は、本明細書で明示し、説明した実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明が有効に使用され得る自動アナライザの概略平面図である。
【図２】図１のアナライザの一部拡大概略平面図である。
【図３】自動アリコート容器アレイ保管・取り扱いユニットの斜視図である。
【図４】アリコート容器アレイの斜視図である。
【図５】本発明の例示であり、図１のアナライザで役に立つ反応キュベットの斜視図である。
【図６】図５の反応キュベットの平面図である。
【図６Ａ】図５の反応キュベットの簡略平面図である。
【図７】Ａ−Ａ線に沿った図６の反応キュベットの断面図である。
【図７Ａ】図７の断面図の斜視図である。
【図７Ｂ】本発明の或る特徴を示している図７の断面図の簡略斜視図である。
【図８】Ｂ−Ｂ線に沿った図６の反応キュベットの断面図である。
【図９】本発明の例示である別の実施形態の反応キュベットの平面図である。
【図１０】Ａ−Ａ線に沿った図９の反応キュベットの斜視断面図である。
【図１１】Ａ−Ａ線に沿った図６の反応キュベットの第２の別の実施形態の断面図である。
【図１２】Ｂ−Ｂ線に沿った図７の反応キュベットの第２の別の実施形態の断面図である。
【図１３】図１のアナライザ内に図７の反応キュベットを支持する配置を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿、血清、血漿、脳脊髄液などのような患者の生物学的流体を自動的に処理する装置に関する。特に、本発明は、内壁面に沿った上向きの液体ウィッキング（wicking）を最小限に抑える反応キュベットを提供する。
【背景技術】
【０００２】
患者の感染部、体液または膿瘍部のサンプルの分析測定によって、患者の診断および治療に関連した種々タイプの検査を実施できる。このような患者サンプルは、代表的には、サンプル・バイアルに入れられ、バイアルから抽出され、特殊な反応キュベットまたは反応チューブ内で種々の試薬と混ぜ合わされ、インキュベートされ、分析され、患者の治療の助けとする。代表的な臨床化学分析では、１つまたは２つの分析評価試薬を別々の時間に液体サンプルに添加し、このサンプル−試薬の組み合わせを反応キュベット内で混合し、インキュベートする。周知の較正技術を使用して被検物質の量を決定するのに使用できるエンドポイント値または反応率値を確認するために、サンプル−試薬組み合わせと相互作用する検査用放射線ビームを使用して分析測定（たとえば、濁度読み取り、蛍光読み取り、吸収読み取り）が実行される。
【０００３】
サンプルの化学的、免疫化学的、生物学的な検査のためには種々の公知の臨床アナライザが利用できるが、分析臨床技術は、今、分析レベルの向上を迫られている。報告可能な結果当たりのコストを減らすよう臨床検査室への圧力が高まっていることにより、自動臨床アナライザの総コストパフォーマンスの向上が絶えず必要である。特に、ありとあらゆる反応評価分析に必要とされる消耗品またはそのコストを減らすという観点からサンプル分析のコスト効率を向上させることが絶えず必要である。
【０００４】
報告価値のある結果当たりのコストを確実に減らす一因は、最初の反応が終了し、次の反応評価分析に移る前に洗浄または清掃した反応キュベットで反応評価分析を繰り返し実施できるかどうかにある。しかしながら、このような清掃システムの多くで見過ごされてきたことは、とりわけ前の評価分析からの試薬残留物が反応キュベットの内壁面に沿って上向きにウィッキングし（have wicked upward）キュベット頂面に達してしまったり、または、外面にさえ達してしまったりした場合に、洗浄技術が、清掃した使用済みのキュベットを未使用のキュベットの清潔度まで戻すことが十分にできないということである。したがって、反応キュベットがキュベット再洗浄システムにおいて、毛管ウィッキング（キュベット内の流体が内壁面に沿って上向きに流れるプロセス）を完全に排除するか有意に低減すると有利である。さらに、ウィッキング作用の排除は、キュベット内に最初に分散した試薬、サンプルの完全性が維持されるので、すなわち、液体が毛管作用で当初の混合物からウィッキングして反応成分の完全性を損なうことがないので、反応評価分析測定値の精度に確実に貢献する。
【０００５】
米国特許第４,９０２,４７９号が、カバー部材の表面に沿って延びていて、１つのチャンバ内に格納されている成分のウィッキング移動による、近接したチャンバ内の成分の時期尚早の混合を阻止するバリア構造の使用を開示している。
【０００６】
米国特許第５,５７１,４７９号が、キュベット内容物の分光光度式吸光度測定や蛍光偏光測定のための測定窓として使用される、平らで平行な側壁および底壁を有する分析キュベットを開示している。
【０００７】
