JP3839349B2

JP3839349B2 - 化学発光酵素免疫測定装置

Info

Publication number: JP3839349B2
Application number: JP2002139567A
Authority: JP
Inventors: 猛河野; 秀二田島; 保泉中島
Original assignee: Horiba Ltd; Precision System Science Co Ltd
Current assignee: Horiba Ltd; Precision System Science Co Ltd
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2022-05-15
Also published as: JP2003329696A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば生体物質や、環境ホルモンなどの環境付加物質を検出測定するのに用いられる化学発光酵素免疫測定装置に関し、特に、表面に抗原や抗体を固相した粒子径０．３〜５．０μｍの磁性微粒子（以下、磁性微粒子という）を用いた化学発光酵素免疫測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記化学発光酵素免疫測定装置の従来例として、例えば特開平５−２８７００１号公報や特開平６−３２４０４２号公報に記載されたものがある。これらの公報における化学発光酵素免疫測定装置においては、試薬カートリッジを、反応処理工程に必要な機構部（例えば分取・分注ノズル、洗浄装置）や試薬保管庫まで搬送する必要があり、そのため装置構造が複雑となっている。また、化学発光測定部の構造においても、反応容器または試薬カートリッジから独立しており、化学発光測定部に反応液を分取・分注するか、測定セルを含んだカートリッジを化学発光測定部に移動させる機構が必要であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の不都合を解決するものとして、例えば特開平８−２１１０７１号公報に記載された化学発光酵素免疫測定装置がある。この公報における化学発光酵素免疫測定装置においては、カートリッジ容器を分注位置や測定位置だけでなく、読取位置に位相することができるので、検体の分注および希釈作業や、試薬や洗浄液の分注作業、測定作業などを人手を介することなく、自動的に確実かつ容易に行うことができるので、測定者（操作者）の負担を軽減することができるとともに、信頼性のある測定を行うことができる。
【０００４】
上記特開平８−２１１０７１号公報の化学発光酵素免疫測定装置においては、それ以前の化学発光酵素免疫測定装置における不都合がかなり改善されているものの、大量の検体を短時間に処理するといった面において、改善すべき点が残されていた。
【０００５】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、免疫反応に要する時間が短く、全体構成が簡素化された小型かつ高感度測定が可能で、しかも、大量の検体を効率よく測定することができる化学発光酵素免疫測定装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、表面に抗原や抗体を固相した磁性微粒子を用いた化学発光酵素免疫測定装置において、平面視円形のターンテーブルの上面にインキュベート機能を有する複数のステージを形成し、各ステージは、検体、磁性微粒子、免疫反応に必要な試薬および洗浄液等の液体を収容するとともに所定の免疫反応を行わせるための複数のウェルが形成された複数のカートリッジを着脱自在に、かつ各カートリッジの外側の端面が前記ターンテーブルの外周の曲率半径と等しい曲率半径を有する円弧上に並ぶようにして位置させる一方、一つのステージにセットされた複数のカートリッジに対してそれぞれ対応するように設けられ、磁性微粒子吸着保持機能を有するディスペンサを複数備えたディスペンサユニットを、前記ターンテーブルの回転中心側から装置前面側との間を直線的に移動自在に設け、さらに、前記複数のディスペンサを、前記ターンテーブルの外周の曲率半径と等しい曲率半径を有する円弧上に並ぶように配列している（請求項１）。
なお、前記磁性微粒子吸着保持機能を有するディスペンサとしては、例えば、特許第３１１５５０１号公報に開示されている装置が好ましい。
