JP2009031174A

JP2009031174A - 自動分析装置

Info

Publication number: JP2009031174A
Application number: JP2007196867A
Authority: JP
Inventors: Masashi Endo; 正史遠藤; Hiroaki Ishizawa; 宏明石澤; Isao Yamazaki; 功夫山崎; Hiroyuki Mishima; 弘之三島
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2009-02-12

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

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。

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。

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。

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。

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。

特開２００４−１０１４８０号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図１，図２は本発明の１例を示す概念図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図３，図４は本発明の１例を示す概念図である。

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。

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。

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。

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。

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。

図５，図６は本発明の１例を示す概念図である。

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。

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。

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。

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。

図７，図８に本実施例を示す概略図を示す。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本実施例の効果は前述と同様である。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明の第一の実施例を示す構造概念図１。本発明の第一の実施例を示す構造概念図２。本発明の第二の実施例を示す構造概念図１。本発明の第二の実施例を示す構造概念図２。本発明の第三の実施例を示す構造概念図１。本発明の第三の実施例を示す構造概念図２。本発明の第四の実施例を示す自動分析装置概念図１。本発明の第四の実施例を示す自動分析装置概念図２。本発明の第五の実施例を示す実験結果。本発明の第五の実施例を示す構造概念図１。本発明の第五の実施例を示す構造概念図２。

符号の説明

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

Claims

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。