米国特許第５,６５８,５３２号が、頂部分上の矩形の頂部分、この頂部分下方にある円筒形部分およびキュベット内容物を透過した光の吸収を測定するときに具合悪く回転しないようになっている矩形の下方部分を有する分析キュベットを開示している。
【０００８】
米国特許第６,２１４,６２６号が、分析にキャリオーバをもたらすことがないように、１つまたはそれ以上の反応液体を採取するための反応容器としても、これらの液体をインキュベートし、保管するための反応容器としても、光学測定を実施するための反応容器としても同時に使用できる分析キュベットを開示している。
【０００９】
米国特許第６,２４９,３４５号が、互いに対向した対の平らで平行な光学窓を有する分析キュベットを開示している。この分析キュベットでは、１対の光学窓間の距離が別対の光学窓間の距離と異なっていて、キュベット内容物の測定のためにサンプル流体の異なった層厚を利用できるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の主目的は、内壁面に沿った液体ウィッキングを阻止する機能を有する改良した反応キュベットであって、自動アナライザのキュベット再洗浄システムで使用でき、その反応キュベットで以前に実施された評価分析から残っているいかなる試薬汚染物質による悪影響も受けることがない反応キュベットを提供することにある。本発明においては、この目的を達成すべく、前および後壁および側壁間に可変ブレンド半径（variable blend radius）の形状を有する、開口頂部から下向きにキュベット内まで延びている曲線テーパを含むウィッキング防止壁フィレット（anti-wicking wall fillet）を設ける。各ウィッキング防止壁フィレットの可変ブレンド半径は、キュベットの下方領域から頂部内方部分まで徐々に増大する。さらに、反応キュベットは、その中に収容しているサンプル-試薬組み合わせと相互作用する検査用放射線ビームの信頼性を妨げない表面特徴を有する。このような反応キュベットの自動取り扱いを容易にするために、場合により、他の特徴を含んでいてもよい。
【００１１】
本発明は、本出願の一部をなす添付図面と関連して行った以下の詳細な説明からより完全に理解して貰えよう。
【００１２】
図面において、
図１は、本発明が有効に使用され得る自動アナライザの概略平面図である。
図２は、図１のアナライザの一部拡大概略平面図である。
図３は、自動アリコート容器アレイ保管・取り扱いユニットの斜視図である。
図４は、アリコート容器アレイの斜視図である。
図５は、本発明の例示であり、図１のアナライザで役に立つ反応キュベットの斜視図である。
図６は、図５の反応キュベットの平面図である。
図６Ａは、図５の反応キュベットの簡略平面図である。
図７は、Ａ−Ａ線に沿った図６の反応キュベットの断面図である。
図７Ａは、図７の断面図の斜視図である。
図７Ｂは、本発明の或る特徴を示している図７の断面図の簡略斜視図である。
図８は、Ｂ−Ｂ線に沿った図６の反応キュベットの断面図である。
図９は、本発明の例示である別の実施形態の反応キュベットの平面図である。
図１０は、Ａ−Ａ線に沿った図９の反応キュベットの斜視断面図である。
図１１は、Ａ−Ａ線に沿った図６の反応キュベットの第２の別の実施形態の断面図である。
図１２は、Ｂ−Ｂ線に沿った図７の反応キュベットの第２の別の実施形態の断面図である。
図１３は、図１のアナライザ内に図７の反応キュベットを支持する配置を示す。
【００１３】
図１は、図２と共に、本発明を有利に実行できる自動化学アナライザ１０の諸要素を概略的に示している。このアナライザ１０は、キュベット・ポート２０を形成した外側キュベット回転コンベヤ１４と、容器ポート２２を形成した内側キュベット回転コンベヤ１６とを支持している反応回転コンベヤ１２を含む。外側キュベット回転コンベヤ１４と内側キュベット回転コンベヤ１６は開放溝１８により分離されている。キュベット・ポート２０は、在来の臨床評価分析および免疫測定評価分析のための種々の試薬およびサンプル液を収容している複数の反応キュベット２４を受け入れるようになっている。一方、容器ポート２２は、超高感度発光免疫測定専用の試薬を収容している複数の反応容器２５を受け入れるようになっている。反応回転コンベヤ１２は、一定方向に段階的に移動するように回転可能である。この段階的移動は一定の停止時間によって分けてあり、この停止時間中、回転コンベヤ１２は静止状態に保たれ、センサ、試薬添加ステーション、混合ステーションなどのコンピュータ制御式評価分析操作装置１３が、必要に応じて、キュベット２４内に収容されている評価分析混合物に作用する。
【００１４】
アナライザ１０は、イリノイ州ディアフィールドのDade Behring Inc.の販売しているDimension(R)臨床化学アナライザで使用されており、コンピュータ・ベースの電気機械制御プログラミングの分野で当業者によって、広く使用されているような機械語で書かれたコンピュータ・プログラムに基づいてコンピュータ１５により実行されるソフトウェアにより制御される。コンピュータ１５は、アナライザ１０内の種々の分析手段１７により行われる評価分析を実施するためのアプリケーション・ソフトウェア・プログラムも実行する。