【０００７】
上記構成の化学発光酵素免疫測定装置においては、カートリッジ搬送機構、試薬保管庫、試薬分注機構等が不要になり、構造が簡略化され装置全体が小型でコンパクトになることは勿論のこと、一つのステージにセットされた複数のカートリッジに対してそれぞれ対応するように、磁性微粒子吸着保持機能を有するディスペンサを複数設けているので、複数の検体の免疫反応を同時に行わせることができ、検体が大量であっても、短時間で効率よく測定を行うことができる。また、前記複数のカートリッジおよびこれらにそれぞれ対応する複数のディスペンサが、それぞれ、ターンテーブルの外周の曲率半径と等しい曲率半径を有する円弧上に並ぶように配列されているので、スペースファクタの向上が図られるとともに、光検出部の構成が簡単になる。
【０００８】
そして、カートリッジにおいて、そのウェルの底部を尖らせるようにしているので、磁性微粒子の捕捉効率が向上される。また、前記ウェルは、液を収容したときの液面の高さがどのウェルにおいても等しくなるようにそれらの形状および大きさが設定されているので、空気層の厚さが一定になり、ウェルにおける液面の位置を検知する機構が不要になる。また、発光基質を注入する発光基質注入部と、前記測定ウェルにおいて生ずる化学発光を測定する化学発光測定部と、装置各部を制御するとともに前記化学発光測定部からの信号を処理する演算制御部とを備えているので、発光基質の注入を含めて免疫反応の測定を自動的に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の詳細を、図を参照しながら説明する。図１〜図１１は、この発明の第１の実施の形態を示す。まず、図１〜図３において、１は測定装置のケースで、下部ケース２およびこれに対して着脱自在に被着される上部ケース３よりなる。そして、下部ケース２の前面側（図１および図３において矢印Ｆで示す側）中央には各種の操作キー部４や表示部５を備えた操作パネル部６が形成されている。また、この下部ケース２の操作パネル部６の右側部分にはプリンタ７が内蔵されており、左側部分には試薬としての発光基質を収容したボトル８を保管できるように構成されている。
【００１０】
上部ケース３の前面中央には、適宜の大きさの開口９が形成され、この開口９は、ヒンジ部１０を中心にして上下方向に回転する扉１１によって開閉される。そして、この上部ケース３の適宜の箇所には、測定手順を記録したメモリカード１２をセットするためのカードドライブ１３が形成されている。
【００１１】
ここで、ケース１の内部の詳細な構成を説明する前に、この発明において用いられるカートリッジについて、図８および図９を参照しながら説明する。このカートリッジは、検体、磁性微粒子、免疫反応に必要な試薬および洗浄液等を収容し、所定の免疫反応を行わせるための容器である。すなわち、図８および図９において、１４はカートリッジで、複数（例えば１１個）のウェル（小さな窪み）１５ａ〜１５ｋが一直線上に形成されている。測定ウェル１５ａを除くウェル１５ｂ〜１５ｋは、所望の試薬および磁性微粒子を効率よく分取することができるように、内部底部が紡錘状に形成され、下端が尖っている。このカートリッジ１４は、適宜の耐熱性および耐化学薬品性を有する樹脂（例えばポリエチレンやポリスチロール等）よりなる。なお、この実施の形態においては、１５ｂは検体を収容するウェル、１５ｃは希釈液を収容するウェル、１５ｄは磁性微粒子を収容するウェル、１５ｅ，１５ｇ，１５ｉ，１５ｋは洗浄液を収容するウェル、１５ｆは標識試薬を収容するウェル、１５ｈは発光基質を一時的に収容するウェル、１５ｊは反応ウェルとして用いられる。
【００１２】
そして、測定ウェル１５ａは、口部が二重になっており、後述する発光基質の供給時に試薬が漏れ出たりしないように、また、化学発光測定時における光が外部に漏れ出ないように構成されている。そして、カートリッジ１４には、図９に示すように、所定のウェル１５ｃ〜１５ｋに磁性微粒子、免疫反応に必要な試薬および洗浄液をそれぞれ所定量入れてあるが、液を収容したときの液面の高さがどのウェルにおいても等しくなるようにそれらの形状および大きさが設定されている。試薬等を収容した各ウェル１５ｃ〜１５ｋは、例えば熱融着剤付きのアルミニウムフィルム等のシール部材１６でシールされている。また、１７はカートリッジ１４の適宜箇所、例えば測定ウェル１５ａに隣合う平面に貼付された確認用バーコードで、測定内容等が表されている。
