JP3677298B2 - 自動化学分析装置 - Google Patents
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Description
発明の分野
本発明は、自動臨床化学分析装置の分野に関し、特に、比濁計を使用したコンパクトな自動化学分析装置に関する。
発明の背景
この技術分野において、多数の異なる自動臨床化学分析装置（自動臨床化学アナライザ）が知られている。このような分析器は、簡単でかつ主に手動の機器から非常に複雑で、ほぼ完全に自動化された機器までの範囲である。各分析装置は、分析装置が実行することができる異なる試験の数（メニュー）および所定時間に分析装置が処理することができるサンプルの数（スループット）に関連するそれ自身の性能特性を有する。
今日の自動分析装置の多くは精巧で効率がよいが、いくつかの問題が存在し続けている。第１番目の問題は、スループット容量である。１個のサンプルの分析時間で節減することができる１秒毎に、数百万ドルの高価な医薬資源が節減されることを意味する。したがって、スループットを増大するために分析装置のメーカーへ連続的な圧力がかかる。従来技術の自動化された分析装置は非常に高速であるが、十分に高速なわけではない。
従来技術の他の問題は、操作上のコストである。従来技術の最も自動化された分析装置は、大量の高価な試薬材料を必要とする比較的大きな反応容器（キュベット）を使用する。
更に従来技術の他の問題は、操作者が分析装置にデータおよび指示をを入力するのに費やさなければならない時間の量である。これは、スループットを減少させ、過剰な人員の費用を生じる。
スループットに関する他の問題は、比濁計を調整するために動作を周期的に遮断する、比濁計分析装置を使用した従来技術の分析装置の必要性である。
最後に、従来技術の自動分析装置に使用される真空ドレン装置のスループットに関する問題である。このような真空ドレン装置は、一般的に真空操作の使用に関して不経済である。このような浪費は、非常にたくさんの真空操作を行い、分析装置のスループットを減少する。
したがって、従来技術の分析装置のモジュールより大きなスループットを有し、操作要員が少なくて済み、さらに信頼性および有効性の高いな自動臨床化学分析装置が必要である。
発明の概要
本発明はこれらの必要性を満足する。本発明は、
（ａ）本体と、
（ｂ）前記本体内に配置されかつモータによって作動されるサンプルステーションであって、複数のサンプル容器を保持し、サンプル抽出場所を備える寸法と大きさであり、前記サンプルステーションが複数のサンプル容器を保持するとき、個々のサンプル容器がサンプル抽出場所に向かって、または前記抽出場所から離れるように交互に移動することができるように、前記本体内で可動であるサンプルステーションと、
（ｃ）前記本体内に配置されかつモータで駆動される試薬ステーションであって、複数の試薬容器を保持し、試薬抽出場所を備える寸法と大きさであり、前記試薬ステーションが複数の試薬容器を保持するとき、個々の試薬容器が試薬抽出場所に向かって、または前記試薬抽出場所から離れるように交互に移動することができるように、前記本体内で可動である試薬ステーションと、
（ｄ）前記本体内に配置されかつモータで駆動されるランダムアクセス分析ステーションであって、複数の反応キュベットを保持する寸法と大きさであり、キュベット混合場所、キュベット洗浄場所、ランダムアクセス分析ステーション分析場所、および前記キュベット内に配置されたサンプルの少なくとも１個のパラメータを決定するランダムアクセス分析ステーション分析場所に接近して配置された分析器を有し、前記ランダムアクセス分析ステーションが複数のキュベットを保持するとき、個々のキュベットが（１）キュベット混合場所、（２）キュベット洗浄場所、および（３）前記ランダムアクセス分析ステーション分析場所に向かって、またはそこから離れるように交互に移動することができるように前記本体内で可動であるモータで駆動されるランダムアクセス分析ステーションと、
（ｅ）前記本体内に取り付けられたサンプル・プローブ・アーム・アセンブリであって、（１）サンプル・プローブ・アームと、（２）内部チャンバ、開放した下端および開放した上端を有する中空のサンプルプローブと、（３）下端および上端を有する細長い回転可能なサンプル攪拌棒とを備え、前記サンプル攪拌棒の下端は、前記サンプル攪拌棒の下端に取り付けられたサンプル攪拌棒パドルを有し、前記サンプルプローブおよび前記サンプル攪拌棒は互いに緊密に接近して、ほぼ垂直方向に配置されており、前記サンプルプローブは、下方サンプルプローブ位置と上方サンプルプローブ位置との間で垂直方向に可動であり、前記サンプル攪拌棒は、下方のサンプル攪拌棒位置と上方のサンプル攪拌棒位置との間で前記サンプルプローブとは独立して可動であり、前記サンプルプローブおよび前記サンプル攪拌棒は、前記サンプルプローブが前記下方のサンプルプローブ位置にあり、前記サンプル攪拌棒が下方のサンプル攪拌棒位置にあるとき、前記サンプル・プローブ・アームは、前記サンプルプローブがサンプル抽出場所のすぐ上にある第１のサンプル・プローブ・アーム位置と、前記サンプルプローブが前記キュベット混合場所のすぐ上にある第２のサンプル・プローブ・アーム位置との間で可動であるようにサンプル・プローブ・アーム・アセンブリ内に配置されている、サンプル・プローブ・アーム・アセンブリと、
（ｆ）前記下方サンプルプローブ位置と前記上方サンプルプローブ位置との間で前記サンプルプローブを移動するサンプルプローブ位置決めモータと、
（ｇ）前記下方サンプル攪拌棒位置と前記上方サンプル攪拌棒位置との間で前記サンプル攪拌棒を移動するサンプル攪拌棒位置決めモータと、
（ｈ）前記サンプル攪拌棒を回転するサンプル攪拌棒回転モータと、
（ｉ）前記サンプルプローブの内部チャンバに正圧と負圧を交互に加えるサンプルプローブ圧力変更アセンブリと、
（ｊ）前記本体に取り付けられた試薬プローブ・アーム・アセンブリであって、（１）試薬プローブアームと、（２）内部チャンバと、開放した下端および開放した上端を有する中空の試薬プローブと、（３）下端および上端を有する細長い回転可能な試薬攪拌棒とを有し、前記試薬攪拌棒の下端は、前記試薬攪拌棒の下端に取り付けられた試薬攪拌棒パドルを備え、前記試薬プローブおよび前記試薬攪拌棒は互いに緊密に接近して、ほぼ垂直方向に配置されており、前記試薬プローブは、下方試薬プローブ位置と上方試薬プローブ位置との間で垂直方向に可動であり、前記試薬攪拌棒は、下方の試薬攪拌棒位置と上方の試薬攪拌棒位置との間で前記試薬プローブとは独立して可動であり、前記試薬プローブおよび前記試薬攪拌棒は、前記試薬プローブが前記下方の試薬プローブ位置にありかつ前記試薬攪拌棒が前記下方の試薬攪拌棒位置にあるとき、前記試薬プローブアームが、前記試薬プローブが前記試薬抽出場所のすぐ上にある第１の試薬プローブアーム位置と前記試薬プローブが前記キュベット混合場所のすぐ上にある第２の試薬プローブアーム位置との間で可動であるように、試薬プローブ・アーム・アセンブリ内に配置されている試薬プローブ・アーム・アセンブリと、
（ｋ）前記下方の試薬プローブ位置と前記上方の試薬プローブ位置との間で前記試薬プローブを移動する試薬プローブ位置決めモータと、
（ｌ）前記下方の試薬攪拌棒位置と前記上方の試薬攪拌棒位置との間で前記試薬攪拌棒を移動する試薬攪拌棒位置決めモータと、
（ｍ）前記試薬攪拌棒を回転する試薬攪拌棒回転モータと、
（ｎ）前記試薬プローブの内部チャンバに正圧および負圧を交互に加える試薬プローブ圧力変更アセンブリと、
（ｏ）前記本体に取り付けられたキュベット洗浄ステーションであって、内部チャンバ、開放した下端、および開放した上端を有する少なくとも１個のモータで作動される中空キュベット洗浄ステーションプローブを備え、前記キュベット洗浄ステーションプローブが前記キュベット洗浄場所のすぐ上になるように配置されるキュベット洗浄ステーションと、
（ｐ）（１）前記キュベット洗浄場所で前記ランダムアクセス分析ステーション内に配置されたキュベットを洗浄するために前記キュベット洗浄ステーションプローブに洗浄液体源から加圧洗浄液体、または、（２）前記分析場所で前記ランダムアクセス分析ステーション内に配置されたキュベットから廃液を除去し、このような廃液を適切な廃棄場所に転送するために、前記キュベット洗浄ステーションプローブの内部チャンバに負圧を交互に送るキュベット洗浄ステーションプローブ供給源および廃棄アセンブリとを備える、液体サンプルの少なくとも１個のパラメータを決定する装置を提供する。
好ましくは、各プローブアームにおいて、それらの最下端位置における前記プローブと前記攪拌棒との間の距離は、約１．７ｍｍと約５．３ｍｍとの間、さらに好ましくは、約１．７ｍｍと約３．５ｍｍとの間、最も好ましくは、約１．７ｍｍと３ｍｍとの間である。
また、好ましくは、各プローブアームにおいて、前記プローブおよび攪拌棒は互いに独立して垂直方向に可動である。
好ましくは、各プローブおよび攪拌棒は、前記プローブおよび攪拌棒を昇降するためにラックおよびピニオンアセンブリによってそれらのプローブアームに取り付けられる。この特徴により、（それらの最下端位置で）前記プローブおよび攪拌棒の下端が互いに非常に接近しながら、前記プローブおよび攪拌棒の独立した動作が可能になる。同様にこれは、必要とする高価な試薬が最小量でよい、さらに小さい反応容器の使用を可能にする。
好ましい実施例において、前記サンプルステーションは、外壁を有する回転サンプルカルーセルを備え、前記外壁にはバーコード情報を表示するカード保持する、保持アセンブリが設けられている。これは、前記装置内に配置されたバーコードリーダーが前記装置に使用される試薬容器に関するバーコード情報を読むことを可能にする。
他の好ましい実施例において、前記サンプルステーションは、各々が複数の希釈カップを有する複数の希釈セクションを有する。この特徴によって、前記装置が高価な試薬を使用することを最小限にすることができる。
更に他の好ましい実施例において、前記キュベット洗浄プローブ供給源および廃棄アセンブリは、（ａ）廃棄物トラップ貯蔵部と、（ｂ）前記廃棄物トラップ貯蔵部の下に配置された廃棄物コレクタボウルと、（ｃ）前記廃棄物トラップ貯蔵部を前記廃棄物コレクタボウルに流体連通するように接続し、前記廃棄物トラップ貯蔵部内の廃液が前記廃棄物コレクタボウルにこぼすことが可能な最上端のリップを有する、垂直方向に配置されたコネクタ導管と、（ｄ）前記廃棄物コレクタボウルから前記廃棄物トラップ貯蔵部の前記コネクタ導管内の液体および圧縮空気が上方に流れることを防止するコネクタ導管チェック弁と、（ｅ）前記キュベット洗浄ステーションプローブから廃液を受ける前記廃棄物トラップ貯蔵部の上方部分の入口ポートと、（ｆ）ドレン導管を介して適当な廃棄物廃棄設備に、前記廃棄物コレクタボウル内の液体を排出する前記廃棄物コレクタボウルの底部の出口ポートと、（ｇ）前記ドレン導管を介して前記廃棄物コレクタボウルに液体が流れることを防止する、前記ドレン導管内に配置されたドレン導管チェック弁と、（ｈ）前記廃棄物コレクタボウル内の液体のレベルを検出し、対応するレベルセンサ信号を放出するレベルセンサと、（ｉ）前記廃棄物コレクタボウルに対して圧力付加又は真空操作を交互に行うスイッチアセンブリと、（ｊ）（ｉ）前記廃棄物コレクタ内の液体のレベルが所定の設定点以下であるとき、前記廃棄物トラップ貯蔵部から廃液を吸引するために前記廃棄物コレクタボウルに真空操作が行われ、（ii）前記廃棄物コレクタ内の液体のレベルが所定の設定点であるとき、前記廃棄物コレクタボウルに圧力が加えられ、前記廃棄物コレクタボウル内の液体をドレン導管に引き下げるように、前記レベルセンサからのレベルセンサ信号を受け、前記廃棄物コレクタボウルに対する真空操作および圧力付加をすることができるようにスイッチアセンブリを制御する廃棄物トラップコントローラとを有する、廃棄物トラップアセンブリを備える。
また本発明は、上述した装置を使用する複数の液体サンプルを分析する方法である。
更に本発明は、内部バーコードリーダを有する自動試験機器に使用する化学試験試薬キットに関する。このキットは、試薬を含む少なくとも１個の容器と、試薬に関するバーコード情報を含むバーコードカードとを有する。前記バーコードカードは、自動試験機器の内部バーコードリーダによって読まれる寸法および大きさである。
本発明は、スループット、精度および信頼性を向上させると共に、試薬コストおよび操作費用を削減することによって、従来技術に対する著しい改良を提供する。
図面の説明
本発明のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、次の説明、請求の範囲および添付図面を参照してさらによく理解できるであろう。
図１は、本発明の特徴を有する自動分析装置の略平面図である。
図２は、本発明の特徴を有する自動分析装置の正面図である。
図３は、本発明の特徴を有するサンプルカルーセルの斜視図である。
図４Ａは、本発明の特徴を有する希釈セクションの斜視図である。
図４Ｂは、図４Ａの希釈セクションの平面図である。
図４Ｃは、線４Ｃ−４Ｃに沿って切った図４Ｂに示す希釈セクションの側断面図である。
図４Ｄは、線４Ａ−４Ｃに示す希釈容器の底面図である。
図５Ａは、本発明で使用する反応キュベットモジュールの斜視図である。
図５Ｂは、図５Ａに示す反応キュベットモジュールの側断面図である。
図６Ａは、本発明の特徴を有するサンプル・プローブ・アーム・アセンブリの斜視図である。
図６Ｂは、図６Ａに示すサンプル・プローブ・アーム・アセンブリの切り欠き図である。
図６Ｃは、本発明に有用なサンプル攪拌棒の正面図である。
図６Ｄは、図６Ｃに示すサンプル攪拌棒の側面図である。
図７Ａは、本発明の特徴を有する試薬プローブ・アーム・アセンブリの斜視図である。
図７Ｂは、図７Ａに示す試薬プローブ・アーム・アセンブリの切り欠き図である。
図７Ｃは、本発明に有用な試薬攪拌棒の正面図である。
図７Ｄは、図７Ｃに示す試薬攪拌棒の側面図である。
図８は、本発明に有用なキュベット洗浄ステーションの斜視図である。
図９Ａは、本発明の特徴を有する廃棄物トラップアセンブリの分解図である。
図９Ｂは、図９Ａに示す完全に組み立てられた廃棄物トラップアセンブリの断面図である。
図９Ｃは、図９Ａおよび図９Ｂに示す廃棄物トラップアセンブリに有用な弁の側断面図の詳細図である。
図９Ｄは、図９Ａ−９Ｃに示す廃棄物トラップアセンブリに有用なフレキシブルディスクの平面図である。
