JPS61290364A - 自動化学分析装置の試薬分注器及び試薬分注システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野１ 本発明は自動化学分析装置の試薬分注器及び試薬分注シ
ステムに関するものである。

［発明の技術的前頭とその問題点］ 自動化学分析装置においては測定すべきサンプルを収納
した反応管に対する各種試薬の分注は必須の画素であり
、このような試薬の分注を行うシステムとして従来ピペ
ッティング方式及びディスペンス方式が採用されている
。

ピペッティング方式は、１個の試薬分注ノズルを用いて
各反応管に複数種の試薬を分注するものであるため、構
成が小型簡略ではあるが分注時間が多くかかり、また、
各試薬間のクロスコンタミネーションが生ずるという問
題がある。

一方、ディスペンス方式は試薬分注に際し各試薬毎に個
別の試薬分注ノズルを用いるため、分注時間が少なくク
ロスコンタミネーションが生じないという利点があるも
のの試薬を満した各試薬瓶から各試薬分注ノズルまでそ
れぞれポンプを介在したチューブにより接続する構成で
あるため、各チューブの内のデッドボリューム（Ｄ　ｅ
ａｄ　Ｖｏｌｕｍｅ）が無視できず、しかもこれらの占
有面積が大きくなり装置の大型化を招くという問題があ
る。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたちのであり、ピペッ
ティング方式及びディスペンス方式双方の長所を取り入
れ試薬のデッドボリュームがほとｌυど生じることがな
くかつ占有面積の少ない試薬分注器及びこの試薬分注器
を用い分注時間が短くクロスコンタミネーションも生じ
ない試薬分注システムを提供することを目的とするもの
である。

［発明の概要１ 上記目的を達成するための本発明の概要は、試薬を収納
した試薬瓶とこの試薬瓶にチェック弁を介して連通し前
記試薬の吸引吐出を前記弁を介して行うポンプ部と弁の
吐出口側に備えたノズルとを一体化したこと及びサンプ
ルを収納する反応管を任意個数直線配列又は円形配列す
ることにより構成した反応ライン上に、試薬を収納した
試薬瓶とこの試薬瓶に弁を介して連通し前記試薬の吸引
吐出を前記弁を介して行うポンプ部と弁の吐出口側に備
えたノズルとを一体化してなる任意個数の試薬分注器を
回転可能に配置し、反応ラインの各反応管に対し前記試
薬分注器により任意項目の試薬を分注するようにしたこ
とを特徴とするものである。

［発明の実施例］ 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

まず試薬分注器の第１の実施例を第１図及び第２図を参
照して説明する。

この試薬分注器６０は、試薬を収納する試薬瓶６１と、
この試薬瓶６１の側壁に沿って配置した三方向に開口部
を有するＴ字状の弁６２と、この弁６２の３個の開口部
のうち上方開口部に連通し試薬の吸入、吐出を行うポン
プ部６３と、弁６２の下方開口部に上端が接続され下端
側から試薬の分注を行うノズル部６４とから構成されて
いる。

前記弁６２の側方開口部は試薬瓶６１の側壁を介して試
薬瓶６１内に連通し、シリンジ部６３による試薬吸入時
には弁６２の内部で側方開口部と上方開口部を連通ずる
流路が形成され、また、ポンプ部６３による試薬吐出時
には試薬瓶６１から弁６１内への流路が断たれると共に
上方開口部と下方Ｉｔｉ１口部とを結ぶ流路が形成され
るようになっている。

前記ポンプ部６３は、下端開口部を前記上方開口部に臨
ませつつ弁６２に一体的に取り付けた筒状体６５と、こ
の筒状体６５の内周面に密着しつつ摺動する溜動体６６
ａ、摺動体６６ａに一方の端部を固着しかつ他方の端部
を筒状体６５から上方に突出させたロッド６６ｂ及びロ
ッド６６ｂの上方に固着した円板状の受板６６ｃからな
るプランジャ６７と、筒状体６５の上端と受板６６ｃと
の間にロッド６６ｂの外周を巻回するように配置されプ
ランジャ６７を常時一定範囲内で上方に付勢する自動復
帰機構としてのスプリング６８とから構成されている。