【００１３】
次に、ケース１の内部の詳細な構成について、図１〜図７および図９を参照しながら説明する。まず、１８はケース１の下部のほぼ中央に設けられる平面視円形のターンテーブルで、その円周側面１９がステッピングモータ２０の出力軸に設けられた歯車２１と噛合し、回転軸２２を中心にして矢印Ａ，Ｂ（図１参照）のいずれの方向にも回転する。なお、２３は回転軸２２の軸受である。また、ターンテーブル１８の回転位置は、図２に示すように、ターンテーブル１８の下部に設けられた適宜形状の遮光板２４と下部ケース２に設けられたフォトインタラプタ２５とからなる回転位置検出装置２６によって検出される。
【００１４】
２７はターンテーブル１８の上面側に形成される複数のステージで、例えば図３、図５および６に示すように、円周を５等分するように５つ設けられている。そして、これらのステージ２７のそれぞれは、複数（例えば５つ）のカートリッジ１４を、ターンテーブル１８の中心から円周方向に互いに平行となり、かつ、５つのカートリッジ１４の外側の端面がターンテーブル１８の曲率半径と等しい曲率半径の円弧上に並ぶようにして着脱自在に保持することができるようにしてある。
【００１５】
すなわち、各ステージ２７における５つのカートリッジ１４は、その外側の端面が、図６において符号１４ａで示される円弧に接するように設けられ、しかも、円弧１４ａの曲率半径１４ｒは、ターンテーブル１８の曲率半径と等しくなるように設定されている。このため、各ステージ２７における５つのカートリッジ１４は、ターンテーブル１８の外周に沿うように設けられることとなる。そして、ターンテーブル１８には、ヒータ（図示していない）が内蔵してあり、温度制御を行うことによりインキュベートできるように構成されている。
【００１６】
そして、２８は各ステージ２７にセットされる５つのカートリッジ１４にそれぞれ対応するように設けられるチップホルダで、このチップホルダ２８にはディスポーザブルチップ（以下、単にチップという）２９が収容される。このチップ２９は、例えばフッ素樹脂やポリプロピレン樹脂等適宜の耐熱性および耐化学薬品性を有する素材よりなり、図４および図９に示すように、ウェル１５ａ〜１５ｋに挿入される最細部２９ａと、この最細部２９ａの上方のテーパ状に太くなる中間部２９ｂと、この中間部２９ｂの上方の大径部２９ｃよりなり、大径部２９ｃに後述するディスペンサ４３の装着部４４が着脱自在に挿入され、これによって保持される。
【００１７】
３０はケース１の前面側においてターンテーブル１８の上方にスライド自在に設けられるカバー体で、一つのステージ２７にセットされた５つのカートリッジ１４およびチップホルダ２８に保持されたチップ２９に対応するように長孔３１が形成されている。つまり、ターンテーブル１８の各ステージ２７に保持されたカートリッジ１４は、このカバー体３０が形成された部位において、後述するディスペンサユニット３２による種々のアクセスを受ける。また、このカバー体３０は、チップホルダ２８に対するチップ２９の脱着の際にカートリッジ１４が上方に浮き上がり、その位置ずれを起こすのを防止したり、カートリッジ１４のウェル１５ａ〜１５ｋ内の液に塵などの異物が入ったり、前記液の蒸発を防止する機能を有している。
【００１８】
３２はターンテーブル１８の上方に設けられるディスペンサユニットで、ターンテーブル１８とは独立して、ターンテーブル１８の回転中心と装置前面側との間を直線的に移動し、カバー体３０の下方に至ったステージ２７に設けられたカートリッジ１４に対して種々アクセスを行うもので、例えば次のように構成されている。
【００１９】
すなわち、図３および図６において、３３はスライドベースで、その左右両側部が下部ケース２の前面側Ｆおよび背面側Ｒにそれぞれ立設された柱部材３４，３５に掛け渡された左右二本のガイドロッド３６にガイドされるように設けられている。そして、このスライドベース３３は、その一側部（図３において右側）に結合部３７を備えており、この結合部３７が、装置の例えば前面側Ｆに設けられたステッピングモータ３８によって装置の前後方向に駆動されるように延設されたエンドレスベルト３９に結合されている。すなわち、このスライドベース３３は、ターンテーブル１８の中心側と前面側Ｆとの間を直線的に移動するように構成されている（図６中の太い両矢印参照）。なお、図３および図６において、４０はステッピングモータ３８側の駆動プーリー、４１は装置の背面側に適宜設けられる従動プーリーである。