図１０は、本発明の特徴を有するサンプル容器ラックの斜視図である。
発明の詳細な説明
次の説明は、本発明の詳細な１の実施例およびいくつかの変形例を示す。しかし、本発明は、これらの特定の実施例に制限するものとして解釈すべきではない。当業者は、同様に他の多数の実施例を認識するであろう。本発明の完全な範囲の定義は、添付した請求の範囲に記載されている。
図１および図２は、本発明の特徴を有する自動分析装置１０を示す。この機器１０は、本体１２と、サンプルステーション１４と、試薬ステーション１６と、ランダムアクセス分析ステーション１８とを有する。
本体１２は、概ね分析装置１０で使用される種々の操作部品のハウジングを提供するキャビネットである。本体１２は、通常、軽量シートスチールのような軽量金属からつくられている。本体１２は、機器１０の操作部品を完全に包囲するキャノピー（図示せず）を有する。
サンプルステーション１４は、複数のサンプル容器２０を保持する寸法および大きさである。サンプルステーション１４は、少なくとも１個のサンプル抽出場所を有する。
サンプルステーション１４は、図３に示すような回転サンプルカルーセル２４を有することが好ましい。通常、サンプルカルーセル２４は、軽量金属または成形プラスティックから作られる。好ましくは、サンプルカルーセル２４は、複数のサンプル容器２０と、１個以上の希釈容器２６と、複数の希釈セクション２８とを保持する寸法および大きさである。
図面に示す実施例において、サンプルカルーセル２４は、サンプルカルーセル２４の外壁３２にサンプル容器ラック３０を保持するカルーセル保持アセンブリ４０を有する。このような保持アセンブリ４０は、図面に示した実施例で示したようなスロットである。
好ましくは、サンプル容器ラック３０は、サンプル容器ラック３０の前方部分４１にバーコード情報を表示するカード３７を保持するサンプル容器ラック保持アセンブリ３９を有する。このようなサンプル容器ラック保持アセンブリ３９は、図１０に示す実施例における弾性クリップである。しかし、クランプ、クリップ、プロング、スナップ、ボタン、フックおよびループファスナ、ピン等を含むバーコード３７をサンプル容器ラック３０の前方部分４１に取り付ける多数の他の方法も、同様に使用することができる。サンプル容器ラック保持アセンブリ３９は、操作者がサンプル容器ラック３０の前方部分４１からバーコードカード３７を迅速にかつ容易に取り付け、取り外しすることができることが好ましく、道具を使用しない場合は最も好ましい。
この実施例において、各サンプル容器ラック３０はほぼ垂直の位置に９個の各々のサンプル容器２０を収容している。
図３に示すサンプルカルーセル２４は、４個の希釈容器保持場所３６と４個の希釈セクション保持場所３８とを有する。各希釈セクション２８は、図４Ａ−４Ｃに示すような複数の希釈カップ４２を有する。通常、各希釈セクション２８は、成形プラスティックからつくられる。好ましくは、各希釈セクション２８は、洗浄を容易にするために簡単に設置され、サンプルのカルーセル２４から除去される。また、希釈セクション２８は、道具を使用することなく、サンプルカルーセル２４に対して容易にかつ迅速に設定され、取り外し可能であることが好ましい。図に示す実施例は、希釈セクション２８が希釈セクション保持場所３８にスナップ適合することができるような弾性ノード４４を有する。
各希釈カップ４２は、約０．０１と約１．０ｍｌとの間の液体を保持する。図４Ｃに示すように、各希釈カップ４２は、希釈カップの狭い窪み４６を形成するために底部が先細になっており、希釈カップ４２内の少量の液体が狭い窪みで液だまりになり、希釈カップ４２から容易に抽出ことができる。各希釈カップの狭い窪み４６は、通常、約１０μｌと約１００μｌとの間で保持することができる。この特徴は、試薬の廃棄量を最小にし、希釈カップ４２が疎水性であるプラスティック材料からつくられる場合に特に重要である。このような場合において、希釈カップ４２内の少量の液体が、液だまりになる代わりに液滴になる傾向があり、液体を希釈カップ４２から抽出することが困難になる。
サンプルカルーセル２４に配置された各サンプル容器２０が１個のサンプル抽出場所２２の下に配置されたり、そこから離れるように移動することができるように、サンプルカルーセル２４は回転モータ（図示せず）によって可動である。
好ましくは、サンプルステーション１４は、サンプルステーション１４内のサンプル容器２０、および／またはサンプル容器ラック３０の前方部分４１上に配置されたバーコードカード３７上のバーコード情報を読むサンプルステーション・バーコード・リーダ４７を更に有する。
試薬ステーション１６は、複数の試薬容器４８を保持する寸法および大きさであり、少なくとも１個の試薬抽出場所５０を有する。本発明の機器で使用可能な、特に有用な試薬容器４８は、「試薬カートリッジ」と題された米国特許出願に詳細に説明されている。これは、本願と同時に出願され、全体を本明細書に引用して援用する。試薬ステーション１６は、試薬ステーション１６内に配置された個々の試薬容器４８が試薬抽出場所５０に向かって、またはそこから離れるように交互に移動可能なように本体内で可動である。
サンプルステーション１４と同様に、試薬ステーション１６は、通常、軽量の金属または成形されたプラスティックからつくられた、回転可能な試薬カルーセル５２を有することが好ましい。試薬カルーセル５２は、試薬ステーションモータ（図示せず）によって回転される。
好ましくは、試薬ステーション１６は、例えば約１５℃まで冷蔵される。このように冷蔵することは、試薬の寿命を保ち、試薬の蒸発を最小限にする。
好ましくは、試薬ステーション１６は、試薬ステーション１６内の試薬容器２０および／または試薬カルーセル２４の外側上のバーコード情報を読む試薬ステーション・バーコード・リーダ５３を更に有する。
ランダムアクセス分析ステーション１８は、比濁計および濁度計の技術分野で通常よく知られているタイプの複数の反応キュベット５４を保持する寸法および大きさである。ランダムアクセス分析ステーション１８は、少なくとも１個のキュベット混合場所５６と、１個のランダムアクセス分析ステーション分析場所５８およびキュベット洗浄場所６０を有する。
サンプルステーション１４および試薬ステーション１６と同様、ランダムアクセス分析ステーション１８は、ランダムアクセス分析ステーションモータ（図示せず）によって回転される回転可能なカルーセル６２を有することが好ましい。
図に示す実施例において、反応キュベット５４は、各々が３個のキュベット５４を含むキュベットモジュール６４内に配置されている。キュベットモジュール６４は、図５Ａおよび図５に示されている。各キュベットモジュール６４は、ランダムアクセス分析ステーションカルーセル６２への堅固な固定を容易にするプロング６６を有する。高価な試薬のコストを最小限にするために、キュベット５４を、実際に可能な程度に小さく製作することが重要である。
多くの応用において、約３７℃のような固定された上昇温度でランダムアクセス分析ステーション１８が作動可能であることが好ましい。これを達成するために、ランダムアクセス分析ステーション１８は、ランダムアクセス分析ステーション１８を通して加熱空気を上方に循環する手段を有することが好ましい。
さらに、ランダムアクセス分析ステーション１８は、ランダムアクセス分析ステーション分析器６８を備え、この分析器６８は、ランダムアクセス分析ステーション１８内のキュベット５４内に配置されたサンプルの少なくとも１つのパラメータを決定するために、ランダムアクセス分析ステーション分析場所５８に接近して配置されている。好ましい実施例において、ランダムアクセス分析器６８は、比濁計および濁度計との組み合わせである。このような組み合わせは、この技術分野でよく知られている。通常の、比濁計および濁度計の組み合わせの詳細な説明は、例えば、米国特許第５，２９６，１９５号に説明されており、全体として本明細書に引用して援用する。本発明の分析装置に有用な比濁計および濁度計の特に有用な組み合わせは、「比濁計および濁度計の組み合わせ」と題された米国特許出願に説明されており、これは、本明細書とともに出願され、全体として本明細書に引用して援用する。
通常の比濁計および濁度計の組み合わせにおいて、ランダムアクセス分析場所５８に配置されたキュベット５４を通る第１の光ビームを第１の光レセプタ７２に向ける第１の光源７０があり、この光源７０は、ランダムアクセス分析ステーション分析場所５８に接近して配置されている。好ましい実施例において、この第１の光源７０は、約６００ｎｍと約８５０ｎｍとの間の波長で光を放出する可視ダイオードレーザである。好ましくは、第２の光源７４も、ランダムアクセス分析場所５８に配置されたキュベット５４を通して、第２の光ビームを第２の光レセプタ７６に向けるために、ランダムアクセス分析ステーション分析場所５８の近傍に配置される。好ましい実施例において、この第２の光源７４は、約８５０ｎｍと約１０５０ｎｍとの間の波長で光を放射することができる光放出ダイオードである。第１および第２の光レセプタ７２および７６は、第１および第２の光ビーム７０および７４がキュベット５４を通して放射されるとき、散乱する光の量を測定する。図１に示す実施例において、第１の光レセプタ７２は、第１の光ビームに対して９０°の角度で散乱した光の量を測定するために、反応キュベット５４の下に配置されている。この技術分野の当業者によく知られているように、このような光の散乱は、キュベット５４内の１個以上の特定のパラメータと正確に関連づけることができる。
好ましくは、ランダムアクセス分析ステーション１８は、さらに、内蔵制御サンプル７８を有する。このような内蔵制御サンプル７８は、機器１０の正常な作動中に、ランダムアクセス分析ステーション分析器６８を自動的に調整するようにユーザが装置にプログラムすることができる。この特徴は、従来技術の同様な装置に対して、精度および信頼性を最大限に向上させる。また、この特徴は、装置１０を周期的に停止してランダムアクセス分析ステーション分析器６８を調整する必要性をなくすことによって、スループットを増大する。本発明に使用可能な、特に有用な内蔵制御サンプルは、「非液体散乱基準」と題された米国特許出願に詳細に説明されており、これは本願と同時に出願され、全体として本明細書に引用して援用する。
本発明の分析装置１０は、図６Ａ−６Ｄに示すような、サンプル・プローブ・アーム・アセンブリ８０を更に有する。このサンプル・プローブ・アーム・アセンブリ８０は、サンプル・プローブ・アーム８２と、中空のサンプルプローブ８４と、回転可能なサンプル攪拌棒８６とを有する。サンプルプローブ８４は、内部チャンバ８８と、開放した下端９０と、開放した上端９１とを有する。サンプルプローブ圧力変更アセンブリ９２は、内部チャンバに圧力付加または真空操作を交互に行うために提供される。好ましくは、圧力変更アセンブリ９２はシリンジ９４を含む。
サンプルプローブ８４は、サンプル・プローブ・アーム８２に概ね垂直方向に配置され、下方のサンプルプローブ位置と上方サンプルプローブ位置との間でサンプル・プローブ・モータ９６によって可動である。
サンプル攪拌棒８６は、下端９８と、上端１００と、攪拌棒パドル１０２とを有する。また、攪拌棒８６は、サンプル・プローブ・アーム８２にほぼ垂直方向に配置されている。また、サンプル攪拌棒８６は、下方のサンプル攪拌棒位置と上方のサンプル攪拌棒位置との間でサンプル攪拌棒モータ１０４によって可動である。サンプル攪拌棒は、サンプル攪拌棒回転モータ１０５によって作動的に回転される。
好ましくは、サンプル攪拌棒８６の昇降は、サンプルプローブ８４の昇降とは独立している。このことにより、プローブ８４が昇降すると同時に、攪拌棒８６を昇降させることのみが可能な従来技術の重要な同様の装置に対して、速度を高め、フレキシブル性を提供する。
好ましくは、サンプル攪拌棒８６およびサンプル・プローブ・アーム８４は、ラックおよびピニオンアセンブリ１０６を使用して昇降される。このようなラックおよびピニオンアセンブリ１０６は、以下にすぐに説明するように、対応する下端９０および９８が非常に接近するように互いに十分接近して、サンプルプローブ８４および試薬プローブ８６を取り付けることができる。
サンプルプローブ８４およびサンプル攪拌棒８６は、互いにわずかに傾斜してサンプル・プローブ・アーム８２内に配置される。好ましくは、この角度αは、約２．４°と約２．６°との間である。サンプルプローブ８４とサンプル攪拌棒８６とは、互いに他の一方に向けて傾斜しており、サンプルプローブ８４とサンプル攪拌棒８６がそれらの対応する下方の位置にあるとき、サンプルプローブ８４の下端９０とサンプル攪拌棒の下端９８との間の距離は、約１．７ｍｍと約５．３ｍｍとの間、さらに好ましくは、約１．７ｍｍと約３．５ｍｍとの間、最も好ましくは約１．７ｍｍと約３ｍｍとの間である。それらの各下方の位置９０および９８で互いに非常に接近するように、サンプルプローブ８４とサンプル攪拌棒８６とを構成することによって、従来技術の分析装置に使用されるものよりさらに小さい反応キュベット５４内で有効にサンプルプローブ８４とサンプル攪拌棒８６とを使用することができる。このような小さい反応キュベット５４を使用することで、操作者は著しく試薬を節減することができる。更に、操作者は非常に少量のサンプルで臨床的分析を行うことができる。
さらに本発明の装置は、図７Ａ−７Ｄに示すような試薬プローブ・アーム・アセンブリ１０８を有する。試薬プローブ・アーム・アセンブリ１０８は、試薬プローブアーム１１０と、中空の試薬プローブ１１２と、回転可能な試薬攪拌棒１１４とを有する。試薬プローブ１１２は、内部チャンバ１１６と、開放した下端１１８と、開放した上端１２０とを有する。内部チャンバ１１６上に圧力付加または真空操作を交互に行うために、試薬圧力変更アセンブリ１２２が提供される。好ましくは、圧力変更アセンブリはシリンジ１２４を有する。
試薬プローブ１１２は、試薬プローブアーム１１０にほぼ垂直方向に配置され、下方の試薬プローブ位置と上方の試薬プローブ位置との間で試薬プローブモータ１２６によって可動である。
試薬攪拌棒１１４は、下端１２８と、上端１３０と、攪拌棒パドル１３２とを有する。また、試薬攪拌棒１１４は、試薬プローブアーム１１０にほぼ垂直方向に配置され、下方の試薬攪拌棒位置と上方の試薬攪拌棒位置との間で試薬攪拌棒モータ１３２によって可動である。サンプルプローブ８４とサンプル攪拌棒８６に関する場合のように、試薬攪拌棒１１４の昇降は、試薬プローブ１１２の昇降とは独立していることが好ましい。
