JP3783551B2 - 自動分析装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分析対象である検体と試薬を混合し、化学反応させることで検体の成分を定量分析する分析装置に係り、特に検体と試薬の撹拌を行う機能を備えた自動分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動分析装置では、血液を遠心分離により分離させた検体となる血清をサンプリング機構により反応容器に分注し、次に検査項目に対応した試薬をピペッティング機構により反応容器に分注し、反応容器内で混合撹拌することで反応を促進させた後、反応容器内の反応液の吸光度を光度計により測定することで検体検査が行われている。その中で検体と試薬の撹拌手段は、反応容器内へ分注された検体及び試薬に回転可能な機構を備えたヘラを浸し、液中でヘラを回転させることで撹拌を行うのが一般的な撹拌手段である。尚、この撹拌手段の制御は、ヘラを検体と試薬の混合液に浸す上下機構、混合液中でヘラを回転させる回転機構など各機構部ごとに備えた駆動回路を制御することで成されている。
【０００３】
また、検体と試薬の少量化や装置の小形化が進められる中、キャリーオーバーの防止を目的に特開２０００−１４６９８６号記載の音波を利用し撹拌する撹拌手段を備えた自動分析装置が提案された。この公開公報によれば、反応容器に非接触で撹拌可能であり、ヘラを用いた撹拌手段に比べより小型で同等以上の撹拌効果が得られる撹拌手段を備えた自動分析装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の音波を利用した撹拌手段を備えた自動分析装置においても、従来の制御手段では複数の撹拌手段を用いるには音波を照射する圧電素子と駆動回路が同数必要であるため、今後、より装置の小型化や低コスト化を図る上で懸案となるおそれがある。
【０００５】
このような状況から本発明の目的は、複数の撹拌手段、或いは新たに撹拌手段を追加拡張する場合に、既存の駆動回路ひとつで複数の撹拌手段を駆動可能とし、装置の小型化、低コスト化に対応可能な制御手段を確立することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、音波を利用し反応容器内で検体と試薬を非接触で混合する撹拌手段を備えた自動分析装置において、ひとつの駆動回路で複数の撹拌手段を駆動可能な駆動シーケンスを制御手段に備えることで達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図１から図２を用いて説明する。図１は本発明を適用した自動分析装置の概略図であり、図２は図１の撹拌機構６周辺の概略構成図である。この自動分析装置は、主に反応ディスク１、試薬格納部２、検体格納部３、ピペッティング機構４、サンプリング機構５、撹拌機構６、光度計７、洗浄機構８、制御部９から構成されている。反応ディスク１には、検体と試薬を混合、撹拌させる反応容器１０がホルダ１１を介して複数配置されており、反応ディスク駆動部１２の回転、停止動作により反応容器１０を一定サイクルで繰り返し移送している。試薬格納部２には、試薬を入れた試薬容器１３が複数配置されている。検体格納部３には、検体を入れた検体容器１４が複数配置されている。ピペッティング機構４は、反応ディスク１と試薬格納部２間を回転移動し、試薬を反応容器１０へ分注する。サンプリング機構５は、反応ディスク１と検体格納部３間を回転移動し、検体を反応容器１０へ分注する。撹拌機構６は、音源となる圧電素子１５と圧電素子１５を駆動させる圧電素子駆動回路１６から構成されており、圧電素子１５から照射される音波の放射圧により、反応容器１０内で対流１７を起こさせることで検体と試薬の撹拌を行う非接触撹拌機構である。この圧電素子１５の配置は、一定温度で反応槽１８を循環している反応槽水１９に片側を浸した状態で取り付ける。光度計７では、撹拌された検体と試薬の吸光度を測定し、図示していない信号処理部にて検体の分析が行われる。洗浄機構８では、分析後に洗浄水、或いは洗浄液を反応容器１０へ分注し吸引、吐出を繰り返すことで反応容器１０内の洗浄を行う。
【０００８】
上記のように構成された自動分析装置は、次のような手順で分析を行う。反応容器１０を複数配置した反応ディスク１を反応ディスク駆動部１２の回転動作により所定位置に回転移動し、ピペッティング機構４、サンプリング機構５により検体及び試薬を反応容器１０へ定量分注する。検体及び試薬を分注された反応容器１０は、反応ディスク駆動部１２により撹拌機構６へ移送され、圧電素子１５から照射される測定項目に応じた音波強度を持つ音波により反応容器１０内で混合、撹拌される。撹拌された検体及び試薬は反応液となり、光度計７に移送後吸光度が測定され検体の分析が行われる。分析を終えた反応容器１０は、洗浄機構８により内面を洗浄され、新たに検体及び試薬が分注される。こうした一連の動作は、各反応容器１０に対し繰り返し行われている。本実施例の自動分析装置は、上記記載の各部品以外にもポンプやシリンジなどを構成部品として持っており、すべての動作を制御部９で統括制御している。
【０００９】