【００２０】
そして、図２および図４において、４２はスライドベース３３に上下方向に立設されたフレームで、このフレーム４２には、図３および図６に示すように、ステージ２７に設けられる５つのカートリッジ１４にそれぞれ対応する５つのディスペンサ４３が左右方向に一つの円弧４３ａ上に設けられている。より詳しくは、５つのディスペンサ４３は、図６において符号４３ａで示される円弧上に設けられ、しかも、この円弧４３ａの曲率半径４３ｒは、ターンテーブル１８の曲率半径と等しくなるように設定されている。つまり、５つのディスペンサ４３は、ターンテーブル１８の外周に沿うようにして設けられた５つのカートリッジ１４と同様の曲率半径で配列されている。したがって、５つのディスペンサ４３は、ステージ２７上にセットされている５つのカートリッジ１４を移動させたりすることなく、それぞれカートリッジ１４に同時にアクセスすることができる。
【００２１】
そして、各ディスペンサ４３の下端にはステージ２７に設けられた５つのチップホルダ２８に収容されたチップ２９を装着するためのチップ装着部４４が形成されているとともに、上方にはシリンジからなる吸引ノズル４５が設けてあり、上下方向に移動するとともに、チップ２９を装着した状態で吸引・吐出の動作を行えるように構成されている。なお、４６はチップ装着部４４に設けられるシール部材としてのＯリングである。
【００２２】
また、図２および図４において、４７は磁性微粒子を吸着するための永久磁石４８を先端に備えた磁性微粒子吸着アームで、永久磁石４８をチップ２９の最細部２９ａの上方に接近したり、これから離れたりできるように、接離自在に設けられているとともに、ディスペンサ４３の上下移動に伴って上下方向に移動できるように構成されている。
【００２３】
さらに、図２および図４において、４９は各ディスペンサ４３に対応するようにその前面側に設けられるシールブレーカで、図９に示すように、上下方向に移動して、ウェル１５ｃ〜１５ｋに施されているシール部材１６を破るものである。なお、図４において、５０はばねである。
【００２４】
前記ディスペンサユニット３２の５つのディスペンサ４３は、３つのステッピングモータ５１〜５３、これらによって駆動されるねじ軸５４〜５６および移動板５７〜６０等よりなる駆動部６１によって所定の動作を同時にそれぞれ行うように構成されている。
【００２５】
図１、図３および図７において、６２はターンテーブル１８の周辺に設けられる発光基質注入部で、発光基質ボトル８とチューブ６３で接続されるポンプ６４と、このポンプ６４とチューブ６５で接続される注入ユニット６６とからなり、ターンテーブル１８の回転によって注入ユニット６６の下方に位置する測定ウェル１５ａ内に発光基質を注入するように構成されている。
【００２６】
そして、図１、図３および図７において、６７は測定ウェル１５ａにおいて生ずる化学発光を測定する化学発光測定部で、シャッタ（図示していない）を有する発光測定ユニット６８と、この発光測定ユニット６８と光ファイバ６９で接続される電子像倍管等の光検出器７０とからなり、ターンテーブル１８の回転によって発光測定ユニット６８の下方に位置する測定ウェル１５ａ内において生ずる化学発光を発光測定ユニット６８で測定し、その光を光ファイバ６９で光検出器７０に伝送して、前記化学発光の強度を光検出器７０によって検出するように構成されている。
【００２７】
なお、上記構成の装置の各部の制御および光検出器７０の出力に基づく演算等は、図示していない演算制御部において行われる。
【００２８】
次に、上記化学発光酵素免疫測定装置の動作を、さらに、図１０および図１１をも参照しながら説明する。図１０は、ワンステップサンドイッチ法の酵素免疫分析における処理の流れを概略的に示すものであり、図１１は、前記分析におけるディスペンサ４３の動きを概略的に示すものである。そして、この図１１の上方に示す４つの形態ａ〜ｄは、それぞれ、液の吸引、液の攪拌、磁性微粒子を吸着した状態における液の攪拌、液の吐出を示している。
【００２９】
以下、装置の正面に位置する一つのステージ２７に５つのカートリッジ１４をセットしてワンステップサンドイッチ法の酵素免疫測定を行う場合について説明する。
【００３０】