試薬攪拌棒１１４と試薬プローブ１１２はラックおよびピニオンアセンブリ１３４を使用して昇降される。このようなラックおよびピニオンアセンブリ１３４は、以下に詳細に説明するように、それらの下端１１８および１２８で非常に接近するために、試薬プローブ１１２および試薬攪拌棒１１４を互いに十分接近して取り付けることができる。
サンプルプローブ８４およびサンプル攪拌棒８６と同様に、試薬プローブ１１２および試薬攪拌棒１１４は、互いにわずかに傾斜するように試薬プローブアーム１１０内に配置される。好ましくは、この角度βは、約２．４°と約２．６°との間である。試薬プローブ１１２および試薬攪拌棒１１４は、サンプルプローブ８４およびサンプル攪拌棒８６が互いに他の一方に向けて傾斜しているのと同じ理由で、互いに他の一方に向けて傾斜している。すなわち、約１．７ｍｍと約５．３ｍｍとの間、さらに好ましくは、約１．７ｍｍと約３．５ｍｍとの間、最も好ましくは、約１．７ｍｍと約３ｍｍとの間の距離まで試薬プローブ１１２と試薬攪拌棒１１４の下端１１８および１２８とが集中する。試薬プローブ１１２および試薬攪拌棒１１４の下端１１８および１２８が非常に接近していることによって、非常に小さい反応キュベット５４の使用が可能となる。
好ましくは、サンプル・プローブ・アーム８２と試薬プローブアーム１０８の双方は、液体のレベルに関して、プローブ８４，１１２および／または攪拌棒８６，１１４の上昇を決定するレベルコントローラ（図示せず）を有する。
本発明の装置１０は、さらに、前記本体に固定されたキュベット洗浄ステーション１３０を有する。キュベット洗浄ステーション１３０は、内部チャンバ１３４、開放した下端１３６および開放した上端１３８を有する少なくとも１つの中空のキュベット洗浄ステーションプローブ１３２を備える。キュベット洗浄ステーション１３０は、キュベット洗浄ステーションプローブ１３２がキュベット洗浄場所６０のすぐ上になるように配置される。
キュベット洗浄ステーションプローブ１３２は、下方のキュベット洗浄ステーションプローブ位置と上方のキュベット洗浄ステーションプローブ位置との間のキュベット洗浄ステーションモータ（図示せず）によって可動である。
図８に示す実施例において、キュベット洗浄ステーションプローブ１３２は、２つの同心円的に配置されたキュベット洗浄ステーションプローブ１３２ａおよび１３２ｂを有する。１個のプローブ１３２がキュベットの内容物を空け、このような内容物を適当な廃棄場所１３５に移送するために使用される。他のプローブ１３２は、洗浄溶液をキュベットに提供するために使用される。
さらに本発明の装置は、（１）キュベット洗浄場所６０に配置されたキュベット５４を洗浄するために、洗浄液体源からキュベット洗浄ステーションプローブ１３２に加圧洗浄液体を、または、（２）分析場所６０に配置されたキュベット５４から廃液を除去し、このような廃液を適当な廃棄場所１３５に移送するためにキュベット洗浄ステーションプローブ１３２の内部チャンバ１３４に負圧を交互に提供するキュベット洗浄ステーションプローブ供給および廃棄アセンブリ１３６を備えている。
好ましい洗浄ステーションプローブ供給および廃棄アセンブリ１３６は、図９Ａ−９Ｄに示す廃棄物トラップアセンブリ１３８を有する。廃棄物トラップアセンブリ１３８は、廃棄物トラップ貯蔵部１４０と、廃棄物トラップ貯蔵部１４０の下に配置された廃棄物コレクタボウル１４２とを有する。垂直方向に配置されたコネクタ導管１４４は、廃棄物コレクタボウル１４２に流体連通して、廃棄物トラップ貯蔵部１４０を接続する。コネクタ導管１４４は、最上端のリップ１４６を有し、その上に廃棄物トラップ貯蔵部１４０内で収集された廃液が廃棄物コレクタボウル１４２にこぼれる。コネクタ導管１４４は、コネクタ導管チェック弁を有し、コネクタ導管チェック弁１４８は、コネクタ導管１４４内の液体および圧縮空気の上方への流れが廃棄物コレクタボウル１４２から廃棄物トラップ貯蔵部１４０に流れることを防止する。
廃棄物トラップ貯蔵部１４０は、廃棄物トラップ貯蔵部１４０の上方部分に、キュベット洗浄ステーション１３０からの廃液を受ける入口ポート１５０を有する。廃棄物コレクタボウル１４２は、廃棄物コレクタボウル１４２の底部に出口ポート１５２を有し、出口ポート１５２は廃棄物コレクタボウル１４２内の液体をドレン導管１５４を介して適当な廃棄物廃棄設備に排出する。ドレン導管１５４は、ドレン導管１５４を介して廃棄物コレクタボウル１４２に液体が逆流することを防止するドレン導管チェック弁１５６を有する。
廃棄物コレクタボウル１４２内の液体のレベルを検出し、そのレベルに対応したレベルセンサ信号を放出するレベルセンサ１５８が廃棄物コレクタボウル１４２内に配置される。操作において、廃棄物トラップ貯蔵部１４０は、真空源に作動的に接続される。また、廃棄物コレクタボウル１４２は、スイッチ１６０を介して、真空源と圧縮空気源とに作動的に接続される。
さらに廃棄物トラップアセンブリ１３８は、（ｉ）廃棄物コレクタボウル１４２内の液体レベルが所定の設定点以下であるとき、真空操作が廃棄物コレクタボウル１４２に行われ、廃棄物トラップ貯蔵部１４０から廃棄を吸引し、（ii）廃棄物コレクタボウル１４２内の液体レベルが所定の設定点であるとき、圧力が廃棄物コレクタボウル１４２に加えられ、廃棄物コレクタボウル１４２内の廃液をドレン導管１５４に引き下げるような方法で、レベルセンサからのレベルセンサ１５８信号を受け、廃棄物コレクタボウルに真空操作または圧力付加を行うことを制御する信号を用いる廃棄物トラップコントローラ（図示せず）を有する。
好ましくは、廃棄物トラップ・アセンブリ・コネクタ導管チェック弁１４８は、入口導管１６２と、入口導管１６２に配置され、それとともに緊密に液体連通された弁座１６４と、弁座１６４の下に配置され、それとともに緊密に液体連通する出口導管１６６と、弁座１６４内にゆるく配置されたプラグ１６８とを有し、（１）前記入口導管内の圧力が出口導管１６６内の圧力以上であるとき、プラグ１６８は、入口導管１６２内の廃液が出口導管１６６に重力で移動することができるように弁座１６４に対してきつく保持されず、（２）入口導管１６２内の圧力が出口導管１６６内の圧力未満であるとき、プラグ１６８は、入口導管１６２内の廃液が出口導管１６６に重力で移動することを防止し、出口導管１６６内の圧縮空気が入口導管１６４を通って廃棄物トラップ貯蔵部１４０に流れることを防止するように弁座に対してきつく保持される。
好ましくは、プラグ１６８は、図に示すようにフレキシブルディスクである。前記フレキシブルディスクは、入口導管１６２から分かれ出る少なくとも１個の中央開口部１７０を有する。
好ましくは、廃棄物トラップアセンブリ１３８は、（ａ）廃棄物トラップ貯蔵部１４０内に配置された真空源入口ポート１７２を有し、この真空源入口ポート１７２は、真空源に接続可能であり、（ｂ）通常開放したポート１７８と、通常閉鎖したポート１８０と、共通のポート１７６を有する三方弁１７４と、（ｃ）共通のポート１７６と廃棄物コレクタボウル１４２との間に緊密な液体連通するように接続された第１の圧力源導管１８１と、（ｄ）通常開放したポート１７８と廃棄物トラップ貯蔵部１４０との間で緊密に液体連通するように接続された第２の圧力源導管１８２と、（ｅ）通常閉鎖したポート１８０と圧縮空気源との間で緊密な液体連通するように接続する第３の圧力源導管１８４とを有する。
この廃棄物トラップアセンブリ１３８は、従来技術の廃棄物トラップアセンブリに対して著しい利点を提供する。本発明の廃棄物トラップアセンブリ１３８は、１個の真空貯蔵室１４０と１個の真空ポンプのみを必要とする。さらに、洗浄サイクルは、廃液を吸引するために中断される必要はない。また、従来技術の装置で概ね必要とされるように、外部の廃棄物ポンプを必要としない。この理由は、本発明の廃棄物トラップアセンブリ１３８はアセンブリから廃棄物を除くために、空気圧に依存するからである。いくつかの従来技術の装置も、圧縮空気を使用して廃棄物トラップアセンブリから廃棄物を除く。しかし、このような装置は、真空操作を浪費する。なぜならば、三方弁の貯蔵部のレベル信号が切り替わる毎に、貯蔵部の吸引した内容物全体が、ポンプに廃棄物を押し出すために圧縮空気と交換されるからである。これは、全体を真空にするためには１６秒以上を要するため、装置の動作を著しく低下させる。さらに、比較的大きな真空ポンプが必要である。
好ましくは、さらに本発明の分析装置１０は、モータ、分析器およびバーコードリーダの動作を制御するコントローラ１８６を有する。好ましくは、コントローラ１８６は、デジタルコンピュータを有し、このコンピュータは、分析器６８から結果を受け、この結果を有効なフォーマットで操作者に報告するようにもプログラムされている。
操作において、分析装置の好ましい実施例の操作者は、試薬ステーション１６にキットから予め混合された試薬を付加する。このキットは、１個以上の試薬容器４８を有し、この試薬容器４８は、予め混合された試薬と、このキット内の試薬に関してバーコード情報を備えたバーコードカードとを有する。
試薬容器４８を試薬ステーション１６に配置した後、操作者はサンプル容器ラック保持アセンブリ４０を使用して、サンプル容器ラック３０の前方部分４１の試薬キットからバーコードカード３７を配置する。次に、操作者はバーコードカード３７に含まれるバーコード情報をコントローラに読み込ませるようにサンプル・ステーション・バーコード・リーダ４７に指示し、サンプル容器３０からバーコードカード３７を取り外す。
次に、操作者は分析すべきサンプルを含むサンプル容器２０をサンプルカルーセル２４に配置する。サンプル容器２０は、サンプル容器ラック３０に入れられ、サンプル容器ラック３０は、サンプルカルーセル２４の外周縁に取り付けられている。サンプルの各々の識別に関するバーコード情報およびサンプルの各々における分析を含むラベルが各サンプル容器２０に取り付けられる。更に、サンプルカルーセル２４に希釈容器２６を配置して、サンプルカルーセル２４に清浄な希釈セクション２８を配置し、つぎのステップを自動的に実行する装置１０を作動させる。
サンプルカルーセル２４が回転され、しばしば停止する。容器２０がサンプル・ステーション・バーコード・リーダ４７の前方に配置されるときはいつでも、バーコードリーダ４７は、サンプル容器２０のラベルのバーコード情報を読み、コントローラ１８６に情報を送る。
サンプル・プローブ・アーム８２は、サンプル・ステーション・プローブ８４をサンプル抽出場所２２のすぐ上の場所に移動させる。サンプルプローブ８４は、サンプルプローブ８４がサンプル抽出場所２２に配置されたサンプル容器２０内のサンプルの表面の下にある事をサンプル・プローブ・レベル・コントローラが検出するまで、上方のプローブ位置から下降される。
次に、サンプルプローブ圧力変更アセンブリ９２はサンプルプローブ内部チャンバ８８を吸引して真空にする。同様にこれは、サンプル容器２０内のサンプルをサンプルプローブ内部チャンバ８８に吸引する。このサンプルプローブ８４は、上方の位置まで上昇され、サンプル・プローブ・アーム８２は、１個の希釈カップ４２の上の位置まで回転する。サンプルプローブ８４は、希釈カップ４２に再び下降され、サンプルプローブ圧力変更アセンブリ９２は、サンプルプローブ８４内のサンプルを希釈カップ４２に排出する。
サンプル・プローブ・アーム８２は、サンプルステーション１４内の１個の希釈容器２６のすぐ上の位置までサンプルプローブ８４を回転させる。サンプルプローブ８４は、上方の位置から、サンプル・プローブ・レベル・コントローラによって検出される希釈容器２６内の希釈液の表面の下の位置まで下降される。圧力変更アセンブリ９２は、サンプルプローブ内部チャンバ８８内に吸引して真空にし、希釈液はサンプルプローブ８４に吸引される。サンプルプローブ８４は、上方の位置まで上昇し、サンプルアームは１個の希釈カップ４２のすぐ上の位置までサンプルプローブ８４を回転させる。サンプルプローブ８４は、希釈カップ４２まで下降し、圧力変更アセンブリ９２は、希釈液をサンプルプローブ８４から希釈カップ４２に押し出す。
サンプル攪拌棒８６は、希釈カップ４２まで下降し、サンプル攪拌棒回転モータ１０５は、サンプルと希釈液とを混合するように作動する。
次に、サンプルプローブ８４は、再び希釈カップ４２に下降し、希釈液−サンプル混合物がサンプルプローブ８４に吸引される。このサンプル・プローブ・アーム８２は、キュベット混合場所５６におけるキュベット５４のすぐ上の位置までサンプルプローブ８４を回転させる。その後、サンプルプローブ８４はキュベット５４に下降し、希釈液−サンプル混合物は、サンプルプローブ圧力変更アセンブリ９２によってサンプルプローブ８４からキュベット５４に押し出される。
これらのステップの前後において、コントローラ１８６は、試薬プローブアーム１１０を試薬抽出場所２２内の適当な試薬容器４８のすぐ上で作動させ、試薬プローブ１１２は、試薬容器４８まで下降し、一定量の試薬が試薬プローブ１１２に吸引される。試薬プローブ１１２はその上方の位置まで上昇し、試薬アーム１１０は、キュベット混合場所５６におけるキュベット５４上で試薬プローブ１１２を回転する。試薬プローブ１１２は、キュベット５４に下降し、試薬はキュベット５４に排出される。
この点において、サンプル攪拌棒８６（または、この時点でキュベット混合場所のすぐ上にあることに依存する試薬攪拌棒１１４）がキュベット５４に下降し、前記回転モータが攪拌棒パドル１０２で試薬−サンプル混合物を攪拌する。混合の後、攪拌棒８６は上方の位置に後退する。
コントローラ１８６は、ランダムアクセス分析ステーションカルーセル６２に、ランダムアクセス分析ステーション分析場所５８を越えて試薬−サンプル混合物を有するキュベット５４を回転させる。この分析場所５８において、ランダムアクセス分析ステーション分析器６８はキュベット５４の内容物を分析し、コントローラ１８６にこの情報を伝達する。好ましくは、コントローラ１８６は種々の場合でランダムアクセス分析ステーション分析場所５８をキュベット５４が通過可能にし、各々の場合において内容物を分析するように分析器６８に指示する。したがって、同じ試薬−サンプル混合物の種々の分析を行うことによって、コントローラ１８６による最終的に報告可能な結果は、性質上非常に正確である。