次に上記構成の試薬分注器６０を用いた試薬分注システ
ムの一実施例を第２図乃至第４図を参照して説明する。

第２図、第３図に示す実施例システムは、恒温槽５０内
に任意数のサンプル容器５１を収納したサンプルカセッ
ト５２と直線的に駆動される第１反応部１と円運動を行
うように駆動される第２反応部２とを備えると共に、第
１反応部１及び第２反応部２のそれぞれの上方に配置さ
れかつ回転駆動される第１．第２試薬分注部３Ａ、３Ｂ
と測光系３０とを備えることにより構成されている。

第１反応部１は、例えば５個の反応管４を第３図に示す
ように一定の曲率半径Ｒを有しかつ一定間隔を隔てて収
納した台形状の反応管カセット５−１〜５−１５をそれ
ぞれ短片と長片とを重合しつつ直線的に配列し、一方の
端部となる反応管カセット５−１の長片を反応管直線駆
動用のプランジャ６により所定の時間間隔で打撃づるこ
とにより各反応管カセット５−１〜５−１５を一定ピッ
チで第１図、第２図に示す矢印Ｘ方向に直線駆動するよ
うになっている。

また、第２図における反応管カセット５−１゜５−２の
位置には各反応管４の洗浄乾燥を行なう洗浄乾燥部７が
設けられ、反応管カセット５−３の上方にはサンプリン
グノズル８が配置されて前記サンプル容器５１内からサ
ンプルを吸引し反応管カセット５−３内の各反応管４に
サンプルの分注を行なうようになっている。

さらに反応管カセット５−４の上方には、希釈水ノズル
９が配置され、反応管カセット５−４の位置に送られて
くる各反応管４に対し希釈水を分注するようになってい
る。

反応管カセット５−５の位置の各反応′ｒｇ４に対して
は第１試薬の分注点Ｒが形成され、反応管カセッｌ−５
−６〜５−１５間で第１反応領域１０が形成されている
。尚、第４図に示すように反応管カセット５−１にはガ
イド用ビン孔５ａが設けられている。

前記第２反応部２は、第１反応部１の各反応管セット５
−１〜５−１５の進行方向（Ｘ方向）の延長線上に回転
可能に配置され駆動子−タ１１により第３図に示す矢印
Ｙ方向に回転駆動される円形の回転テーブル１２と、こ
の回転テーブル１２の外周に前記曲率半径Ｒと一致する
回転半径を各反応管４が形成Ｊるように円形配列した１
２個の反応管カセット５−１６〜５−２７とを具備して
いる。

そして、第３図に示す第２反応部２の各反応管カセット
５−１６〜５−２７の配列状態において、第１反応部１
の最先端に位置する反応管カセット５−１５と対面する
第２反応部２の反応管カセット５−１８の位置には反応
管カセット受部１３Ａが、また反応管カセット５−２７
の位置には反応管カセット放出部１３Ｂが形成され、反
応管カセット放出部１３Ｂからいずれかの反応管カセッ
トを放出しこれを図示しない移送機構により移送経路Ｚ
に沿って前記反応管カセット５−１の位置まで移送する
とともに、反応管カセットを放出して空白状態となった
部分を前記反応管カセット受部１３Ａまで回転して第１
反応部１がら供給される反応管カセット（例えば反応管
カセット５−１５）を第２反応部２に取り込むようにな
っている。