【００１５】
温度制御される試薬保管領域２６、２８が、本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号０９／９４９,１３２に記載されているように、複数の細長い多区画試薬カートリッジ３０を格納しており、これらの試薬カートリッジは、所与の評価分析を実施する必要に応じてウェル３２内に試薬を収容している。
【００１６】
入力レーン３４Ａおよび出力レーン３４Ｂを有する双方向装入・送出サンプル・チューブ移送システム３６が、試験しようとしている検体液を収容し、サンプル・チューブ・ラック４２内に装着された個々の装入サンプル・チューブ４０を液体サンプル採取アーム４４のサンプル採取円弧内へ移送する。サンプル・チューブ４０に収容された検体液は、その上に取り付けられたバーコード記号を在来のバーコードリーダを用いて読み取ることにより識別され、項目の中でも特に患者の身元、実施されるべき検査、サンプルをアナライザ１０内に保持すべきかどうか、その場合にどのくらいの期間保持するかという諸点を決定する。また、サンプル・チューブ・ラック４２上にバーコード記号を設け、アナライザ１０全体にわたって据え付けた多数の在来のバーコードリーダを使用してサンプル・チューブ４０およびサンプル・チューブ・ラック４２の位置を確認、制御、追跡することもよく行われている。
【００１７】
サンプル採取アーム４４は、回転可能シャフト４８に装着された液体サンプル採取プローブ４６を支持しており、サンプル採取アーム４４の動きは、サンプル・チューブ移送システム３６および図３に示すようなアリコート容器アレイ移送システム５０を横切る円弧を描く。サンプル採取アーム４４は、サンプル・チューブ４０から液体サンプルを吸い込み、必要な評価分析を実施するのに必要なサンプルの量に応じて図４に示すようにアリコート容器アレイ５２に設けた複数の容器５２Ｖのうち１つまたはそれ以上にアリコート・サンプルを分配し、アナライザ１０によって、環境室３８内に保持されるべきサンプル・アリコートを提供するように作動可能である。在来のイオン選択性電子プローブ４９を備えた在来のイオン選択性電子測定ステーション４７をアリコート容器アレイ移送システム５０の近くに設置し、プローブ４９によって、受け器５２Ｖから吸引し、イオン選択性電子測定ステーション４７に分配したサンプル・アリコートについてイオン性被検物質測定を行うことができると便利である。
【００１８】
アリコート容器アレイ移送システム５０は、アリコート容器アレイ保管・分配モジュール５６と、反応回転コンベヤ１２に接近して設置したサンプル吸引・分配アーム５４の下方にある多数のアリコート容器アレイ・トラック５７内でアリコート容器アレイ５２を双方向に移動させるようになっている多数のリニア駆動モータ５８とを含む。サンプル吸引・分配アーム５４は、コンピュータ１５により制御され、制御した量のサンプルを、在来の液体プローブ５４Ｐを使用してトラック５７内のサンプル採取位置に位置した個々の容器５２Ｖから吸引し、次いで、液体プローブ５４Ｐを分配位置に戻すようになっており、この分配位置において、適量の吸引サンプルをキュベット・ポート２０にある１つまたはそれ以上のキュベット２４に分配し、１つまたはそれ以上の被検物質についてアナライザ１０が検査を行う。アナライザ１０による検査の前に、サンプルが固有のサンプル吸光度（たとえば、干渉黄疸、干渉高脂血症または干渉溶血症）により誤った評価分析を発生する可能性があるかどうかを決定するためにサンプルの一部をイオン・プローブ４９で吸引し、空のキュベット２４内に入れてもよい。干渉黄疸、干渉高脂血症または干渉溶血症の存在を示す検査結果は、イオン・プローブ４９を使用してサンプルを希釈し、次いで希釈サンプルを適切な色フィルタを経た検査用放射線に露出し、光センサを使用して測定し、この技術分野で知られている比色分析を行うことによって、決定できる。イオン・プローブ４９は、また、血漿蛋白質サンプルを同様に希釈するのにも使用できる。サンプルが反応キュベット２４に分配された後、在来の移送手段が、必要に応じて、アリコート容器アレイ移送システム５０、環境室３８、廃棄領域（図示せず）間でアリコート容器アレイ５２を動かす。
【００１９】