キュベット５４の内容物を分析した後、ランダムアクセス分析ステーションカルーセル６２は、キュベット５４がキュベット洗浄場所６０のすぐ下になるように回転される。キュベット洗浄場所６０において、キュベット洗浄ステーションプローブ１３２は、キュベット５４に下降し、キュベット５４の内容物は、キュベット５４から引き出され、キュベット洗浄プローブ供給源および廃棄アセンブリ１３６を使用して適当な廃棄場所まで送られる。キュベット５４は圧縮洗浄液体で洗浄され、この液体はキュベット洗浄プローブ供給源および廃棄アセンブリ１３６を使用して適当な廃棄場所まで送られる。キュベット５４は洗浄されて他の分析操作のために準備される。
コントローラ１８６は、分析処理の種々の段階で多数の反応キュベット５４の経過を追うようにプログラムされることが好ましい。コントローラ１８６は、上記のように、ランダムアクセス分析ステーションカルーセル６２を高速で回転し、１個以上の種々の操作において、種々のキュベット場所まで多数の作動キュベット５４を移動する。この方法において、分析装置１０は、非常に短い時間において多数の分析を実行することができる。
機器の通常の動作中において、コントローラ１８６はランダムアクセス分析ステーション分析器６８に内蔵制御サンプル７８の内容物を周期的に分析させる。この分析結果が分析器６８が調整されていないことを示唆する場合には、分析器６８は自動的に再調整される。
本発明は、スループット、精度および信頼性を向上しながら試薬のコストおよび操作の費用を低減することによって、従来技術に対して著しい改良を提供する。
本発明をある好ましい実施例を参照して詳細に説明したが、他の実施例も可能である。したがって、請求の範囲の精神および範囲は、ここに含まれる好ましい実施例の説明に制限されるべきではない。
本発明は、自動臨床化学分析装置の分野に関し、特に、比濁計を使用したコンパクトな自動化学分析装置に関する。
発明の背景
この技術分野において、多数の異なる自動臨床化学分析装置（自動臨床化学アナライザ）が知られている。このような分析器は、簡単でかつ主に手動の機器から非常に複雑で、ほぼ完全に自動化された機器までの範囲である。各分析装置は、分析装置が実行することができる異なる試験の数（メニュー）および所定時間に分析装置が処理することができるサンプルの数（スループット）に関連するそれ自身の性能特性を有する。
今日の自動分析装置の多くは精巧で効率がよいが、いくつかの問題が存在し続けている。第１番目の問題は、スループット容量である。１個のサンプルの分析時間で節減することができる１秒毎に、数百万ドルの高価な医薬資源が節減されることを意味する。したがって、スループットを増大するために分析装置のメーカーへ連続的な圧力がかかる。従来技術の自動化された分析装置は非常に高速であるが、十分に高速なわけではない。
従来技術の他の問題は、操作上のコストである。従来技術の最も自動化された分析装置は、大量の高価な試薬材料を必要とする比較的大きな反応容器（キュベット）を使用する。
更に従来技術の他の問題は、操作者が分析装置にデータおよび指示をを入力するのに費やさなければならない時間の量である。これは、スループットを減少させ、過剰な人員の費用を生じる。
スループットに関する他の問題は、比濁計を調整するために動作を周期的に遮断する、比濁計分析装置を使用した従来技術の分析装置の必要性である。
最後に、従来技術の自動分析装置に使用される真空ドレン装置のスループットに関する問題である。このような真空ドレン装置は、一般的に真空操作の使用に関して不経済である。このような浪費は、非常にたくさんの真空操作を行い、分析装置のスループットを減少する。
したがって、従来技術の分析装置のモジュールより大きなスループットを有し、操作要員が少なくて済み、さらに信頼性および有効性の高いな自動臨床化学分析装置が必要である。
発明の概要
本発明はこれらの必要性を満足する。本発明は、
（ａ）本体と、
（ｂ）前記本体内に配置されかつモータによって作動されるサンプルステーションであって、複数のサンプル容器を保持し、サンプル抽出場所を備える寸法と大きさであり、前記サンプルステーションが複数のサンプル容器を保持するとき、個々のサンプル容器がサンプル抽出場所に向かって、または前記抽出場所から離れるように交互に移動することができるように、前記本体内で可動であるサンプルステーションと、
（ｃ）前記本体内に配置されかつモータで駆動される試薬ステーションであって、複数の試薬容器を保持し、試薬抽出場所を備える寸法と大きさであり、前記試薬ステーションが複数の試薬容器を保持するとき、個々の試薬容器が試薬抽出場所に向かって、または前記試薬抽出場所から離れるように交互に移動することができるように、前記本体内で可動である試薬ステーションと、
（ｄ）前記本体内に配置されかつモータで駆動されるランダムアクセス分析ステーションであって、複数の反応キュベットを保持する寸法と大きさであり、キュベット混合場所、キュベット洗浄場所、ランダムアクセス分析ステーション分析場所、および前記キュベット内に配置されたサンプルの少なくとも１個のパラメータを決定するランダムアクセス分析ステーション分析場所に接近して配置された分析器を有し、前記ランダムアクセス分析ステーションが複数のキュベットを保持するとき、個々のキュベットが（１）キュベット混合場所、（２）キュベット洗浄場所、および（３）前記ランダムアクセス分析ステーション分析場所に向かって、またはそこから離れるように交互に移動することができるように前記本体内で可動であるモータで駆動されるランダムアクセス分析ステーションと、
（ｅ）前記本体内に取り付けられたサンプル・プローブ・アーム・アセンブリであって、（１）サンプル・プローブ・アームと、（２）内部チャンバ、開放した下端および開放した上端を有する中空のサンプルプローブと、（３）下端および上端を有する細長い回転可能なサンプル攪拌棒とを備え、前記サンプル攪拌棒の下端は、前記サンプル攪拌棒の下端に取り付けられたサンプル攪拌棒パドルを有し、前記サンプルプローブおよび前記サンプル攪拌棒は互いに緊密に接近して、ほぼ垂直方向に配置されており、前記サンプルプローブは、下方サンプルプローブ位置と上方サンプルプローブ位置との間で垂直方向に可動であり、前記サンプル攪拌棒は、下方のサンプル攪拌棒位置と上方のサンプル攪拌棒位置との間で前記サンプルプローブとは独立して可動であり、前記サンプルプローブおよび前記サンプル攪拌棒は、前記サンプルプローブが前記下方のサンプルプローブ位置にあり、前記サンプル攪拌棒が下方のサンプル攪拌棒位置にあるとき、前記サンプル・プローブ・アームは、前記サンプルプローブがサンプル抽出場所のすぐ上にある第１のサンプル・プローブ・アーム位置と、前記サンプルプローブが前記キュベット混合場所のすぐ上にある第２のサンプル・プローブ・アーム位置との間で可動であるようにサンプル・プローブ・アーム・アセンブリ内に配置されている、サンプル・プローブ・アーム・アセンブリと、
（ｆ）前記下方サンプルプローブ位置と前記上方サンプルプローブ位置との間で前記サンプルプローブを移動するサンプルプローブ位置決めモータと、
（ｇ）前記下方サンプル攪拌棒位置と前記上方サンプル攪拌棒位置との間で前記サンプル攪拌棒を移動するサンプル攪拌棒位置決めモータと、
（ｈ）前記サンプル攪拌棒を回転するサンプル攪拌棒回転モータと、
（ｉ）前記サンプルプローブの内部チャンバに正圧と負圧を交互に加えるサンプルプローブ圧力変更アセンブリと、
（ｊ）前記本体に取り付けられた試薬プローブ・アーム・アセンブリであって、（１）試薬プローブアームと、（２）内部チャンバと、開放した下端および開放した上端を有する中空の試薬プローブと、（３）下端および上端を有する細長い回転可能な試薬攪拌棒とを有し、前記試薬攪拌棒の下端は、前記試薬攪拌棒の下端に取り付けられた試薬攪拌棒パドルを備え、前記試薬プローブおよび前記試薬攪拌棒は互いに緊密に接近して、ほぼ垂直方向に配置されており、前記試薬プローブは、下方試薬プローブ位置と上方試薬プローブ位置との間で垂直方向に可動であり、前記試薬攪拌棒は、下方の試薬攪拌棒位置と上方の試薬攪拌棒位置との間で前記試薬プローブとは独立して可動であり、前記試薬プローブおよび前記試薬攪拌棒は、前記試薬プローブが前記下方の試薬プローブ位置にありかつ前記試薬攪拌棒が前記下方の試薬攪拌棒位置にあるとき、前記試薬プローブアームが、前記試薬プローブが前記試薬抽出場所のすぐ上にある第１の試薬プローブアーム位置と前記試薬プローブが前記キュベット混合場所のすぐ上にある第２の試薬プローブアーム位置との間で可動であるように、試薬プローブ・アーム・アセンブリ内に配置されている試薬プローブ・アーム・アセンブリと、
（ｋ）前記下方の試薬プローブ位置と前記上方の試薬プローブ位置との間で前記試薬プローブを移動する試薬プローブ位置決めモータと、
（ｌ）前記下方の試薬攪拌棒位置と前記上方の試薬攪拌棒位置との間で前記試薬攪拌棒を移動する試薬攪拌棒位置決めモータと、
（ｍ）前記試薬攪拌棒を回転する試薬攪拌棒回転モータと、
（ｎ）前記試薬プローブの内部チャンバに正圧および負圧を交互に加える試薬プローブ圧力変更アセンブリと、
（ｏ）前記本体に取り付けられたキュベット洗浄ステーションであって、内部チャンバ、開放した下端、および開放した上端を有する少なくとも１個のモータで作動される中空キュベット洗浄ステーションプローブを備え、前記キュベット洗浄ステーションプローブが前記キュベット洗浄場所のすぐ上になるように配置されるキュベット洗浄ステーションと、
（ｐ）（１）前記キュベット洗浄場所で前記ランダムアクセス分析ステーション内に配置されたキュベットを洗浄するために前記キュベット洗浄ステーションプローブに洗浄液体源から加圧洗浄液体、または、（２）前記分析場所で前記ランダムアクセス分析ステーション内に配置されたキュベットから廃液を除去し、このような廃液を適切な廃棄場所に転送するために、前記キュベット洗浄ステーションプローブの内部チャンバに負圧を交互に送るキュベット洗浄ステーションプローブ供給源および廃棄アセンブリとを備える、液体サンプルの少なくとも１個のパラメータを決定する装置を提供する。
好ましくは、各プローブアームにおいて、それらの最下端位置における前記プローブと前記攪拌棒との間の距離は、約１．７ｍｍと約５．３ｍｍとの間、さらに好ましくは、約１．７ｍｍと約３．５ｍｍとの間、最も好ましくは、約１．７ｍｍと３ｍｍとの間である。
また、好ましくは、各プローブアームにおいて、前記プローブおよび攪拌棒は互いに独立して垂直方向に可動である。
好ましくは、各プローブおよび攪拌棒は、前記プローブおよび攪拌棒を昇降するためにラックおよびピニオンアセンブリによってそれらのプローブアームに取り付けられる。この特徴により、（それらの最下端位置で）前記プローブおよび攪拌棒の下端が互いに非常に接近しながら、前記プローブおよび攪拌棒の独立した動作が可能になる。同様にこれは、必要とする高価な試薬が最小量でよい、さらに小さい反応容器の使用を可能にする。
好ましい実施例において、前記サンプルステーションは、外壁を有する回転サンプルカルーセルを備え、前記外壁にはバーコード情報を表示するカード保持する、保持アセンブリが設けられている。これは、前記装置内に配置されたバーコードリーダーが前記装置に使用される試薬容器に関するバーコード情報を読むことを可能にする。
他の好ましい実施例において、前記サンプルステーションは、各々が複数の希釈カップを有する複数の希釈セクションを有する。この特徴によって、前記装置が高価な試薬を使用することを最小限にすることができる。
更に他の好ましい実施例において、前記キュベット洗浄プローブ供給源および廃棄アセンブリは、（ａ）廃棄物トラップ貯蔵部と、（ｂ）前記廃棄物トラップ貯蔵部の下に配置された廃棄物コレクタボウルと、（ｃ）前記廃棄物トラップ貯蔵部を前記廃棄物コレクタボウルに流体連通するように接続し、前記廃棄物トラップ貯蔵部内の廃液が前記廃棄物コレクタボウルにこぼすことが可能な最上端のリップを有する、垂直方向に配置されたコネクタ導管と、（ｄ）前記廃棄物コレクタボウルから前記廃棄物トラップ貯蔵部の前記コネクタ導管内の液体および圧縮空気が上方に流れることを防止するコネクタ導管チェック弁と、（ｅ）前記キュベット洗浄ステーションプローブから廃液を受ける前記廃棄物トラップ貯蔵部の上方部分の入口ポートと、（ｆ）ドレン導管を介して適当な廃棄物廃棄設備に、前記廃棄物コレクタボウル内の液体を排出する前記廃棄物コレクタボウルの底部の出口ポートと、（ｇ）前記ドレン導管を介して前記廃棄物コレクタボウルに液体が流れることを防止する、前記ドレン導管内に配置されたドレン導管チェック弁と、（ｈ）前記廃棄物コレクタボウル内の液体のレベルを検出し、対応するレベルセンサ信号を放出するレベルセンサと、（ｉ）前記廃棄物コレクタボウルに対して圧力付加又は真空操作を交互に行うスイッチアセンブリと、（ｊ）（ｉ）前記廃棄物コレクタ内の液体のレベルが所定の設定点以下であるとき、前記廃棄物トラップ貯蔵部から廃液を吸引するために前記廃棄物コレクタボウルに真空操作が行われ、（ii）前記廃棄物コレクタ内の液体のレベルが所定の設定点であるとき、前記廃棄物コレクタボウルに圧力が加えられ、前記廃棄物コレクタボウル内の液体をドレン導管に引き下げるように、前記レベルセンサからのレベルセンサ信号を受け、前記廃棄物コレクタボウルに対する真空操作および圧力付加をすることができるようにスイッチアセンブリを制御する廃棄物トラップコントローラとを有する、廃棄物トラップアセンブリを備える。
また本発明は、上述した装置を使用する複数の液体サンプルを分析する方法である。
更に本発明は、内部バーコードリーダを有する自動試験機器に使用する化学試験試薬キットに関する。このキットは、試薬を含む少なくとも１個の容器と、試薬に関するバーコード情報を含むバーコードカードとを有する。前記バーコードカードは、自動試験機器の内部バーコードリーダによって読まれる寸法および大きさである。
本発明は、スループット、精度および信頼性を向上させると共に、試薬コストおよび操作費用を削減することによって、従来技術に対する著しい改良を提供する。
図面の説明
本発明のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、次の説明、請求の範囲および添付図面を参照してさらによく理解できるであろう。
図１は、本発明の特徴を有する自動分析装置の略平面図である。
図２は、本発明の特徴を有する自動分析装置の正面図である。
図３は、本発明の特徴を有するサンプルカルーセルの斜視図である。
図４Ａは、本発明の特徴を有する希釈セクションの斜視図である。
図４Ｂは、図４Ａの希釈セクションの平面図である。
図４Ｃは、線４Ｃ−４Ｃに沿って切った図４Ｂに示す希釈セクションの側断面図である。