測定に供される５つのカートリッジ１４には、図１１に示すように、検体、磁性微粒子、免疫反応に必要な試薬および洗浄液等が収容されるが、このうち、検体以外の磁性微粒子、試薬および洗浄液は、予め所定のウェルに収容され、各ウェルの上部開口はシール部材１６でシールされる。すなわち、図９および図１１に示す例においては、ウェル１５ｃには希釈液７１が、ウェル１５ｄには磁性微粒子７２が、ウェル１５ｆには標識試薬７３が、ウェル１５ｇ，１５ｉ，１５ｋには洗浄液７４がそれぞれ収容され、シールされている。なお、検体７５は、適宜の分注用具７６を用いて測定の直前にウェル１５ｂ内に分注される（図９参照）。
【００３１】
まず、ターンテーブル１８上のステージ２７にカートリッジ１４が搭載されているか否かが確認される（図１０のステップＳ１、以下、ステップ番号のみ記す）。
【００３２】
所定数のカートリッジ１４がステージ２７に載置されていれば、ディスペンサユニット３２をステージ２７方向に移動（前進）させるとともに、シールブレーカ４９の上下動を繰り返し、ウェル１５ｃ，１５ｄ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｉ〜１５ｋのそれぞれシールを破る（ステップＳ２）。
【００３３】
次いで、ディスペンサユニット３２の吸引ノズル４５を下降させ、その下端の装着部にチップホルダ２８に保持されたチップ２９を装着する（ステップＳ３）。これにより、５つのカートリッジ１４に対して、５つのディスペンサ４３が形成される。
【００３４】
チップ２９を検体ウェル１５ｂに移動し、ウェル１５ｂ内の検体７５を吸引と吐出を交互に行う所謂共洗いを行って十分攪拌した後、一定量の検体７５を吸引し、その状態で、チップ２９を希釈ウェル１５ｃに移動する。これにより、サンプリング（ステップＳ４）が完了する。
【００３５】
前記チップ２９内に保持されている検体７５を希釈ウェル１５ｃ内に吐出し、共洗いによって攪拌し、検体７５を希釈（ステップＳ５）した後、この希釈された検体（希釈後検体）７５を一定量吸引し、チップ２９を反応ウェル１５ｊに移動する。
【００３６】
前記チップ２９内に保持されている検体７５を反応ウェル１５ｊ内に吐出し、空のチップ２９をウェル１５ｄに移動し、このウェル１５ｄ内の磁性微粒子７２を共洗いによって攪拌した後、磁性微粒子７２を吸引し、その状態で反応ウェル１５ｊに移動し、保持していた磁性微粒子７２を反応ウェル１５ｊ内に吐出する。そして、共洗いを行うことにより、検体７５と磁性微粒子７２を十分攪拌する。
【００３７】
そして、空のチップ２９を標識ウェル１５ｆに移動して、このウェル１５ｆ内の標識試薬７３を共洗いによって攪拌した後、一定量吸引し、チップ２９を反応ウェル１５ｊに移動し、保持していた標識試薬７３を反応ウェル１５ｊ内に吐出する。そして、このウェル１５ｊ内の液（検体７５＋磁性微粒子７２＋標識試薬７３）を共洗いによって攪拌する。これにより、免疫反応前処理（ステップＳ６）が完了する。
【００３８】
前記免疫反応前処理の後、反応ウェル１５ｊ内においては免疫反応が行われる。この場合、反応ウェル１５ｊは、それを備えたカートリッジ１４がセットされているステージ２７がヒータにより適宜の温度となるように温度制御されるので、所望の免疫インキュベーション（ステップＳ７）が好適に行われ、その結果、反応ウェル１５ｊ内においては免疫反応が良好に行われる。この免疫反応は、例えば９３０秒かけて行われる。
【００３９】
前記所定の免疫インキュベーションが終わると、空のチップ２９が反応ウェル１５ｊ内の液を共洗いにより攪拌した後、液を一定量吸引する。そして、磁性微粒子吸着アーム４７を動作させて永久磁石４８をチップ２９の最細部２９ａの側部上方に接触させ、検体７５および標識試薬７３と反応した磁性微粒子７２のみをチップ２９の最細部２９ａの内側部に捕獲し（磁性微粒子７２を磁力によりチップ２９内側部に吸着し）、反応液を回収する（ステップＳ８）。
【００４０】
前記磁性微粒子７２を吸着したチップ２９を洗浄ウェル１５ｋに移動し、このウェル１５ｋ内の洗浄液７４を吸引する。そして、磁性微粒子吸着アーム４７を動作させて永久磁石４８をチップ２９側面から離間させ、共洗いにより磁性微粒子７２を洗浄した後、永久磁石４８をチップ２９側面に接近して、磁性微粒子７２を吸着する。
【００４１】
そして、前記磁性微粒子７２を吸着したチップ２９を洗浄ウェル１５ｉ，１５ｇと順次移動して、それぞれ、上記洗浄ウェル１５ｋにおける動作と同様のことを行い、磁性微粒子７２を洗浄する。つまり、この実施の形態においては、免疫反応後の磁性微粒子７２を３回洗浄液７４を用いて洗浄する（ステップＳ９）。なお、この洗浄の回数は、検体７５に対する試験項目によって異なることは言うまでもない。