前記第１試薬分注部３Ａは、第１反応領域１０の上方に
回転中心を有するように支持され試薬回転用の第１モー
タ１４Ａにより回転駆動される第１試薬テーブル１５Ａ
と、この第１試薬テーブル１５Ａ上に載置されたＡ項目
第１試薬を収納した第１の試薬分注器６０−１及びＢ項
目第１試薬を収納した第２の試薬分注器６０−２と、第
１の試薬分注器６０−１のプランジャ６７の真上に配置
され第１．第２の試薬分注器６０−１．６０−２の各プ
ランジャ６７を所定のタイミングで打撃する第１打撃プ
ランジヤ１８Ａとを備えている。尚、第１．第２の試薬
分注器６０−１．６０−２の各ノズル部６４の回転半径
は、前記各反応管カセットにおける反応管４が形成する
曲率半径と一致するように設定されている。

前記第２試薬分注部３Ｂは、前記第２反応部２の回転中
心上方に回転中心を有するように支持され試薬回転用の
第２モータ１４Ｂにより回転駆動される第２試薬テーブ
ル１５Ｂと、この第２試薬テーブル１５Ｂ上に載置され
たＡ項目第２試薬を収納した第３の試薬分注器６０−３
及び第４の試薬分注器６０−４と、第３の試薬分注器６
０−３のプランジャ６７の真上に配置され第３．第４の
試薬分注器６０−３．６０−４の各プランジャ６７を所
定のタイミングで打撃づる第２打撃プランジヤ１８Ｂと
を備えている。第２打撃プランジヤ１８とを備えている
。尚、第３．第４の試薬分注器６０−３．６０−４の各
ノズル部６４の回転半径は、前記第２反応部２における
各反応管４の回転半径（曲率半径Ｒ）と一致するように
設定されている。

前記測光系３０は、第２反応部２の各反応管の回転軌跡
に臨ませた開口部２１を有覆る筐体２２と、この筺体２
２内に配置され光源ランプ２３からの光を開口部２１内
を通過する各反応管に照射して測光点Ｐを形成する第１
の光ファイバ２４△と、測光点Ｐを通過した光を受光し
これをフォトダイオード等の受光素子２５に導く第２の
光ファイバ２４Ｂと、受光素子２５により電気信号に変
換される測光データを信号処理する図示しない信号処理
系とを備えている。

次に上記構成の試薬分注器６０及びこの試薬分注器６０
を用いた試薬分注システムの作用を説明する。

尚、初期状態として反応管カセット５−３内の各反応管
４は既に洗浄乾燥部７による洗浄乾燥が終了しており、
また、第２反応部２では反応管カセット５−２７を放出
した空白部分が第１反応部１の反応管カセット５−１５
に対面しているものとする。

この状態でまずサンプリングノズル８によりサンプル容
器５１から任意のサンプルを吸引し、これを反応管カセ
ット５−３内の各反応管４に分注する。

次にプランジｔ６を始動し、第１反応部１の各反応管カ
セット５−１〜５−１５をそれぞれ１ピツチづつＸ方向
に移動する。この移動動作により第１反応部１の最先端
の反応管カセット５−１５は第２反応部２の空白部分に
取り込まれ、同時に反応管カセット５−２７は移送経路
Ｚに沿って移動し当初の反応管カセット５−１の位置に
取り込まれる。

上述した移動動作により希釈水ノズル９の下方に移動し
た反応管カセット５−３の各反応管４に対して希釈水の
分注が行なわれる。このとき後続する反応管カセット５
−２の各反応管４に対してはサンプルの分注が、反応管
力セラ１〜５−１．５−２７に対しては洗浄乾燥部７に
よる洗浄乾燥が実行される。また、第２反応部２では、
反応管カセット５−１５を取り込んだ後第２モータ１４
Ｂにより後続する反応管カセット５−２６を反応管カセ
ット放出部１３Ｂまで移動してこれを放出するとともに
さらに放出羨の空白部分を反応管カセット受部１３Ａま
で移動し待機状態になる。