図４Ｄは、線４Ａ−４Ｃに示す希釈容器の底面図である。
図５Ａは、本発明で使用する反応キュベットモジュールの斜視図である。
図５Ｂは、図５Ａに示す反応キュベットモジュールの側断面図である。
図６Ａは、本発明の特徴を有するサンプル・プローブ・アーム・アセンブリの斜視図である。
図６Ｂは、図６Ａに示すサンプル・プローブ・アーム・アセンブリの切り欠き図である。
図６Ｃは、本発明に有用なサンプル攪拌棒の正面図である。
図６Ｄは、図６Ｃに示すサンプル攪拌棒の側面図である。
図７Ａは、本発明の特徴を有する試薬プローブ・アーム・アセンブリの斜視図である。
図７Ｂは、図７Ａに示す試薬プローブ・アーム・アセンブリの切り欠き図である。
図７Ｃは、本発明に有用な試薬攪拌棒の正面図である。
図７Ｄは、図７Ｃに示す試薬攪拌棒の側面図である。
図８は、本発明に有用なキュベット洗浄ステーションの斜視図である。
図９Ａは、本発明の特徴を有する廃棄物トラップアセンブリの分解図である。
図９Ｂは、図９Ａに示す完全に組み立てられた廃棄物トラップアセンブリの断面図である。
図９Ｃは、図９Ａおよび図９Ｂに示す廃棄物トラップアセンブリに有用な弁の側断面図の詳細図である。
図９Ｄは、図９Ａ−９Ｃに示す廃棄物トラップアセンブリに有用なフレキシブルディスクの平面図である。
図１０は、本発明の特徴を有するサンプル容器ラックの斜視図である。
発明の詳細な説明
次の説明は、本発明の詳細な１の実施例およびいくつかの変形例を示す。しかし、本発明は、これらの特定の実施例に制限するものとして解釈すべきではない。当業者は、同様に他の多数の実施例を認識するであろう。本発明の完全な範囲の定義は、添付した請求の範囲に記載されている。
図１および図２は、本発明の特徴を有する自動分析装置１０を示す。この機器１０は、本体１２と、サンプルステーション１４と、試薬ステーション１６と、ランダムアクセス分析ステーション１８とを有する。
本体１２は、概ね分析装置１０で使用される種々の操作部品のハウジングを提供するキャビネットである。本体１２は、通常、軽量シートスチールのような軽量金属からつくられている。本体１２は、機器１０の操作部品を完全に包囲するキャノピー（図示せず）を有する。
サンプルステーション１４は、複数のサンプル容器２０を保持する寸法および大きさである。サンプルステーション１４は、少なくとも１個のサンプル抽出場所を有する。
サンプルステーション１４は、図３に示すような回転サンプルカルーセル２４を有することが好ましい。通常、サンプルカルーセル２４は、軽量金属または成形プラスティックから作られる。好ましくは、サンプルカルーセル２４は、複数のサンプル容器２０と、１個以上の希釈容器２６と、複数の希釈セクション２８とを保持する寸法および大きさである。
図面に示す実施例において、サンプルカルーセル２４は、サンプルカルーセル２４の外壁３２にサンプル容器ラック３０を保持するカルーセル保持アセンブリ４０を有する。このような保持アセンブリ４０は、図面に示した実施例で示したようなスロットである。
好ましくは、サンプル容器ラック３０は、サンプル容器ラック３０の前方部分４１にバーコード情報を表示するカード３７を保持するサンプル容器ラック保持アセンブリ３９を有する。このようなサンプル容器ラック保持アセンブリ３９は、図１０に示す実施例における弾性クリップである。しかし、クランプ、クリップ、プロング、スナップ、ボタン、フックおよびループファスナ、ピン等を含むバーコード３７をサンプル容器ラック３０の前方部分４１に取り付ける多数の他の方法も、同様に使用することができる。サンプル容器ラック保持アセンブリ３９は、操作者がサンプル容器ラック３０の前方部分４１からバーコードカード３７を迅速にかつ容易に取り付け、取り外しすることができることが好ましく、道具を使用しない場合は最も好ましい。
この実施例において、各サンプル容器ラック３０はほぼ垂直の位置に９個の各々のサンプル容器２０を収容している。
図３に示すサンプルカルーセル２４は、４個の希釈容器保持場所３６と４個の希釈セクション保持場所３８とを有する。各希釈セクション２８は、図４Ａ−４Ｃに示すような複数の希釈カップ４２を有する。通常、各希釈セクション２８は、成形プラスティックからつくられる。好ましくは、各希釈セクション２８は、洗浄を容易にするために簡単に設置され、サンプルのカルーセル２４から除去される。また、希釈セクション２８は、道具を使用することなく、サンプルカルーセル２４に対して容易にかつ迅速に設定され、取り外し可能であることが好ましい。図に示す実施例は、希釈セクション２８が希釈セクション保持場所３８にスナップ適合することができるような弾性ノード４４を有する。
各希釈カップ４２は、約０．０１と約１．０ｍｌとの間の液体を保持する。図４Ｃに示すように、各希釈カップ４２は、希釈カップの狭い窪み４６を形成するために底部が先細になっており、希釈カップ４２内の少量の液体が狭い窪みで液だまりになり、希釈カップ４２から容易に抽出ことができる。各希釈カップの狭い窪み４６は、通常、約１０μｌと約１００μｌとの間で保持することができる。この特徴は、試薬の廃棄量を最小にし、希釈カップ４２が疎水性であるプラスティック材料からつくられる場合に特に重要である。このような場合において、希釈カップ４２内の少量の液体が、液だまりになる代わりに液滴になる傾向があり、液体を希釈カップ４２から抽出することが困難になる。
サンプルカルーセル２４に配置された各サンプル容器２０が１個のサンプル抽出場所２２の下に配置されたり、そこから離れるように移動することができるように、サンプルカルーセル２４は回転モータ（図示せず）によって可動である。
好ましくは、サンプルステーション１４は、サンプルステーション１４内のサンプル容器２０、および／またはサンプル容器ラック３０の前方部分４１上に配置されたバーコードカード３７上のバーコード情報を読むサンプルステーション・バーコード・リーダ４７を更に有する。
試薬ステーション１６は、複数の試薬容器４８を保持する寸法および大きさであり、少なくとも１個の試薬抽出場所５０を有する。本発明の機器で使用可能な、特に有用な試薬容器４８は、「試薬カートリッジ」と題された米国特許出願に詳細に説明されている。これは、本願と同時に出願され、全体を本明細書に引用して援用する。試薬ステーション１６は、試薬ステーション１６内に配置された個々の試薬容器４８が試薬抽出場所５０に向かって、またはそこから離れるように交互に移動可能なように本体内で可動である。
サンプルステーション１４と同様に、試薬ステーション１６は、通常、軽量の金属または成形されたプラスティックからつくられた、回転可能な試薬カルーセル５２を有することが好ましい。試薬カルーセル５２は、試薬ステーションモータ（図示せず）によって回転される。
好ましくは、試薬ステーション１６は、例えば約１５℃まで冷蔵される。このように冷蔵することは、試薬の寿命を保ち、試薬の蒸発を最小限にする。
好ましくは、試薬ステーション１６は、試薬ステーション１６内の試薬容器２０および／または試薬カルーセル２４の外側上のバーコード情報を読む試薬ステーション・バーコード・リーダ５３を更に有する。
ランダムアクセス分析ステーション１８は、比濁計および濁度計の技術分野で通常よく知られているタイプの複数の反応キュベット５４を保持する寸法および大きさである。ランダムアクセス分析ステーション１８は、少なくとも１個のキュベット混合場所５６と、１個のランダムアクセス分析ステーション分析場所５８およびキュベット洗浄場所６０を有する。
サンプルステーション１４および試薬ステーション１６と同様、ランダムアクセス分析ステーション１８は、ランダムアクセス分析ステーションモータ（図示せず）によって回転される回転可能なカルーセル６２を有することが好ましい。
図に示す実施例において、反応キュベット５４は、各々が３個のキュベット５４を含むキュベットモジュール６４内に配置されている。キュベットモジュール６４は、図５Ａおよび図５に示されている。各キュベットモジュール６４は、ランダムアクセス分析ステーションカルーセル６２への堅固な固定を容易にするプロング６６を有する。高価な試薬のコストを最小限にするために、キュベット５４を、実際に可能な程度に小さく製作することが重要である。
多くの応用において、約３７℃のような固定された上昇温度でランダムアクセス分析ステーション１８が作動可能であることが好ましい。これを達成するために、ランダムアクセス分析ステーション１８は、ランダムアクセス分析ステーション１８を通して加熱空気を上方に循環する手段を有することが好ましい。
さらに、ランダムアクセス分析ステーション１８は、ランダムアクセス分析ステーション分析器６８を備え、この分析器６８は、ランダムアクセス分析ステーション１８内のキュベット５４内に配置されたサンプルの少なくとも１つのパラメータを決定するために、ランダムアクセス分析ステーション分析場所５８に接近して配置されている。好ましい実施例において、ランダムアクセス分析器６８は、比濁計および濁度計との組み合わせである。このような組み合わせは、この技術分野でよく知られている。通常の、比濁計および濁度計の組み合わせの詳細な説明は、例えば、米国特許第５，２９６，１９５号に説明されており、全体として本明細書に引用して援用する。本発明の分析装置に有用な比濁計および濁度計の特に有用な組み合わせは、「比濁計および濁度計の組み合わせ」と題された米国特許出願に説明されており、これは、本明細書とともに出願され、全体として本明細書に引用して援用する。
通常の比濁計および濁度計の組み合わせにおいて、ランダムアクセス分析場所５８に配置されたキュベット５４を通る第１の光ビームを第１の光レセプタ７２に向ける第１の光源７０があり、この光源７０は、ランダムアクセス分析ステーション分析場所５８に接近して配置されている。好ましい実施例において、この第１の光源７０は、約６００ｎｍと約８５０ｎｍとの間の波長で光を放出する可視ダイオードレーザである。好ましくは、第２の光源７４も、ランダムアクセス分析場所５８に配置されたキュベット５４を通して、第２の光ビームを第２の光レセプタ７６に向けるために、ランダムアクセス分析ステーション分析場所５８の近傍に配置される。好ましい実施例において、この第２の光源７４は、約８５０ｎｍと約１０５０ｎｍとの間の波長で光を放射することができる光放出ダイオードである。第１および第２の光レセプタ７２および７６は、第１および第２の光ビーム７０および７４がキュベット５４を通して放射されるとき、散乱する光の量を測定する。図１に示す実施例において、第１の光レセプタ７２は、第１の光ビームに対して９０°の角度で散乱した光の量を測定するために、反応キュベット５４の下に配置されている。この技術分野の当業者によく知られているように、このような光の散乱は、キュベット５４内の１個以上の特定のパラメータと正確に関連づけることができる。
好ましくは、ランダムアクセス分析ステーション１８は、さらに、内蔵制御サンプル７８を有する。このような内蔵制御サンプル７８は、機器１０の正常な作動中に、ランダムアクセス分析ステーション分析器６８を自動的に調整するようにユーザが装置にプログラムすることができる。この特徴は、従来技術の同様な装置に対して、精度および信頼性を最大限に向上させる。また、この特徴は、装置１０を周期的に停止してランダムアクセス分析ステーション分析器６８を調整する必要性をなくすことによって、スループットを増大する。本発明に使用可能な、特に有用な内蔵制御サンプルは、「非液体散乱基準」と題された米国特許出願に詳細に説明されており、これは本願と同時に出願され、全体として本明細書に引用して援用する。
本発明の分析装置１０は、図６Ａ−６Ｄに示すような、サンプル・プローブ・アーム・アセンブリ８０を更に有する。このサンプル・プローブ・アーム・アセンブリ８０は、サンプル・プローブ・アーム８２と、中空のサンプルプローブ８４と、回転可能なサンプル攪拌棒８６とを有する。サンプルプローブ８４は、内部チャンバ８８と、開放した下端９０と、開放した上端９１とを有する。サンプルプローブ圧力変更アセンブリ９２は、内部チャンバに圧力付加または真空操作を交互に行うために提供される。好ましくは、圧力変更アセンブリ９２はシリンジ９４を含む。
サンプルプローブ８４は、サンプル・プローブ・アーム８２に概ね垂直方向に配置され、下方のサンプルプローブ位置と上方サンプルプローブ位置との間でサンプル・プローブ・モータ９６によって可動である。
サンプル攪拌棒８６は、下端９８と、上端１００と、攪拌棒パドル１０２とを有する。また、攪拌棒８６は、サンプル・プローブ・アーム８２にほぼ垂直方向に配置されている。また、サンプル攪拌棒８６は、下方のサンプル攪拌棒位置と上方のサンプル攪拌棒位置との間でサンプル攪拌棒モータ１０４によって可動である。サンプル攪拌棒は、サンプル攪拌棒回転モータ１０５によって作動的に回転される。
好ましくは、サンプル攪拌棒８６の昇降は、サンプルプローブ８４の昇降とは独立している。このことにより、プローブ８４が昇降すると同時に、攪拌棒８６を昇降させることのみが可能な従来技術の重要な同様の装置に対して、速度を高め、フレキシブル性を提供する。
好ましくは、サンプル攪拌棒８６およびサンプル・プローブ・アーム８４は、ラックおよびピニオンアセンブリ１０６を使用して昇降される。このようなラックおよびピニオンアセンブリ１０６は、以下にすぐに説明するように、対応する下端９０および９８が非常に接近するように互いに十分接近して、サンプルプローブ８４および試薬プローブ８６を取り付けることができる。
サンプルプローブ８４およびサンプル攪拌棒８６は、互いにわずかに傾斜してサンプル・プローブ・アーム８２内に配置される。好ましくは、この角度αは、約２．４°と約２．６°との間である。サンプルプローブ８４とサンプル攪拌棒８６とは、互いに他の一方に向けて傾斜しており、サンプルプローブ８４とサンプル攪拌棒８６がそれらの対応する下方の位置にあるとき、サンプルプローブ８４の下端９０とサンプル攪拌棒の下端９８との間の距離は、約１．７ｍｍと約５．３ｍｍとの間、さらに好ましくは、約１．７ｍｍと約３．５ｍｍとの間、最も好ましくは約１．７ｍｍと約３ｍｍとの間である。それらの各下方の位置９０および９８で互いに非常に接近するように、サンプルプローブ８４とサンプル攪拌棒８６とを構成することによって、従来技術の分析装置に使用されるものよりさらに小さい反応キュベット５４内で有効にサンプルプローブ８４とサンプル攪拌棒８６とを使用することができる。このような小さい反応キュベット５４を使用することで、操作者は著しく試薬を節減することができる。更に、操作者は非常に少量のサンプルで臨床的分析を行うことができる。