それぞれ一対の在来型液体試薬プローブ６０Ｐ、６２Ｐを含む多数の試薬吸引・分配アーム６０、６２が、独立して装着してあり、それぞれ、試薬保管領域２６、２８間で移動可能となっている。プローブ６０Ｐ、６２Ｐは、試薬添加位置で適切な試薬カートリッジ３０にあるウェル３２から指定評価分析を行うのに必要な試薬を吸引する在来の機構を含む。その後、プローブ６０Ｐ、６２Ｐは、試薬が反応キュベット２４に分配される試薬分配位置に動かされる。多数の試薬カートリッジ３０は、試薬保管領域２６、２８内部の制御された環境条件で在庫管理される。高い評価分析処理量を維持する際の鍵となる要因は、試薬保管領域２６、２８内部の試薬カートリッジ３０をプローブ６０Ｐ、６２Ｐによって、アクセスできるように試薬添加位置まで迅速かつ正確に往復動させる能力である。
【００２０】
反応キュベット装填ステーション６１および反応容器装填ステーション６３が、それぞれ、外側キュベット回転コンベヤ１４および内側容器回転コンベヤ１６に接近して設置してあり、たとえば摺動シュート６５を使用して、後に説明するように反応キュベット２４を横向きにキュベット・ポート２０に装填し、また、反応容器２５を容器ポート２２に装填するようになっている。操作に当たって、評価分析を最終的に行った使用済みのキュベット２４は、本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号１０／６２３,３６０に開示されるように洗浄ステーション６７で洗浄、乾燥させられる。本発明の譲受人に譲渡された審査係属中の米国特許出願番号１０／３１８,８０４に開示されているような理由のために他の指示がない限り、以降の評価分析が清掃された使用済みのキュベット２４で行われる。キュベット取り出しステーション５９が、再び装填ステーション６１、６３に示すような移動可能なロボットアーム６５を使用してキュベット・ポート２０から使用不可の反応キュベット２４を取り出すようになっている。
【００２１】
図５〜８に示す反応キュベット２４は、本発明の第１実施形態を、２つの互いに対向する側壁７４、７６（図５、７）に対して直角で、これらの側壁を隔離している互に対向した前壁７０、後壁７２（図５、８）を有するほぼ矩形のボックス形部分２４を含むものとして例示している。図５は、キュベット２４の外観等角図であり、その開放頂部分８４を支持しているほぼ矩形の下方部分８０を示している。図６は、キュベット２４の対向した側部に設けた一対の突き出した９２を示す平面図である。各出張り９２にはラッチ用隆起９４が形成してある。図６Ａは、下方部分８０の底面７８を示す簡略平面図である。図７は、図６のＡ−Ａ線に沿った横断面図であり、図８は、図６のＢ−Ｂ線に沿った横断面図である。図７Ａは、図７の断面図の斜視図である。前壁７０、後壁７２間に位置する湾曲底面７８は、図７Ａで最も良くわかるように側壁７４、７６を一体に結合し、反応キュベット２４の下方内側部分８０を閉じている。前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６の最上部分によって、頂部開口８２がキュベット２４の頂部内側部分に輪郭を形成してある。それによって、キュベット２４内へ液体を自由に分配できる。前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６の厚さは、下方内側部分８０内ではほぼ同じであるが、後述するように、底面７８から頂部開口８２までの距離のほぼ約４０％のところに位置する、図７、８に破線８７で示す、キュベット２４の下方内側部分８０と頂部内側部分８４との間の接合部から徐々に薄くなる。
【００２２】
４つのウィッキング防止フィレット８６が、図６〜８に示してあり、図７Ａの一点鎖線で最も良くわかるように、フィレット８６と破線８７上方の４つの壁側との間には鋭い角がない。ウィッキング防止フィレット８６は、本発明のキュベット２４の鍵となる特徴であり、前壁７０と側壁７４、７６との内側隅角交差部と後壁７２と側壁７４、７６との内側隅角交差部とを効果的にブレンドする（blend）滑らかな移行部として形成してある。各ウィッキング防止壁フィレット８６は、破線８７のところで頂部分８４の頂部開口部８２から下方部分８０まで延びる曲線テーパを有し、前壁７０と側壁７４、７６との間および後壁７２と側壁７４、７６との間に可変ブレンド半径の形状を有する。各ウィッキング防止壁移行フィレット８６の曲率半径は、破線８７近くの領域からキュベット２４の頂部内側部分８４まで約３〜５倍だけ徐々に増大して、可変ブレンド曲率半径（variable blend radius of curvature）を形成する。図６Ａは、下方部分８０の底面７８内へウィッキング防止移行フィレット８６がどのように均一にブレンドするかを示している。したがって、この第１実施形態では、前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６の厚さは、破線８７の領域から頂部内側部分８４まで徐々に減少する。下方領域８０において、破線８７の領域におけるウィッキング防止移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径に等しい一定の曲率半径を有するブレンド部８８（図示を明確にするために点線で示す）が、前壁７０と側壁７４、７６との内側隅角交差部と後壁７２と側壁７４、７６との内側交差部との間に形成してある。ブレンド部８８は、非常に小さい曲率半径を有するので、下方内側部分８０は、図６Ａの平面図に底面７８として示すように、ほぼ矩形のままである。ブレンド部８８は、反応残屑が閉じ込められるのを最小限に抑えるためにキュベット２４に組み込まれており、それによって、洗浄ステーション６７の洗浄効率を向上させると共に、製造作業中にキュベット２４を射出成形機から取り出すのを容易にする。