次に再びプランジャ６による第１反応部１の直線駆動が
実行され、反応管カセット５−３は試薬分注点Ｒに至る
。このときの第２反応部２の動作及び移送経路Ｚに沿う
反応管カセット５−２６の移送動作は上述した場合と同
様に実行される。

試薬分注点Ｒに至った反応管カセット５−３内の各反応
管４に対し、第１試薬分注部３Ａにより例えばＡ項目第
１試薬の分注が行なわれる。

この場合、各反応管４が形成する曲率半径Ｒと第１試薬
分注部３Ａのノズル部６４の回転半径が一致しているの
で、第１駆動モータ１４Ａを各反応管４の間隔に対応さ
せて所定角度つづ間欠的に駆動するとともに、第１打撃
プランジヤ１８Ａを所定のタイミングで駆動してプラン
ジャ６７の受板６６ｃを打撃することにより予め弁６２
を介して試薬瓶６１からポンプ部６３に吸入したＡ項目
第１試薬を弁６２及びノズル部６２を介して各反応管４
に吐出する。このとき、弁６２及びノズル部６４を経て
試薬が円滑に吐出され、この試薬が試薬瓶６１に逆流す
ることはない。

第２の試薬分注器６０−２を第１ブランジセ１８Ａの下
方に回転移動し、Ｂ項目第１試薬の分注を行なう場合も
全く同様である。

このようにして、１個の第１打撃プランジヤ１８Ａを用
いた第１試薬分注部３△によりＡ項目第１試薬又はＢ項
目第１試薬の各反応管４に対する分注がクロスコンタミ
ネーションを生じるおそれなく迅速に行なわれ、しがち
、上述したような第１、第２の試薬分注器６０−１．６
０−２の構成及び作用からこれらに試薬のデッドボリュ
ームが生じたり、従来の試薬分注ノズルの場合のような
チューブの絡みが生じたりすることもない。反応管カセ
ット５−３はこの接プランジャ６による直線駆動で第１
反応領域１０を１ピツチっづ移動し、この闇に各反応管
４内のサンプルとＡ項目第１試薬との反応が行なわれる
。また、この反応管カセット５−３の移動と並行してこ
の装置各部において他の反応管カセットの直線駆動、サ
ンプリング。

希釈水の分注１反応管カセットの授受が行なわれる。

やがて反応管カセット５−３は第２は反応部２の反応管
カセット受部１３Ａに対面する位置に至リ、プランジャ
６の次の直線駆動により反応管カセット受部１３Ａに送
られて第２反応部２に取り込まれる。

第２反応部２に取り込まれた反応管カセット５−３は、
駆動モータ１１によりＹ方向に回転駆動されるが、この
とき第２モータ１４Ｂにより回転駆動される例えばＡ項
目第２試薬を収納した第３の試薬分注器６０−３が反応
管カセット５−３の各反応管４にアクセスし、これらの
各反応管４に対し既述した第１の試薬分注器６０−１の
場合と同様な動作でＡ項目第２試薬を分注する。

この場合、各反応管４が形成する曲率半径Ｒと、第２反
応部２における各反応管４の回転半径及び第３の試薬分
注器６０−３のノズル部６４の回転半径が一致している
ので、第２モータ１４Ｂの回転角度と第２打撃プランジ
ヤ１８Ｂの打撃タイミングを適切に設定することにより
Ａ項目第２試薬を正確に反応管カセット５−３内の各反
応管４に分注することができる。

第４の試薬分注器６０−４を用いてＢ項目第２試薬を各
反応管４に分注する場合も同！！でアル。

コノようにして、第２反応部２の各反応管４に対し第２
試薬分注部３ＢによるＡ項目第２試薬又はＢ項目第２試
薬の分注が第１反応部１における場合と同様に実行され
る。そして第２反応部２の各反応管４は回転駆動されか
つ第２試薬分注部３Ｂの各分注ノズル部６４も回転駆動
されるため、第２反応部２における各試薬の分注速度を
第１反応部１の場合よりも相対的に速く実行することが
できる。