【００４２】
この場合、５つのカートリッジ１４および５つのディスペンサ４３が、同じ曲率半径の円弧上にそれぞれ配置されているので、５つのディスペンサ４３は、５つのカートリッジ１４を移動させたりすることなく、それぞれ対応するカートリッジ１４に同時にアクセスすることができる。したがって、上記ステップＳ２〜ステップＳ９までの工程は、ステージ２７にセットされる５つのカートリッジ１４に対して、同時に並行して行うことができる。
【００４３】
前記洗浄処理後の磁性微粒子７２をチップ２９に保持させた状態において、ターンテーブル１８を、図７において矢印Ａで示す方向に回転して、ステージ２７を発光基質注入部６２の注入ユニット６６（発光基質注入位置）まで移動する。そして、ターンテーブル１８を少しずつ回転させることにより、順次、ステージ２７上の５つのカートリッジ１４の測定ウェル１５ａ内に一定量の発光基質を分注する（ステップＳ１０）。この発光基質の分注後、ターンテーブル１８を図７において矢印Ｂで示す方向に回転して、ステージ２７を再び装置の正面位置に戻す。
【００４４】
磁性微粒子７２を保持したチップ２９を、その状態で測定ウェル１５ａに移動して、このウェル１５ａ内の発光基質を一定量吸引し、永久磁石４８をチップ２９側面から離間させて、磁性微粒子７２を発光基質とともに測定ウェル１５ａ内に吐出し、共洗いにより攪拌を行う。これにより発光反応が始まるが、化学発光は発光反応が始まってからやや間を置いて始まる。そこで、ターンテーブル１８を、図７において矢印Ａで示す方向に回転して、ステージ２７を化学発光測定部６７まで移動し、発光反応が行われている測定ウェル１５ａを順次、発光測定ユニット６８（発光観測位置）まで移動し、この発光測定ユニット６８および光ファイバ６９を介して化学発光による光を光検出器７０に伝送し、化学発光の強度を検出するのである（ステップＳ１１）。
【００４５】
そして、前記発光反応が行われている５つのカートリッジ１４における測定ウェル１５ａを順次、発光測定ユニット６８（発光観測位置）まで移動する場合、各カートリッジ１４が、同一の円弧上を移動することになるので、各カートリッジ１４における測定ウェル１５ａと発光測定ユニット６８との位置関係がどのカートリッジ１４における測定ウェル１５ａについても常に一定であるので、測定時における操作が簡単である。
【００４６】
前記光検出器７０の出力値は、コンピュータで演算処理される。
【００４７】
なお、上記実施の形態においては、ターテーブル１８に５つのステージ２７が設けられているので、上述したように一つのステージ２７においてインキュベーションが行われている間に、他の４つのステージ２７において前処理が行われるようにしたり、また、前記インキュベーションの時間が短いときは、カートリッジ１４のステージ２７への搭載などを行うようにすれば、測定を効率よく行うことができる。
【００４８】
上述の実施の形態においては、一つのステージに５つのカートリッジ１４をセットしてワンステップサンドイッチ法の酵素免疫測定を行う場合を取り上げているが、この発明はこれに限られるものではないことはいうまでもない。例えば、ツーステップサンドイッチ法の酵素免疫測定にも同様に適用することができる。図１２は、このツーステップサンドイッチ法の酵素免疫測定における処理の流れを概略的に示すものである。
【００４９】
【発明の効果】
この発明の化学発光酵素免疫測定装置によれば、カートリッジ搬送機構、試薬保管庫、試薬分注機構等が不要になり、構造が簡略化され装置全体が小型でコンパクトになることは勿論のこと、一つのステージにセットされた複数のカートリッジに対してそれぞれ対応するように、磁性微粒子吸着保持機能を有するディスペンサを複数設けているので、複数の検体の免疫反応を同時に行わせることができ、検体が大量であっても、短時間で効率よく測定を行うことができる。
【００５０】
また、前記複数のカートリッジおよびこれらにそれぞれ対応する複数のディスペンサが、それぞれ、ターンテーブルの外周と等しい曲率半径上に並ぶように配列されているので、複数のディスペンサは、ステージ上にセットされている複数のカートリッジを移動させることなくそれぞれ対応するカートリッジに同時にアクセスすることができるとともに、各カートリッジは、ターンテーブルを回転させることにより、同一の円弧上を移動することになるので、各カートリッジにおける測定ウェルと発光測定ユニットとの位置関係がどのカートリッジにおける測定ウェルについても常に一定であり、測定時における操作が簡単であり、さらに、化学発光測定部を移動させる必要がないので、測定精度が低下するといったこともなく、スペースファクタの向上が図られるとともに、化学発光測定部の構成が簡素化される。