さらに本発明の装置は、図７Ａ−７Ｄに示すような試薬プローブ・アーム・アセンブリ１０８を有する。試薬プローブ・アーム・アセンブリ１０８は、試薬プローブアーム１１０と、中空の試薬プローブ１１２と、回転可能な試薬攪拌棒１１４とを有する。試薬プローブ１１２は、内部チャンバ１１６と、開放した下端１１８と、開放した上端１２０とを有する。内部チャンバ１１６上に圧力付加または真空操作を交互に行うために、試薬圧力変更アセンブリ１２２が提供される。好ましくは、圧力変更アセンブリはシリンジ１２４を有する。
試薬プローブ１１２は、試薬プローブアーム１１０にほぼ垂直方向に配置され、下方の試薬プローブ位置と上方の試薬プローブ位置との間で試薬プローブモータ１２６によって可動である。
試薬攪拌棒１１４は、下端１２８と、上端１３０と、攪拌棒パドル１３２とを有する。また、試薬攪拌棒１１４は、試薬プローブアーム１１０にほぼ垂直方向に配置され、下方の試薬攪拌棒位置と上方の試薬攪拌棒位置との間で試薬攪拌棒モータ１３２によって可動である。サンプルプローブ８４とサンプル攪拌棒８６に関する場合のように、試薬攪拌棒１１４の昇降は、試薬プローブ１１２の昇降とは独立していることが好ましい。
試薬攪拌棒１１４と試薬プローブ１１２はラックおよびピニオンアセンブリ１３４を使用して昇降される。このようなラックおよびピニオンアセンブリ１３４は、以下に詳細に説明するように、それらの下端１１８および１２８で非常に接近するために、試薬プローブ１１２および試薬攪拌棒１１４を互いに十分接近して取り付けることができる。
サンプルプローブ８４およびサンプル攪拌棒８６と同様に、試薬プローブ１１２および試薬攪拌棒１１４は、互いにわずかに傾斜するように試薬プローブアーム１１０内に配置される。好ましくは、この角度βは、約２．４°と約２．６°との間である。試薬プローブ１１２および試薬攪拌棒１１４は、サンプルプローブ８４およびサンプル攪拌棒８６が互いに他の一方に向けて傾斜しているのと同じ理由で、互いに他の一方に向けて傾斜している。すなわち、約１．７ｍｍと約５．３ｍｍとの間、さらに好ましくは、約１．７ｍｍと約３．５ｍｍとの間、最も好ましくは、約１．７ｍｍと約３ｍｍとの間の距離まで試薬プローブ１１２と試薬攪拌棒１１４の下端１１８および１２８とが集中する。試薬プローブ１１２および試薬攪拌棒１１４の下端１１８および１２８が非常に接近していることによって、非常に小さい反応キュベット５４の使用が可能となる。
好ましくは、サンプル・プローブ・アーム８２と試薬プローブアーム１０８の双方は、液体のレベルに関して、プローブ８４，１１２および／または攪拌棒８６，１１４の上昇を決定するレベルコントローラ（図示せず）を有する。
本発明の装置１０は、さらに、前記本体に固定されたキュベット洗浄ステーション１３０を有する。キュベット洗浄ステーション１３０は、内部チャンバ１３４、開放した下端１３６および開放した上端１３８を有する少なくとも１つの中空のキュベット洗浄ステーションプローブ１３２を備える。キュベット洗浄ステーション１３０は、キュベット洗浄ステーションプローブ１３２がキュベット洗浄場所６０のすぐ上になるように配置される。
キュベット洗浄ステーションプローブ１３２は、下方のキュベット洗浄ステーションプローブ位置と上方のキュベット洗浄ステーションプローブ位置との間のキュベット洗浄ステーションモータ（図示せず）によって可動である。
図８に示す実施例において、キュベット洗浄ステーションプローブ１３２は、２つの同心円的に配置されたキュベット洗浄ステーションプローブ１３２ａおよび１３２ｂを有する。１個のプローブ１３２がキュベットの内容物を空け、このような内容物を適当な廃棄場所１３５に移送するために使用される。他のプローブ１３２は、洗浄溶液をキュベットに提供するために使用される。
さらに本発明の装置は、（１）キュベット洗浄場所６０に配置されたキュベット５４を洗浄するために、洗浄液体源からキュベット洗浄ステーションプローブ１３２に加圧洗浄液体を、または、（２）分析場所６０に配置されたキュベット５４から廃液を除去し、このような廃液を適当な廃棄場所１３５に移送するためにキュベット洗浄ステーションプローブ１３２の内部チャンバ１３４に負圧を交互に提供するキュベット洗浄ステーションプローブ供給および廃棄アセンブリ１３６を備えている。
好ましい洗浄ステーションプローブ供給および廃棄アセンブリ１３６は、図９Ａ−９Ｄに示す廃棄物トラップアセンブリ１３８を有する。廃棄物トラップアセンブリ１３８は、廃棄物トラップ貯蔵部１４０と、廃棄物トラップ貯蔵部１４０の下に配置された廃棄物コレクタボウル１４２とを有する。垂直方向に配置されたコネクタ導管１４４は、廃棄物コレクタボウル１４２に流体連通して、廃棄物トラップ貯蔵部１４０を接続する。コネクタ導管１４４は、最上端のリップ１４６を有し、その上に廃棄物トラップ貯蔵部１４０内で収集された廃液が廃棄物コレクタボウル１４２にこぼれる。コネクタ導管１４４は、コネクタ導管チェック弁を有し、コネクタ導管チェック弁１４８は、コネクタ導管１４４内の液体および圧縮空気の上方への流れが廃棄物コレクタボウル１４２から廃棄物トラップ貯蔵部１４０に流れることを防止する。
廃棄物トラップ貯蔵部１４０は、廃棄物トラップ貯蔵部１４０の上方部分に、キュベット洗浄ステーション１３０からの廃液を受ける入口ポート１５０を有する。廃棄物コレクタボウル１４２は、廃棄物コレクタボウル１４２の底部に出口ポート１５２を有し、出口ポート１５２は廃棄物コレクタボウル１４２内の液体をドレン導管１５４を介して適当な廃棄物廃棄設備に排出する。ドレン導管１５４は、ドレン導管１５４を介して廃棄物コレクタボウル１４２に液体が逆流することを防止するドレン導管チェック弁１５６を有する。
廃棄物コレクタボウル１４２内の液体のレベルを検出し、そのレベルに対応したレベルセンサ信号を放出するレベルセンサ１５８が廃棄物コレクタボウル１４２内に配置される。操作において、廃棄物トラップ貯蔵部１４０は、真空源に作動的に接続される。また、廃棄物コレクタボウル１４２は、スイッチ１６０を介して、真空源と圧縮空気源とに作動的に接続される。
さらに廃棄物トラップアセンブリ１３８は、（ｉ）廃棄物コレクタボウル１４２内の液体レベルが所定の設定点以下であるとき、真空操作が廃棄物コレクタボウル１４２に行われ、廃棄物トラップ貯蔵部１４０から廃棄を吸引し、（ii）廃棄物コレクタボウル１４２内の液体レベルが所定の設定点であるとき、圧力が廃棄物コレクタボウル１４２に加えられ、廃棄物コレクタボウル１４２内の廃液をドレン導管１５４に引き下げるような方法で、レベルセンサからのレベルセンサ１５８信号を受け、廃棄物コレクタボウルに真空操作または圧力付加を行うことを制御する信号を用いる廃棄物トラップコントローラ（図示せず）を有する。
好ましくは、廃棄物トラップ・アセンブリ・コネクタ導管チェック弁１４８は、入口導管１６２と、入口導管１６２に配置され、それとともに緊密に液体連通された弁座１６４と、弁座１６４の下に配置され、それとともに緊密に液体連通する出口導管１６６と、弁座１６４内にゆるく配置されたプラグ１６８とを有し、（１）前記入口導管内の圧力が出口導管１６６内の圧力以上であるとき、プラグ１６８は、入口導管１６２内の廃液が出口導管１６６に重力で移動することができるように弁座１６４に対してきつく保持されず、（２）入口導管１６２内の圧力が出口導管１６６内の圧力未満であるとき、プラグ１６８は、入口導管１６２内の廃液が出口導管１６６に重力で移動することを防止し、出口導管１６６内の圧縮空気が入口導管１６４を通って廃棄物トラップ貯蔵部１４０に流れることを防止するように弁座に対してきつく保持される。
好ましくは、プラグ１６８は、図に示すようにフレキシブルディスクである。前記フレキシブルディスクは、入口導管１６２から分かれ出る少なくとも１個の中央開口部１７０を有する。
好ましくは、廃棄物トラップアセンブリ１３８は、（ａ）廃棄物トラップ貯蔵部１４０内に配置された真空源入口ポート１７２を有し、この真空源入口ポート１７２は、真空源に接続可能であり、（ｂ）通常開放したポート１７８と、通常閉鎖したポート１８０と、共通のポート１７６を有する三方弁１７４と、（ｃ）共通のポート１７６と廃棄物コレクタボウル１４２との間に緊密な液体連通するように接続された第１の圧力源導管１８１と、（ｄ）通常開放したポート１７８と廃棄物トラップ貯蔵部１４０との間で緊密に液体連通するように接続された第２の圧力源導管１８２と、（ｅ）通常閉鎖したポート１８０と圧縮空気源との間で緊密な液体連通するように接続する第３の圧力源導管１８４とを有する。
この廃棄物トラップアセンブリ１３８は、従来技術の廃棄物トラップアセンブリに対して著しい利点を提供する。本発明の廃棄物トラップアセンブリ１３８は、１個の真空貯蔵室１４０と１個の真空ポンプのみを必要とする。さらに、洗浄サイクルは、廃液を吸引するために中断される必要はない。また、従来技術の装置で概ね必要とされるように、外部の廃棄物ポンプを必要としない。この理由は、本発明の廃棄物トラップアセンブリ１３８はアセンブリから廃棄物を除くために、空気圧に依存するからである。いくつかの従来技術の装置も、圧縮空気を使用して廃棄物トラップアセンブリから廃棄物を除く。しかし、このような装置は、真空操作を浪費する。なぜならば、三方弁の貯蔵部のレベル信号が切り替わる毎に、貯蔵部の吸引した内容物全体が、ポンプに廃棄物を押し出すために圧縮空気と交換されるからである。これは、全体を真空にするためには１６秒以上を要するため、装置の動作を著しく低下させる。さらに、比較的大きな真空ポンプが必要である。
好ましくは、さらに本発明の分析装置１０は、モータ、分析器およびバーコードリーダの動作を制御するコントローラ１８６を有する。好ましくは、コントローラ１８６は、デジタルコンピュータを有し、このコンピュータは、分析器６８から結果を受け、この結果を有効なフォーマットで操作者に報告するようにもプログラムされている。
操作において、分析装置の好ましい実施例の操作者は、試薬ステーション１６にキットから予め混合された試薬を付加する。このキットは、１個以上の試薬容器４８を有し、この試薬容器４８は、予め混合された試薬と、このキット内の試薬に関してバーコード情報を備えたバーコードカードとを有する。
試薬容器４８を試薬ステーション１６に配置した後、操作者はサンプル容器ラック保持アセンブリ４０を使用して、サンプル容器ラック３０の前方部分４１の試薬キットからバーコードカード３７を配置する。次に、操作者はバーコードカード３７に含まれるバーコード情報をコントローラに読み込ませるようにサンプル・ステーション・バーコード・リーダ４７に指示し、サンプル容器３０からバーコードカード３７を取り外す。
次に、操作者は分析すべきサンプルを含むサンプル容器２０をサンプルカルーセル２４に配置する。サンプル容器２０は、サンプル容器ラック３０に入れられ、サンプル容器ラック３０は、サンプルカルーセル２４の外周縁に取り付けられている。サンプルの各々の識別に関するバーコード情報およびサンプルの各々における分析を含むラベルが各サンプル容器２０に取り付けられる。更に、サンプルカルーセル２４に希釈容器２６を配置して、サンプルカルーセル２４に清浄な希釈セクション２８を配置し、つぎのステップを自動的に実行する装置１０を作動させる。
サンプルカルーセル２４が回転され、しばしば停止する。容器２０がサンプル・ステーション・バーコード・リーダ４７の前方に配置されるときはいつでも、バーコードリーダ４７は、サンプル容器２０のラベルのバーコード情報を読み、コントローラ１８６に情報を送る。
サンプル・プローブ・アーム８２は、サンプル・ステーション・プローブ８４をサンプル抽出場所２２のすぐ上の場所に移動させる。サンプルプローブ８４は、サンプルプローブ８４がサンプル抽出場所２２に配置されたサンプル容器２０内のサンプルの表面の下にある事をサンプル・プローブ・レベル・コントローラが検出するまで、上方のプローブ位置から下降される。
次に、サンプルプローブ圧力変更アセンブリ９２はサンプルプローブ内部チャンバ８８を吸引して真空にする。同様にこれは、サンプル容器２０内のサンプルをサンプルプローブ内部チャンバ８８に吸引する。このサンプルプローブ８４は、上方の位置まで上昇され、サンプル・プローブ・アーム８２は、１個の希釈カップ４２の上の位置まで回転する。サンプルプローブ８４は、希釈カップ４２に再び下降され、サンプルプローブ圧力変更アセンブリ９２は、サンプルプローブ８４内のサンプルを希釈カップ４２に排出する。
サンプル・プローブ・アーム８２は、サンプルステーション１４内の１個の希釈容器２６のすぐ上の位置までサンプルプローブ８４を回転させる。サンプルプローブ８４は、上方の位置から、サンプル・プローブ・レベル・コントローラによって検出される希釈容器２６内の希釈液の表面の下の位置まで下降される。圧力変更アセンブリ９２は、サンプルプローブ内部チャンバ８８内に吸引して真空にし、希釈液はサンプルプローブ８４に吸引される。サンプルプローブ８４は、上方の位置まで上昇し、サンプルアームは１個の希釈カップ４２のすぐ上の位置までサンプルプローブ８４を回転させる。サンプルプローブ８４は、希釈カップ４２まで下降し、圧力変更アセンブリ９２は、希釈液をサンプルプローブ８４から希釈カップ４２に押し出す。
サンプル攪拌棒８６は、希釈カップ４２まで下降し、サンプル攪拌棒回転モータ１０５は、サンプルと希釈液とを混合するように作動する。
次に、サンプルプローブ８４は、再び希釈カップ４２に下降し、希釈液−サンプル混合物がサンプルプローブ８４に吸引される。このサンプル・プローブ・アーム８２は、キュベット混合場所５６におけるキュベット５４のすぐ上の位置までサンプルプローブ８４を回転させる。その後、サンプルプローブ８４はキュベット５４に下降し、希釈液−サンプル混合物は、サンプルプローブ圧力変更アセンブリ９２によってサンプルプローブ８４からキュベット５４に押し出される。
これらのステップの前後において、コントローラ１８６は、試薬プローブアーム１１０を試薬抽出場所２２内の適当な試薬容器４８のすぐ上で作動させ、試薬プローブ１１２は、試薬容器４８まで下降し、一定量の試薬が試薬プローブ１１２に吸引される。試薬プローブ１１２はその上方の位置まで上昇し、試薬アーム１１０は、キュベット混合場所５６におけるキュベット５４上で試薬プローブ１１２を回転する。試薬プローブ１１２は、キュベット５４に下降し、試薬はキュベット５４に排出される。