【００２３】
図７Ｂは、各ウィッキング防止壁移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径が破線８７の領域からキュベット２４の頂部内側部分８４までどのように徐々に変化するかを示す、キュベット２４の簡略図である。各ウィッキング防止壁移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径が、その半径の破線８７の領域からの距離が増えるにつれて、望ましくないウィッキング作用が排除されることがわかっている。図７Ｂでは、説明の目的で、各ウィッキング防止壁移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径は、破線８７の領域からキュベット２４の頂部内側部分８４まで約４倍だけ徐々に増えているが、この倍数は必須ではない。４つの部位ポイントｗ、ｘ、ｙ、ｚは、以下の通りに特定される。
【００２４】
ポイントｗは、キュベット２４の下方領域８０におけるブレンド部８８を表す。
【００２５】
ポイントｚは、キュベット２４の上方領域８４における開口部８２に近接したウィッキング防止フィレット８６を表す。
【００２６】
ポイントｘは、下方領域８０におけるキュベット２４の底部７８から上方領域８４における頂部開口８２に向かった距離の約４０％のところの破線８７付近の領域における、ウィッキング防止移行フィレット８６とブレンド部８８間の移行部を表す。
【００２７】
ポイントｙは、破線８７とキュベット２４の上方領域８４の開口部８２との中間にある領域におけるウィッキング防止フィレット８６を表す。
【００２８】
本発明をさらに説明するために、
Ｒｗは、ポイントｗでのブレンド部８８の可変ブレンド曲率半径と定義し、
Ｒｘは、破線８７付近の領域でのウィッキング防止移行フィレット８６、ブレンド部８８間の移行部の可変ブレンド曲率半径と定義し、
Ｒｙは、破線８７とキュベット２４の上方領域８４の開口部８２との中間の領域におけるウィッキング防止移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径を表し、
Ｒｚは、キュベット２４の上方領域８４における開口部８２に近接したウィッキング防止フィレット８６の可変ブレンド曲率半径を表す。
【００２９】
以下の関係がＲｗ、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ間に定められる場合、キュベット２４の前壁７０、後壁および側壁７４、７６の内面に沿った上方への流体の毛管ウィッキング量が有意に縮小されるか、または、完全に排除されることが発見された。
【００３０】
１． ＲｗがＲｘにほぼ等しい、そして、
２． ＲｙがＲｘより概して大きい、そして、
３． ＲｚがＲｙより概して大きい。
【００３１】
キュベット２４の異なった高さのところでのウィッキング防止フィレット８６の可変ブレンド曲率半径間のこれらの関係が確立したとき、上面または外面に対する反応キュベット２４内部からの試薬残留物の毛管ウィッキング作用が完璧に抑えられ、洗浄ステーション６７によるキュベット洗浄で、使用済みのキュベットを未使用の新しいキュベットの清潔度まで戻すことができ、試薬溶液の完全性が維持され、その結果このキュベットで実施される反応評価分析の精度が悪影響を受けることがない。たとえば、或る特定の実施形態においては、
１． ＲｗがＲｘにほぼ等しく、そして、
２． Ｒｙが２Ｒｘにほぼ等しく、そして、
３． Ｒｚが２Ｒｙにほぼ等しいとしたとき、
ウィッキング防止移行フィレット８６の有無によるキュベット２４のウィッキングの程度を確認する光学検査を補助するために着色した石鹸水を使用して実験を行った。
【００３２】
相対的な可変ブレンド曲率半径 相対的な着色石ウィッキングの程度
１ ８
２ ６
３ ４
４ １
【００３３】