【００５１】
そして、カートリッジにおいて、そのウェルの底部を尖らせるようにしているので、磁性微粒子の捕捉効率が向上される。また、前記ウェルは、液を収容したときの液面の高さがどのウェルにおいても等しくなるようにそれらの形状および大きさが設定されているので、空気層の厚さが一定になり、ウェルにおける液面の位置を検知する機構が不要になる。また、発光基質を注入する発光基質注入部と、測定ウェルにおいて生ずる化学発光を測定する化学発光測定部と、装置各部を制御するとともに化学発光測定部からの信号を処理する演算制御部とを備えているので、発光基質の注入を含めて免疫反応の測定を自動的に行うことができる。
【００５２】
したがって、この発明によれば、大量の検体を短時間で処理できる小型かつ高感度測定が可能な化学発光酵素免疫測定装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の化学発光酵素免疫測定装置の一例を示す図で、上部ケースを透視した斜視図である。
【図２】前記測定装置の要部を示す縦断面図である。
【図３】前記測定装置の平面構成を示す図である。
【図４】ディスペンサユニットおよびターンテーブルを示す断面図である。
【図５】ターンテーブルのステージにカートリッジを設けた状態を示す平面図である。
【図６】ターンテーブルの一つのステージにおけるカートリッジの配列状態およびディスペンサの配列状態を概略的に示す平面図である。
【図７】発光基質注入部および化学発光測定部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図８】カートリッジの一例を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）縦断面図である。
【図９】ディスペンサユニットのカートリッジに対する動作を説明するための図である。
【図１０】ワンステップサンドイッチ法の酵素免疫測定における処理の流れを概略的に示す図である。
【図１１】前記酵素免疫測定におけるチップのカートリッジに対する動作を説明するための図である。
【図１２】ツーステップサンドイッチ法の酵素免疫測定における処理の流れを概略的に示す図である。
【符号の説明】
１４…カートリッジ、１５ａ〜１５ｋ…ウェル、１８…ターンテーブル、２７…ステージ、３２…ディスペンサユニット、４３…ディスペンサ、６２…発光基質注入部、６７…化学発光測定部、７２…磁性微粒子、７３…試薬、７４…洗浄液、７５…検体。

Claims

表面に抗原や抗体を固相した磁性微粒子を用いた化学発光酵素免疫測定装置において、平面視円形のターンテーブルの上面にインキュベート機能を有する複数のステージを形成し、各ステージは、検体、磁性微粒子、免疫反応に必要な試薬および洗浄液等の液体を収容するとともに所定の免疫反応を行わせるための複数のウェルが形成された複数のカートリッジを着脱自在に、かつ各カートリッジの外側の端面が前記ターンテーブルの外周の曲率半径と等しい曲率半径を有する円弧上に並ぶようにして位置させる一方、一つのステージにセットされた複数のカートリッジに対してそれぞれ対応するように設けられ、磁性微粒子吸着保持機能を有するディスペンサを複数備えたディスペンサユニットを、前記ターンテーブルの回転中心側から装置前面側との間を直線的に移動自在に設け、さらに、前記複数のディスペンサを、前記ターンテーブルの外周の曲率半径と等しい曲率半径を有する円弧上に並ぶように配列したことを特徴とする化学発光酵素免疫測定装置。
カートリッジは、その複数のウェルの底部が尖っているとともに、液を収容したときの液面の高さがどのウェルにおいても等しくなるようにそれらの形状および大きさが設定されている請求項１に記載の化学発光酵素免疫測定装置。
ターンテーブルの周辺に設けられカートリッジの測定ウェルに収容された免疫反応後の液体に発光基質を注入する発光基質注入部と、前記測定ウェルにおいて生ずる化学発光を測定する化学発光測定部と、装置各部を制御するとともに前記化学発光測定部からの信号を処理する演算制御部とを備えている請求項１または２に記載の化学発光酵素免疫測定装置。