この点において、サンプル攪拌棒８６（または、この時点でキュベット混合場所のすぐ上にあることに依存する試薬攪拌棒１１４）がキュベット５４に下降し、前記回転モータが攪拌棒パドル１０２で試薬−サンプル混合物を攪拌する。混合の後、攪拌棒８６は上方の位置に後退する。
コントローラ１８６は、ランダムアクセス分析ステーションカルーセル６２に、ランダムアクセス分析ステーション分析場所５８を越えて試薬−サンプル混合物を有するキュベット５４を回転させる。この分析場所５８において、ランダムアクセス分析ステーション分析器６８はキュベット５４の内容物を分析し、コントローラ１８６にこの情報を伝達する。好ましくは、コントローラ１８６は種々の場合でランダムアクセス分析ステーション分析場所５８をキュベット５４が通過可能にし、各々の場合において内容物を分析するように分析器６８に指示する。したがって、同じ試薬−サンプル混合物の種々の分析を行うことによって、コントローラ１８６による最終的に報告可能な結果は、性質上非常に正確である。
キュベット５４の内容物を分析した後、ランダムアクセス分析ステーションカルーセル６２は、キュベット５４がキュベット洗浄場所６０のすぐ下になるように回転される。キュベット洗浄場所６０において、キュベット洗浄ステーションプローブ１３２は、キュベット５４に下降し、キュベット５４の内容物は、キュベット５４から引き出され、キュベット洗浄プローブ供給源および廃棄アセンブリ１３６を使用して適当な廃棄場所まで送られる。キュベット５４は圧縮洗浄液体で洗浄され、この液体はキュベット洗浄プローブ供給源および廃棄アセンブリ１３６を使用して適当な廃棄場所まで送られる。キュベット５４は洗浄されて他の分析操作のために準備される。
コントローラ１８６は、分析処理の種々の段階で多数の反応キュベット５４の経過を追うようにプログラムされることが好ましい。コントローラ１８６は、上記のように、ランダムアクセス分析ステーションカルーセル６２を高速で回転し、１個以上の種々の操作において、種々のキュベット場所まで多数の作動キュベット５４を移動する。この方法において、分析装置１０は、非常に短い時間において多数の分析を実行することができる。
機器の通常の動作中において、コントローラ１８６はランダムアクセス分析ステーション分析器６８に内蔵制御サンプル７８の内容物を周期的に分析させる。この分析結果が分析器６８が調整されていないことを示唆する場合には、分析器６８は自動的に再調整される。
本発明は、スループット、精度および信頼性を向上しながら試薬のコストおよび操作の費用を低減することによって、従来技術に対して著しい改良を提供する。
本発明をある好ましい実施例を参照して詳細に説明したが、他の実施例も可能である。したがって、請求の範囲の精神および範囲は、ここに含まれる好ましい実施例の説明に制限されるべきではない。
Claims (33)
- （ａ）本体と、
（ｂ）前記本体内に配置されかつモータによって作動されるサンプルステーションであって、複数のサンプル容器を保持し、サンプル抽出場所を備える寸法と大きさであり、前記サンプルステーションが複数のサンプル容器を保持するとき、個々のサンプル容器がサンプル抽出場所に向かって、または前記抽出場所から離れるように交互に移動することができるように、前記本体内で可動であるサンプルステーションと、
（ｃ）前記本体内に配置されかつモータで駆動される試薬ステーションであって、複数の試薬容器を保持し、試薬抽出場所を備える寸法と大きさであり、前記試薬ステーションが複数の試薬容器を保持するとき、個々の試薬容器が試薬抽出場所に向かって、または前記試薬抽出場所から離れるように交互に移動することができるように、前記本体内で可動である試薬ステーションと、
（ｄ）前記本体内に配置されかつモータで駆動されるランダムアクセス分析ステーションであって、複数の反応キュベットを保持する寸法と大きさであり、キュベット混合場所、キュベット洗浄場所、ランダムアクセス分析ステーション分析場所、および前記キュベット内に配置されたサンプルの少なくとも１個のパラメータを決定するランダムアクセス分析ステーション分析場所に接近して配置された分析器を有し、前記ランダムアクセス分析ステーションが複数のキュベットを保持するとき、個々のキュベットが（１）キュベット混合場所、（２）キュベット洗浄場所、および（３）ランダムアクセス分析ステーション分析場所に向かって、またはそれらの場所から離れるように交互に移動することができるように前記本体内で可動であるモータで駆動されるランダムアクセス分析ステーションと、
（ｅ）前記本体に取り付けられたサンプル・プローブ・アーム・アセンブリであって、（１）サンプル・プローブ・アームと、（２）内部チャンバ、開放した下端および開放した上端を有する中空のサンプルプローブと、（３）下端および上端を有する細長い回転可能なサンプル攪拌棒とを備え、前記サンプル攪拌棒の下端は、前記サンプル攪拌棒の下端に取り付けられたサンプル攪拌棒パドルを有し、前記サンプルプローブおよび前記サンプル攪拌棒は互いに緊密に接近して、ほぼ垂直方向に配置されており、前記サンプルプローブは、下方サンプルプローブ位置と上方サンプルプローブ位置との間で垂直方向に可動であり、前記サンプル攪拌棒は、下方のサンプル攪拌棒位置と上方のサンプル攪拌棒位置との間で前記サンプルプローブとは独立して可動であり、前記サンプルプローブおよび前記サンプル攪拌棒は、前記サンプルプローブが前記下方のサンプルプローブ位置にあり、前記サンプル攪拌棒が下方のサンプル攪拌棒位置にあるとき、前記サンプルプローブの下端が約１．７ｍｍと約５．３ｍｍとの間の距離だけ前記サンプル攪拌棒の下端から間隔を置くように、前記サンプル・プローブ・アーム・アセンブリ内に配置され、前記サンプル・プローブ・アームは、前記サンプルプローブがサンプル抽出場所のすぐ上にある第１のサンプル・プローブ・アーム位置と、前記サンプルプローブが前記キュベット混合場所のすぐ上にある第２のサンプル・プローブ・アーム位置との間で可動であるサンプル・プローブアーム・アセンブリと、
（ｆ）前記第１のサンプル・プローブ・アーム位置と前記第２のサンプル・プローブ・アーム位置との間で前記サンプル・プローブ・アームを移動するサンプル・プローブ・アーム・モータと、
（ｇ）前記下方サンプルプローブ位置と前記上方サンプルプローブ位置との間で前記サンプルプローブを移動するサンプルプローブ位置決めモータと、
（ｈ）前記下方サンプル攪拌棒位置と前記上方サンプル攪拌棒位置との間で前記サンプル攪拌棒を移動するサンプル攪拌棒位置決めモータと、
（ｉ）前記サンプル攪拌棒を回転するサンプル攪拌棒回転モータと、
（ｊ）前記サンプルプローブの内部チャンバに正圧と負圧を交互に加えるサンプルプローブ圧力変更アセンブリと、
（ｋ）前記本体に取り付けられた試薬プローブ・アーム・アセンブリであって、（１）試薬プローブアームと、（２）内部チャンバ、開放した下端および開放した上端を有する中空の試薬プローブと、（３）下端および上端を有する細長い回転可能な試薬攪拌棒とを有し、前記試薬攪拌棒の下端は、前記試薬攪拌棒の下端に取り付けられた試薬攪拌棒パドルを有し、前記試薬プローブおよび前記試薬攪拌棒は互いに緊密に接近して、ほぼ垂直方向に配置されており、前記試薬プローブは、下方試薬プローブ位置と上方試薬プローブ位置との間で垂直方向に可動であり、前記試薬攪拌棒は、下方の試薬攪拌棒位置と上方の試薬攪拌棒との間で前記試薬プローブとは独立して可動であり、前記試薬プローブおよび前記試薬攪拌棒は、前記試薬プローブが前記下方の試薬プローブ位置にあり、前記試薬攪拌棒が前記下方の試薬攪拌棒位置にあるとき、前記試薬プローブの下端が約１．７ｍｍと約５．３ｍｍとの間の距離だけ、前記試薬攪拌棒の下端から間隔を置くように前記試薬プローブ・アーム・アセンブリ内に配置され、前記試薬プローブアームは、前記試薬プローブが前記試薬抽出場所のすぐ上にある第１の試薬プローブアーム位置と、前記試薬プローブが前記キュベット混合場所のすぐ上にある第２の試薬プローブアーム位置との間で可動である試薬プローブ・アーム・アセンブリと、
（ｌ）前記第１の試薬プローブアーム位置および前記第２の試薬プローブアーム位置との間で前記試薬プローブアームを移動する試薬プローブ・アーム・モータと、
（ｍ）前記下方の試薬プローブ位置と前記上方の試薬プローブ位置との間で前記試薬プローブを移動する試薬プローブ位置決めモータと、
（ｎ）前記下方の試薬攪拌棒位置と前記上方の試薬攪拌棒位置との間で前記試薬攪拌棒を移動する試薬攪拌棒位置決めモータと、
（ｏ）前記試薬攪拌棒を回転する試薬攪拌棒回転モータと、
（ｐ）前記試薬プローブの内部チャンバに正圧および負圧を交互に加える試薬プローブ圧力変更アセンブリと、
（ｑ）前記本体に取り付けられたキュベット洗浄ステーションであって、内部チャンバ、開放した下端、および開放した上端を有する少なくとも１つの中空のキュベット洗浄ステーションプローブを有し、前記キュベット洗浄ステーションプローブが前記キュベット洗浄場所のすぐ上になるように配置されるキュベット洗浄ステーションと、
（ｒ）前記下方キュベット洗浄ステーションプローブ位置と前記上方キュベット洗浄ステーションプローブ位置との間で前記キュベット洗浄ステーションプローブを移動するキュベット洗浄ステーションプローブ位置決めモータと、
（ｓ）(１)前記キュベット洗浄場所で前記ランダムアクセス分析ステーション内に配置されたキュベットを洗浄するために前記キュベット洗浄ステーションプローブに洗浄液体源から加圧洗浄液体を、または、（２）分析場所で前記ランダムアクセス分析ステーション内に配置されたキュベットから廃液を除去し、このような廃液を廃棄場所に移送するために、前記キュベット洗浄ステーションプローブの内部チャンバに負圧を交互に送るキュベット洗浄ステーションプローブ供給および廃棄アセンブリとを備える液体サンプルの少なくとも１つのパラメータを決定する装置。 - 前記サンプルプローブが前記下方のサンプルプローブ位置にあり、前記サンプル攪拌棒が前記下方のサンプル攪拌棒位置にあるとき、前記サンプルプローブの下端が約１．７ｍｍと約３．５ｍｍとの間の距離だけ前記下方のサンプル攪拌棒から間隔を置いておくように、前記サンプルプローブおよびサンプル攪拌棒が前記サンプル・プローブ・アーム内に配置されており、前記試薬プローブが前記下方の試薬プローブ位置にあり、前記試薬攪拌棒が下方の試薬攪拌棒位置にあるとき、前記試薬プローブの下端が約１．７ｍｍと約３．５ｍｍとの間の距離だけ前記試薬攪拌棒の下端から間隔を置いておくように、前記試薬プローブおよび試薬攪拌棒は前記試薬プローブアームアセンブリ内に配置されている、請求項１に記載の装置。
- 前記サンプルプローブが前記下方のサンプルプローブ位置にあり、前記サンプル攪拌棒が前記下方のサンプル攪拌棒位置にあるとき、前記サンプルプローブの下端が約１．７ｍｍと約３ｍｍとの間の距離だけ前記下方のサンプル攪拌棒から間隔を置いておくように、前記サンプルプローブおよび前記サンプル攪拌棒が前記サンプル・プローブ・アーム内に配置されており、前記試薬プローブが前記下方の試薬プローブ位置にあり、前記試薬攪拌棒が前記下方の試薬攪拌棒位置にあるとき、前記試薬プローブの下端が約１．７ｍｍと約３ｍｍとの間の距離だけ前記試薬攪拌棒の下端から間隔を置いておくように、前記試薬プローブおよび試薬攪拌棒は前記試薬プローブ・アーム・アセンブリ内に配置されている、請求項１に記載の装置。
- さらに、前記モータと、前記分析器と、前記バーコードリーダの操作を制御するコントローラとを有する、請求項１に記載の装置。
- 前記コントローラは、デジタルコンピュータを有する、請求項４に記載の装置。
- 前記サンプルステーションは、回転サンプルカルーセルを有する、請求項１に記載の装置。
- 前記サンプルカルーセルは、外壁と、サンプル容器ラックを保持するサンプルカルーセル保持アセンブリとを有し、前記サンプル容器ラックは、バーコード情報を表示するカードを保持するサンプル容器ラックアセンブリを備える、請求項６に記載の装置。
- さらに、前記サンプルステーションに表示されたバーコード情報を読み取ることができるように、サンプルステーションに近接して配置されたサンプル・ステーション・バーコード・リーダを有する、請求項１に記載の装置。
- さらに、前記サンプル容器に取り付けられたカードを含むバーコードに表示されたバーコード情報を読むことができるように、前記サンプルカルーセルに近接して配置されたサンプル・ステーション・バーコード・リーダを有する、請求項７に記載の装置。
- さらに、前記サンプル・ステーション・バーコード・リーダによって読まれたバーコード情報を受け、記憶し、コントローラへの操作指示を行うサンプル・ステーション・バーコード情報コンピュータアセンブリを備える、請求項８に記載の装置。
- 前記サンプルステーションは、複数の希釈容器を保持する寸法および大きさである、請求項１に記載の装置。
- 前記サンプルステーションは、複数の希釈カップを有する、請求項１に記載の装置。
- 前記サンプルステーションは、複数の希釈セクションを有し、各希釈セクションが複数の希釈カップを有する、請求項１に記載の装置。
- 各希釈カップは狭い窪みを有する、請求項１２に記載の装置。
- 前記希釈カップの狭い窪みは、約１０μｌと約１００μｌとの間の容積を有する、請求項１４に記載の装置。
- 前記試薬ステーションは、回転する試薬のカルーセルを有する、請求項１に記載の装置。
- 前記試薬ステーションは冷却される、請求項１に記載の装置。
- さらに、前記試薬ステーションに表示されたバーコード情報を読み取ることができるように、前記試薬ステーションに近接して配置された試薬ステーション・バーコード・リーダを有する、請求項１に記載の装置。
- さらに、前記試薬ステーション・バーコード・リーダによって読まれたバーコード情報を受け、記憶し、操作指示をコントローラに送る試薬ステーションバーコード情報コンピュータアセンブリを有する、請求項１８に記載の装置。
- 前記ランダムアクセス分析ステーションは、回転キュベットカルーセルを有する、請求項１に記載の装置。
- 前記ランダムアクセス分析ステーションは、上方に向かう加熱空気の流れによって加熱される、請求項１に記載の装置。
- さらに、前記キュベットを通る光のビームの方向を定めるために、前記ランダムアクセス分析ステーションに近接して配置された第１の光源を有する、請求項１に記載の装置。
- 前記第１の光源はレーザである、請求項２２に記載の装置。