このような効果的なウィッキング防止作用は、破線８７の領域におけるＲｘから破線８７、開口部８２の中間の２Ｒｘにほぼ等しいＲｙ、キュベット２４の頂部内側部分８４における開口部８２近くの４Ｒｘにほぼ等しいＲｚまで大きくなって行く移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径によるものと推論できる。したがって、キュベット２４内の流体が破線８７の領域より上方へ毛管作用によって吸い上げられるにつれて、壁材料とキュベット２４内に収容された流体との間の表面張力が、キュベット２４の内壁面に沿った流体の望ましくない流れが完全に排除されないまでも有意に抑えられる程度まで減少する。特に、キュベット２４の内壁面に沿った上向きの毛管流体流の高さは毛管流体と内壁面の構成材料との間の表面張力に正比例するが、キュベット２４の内壁面に沿った望ましくない毛管流体流の高さは、移行フィレット８６の可変移行曲率半径に反比例するということは言える。したがって、本発明の鍵となる特徴は、ウィッキング防止壁移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径が、半径の位置が破線８７の領域から高くなるにつれて、その曲率を増し、その結果、キュベット２４の底面７８に向かって毛管流体を引き寄せるように作用する重力が、キュベット２４の頂部８２に向かって毛管流体を引き寄せるように作用する表面張力よりも大きくなり、それによって望ましくないウィッキングをほぼ排除するということにある。明らかに、開口部８２近くのウィッキング防止壁移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径をもっと大きくして望ましくないウィッキング作用をまったく生じないようにすると望ましいかもしれない。しかしながら、キュベット２４の内側部分にプローブでアクセスする際に、蒸発損失およびアナライザ・サイズを最小限に抑えると共にキュベット２４内の流体の実行可能な容量を維持しなければならないという副次的な制約がある。
【００３４】
図８でわかるように、下方領域８０における前壁７０、後壁７２の厚さ（「ａ」で示す）と、下方内側部分８０と頂部内側部分８４との間の接合部（破線８７で示す）のところでの前壁７０、後壁７２の厚さ（「ａ」で示す）は同じであるが、「ｘ」の約７５％の値（「ｂ」で示す）まで滑らかに減少し、その後、「ａ」の約６０％の値（「ｃ」で示す）まで滑らかに減少する。同様に、図７でわかるように、下方領域８０における側壁７４、７６の厚さ（「ａ」で示す）と、下方内側部分８０と頂部内側部分８４との接合部（破線８７で示す）のところでの側壁７４、７６の厚さ（「ａ」で示す）は同じであるが、「ａ」の約７５％の値（「ｂ」で示す）まで滑らかに減少し、その後、「ａ」の約６０％の値（「ｃ」で示す）まで滑らかに減少する。
【００３５】
本発明の他の実施形態では、図１０と組み合わせて図９で最も良くわかるように、頂部分８４における前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６の最上部内側部分を削って、前壁７０、後壁７２、側壁７４および側壁７６の各々に下方に傾斜する内側面取り部８５を形成している。この面取り部８５は、前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６に対して約１５度の角度で形成してあり、キュベット２４の頂部開口８２から下方へ、前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６の厚さにほぼ等しい距離、延びている。図１０で最も良くわかるように、面取り部８５の底８５Ｂは前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６と交差している。この別の実施形態では、ウィッキング防止フィレット８６は、頂部分８４における面取り部８５の底から破線８７のところの下方部分８０まで延びている曲線テーパを含み、前壁７０、側壁７４、７６間および後壁７２、側壁７４、７６間に丸みの付いたブレンド部を形成する。ここで再び、各ウィッキング防止壁移行フィレット８６の可変ブレンド曲率半径は、破線８７付近の領域から面取り部８５の底８５Ｂまで約３〜５倍だけ徐々に大きくなる。この別の実施形態においては、上記にリストしたようにＲｗ、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ間に同様の関係を確立する。その結果、キュベット２４の前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６の内面に沿った流体の毛管吸い上げ作用が同様に実質的に排除される。
【００３６】
図１１に示す本発明の第２の別の実施形態においては、成形効率を改善するために、キュベット２４の前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６が同様の厚さを有することが望ましい。この場合、側壁７４、７６は、下方内側部分８０と頂部内側部分８４との間の破線８７接合部のところで始まって等しい壁厚（「ａ」で示す）を維持するような距離、外方へ傾斜している。同様に、図１２に示すように、前壁７０および後壁７２もまた、下方内側部分８０と頂部内側部分８４との間の破線８７接合部のところで始まって等しい肉厚（ここでも再び「ａ」で示す）を維持するような距離、外方へ傾斜している。