上記の装置構成とその分析動作の説明では、分析動作説明を簡素化するために撹拌機構を１個持つ構成としているが、分析能力の高い装置では、撹拌機構を２個以上持つものもあり、また、撹拌機構を２個持つ構成の装置においても、その動作は撹拌機構を１個持つ構成の装置と同様、サンプリング機構とピペッティング機構により検体及び試薬を分注された反応容器が移送されてくると、圧電素子から照射される音波により検体及び試薬の撹拌を行う。
【００１０】
図３は上記で説明した撹拌機構６を複数装置に備えた場合の撹拌機構周辺の概略構成図である。図３のように撹拌機構６ａ，６ｂを２個装置に取り付けた場合、制御部９に備えた制御手段に異なるタイミングで駆動する駆動シーケンスを利用することで、撹拌機構を１個持つ構成と同様に撹拌機構６ａ，６ｂを圧電素子駆動回路１６のみで駆動することができる。
【００１１】
以下に本発明の特徴でもある図３で説明した複数の撹拌機構６ａ，６ｂを制御する制御手段を図４を用いて詳細に説明する。図４は反応ディスク１の回転／停止動作と各反応容器１０の撹拌機構６ａ，６ｂの駆動タイミングの関係を示したタイムチャートである。このタイムチャートでは、反応ディスク１は駆動シーケンス２０に示すように、１サイクルに２度の停止を含み回転駆動する。また、駆動シーケンス２１ａに示すように撹拌機構６ａは、反応ディスク１の１回目の停止に同期して駆動され、測定項目毎に適当な音波強度を持つ音波を照射し、撹拌機構６ｂは、駆動シーケンス２１ｂに示すように反応ディスク１の２回目の停止に同期して駆動され、測定項目毎に適当な音波強度を持つ音波を照射する。このように駆動シーケンスは、撹拌機構６ａ，６ｂが１サイクル内で同時に駆動されることがないように組まれている。
【００１２】
従来の制御手段では、同じタイミングで各々の撹拌機構を駆動しているため、それぞれの撹拌機構６ａ，６ｂを異なる音波強度で駆動させるには、圧電素子と同数の圧電素子駆動回路を必要としたのに対し、上記のように異なるタイミングで駆動する制御手段を制御部９に備えることで、ひとつの圧電素子駆動回路１６で２個の撹拌機構６ａ，６ｂを駆動させることができる。また、撹拌機構の数に対し圧電素子駆動回路の数を減らすことができるため、従来より小型でコスト的にも有利な撹拌機構とすることができる。
【００１３】
以上説明した本実施例に係わる自動分析装置では、顧客の要望により機能を拡張する場合があり、拡張する機能に依っては、撹拌機構を追加する場合もある。
【００１４】
図５は、機能の拡張を図った場合の撹拌機構周辺の概略構成図であり、図３の撹拌機構６ａ，６ｂに新たに撹拌機構６ｃを追加した場合である。この撹拌機構６ａ，６ｂ，６ｃの制御手段も、従来の制御手段では圧電素子駆動回路１６を新たに追加する必要があったが、図４のタイムチャート同様、１回目の反応ディスクの停止時に撹拌機構６ａを駆動させ、２回目の反応ディスクの停止時に撹拌機構６ｂを駆動させ、３回目の反応ディスクの停止時に撹拌機構６ｃを駆動させる駆動シーケンスを予め制御手段として制御部９へ組込んでおくことで、３個の撹拌機構６ａ，６ｂ，６ｃを既存の圧電素子駆動回路１６のみで駆動し撹拌を行うことができる。したがって、装置へ新たに撹拌を要するユニットを追加拡張する場合でも、圧電素子駆動回路１６を新たに追加せずに済み、上記同様より小型でコストを抑えた撹拌機構を開発することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明した本発明により、複数の撹拌機構、或いは新たに撹拌機構を追加拡張する場合でも、異なるタイミングで駆動する駆動シーケンスを制御手段に備えることで、既存の圧電素子駆動回路のみですべての撹拌機構を駆動させ、撹拌することができる。したがって、従来より小型でコストを抑えた自動分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した自動分析装置の概略図。
【図２】本発明を適用した撹拌機構周辺の断面図。
【図３】本発明を適用した複数の撹拌機構を備えた場合の撹拌機構周辺の断面図。
【図４】本発明を適用した複数の撹拌機構を備えた制御部の駆動シーケンス図。
【図５】本発明を適用し新たに撹拌機構を追加拡張する場合の撹拌機構周辺の断面図。
【符号の説明】
１…反応ディスク、２…試薬格納部、３…検体格納部、４…ピペッティング機構、５…サンプリング機構、６，６ａ，６ｂ，６ｃ…撹拌機構、７…光度計、８…洗浄機構、９…制御部、１０…反応容器、１１…ホルダ、１２…反応ディスク駆動部、１３…試薬容器、１４…検体容器、１５…圧電素子、１６…圧電素子駆動回路、１７…対流、１８…反応槽、１９…反応槽水、２０…反応ディスクの回転停止を示すシーケンス、２１ａ，２１ｂ…撹拌機構の駆動停止を示すシーケンス。

Claims (2)

1. 検体と試薬の混合液を収容する反応容器と、
   該反応容器に音波を照射する攪拌機構と、
   該攪拌機構を駆動する駆動手段とを備えた自動分析装置において、
   異なる前記反応容器に対して撹拌が行えるよう前記攪拌機構を複数備え、
   更に該複数の攪拌機構を、異なるタイミング、かつ
   前記反応容器で反応させる反応液の測定項目に応じた音波強度で、
   駆動する一つの駆動手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   前記攪拌機構の数が増加した場合でも、それぞれの攪拌機構が同時に駆動されないよう異なるタイミングで駆動される駆動シーケンスが予め組み込まれていることを特徴とする自動分析装置。

Images