- さらに、前記キュベットを通る光のビームの方向を定めるために、前記ランダムアクセス分析ステーションに近接して配置された第２の光源を有する、請求項２２に記載の装置。
- 前記第１の光源は、約６００ｎｍと約８５０ｎｍとの間の波長で光を放射する可視ダイオードレーザである、請求項２３に記載の組み合わせ。
- 前記第２の光源は、約８５０ｎｍと約１０５０ｎｍとの間の波長で光を放射することができる発光ダイオードである、請求項２４に記載の組み合わせ。
- さらに、前記ランダムアクセス分析ステーションに配置された内蔵制御サンプルを有する、請求項１に記載の装置。
- 前記サンプルプローブは、前記サンプルプローブを昇降するためにラックおよびピニオンアセンブリを有する前記サンプル・プローブ・アームに固定されており、前記サンプル攪拌棒は、前記サンプル攪拌棒を昇降するためにラックおよびピニオンアセンブリを有する前記サンプル・プローブ・アームに固定されている、請求項１に記載の装置。
- 前記サンプル攪拌棒は、約２．４°と約２．６°の間で前記サンプルプローブに対して所定の角度で配置されている、請求項１に記載の装置。
- 前記サンプルプローブおよび試薬プローブ圧力変更アセンブリの双方はシリンジを有する、請求項１に記載の装置。
- 前記キュベット洗浄ステーションは、２つの同心の中空のキュベット洗浄ステーションプローブを有し、各プローブは、内部チャンバと、開放した下端と、開放した上端とを有する、請求項１に記載の装置。
- （ａ）本体と、
（ｂ）前記本体内に配置されかつモータによって作動されるサンプルステーションであって、複数のサンプル容器を保持し、サンプル抽出場所を備える寸法と大きさであり、前記サンプルステーションが複数のサンプル容器を保持するとき、各サンプル容器が前記サンプル抽出場所に向かって、または前記抽出場所から離れるように交互に移動することができるように、前記本体内で可動であり、前記サンプルステーションがバーコードカードホルダを有し、前記バーコードカードホルダが装置で使用される試薬に関するバーコード情報を含むバーコードカードを受け、該バーコードカードを保持する形状および寸法であるサンプルステーションと、
（ｃ）前記サンプルステーションが複数のサンプル容器を保持するとき、各サンプル容器が前記サンプル抽出場所に向かって、または前記サンプル抽出場所から離れるように交互に移動することができるように前記サンプルステーションを移動する、モータで駆動されるサンプルステーション用モータと、
（ｄ）前記本体内に配置されかつモータで駆動される試薬ステーションであって、複数の試薬容器を保持し、試薬抽出場所を有する寸法および大きさであり、前記試薬ステーションが複数の試薬容器を保持するとき、個々の試薬容器が前記試薬抽出場所に向かって、または前記試薬抽出場所から離れるように交互に移動することができるように、前記本体内で可動である、モータで駆動される試薬ステーションと、
（ｅ）前記本体内に配置されかつモータで駆動されるランダムアクセス分析ステーションであって、複数の反応キュベットを保持する寸法と大きさであり、キュベット混合場所、キュベット洗浄場所、ランダムアクセス分析ステーション分析場所、および前記キュベット内に配置されたサンプルの少なくとも１つのパラメータを決定する前記ランダムアクセス分析ステーション分析場所に近接して配置された分析器を有し、前記ランダムアクセス分析ステーションが複数のキュベットを保持するとき、個々のキュベットが（１）前記キュベット混合場所、（２）前記キュベット洗浄場所、および（３）前記ランダムアクセス分析ステーション分析場所に向かって、またはそこから離れるように交互に移動することができるように前記本体内で可動である、モータで駆動されるランダムアクセス分析ステーションと、
（ｆ）前記本体に取り付けられたサンプル・プローブ・アーム・アセンブリであって、（１）サンプル・プローブ・アームと、（２）内部チャンバ、開放した下端および開放した上端を有する中空のサンプルプローブと、（３）下端および上端を有する細長い回転可能なサンプル攪拌棒とを有し、前記サンプル攪拌棒の下端は、当該サンプル攪拌棒の下端に取り付けられたサンプル攪拌棒パドルを備え、前記サンプルプローブおよび前記サンプル攪拌棒は互いに緊密に接近して、ほぼ垂直方向に配置されており、前記サンプルプローブは、下方サンプルプローブ位置と上方サンプルプローブ位置との間で垂直方向に可動であり、前記サンプル攪拌棒は、下方のサンプル攪拌棒位置と上方のサンプル攪拌棒位置との間で前記サンプルプローブとは独立して可動であり、前記サンプル・プローブ・アームは、前記サンプルプローブが前記サンプル抽出場所のすぐ上にある第１のサンプル・プローブ・アーム位置と、前記サンプルプローブが前記キュベット混合場所のすぐ上にある第２のサンプル・プローブ・アーム位置との間で可動である、サンプル・プローブ・アーム・アセンブリと、
（ｇ）前記下方サンプルプローブ位置と前記上方サンプルプローブ位置との間で前記サンプルプローブを移動するサンプルプローブ位置決めモータと、
（ｈ）前記下方サンプル攪拌棒位置と前記上方サンプル攪拌棒位置との間で前記サンプル攪拌棒を移動するサンプル攪拌棒位置決めモータと、
（ｉ）前記サンプル攪拌棒を回転するサンプル攪拌棒回転モータと、
（ｊ）前記サンプルプローブの内部チャンバに正圧と負圧を交互に加えるサンプルプローブ圧力変更アセンブリと、
（ｋ）前記本体に取り付けられた試薬プローブアームアセンブリであって、（１）試薬プローブアームと、（２）内部チャンバ、開放した下端および開放した上端を有する中空の試薬プローブと、（３）下端および上端を有する細長い回転可能な試薬攪拌棒とを有し、前記試薬攪拌棒の下端は、当該試薬攪拌棒の下端に取り付けられた試薬攪拌棒パドルを有し、前記試薬プローブおよび前記試薬攪拌棒は互いに緊密に近接して、ほぼ垂直方向に配置されており、前記試薬プローブは、下方試薬プローブ位置と上方試薬プローブ位置との間で垂直方向に可動であり、前記試薬攪拌棒は、下方の試薬攪拌棒位置と上方の試薬攪拌棒位置との間で前記試薬プローブとは独立して可動であり、前記試薬プローブアームは、前記試薬プローブが前記試薬抽出場所のすぐ上にある第１の試薬プローブアーム位置と、前記試薬プローブが前記キュベット混合場所のすぐ上にある第２の試薬プローブアーム位置との間で可動である試薬プローブ・アーム・アセンブリと、
（ｌ）前記下方の試薬プローブ位置と前記上方の試薬プローブ位置との間で前記試薬プローブを移動する試薬プローブ位置決めモータと、
（ｍ）前記下方の試薬攪拌棒位置と前記上方の試薬攪拌棒位置との間で前記試薬攪拌棒を移動する試薬攪拌棒位置決めモータと、
（ｎ）前記試薬攪拌棒を回転する試薬攪拌棒回転モータと、
（ｏ）前記試薬プローブの内部チャンバに正圧および負圧を交互に加える試薬プローブ圧力変更アセンブリと、
（ｐ）前記本体に取り付けられたキュベット洗浄ステーションであって、内部チャンバ、開放した下端、および開放した上端を有する中空のキュベット洗浄ステーションプローブを有し、前記キュベット洗浄ステーションプローブが前記キュベット洗浄場所のすぐ上になるように配置されるキュベット洗浄ステーションと、
（ｑ）前記下方キュベット洗浄ステーションプローブ位置と前記上方キュベット洗浄ステーションプローブ位置との間で前記キュベット洗浄ステーションプローブを移動するキュベット洗浄ステーションプローブ位置決めモータと、
（ｒ）(１)前記キュベット洗浄場所で前記ランダムアクセス分析ステーション内に配置されたキュベットを洗浄するために前記キュベット洗浄ステーションプローブに洗浄液体源から加圧洗浄液体を、または、（２）分析場所で前記ランダムアクセス分析ステーション内に配置されたキュベットから廃液を除去し、このような廃液を廃棄場所に転送するために、前記キュベット洗浄ステーションプローブの内部チャンバに負圧を交互に送るキュベット洗浄ステーションプローブ供給源および廃棄アセンブリとを有する、液体サンプルの少なくとも１つのパラメータを決定する装置。 - （ａ）本体と、
（ｂ）前記本体内に配置されかつモータによって作動されるサンプルステーションであって、複数のサンプル容器を保持し、サンプル抽出場所を備える寸法と大きさであり、前記サンプルステーションが複数のサンプル容器を保持するとき、個々のサンプル容器がサンプル抽出場所に向かって、または抽出場所から離れるように交互に移動することができるように、前記本体内で可動であり、前記ランダムアクセス分析ステーションは内蔵制御サンプルを有するモータによって作動されるサンプルステーションと、
（ｃ）前記本体内に配置されかつモータで駆動される試薬ステーションであって、複数の試薬容器を保持し、試薬抽出場所を有する寸法および大きさであり、前記試薬ステーションが複数の試薬容器を保持するとき、個々の試薬容器が試薬抽出場所に向かって、または前記試薬抽出場所から離れるように交互に移動することができるように、前記本体内で可動であるようにモータで駆動される試薬ステーションと、
（ｄ）前記本体内に配置されかつモータで駆動されるランダムアクセス分析ステーションであって、複数のキュベットを保持する寸法と大きさであり、キュベット混合場所、キュベット洗浄場所、ランダムアクセス分析ステーション分析場所、および前記キュベット内に配置されたサンプルの少なくとも１個のパラメータを決定するランダムアクセス分析ステーション分析場所に近接して配置された分析器を有し、前記ランダムアクセス分析ステーションが複数のキュベットを保持するとき、個々のキュベットが（１）キュベット混合場所、（２）キュベット洗浄場所、および（３）ランダムアクセス分析ステーション分析場所に向かって、またはそこから離れるように交互に移動することができるように前記本体内で可動であり、前記ランダムアクセス分析ステーションが内蔵制御サンプルを有する、モータで駆動されるランダムアクセス分析ステーションと、
（ｅ）前記本体に取り付けられたサンプル・プローブ・アーム・アセンブリであって、（１）サンプル・プローブ・アームと、（２）内部チャンバ、開放した下端および開放した上端を有する中空のサンプルプローブと、（３）下端および上端を有する細長い回転可能なサンプル攪拌棒とを備え、前記サンプル攪拌棒の下端は、当該サンプル攪拌棒の下端取り付けられたサンプル攪拌棒パドルを有し、前記サンプルプローブおよび前記サンプル攪拌棒は互いに緊密に近接して、ほぼ垂直方向に配置されており、前記サンプルプローブは、下方サンプルプローブ位置と上方サンプルプローブ位置との間で垂直方向に可動であり、前記サンプル攪拌棒は、下方のサンプル攪拌棒位置と上方のサンプル攪拌棒位置との間で前記サンプルプローブとは独立して可動であり、前記サンプルプローブアームは、前記サンプルプローブがサンプル抽出場所のすぐ上にある第１のサンプル・プローブ・アーム位置と、前記サンプルプローブが前記キュベット混合場所のすぐ上にある第２のサンプル・プローブ・アーム位置との間で可動であるサンプル・プローブ・アーム・アセンブリと、
（ｆ）前記第１のサンプル・プローブ・アーム位置と前記第２のサンプル・プローブ・アーム位置との間で前記サンプルプローブを移動するサンプル・プローブ・アーム・モータと、
（ｇ）前記下方サンプルプローブ位置と前記上方サンプルプローブ位置との間で前記サンプルプローブを移動するサンプルプローブ位置決めモータと、
（ｈ）前記下方サンプル攪拌棒位置と前記上方サンプル攪拌棒位置との間でサンプル攪拌棒を移動するサンプル攪拌棒位置決めモータと、
（ｉ）前記サンプル攪拌棒を回転するサンプル攪拌棒回転モータと、
（ｊ）前記サンプルプローブの内部チャンバに正圧と負圧を交互に加えるサンプルプローブ圧力変更アセンブリと、
（ｋ）前記本体に取り付けられた試薬プローブ・アーム・アセンブリであって、（１）試薬プローブアームと、（２）内部チャンバ、開放した下端および開放した上端を有する中空の試薬プローブと、（３）下端および上端を有する細長い回転可能な試薬攪拌棒とを有し、前記試薬攪拌棒の下端は、前記試薬攪拌棒の下端に取り付けられた試薬攪拌棒パドルを有し、前記試薬プローブおよび前記試薬攪拌棒は互いに緊密に近接して、ほぼ垂直方向に配置されており、前記試薬プローブは、下方試薬プローブ位置と上方試薬プローブ位置との間で垂直方向に可動であり、前記試薬攪拌棒は、下方の試薬攪拌棒位置と上方の試薬攪拌棒位置との間で前記試薬プローブとは独立して可動であり、前記試薬プローブアームは、試薬プローブが前記試薬抽出場所のすぐ上である第１の試薬プローブアーム位置と、前記試薬プローブが前記キュベット混合場所のすぐ上である第２の試薬プローブアーム位置との間で可動である試薬プローブ・アーム・アセンブリと、
（ｌ）前記第１の試薬プローブアーム位置と前記第２の試薬プローブアーム位置との間で前記試薬プローブアームを移動する試薬プローブアームモータと、
（ｍ）前記下方の試薬プローブ位置と前記上方の試薬プローブ位置との間で前記試薬プローブを移動する試薬プローブ位置決めモータと、
（ｎ）前記下方の試薬攪拌棒位置と前記上方の試薬攪拌棒位置との間で前記試薬攪拌棒を移動する試薬攪拌棒位置決めモータと、
（ｏ）前記試薬攪拌棒を回転する試薬攪拌棒回転モータと、
（ｐ）前記試薬プローブの内部チャンバに正圧および負圧を交互に加える試薬プローブ圧力変更アセンブリと、
（ｑ）前記本体に取り付けられたキュベット洗浄ステーションであって、内部チャンバ、開放した下端、および開放した上端を有する中空のキュベット洗浄ステーションプローブを有し、前記キュベット洗浄ステーションが前記キュベット洗浄場所のすぐ上になるように配置されるキュベット洗浄ステーションと、
（ｒ）前記下方キュベット洗浄ステーションプローブ位置と前記上方キュベット洗浄ステーションプローブ位置との間で前記キュベット洗浄ステーションプローブを移動するキュベット洗浄ステーションプローブ位置決めモータと、
（ｓ）(１)前記キュベット洗浄場所で前記ランダムアクセス分析ステーション内に配置されたキュベットを洗浄するために前記キュベット洗浄ステーションプローブに洗浄液体源から加圧洗浄液体、または、（２）分析場所で前記ランダムアクセス分析ステーション内に配置されたキュベットから廃液を除去し、前記廃液を廃棄場所に移送するために、前記キュベット洗浄ステーションプローブの内部チャンバに負圧を交互に送るキュベット洗浄ステーションプローブ供給および廃棄アセンブリとを有する、液体サンプルの少なくとも１つのパラメータを決定する装置。
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