【００３７】
前壁７０および後壁７２は、キュベット２４内に収容されている検査サンプルおよび試薬混合物の光学測定を実施するための平らで平行な光学窓９０を画定している一体に形成した対向する角度部分９０を備えている。各光学窓９０は、窓９０を通る１波長分（４.７５ｍｍ）の光学平面の内外面と、６０／２０のスクラッチディグ（scratch DIG）と、２８０ナノメートル〜１０００ナノメートルの最低５０％の透過率とを有する。複屈折は、３００ナノメートルと６００ナノメートルで測定する。
【００３８】
図５で最も良くわかるように、一対のほぼ平らで細長い矩形の出張り９２が、頂部開口８２の領域に形成してあり、頂部分８４における側壁７４、７６の各々から外方に突出しており、各リップ９２の細長い部分が側壁７４、７６に接合している。好ましい実施形態において、キュベット・ポート２０は、外側回転コンベヤ１４の外面に開口しており、キュベット２４の頂部にある開口から或る距離下がったところで半径方向外方へ延びて開いているスロット９６を有し、その結果、キュベット２４が円形のキュベット在庫ホッパ（図１に図示せず）から回転コンベヤ１４の側部を通してキュベット・ポート２０内へ押込むことができ、細長い出張り９２がスロット９６に嵌入し、頂部８２が回転コンベヤ１４の上面とほぼ面一となる。この配置は図１３でわかる。キュベット２４をキュベット・ポート２０内に保持するための支持面となることに加えて、リップ９２は、さらに、取り出しステーション５９のロボット装置によって、キュベット２４の取り扱いを容易にする。上向きに突出するラッチ用隆起９４が、各リップ９２の中央領域に形成してあり、キュベット２４をキュベット・ポート２０内ならびに取り出しステーション５９内に確実に位置決めし、係止するのを助ける。
【００３９】
例示の実施形態において、反応キュベット２４はポリメタクリル酸メチルで形成してあり、キュベット２４の内部スペースの全容積が約５００マイクロリットルとなっており、光学測定窓９０間の光路長内寸は５ｍｍである。前壁および後壁は幅約９.５ｍｍであり、側壁は幅約７.０ｍｍである。全高は約２０ｍｍであり、下方内側部分８０と頂部内側部分８４の接合部８７（破線８７で示す）は、キュベット２４の底８２上方約８.４ｍｍのところにある。この例では、前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６に対して先に定義した寸法「ａ」、「ｂ」、「ｃ」は、それぞれ、約１ｍｍ、０.７５ｍｍ、０.６ｍｍである。Ｒｗは約０.２５ｍｍであり、Ｒｙは約０.５０ｍｍであり、Ｒｚは約１ｍｍである。頂部開口８２と面取り部８５の底８５Ｂの距離は約０.７５ｍｍであり、上述した第２の別の実施形態においては、前壁７０、後壁７２および側壁７４、７６は約０.２５ｍｍの距離外方へ傾いている。
【００４０】
本発明の別の特徴は、図５、１０でわかるように、湾曲底面７８下方で延びている側壁７４、７６の下端で形成されたオプションとしての対の互に対向した平らな支持脚部分９５である。
【００４１】
ここで、本願明細書に開示した発明の実施形態が発明の原理を説明するものであり、なお発明の範囲内に入る他の変更も行い得ることは理解されるべきである。例えば、これらの理由により、本発明は、本明細書で明示し、説明した実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明が有効に使用され得る自動アナライザの概略平面図である。
【図２】図１のアナライザの一部拡大概略平面図である。
【図３】自動アリコート容器アレイ保管・取り扱いユニットの斜視図である。
【図４】アリコート容器アレイの斜視図である。
【図５】本発明の例示であり、図１のアナライザで役に立つ反応キュベットの斜視図である。
【図６】図５の反応キュベットの平面図である。
【図６Ａ】図５の反応キュベットの簡略平面図である。
【図７】Ａ−Ａ線に沿った図６の反応キュベットの断面図である。
【図７Ａ】図７の断面図の斜視図である。
【図７Ｂ】本発明の或る特徴を示している図７の断面図の簡略斜視図である。
【図８】Ｂ−Ｂ線に沿った図６の反応キュベットの断面図である。
【図９】本発明の例示である別の実施形態の反応キュベットの平面図である。
【図１０】Ａ−Ａ線に沿った図９の反応キュベットの斜視断面図である。
【図１１】Ａ−Ａ線に沿った図６の反応キュベットの第２の別の実施形態の断面図である。
【図１２】Ｂ−Ｂ線に沿った図７の反応キュベットの第２の別の実施形態の断面図である。