この侵、反応管カセット５−３の各反応管４内では第２
試薬との反応が起り、かつ、第２反応部２においてＹ方
向に回転駆動されて測光系３０の開口部２１内に至る。

そして測光系３０に対し第２反応部２の駆動モータ１１
は反応管カセット５−３の各反応管４の間隔に対応する
角度づつ間欠的に回転する。この結果、各反応管４に対
しそれぞれ測光点Ｐが形成され、各反応管４の測光が行
なわれる。

測光系３０における各測光データは光電変換素子２５に
より電気信号に変換された模信号処理され、図示しない
ＣＲＴディスプレイに表示されあるいはプリンタにより
プリントアウトされて診断に供される。

測光系における測光が終了した反応管カセット５−３は
ざらにＹ方向に回転駆動され反応管カセット放出口１３
Ｂに至り、さらに移送経路Ｚに沿って移送されて第１反
応部１に取り込まれる。

このようにして、全ての反応管カセット５−１〜５−２
７の各反応管４に対し洗浄乾燥、サンプリング、希釈水
分注、第１試薬の分注、第２試薬の分注、測光が行なわ
れ、大量の測光データを得ることができる。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなくその
要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、試薬分注器６０△として第５図に示すように試
薬瓶６１の側部にプランジャ収納部７０を一体形成し、
このプランジャ収納部７０に弁６２、ポンプ部６３及び
ノズル部６４を前記試薬分注ｚ６０の場合と同様に収納
することにより構成したものを用いても上述した実施例
の場合と同様に実施できる。

また、上述した実施例では第１試薬分注部３Ａ。

第２試薬分注部３Ｂにそれぞれ２個、づつの試薬分注器
を配置する場合について説明したが、試薬分注器の個数
は任意数とすることができる。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば試薬瓶とポンプ部。

ノズル部等とを一体化したことによって、試薬のデッド
ボリュームがなく、かつ占有面積が小さくて小型化を図
ることが可能な試薬分注器を提供することができる。

また、この試薬分注器を任意個数回転駆動しつつ試薬分
注を行なうことによって、分注時間が短くランダムアク
セスに適し、しかも、クロスコンタミネーションの発生
のおそれのない試薬分注システムを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の試薬分注器の実施例を示す斜視図、第
２図は本発明の試薬分注システムの実施例を示す断面図
、第３図は同試桑分注システムの実施例の概略平面図、
第４図は同試薬分注システムに用いられる反応管カセッ
トの平面図、第５図は試薬分注器の実施例の他側を示す
断面図である。 ４・・・反応管、 ５−１〜５−２７・・・反応管カセット、６０・・・試
薬分注器、６１・・・試薬瓶、６２・・・弁、６３・・
・ポンプ部、６４・・・ノズル部、６７・・・プランジ
ャ。 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）試薬を収納した試薬瓶とこの試薬瓶にチェック弁
   を介して連通し前記試薬の吸引吐出を前記弁を介して行
   うポンプ部と弁の吐出口側に備えたノズルとを一体化し
   たことを特徴とする自動化学分析装置の試薬分注器。
2. （２）少なくとも、チューブ等の配管を使用することな
   く試薬瓶と、弁とシリンダーポンプを一体化したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の試薬分注器。
3. （３）サンプルを収納する反応管を任意個数直線配列又
   は円形配列することにより構成した反応ライン上に、試
   薬を収納した試薬瓶とこの試薬瓶に弁を介して連通し前
   記試薬の吸引吐出を前記弁を介して行うポンプ部と弁の
   吐出口側に備えたノズルとを一体化してなる任意個数の
   試薬分注器を回転可能に配置し、反応ラインの各反応管
   に対し前記試薬分注器により任意項目の試薬を分注する
   ようにしたことを特徴とする自動化学分析装置の試薬分
   注システム。