【図１３】図１のアナライザ内に図７の反応キュベットを支持する配置を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の互に対向する側壁で接続した互に対向する前および後壁を含むほぼ矩形の反応キュベットであって、キュベットは閉じた底部分および開口頂部分を有し、さらに、キュベットは内側隅角部間、前および後壁および対の側壁間をブレンドするウィッキング防止壁フィレットを含む上記反応キュベット。
【請求項２】
ウィッキング防止壁フィレットが、内側隅角交差部間、前および後壁および対の側壁間に可変ブレンド半径を形成する曲線テーパである、請求項１に記載のキュベット。
【請求項３】
ウィッキング防止壁フィレットが開口頂部分から下方部分まで延びている、請求項２に記載のキュベット。
【請求項４】
各ウィッキング防止壁移行フィレットの可変ブレンド曲率半径が下方部分から頂部内側部分まで約３〜５倍で徐々に増大している、請求項２に記載のキュベット。
【請求項５】
前および後壁が、約一波長に等しい光学平面の内外面を有する一体に形成した平らで平行な光学窓を備えている、請求項１に記載のキュベット。
【請求項６】
前および後壁および側壁の最上方内側部分が、約１５度の角度で下向きに傾斜する内方面取り部を形成しており、この内方面取り部が、キュベットの頂部から下方へ壁の厚さにほぼ等しい距離で延びている、請求項１に記載のキュベット。
【請求項７】
さらに、側壁の各々から外方に延びている、開口部の領域に形成したほぼ平らで細長い矩形の出張りを含み、各出張りの中央領域に上向きに突出するラッチ用隆起が形成してある、請求項１に記載のキュベット。
【請求項１】
一対の互に対向する側壁で接続した互に対向する前および後壁を含むほぼ矩形の反応キュベットであって、キュベットは閉じた底部分および開口頂部分を有し、さらに、キュベットは内側隅角部間、前および後壁および対の側壁間をブレンドするウィッキング防止壁フィレットを含む上記反応キュベット。
【請求項２】
ウィッキング防止壁フィレットが、内側隅角交差部間、前および後壁および対の側壁間に可変ブレンド半径を形成する曲線テーパである、請求項１に記載のキュベット。
【請求項３】
ウィッキング防止壁フィレットが開口頂部分から下方部分まで延びている、請求項２に記載のキュベット。
【請求項４】
各ウィッキング防止壁移行フィレットの可変ブレンド曲率半径が下方部分から頂部内側部分まで約３〜５倍で徐々に増大している、請求項２に記載のキュベット。
【請求項５】
前および後壁が、約一波長に等しい光学平面の内外面を有する一体に形成した平らで平行な光学窓を備えている、請求項１に記載のキュベット。
【請求項６】
前および後壁および側壁の最上方内側部分が、約１５度の角度で下向きに傾斜する内方面取り部を形成しており、この内方面取り部が、キュベットの頂部から下方へ壁の厚さにほぼ等しい距離で延びている、請求項１に記載のキュベット。
【請求項７】
さらに、側壁の各々から外方に延びている、開口部の領域に形成したほぼ平らで細長い矩形の出張りを含み、各出張りの中央領域に上向きに突出するラッチ用隆起が形成してある、請求項１に記載のキュベット。
【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１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２００７−５３４９２８（Ｐ２００７−５３４９２８Ａ）
【公表日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２０３３７（Ｐ２００６−５２０３３７）
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２２７７３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０１０４８７
【国際公開日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（５０００２９７１８）デイド・ベーリング・インコーポレイテッド (20)
【氏名又は名称原語表記】ＤＡＤＥ ＢＥＨＲＩＮＧ ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２２７７３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０１０４８７
【国際公開日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（５０００２９７１８）デイド・ベーリング・インコーポレイテッド (20)
【氏名又は名称原語表記】ＤＡＤＥ ＢＥＨＲＩＮＧ ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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